天然气管道外涂防护软胶及其制备方法以及使用方法与流程

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1.本发明专利属于天然气管道技术领域，具体涉及一种天然气管道外涂防护软胶及其制备方法以及使用方法。

背景技术：

2.天然气管道是用于天然气的输送，随着天然气的大量开发利用，其中pe天然气管道已广泛应用于市政、农村燃气管网建设中。在天然气管道施工过程中，需将其填埋在地下；随着地下管道的增多，常年埋在地下的天然气管道，会受到土层，甚至建筑物沉降的挤压，导致天然气管道可能发生变形，甚至造成断裂的严重后果，降低天然气管道的使用寿命，进而会引发燃气泄漏，甚至爆炸的安全事故，存在极大的安全隐患；目前为了解决上述问题，申请号为202120147818.1的专利公开了一种天然气管道防护路基，其中公开了在安装沟内固定连接有用于保护天然气管道的保护壳，使得天然气管道不易变形，不易受损；申请号为201910649075.5的专利公开了一种天然气管道铺设预埋方法，其中公开了在沟槽底部浇筑混凝土，在沟槽的两侧浇筑混凝土墙体，在天然气管道上方的沟槽上盖设盖板，通过以上方式为管道提供有力的防护支撑；但是以上两种天然气管道保护方式，均存在施工过程繁琐，施工成本大的问题。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天然气管道外涂防护软胶及其制备方法以及使用方法，本发明提供的天然气管道外涂防护软胶能够保护天然气管道，提高其抗压强度，进而有效的防止其出现挤压变形开裂的问题，提高天然气管道的使用寿命。
4.本发明的技术方案一方面公开了一种天然气管道外涂防护软胶，按照质量百分比由以下原料组成：55％-65％沥青，8.4％-18.4％纤维，8.3％-18.3％硅胶，8.3％-18.3％抗氧化剂，以上原料的总和为100％。
5.进一步的，所述纤维的长度为3cm-15cm。
6.进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维。
7.其中沥青具有防水防腐蚀抗氧化的作用，抗氧化剂的购买厂家为石家庄骏隆化工产品销售有限公司，型号为jl-239；沥青与抗氧化剂协同保护纤维，防止纤维被氧化腐蚀，并且保护天然气管道，防止其被腐蚀；纤维的购买厂家为廊坊荣赫节能科技有限公司，型号为j1001，其作用：提高防护软胶涂覆到天然气管道上之后的强度并减少涂覆后原生微裂缝的数量；硅胶为工程用粘接硅胶，其购买厂家为济南多维桥化工有限责任公司，型号为107，其作用：起到粘结的作用。
8.本发明的技术方案另一方面公开了一种天然气管道外涂防护软胶的制备方法，其包括以下步骤：(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；
9.(1)准备原料：按照质量百分比，准备以下原料：55％-65％沥青，8.4％-18.4％纤维，8.3％-18.3％硅胶，8.3％-18.3％抗氧化剂，以上原料的总和为100％；
10.(2)初步搅拌混合：将步骤(1)中准备好的所述纤维和所述硅胶进行搅拌混合，搅拌转速为450-550rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到混合物；由于硅胶流动性大，可以先与纤维充分混合，形成流动性大的液态混合物，避免产生气泡。
11.(3)再次搅拌混合：将步骤(2)中的所述混合物与步骤(1)中准备好的所述沥青和所述抗氧化剂置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。
12.如果直接将纤维、硅胶、沥青和抗氧化剂四种物料混合在一起的话，其中由于沥青极为粘稠，直接将纤维加入进行搅拌，会使得防护软胶中存在大量的气泡，涂覆在天然气管道外壁后干燥，干燥后的防护软胶中存在大量的气孔，进而会降低其强度。
13.进一步的，所述步骤(1)和步骤(2)的环境温度为5℃-40℃，相对湿度不大于90％。
14.本发明的技术方案再一方面公开了一种天然气管道外涂防护软胶的使用方法，其包括以下步骤：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干。
15.进一步的，步骤(1)和步骤(2)中的所述防护软胶的制成时间≤24h，如果所述防护软胶制成时间超过24h之后，自身会凝固，无法在天然气管道上涂刷。
16.本发明的优点：
17.1、使用本发明公开的天然气管道外涂防护软胶可有效的保护天然气管道，提高其环刚度，进而有效的防止其出现挤压变形开裂的问题，提高天然气管道的使用寿命；同时减少了燃气泄漏，甚至爆炸安全事故的发生，减小安全隐患。
18.2、使用本发明公开的天然气管道外涂防护软胶能保护天然气管道，防止其被腐蚀，进一步的提高天然气管道的使用寿命。
19.3、本发明公开的天然气管道外涂防护软胶的制备方法以及其使用方法，施工简单，易操作，施工成本较低。
附图说明：
20.图1为本发明中天然气管道的形貌图像；其中(a)为实施例6所制备的天然气管道形貌，(b)为实施例12所制备的天然气管道形貌。
21.图2为本发明中防护软胶的形貌图像；其中(a)为实施例1所制备的防护软胶形貌，(b)为对比例1所制备的防护软胶形貌。
具体实施方式：
22.下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明。
23.实施例1：一种天然气管道外涂防护软胶，其包括9g沥青，2g纤维，2g硅胶，2g抗氧化剂，所述纤维的长度为3cm-15cm，所述纤维为聚丙烯纤维。
24.制备上述天然气管道外涂防护软胶的方法，具体包括以下步骤：
25.(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；
26.(1)准备原料：9g沥青，2g纤维，2g硅胶，2g抗氧化剂；
27.(2)初步搅拌混合：将步骤(1)中准备好的2g纤维和2g硅胶进行搅拌混合，搅拌转速为450-550rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到混合物；
28.(3)再次搅拌混合：将步骤(2)中的混合物、9g沥青和2g抗氧化剂置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。
29.步骤(1)和步骤(2)的环境温度为5℃-40℃，相对湿度不大于90％。
30.实施例2：一种天然气管道外涂防护软胶，其包括8.25g沥青，1.26g纤维，1.26g硅胶，1.26g抗氧化剂，所述纤维的长度为3cm-15cm，所述纤维为聚丙烯纤维。
31.制备上述天然气管道外涂防护软胶的方法，具体包括以下步骤：
32.(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；
33.(1)准备原料：8.25g沥青，1.26g纤维，1.26g硅胶，1.26g抗氧化剂；
34.(2)初步搅拌混合：将步骤(1)中准备好的1.26g纤维和1.26g硅胶进行搅拌混合，搅拌转速为450-550rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到混合物；
35.(3)再次搅拌混合：将步骤(2)中的混合物、8.25g沥青和1.26g抗氧化剂置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。
36.步骤(1)和步骤(2)的环境温度为5℃-40℃，相对湿度不大于90％。
37.实施例3：一种天然气管道外涂防护软胶，其包括9.75g沥青，2.76g纤维，2.76g硅胶，2.76g抗氧化剂，所述纤维的长度为3cm-15cm，所述纤维为聚丙烯纤维。
38.制备上述天然气管道外涂防护软胶的方法，具体包括以下步骤：
39.(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；
40.(1)准备原料：9.75g沥青，2.76g纤维，2.76g硅胶，2.76g抗氧化剂；
41.(2)初步搅拌混合：将步骤(1)中准备好的2.76g纤维和2.76g硅胶进行搅拌混合，搅拌转速为450-550rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到混合物；
42.(3)再次搅拌混合：将步骤(2)中的混合物、9.75g沥青和2.76g抗氧化剂置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。
43.步骤(1)和步骤(2)的环境温度为5℃-40℃，相对湿度不大于90％。
44.实施例6：实施例1中天然气管道外涂防护软胶的使用方法，其包括以下步骤：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干；防护软胶的制成时间≤24h。
45.实施例7：实施例2中天然气管道外涂防护软胶的使用方法，其包括以下步骤：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干；防护软胶的制成时间≤24h。
46.实施例8：实施例3中天然气管道外涂防护软胶的使用方法，其包括以下步骤：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干；防护软胶的制成时间≤24h。
47.实施例9：整体与实施例6相同，不同之处在于，本实施例中的所述纤维的长度为1-3cm。
48.实施例10：整体与实施例6相同，不同之处在于，本实施例中的所述纤维的长度为16-20cm。
49.实施例11：整体与实施例6相同，不同之处在于，本实施例中，在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆1.5cm厚的所述防护软胶。
50.实施例12：整体与实施例6相同，不同之处在于，本实施例中，在天然气管道的外壁
以及其接口处涂覆4.5cm厚的所述防护软胶。
51.对比例1：整体与实施例6相同，不同之处在于，本对比例中，将9g沥青，2g纤维，2g硅胶，2g抗氧化剂均置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。
52.对比例2：未涂覆防护软胶的天然气管道。
53.实验1：
54.对实施例6-12、对比例1涂覆防护软胶的天然气管道以及对比例2未涂覆防护软胶的天然气管道进行环刚度实验，试验机为济南永测工业设备公司生产的液压万能压力试验机wew-600b，其中具体实验结果如下表1所示：
55.表1天然气管道的环刚度值
[0056][0057]
从上表中可以看出，对比例2的环刚度值最低，因此未涂覆防护软胶的天然气管道的易发生压溃、屈曲等失效行为；实施例6-8的环刚度相比其他实施例以及对比例1和2的环刚度值要高，表明本发明实施例6-8制备所得到的天然气管道具有较高的环刚度，有效的防止其出现挤压变形开裂的问题，提高天然气管道的使用寿命；同时减少了燃气泄漏，甚至爆炸安全事故的发生，减小安全隐患。
[0058]
实施例9和10所制备的天然气管道的环刚度比实施例6的要低，说明原料中纤维长度小于3cm会导致防护软胶涂覆到天然气管道上后的环刚度达不到预计效果，同时与沥青、硅胶和抗氧化剂的混合物的流动性会增大，不利于施工；纤维长度高于15cm会导致在混合搅拌时会增大混合物中的气泡的数量，进而会影响防护软胶涂覆到天然气管道上后的环刚度。
[0059]
实施例11和12所制备的天然气管道的环刚度比实施例6的要低，说明在天然气管道上涂覆的防护软胶的厚度薄了，对天然气管道起不到防护作用，在天然气管道上涂覆的防护软胶的厚度厚了，自身会出现裂纹，因此实施例12所制备的天然气管道的环刚度低于实施例6，对天然气管道同样起不到防护作用。
[0060]
实验2：对实施例6所制备的天然气管道以及实施例12所制备的天然气管道分别进行拍照，得到如图1所示的天然气管道形貌图像，从图1中可以看出，实施例6所制备的天然气管道表面光滑(如图1(a)所示)，实施例12所制备的天然气管道表面有大量的裂纹(如图1(b)所示)，由此可知，本发明实施例6公开的防护软胶涂覆厚度最佳，太厚会出现大量的裂纹，进而会降低对天然气管道的防护效果。
[0061]
实验3：对实施例1所制备的防护软胶以及对比例1所制备的防护软胶分别进行拍照，得到如图2所示的防护软胶形貌图像，从图2中可以看出，实施例1所制备的防护软胶气泡较少，基本没有(如图2(a)所示)，对比例1所制备的防护软胶有大量的气泡(如图2(b)所示)，由此可知，本发明实施例1公开的制备防护软胶的方法可以有效的减少气泡的产生。
[0062]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种天然气管道外涂防护软胶，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组成：55％-65％沥青，8.4％-18.4％纤维，8.3％-18.3％硅胶，8.3％-18.3％抗氧化剂，以上原料的总和为100％。2.根据权利要求1所述的一种天然气管道外涂防护软胶，其特征在于，所述纤维的长度为3cm-15cm。3.根据权利要求2所述的一种天然气管道外涂防护软胶，其特征在于，所述纤维为聚丙烯纤维。4.一种关于权利要求1-3任一所述的防护软胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；(1)准备原料：按照质量百分比，准备以下原料：55％-65％沥青，8.4％-18.4％纤维，8.3％-18.3％硅胶，8.3％-18.3％抗氧化剂，以上原料的总和为100％；(2)初步搅拌混合：将步骤(1)中准备好的所述纤维和所述硅胶进行搅拌混合，搅拌转速为450-550rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到混合物；(3)再次搅拌混合：将步骤(2)中的所述混合物与步骤(1)中准备好的所述沥青和所述抗氧化剂置于混合容器中搅拌混合，搅拌转速为180-350rmp，搅拌10-15min，搅拌均匀，得到防护软胶。5.根据权利要求4所述的一种天然气管道外涂防护软胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)的环境温度为5℃-40℃，相对湿度不大于90％。6.一种关于权利要求1-3任一所述的防护软胶的使用方法，其特征在于，其包括以下步骤：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干。7.根据权利要求6所述的一种天然气管道外涂防护软胶的使用方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中的所述防护软胶的制成时间≤24h。

技术总结

本发明公开了一种天然气管道外涂防护软胶及其制备方法以及使用方法，防护软胶：按照质量百分比由以下原料组成：55％-65％沥青，8.4％-18.4％纤维，8.3％-18.3％硅胶，8.3％-18.3％抗氧化剂，以上原料的总和为100％；制备方法包括：(1)准备原料；(2)初步搅拌混合；(3)再次搅拌混合；使用方法包括：在天然气管道的外壁以及其接口处涂覆2.5-3.5cm厚的所述防护软胶，自然晾干。有益效果：使用本发明公开的天然气管道外涂防护软胶可有效的保护天然气管道，提高其环刚度，提高天然气管道的使用寿命；同时减少了燃气泄漏，甚至爆炸安全事故的发生，减小安全隐患，防止其被腐蚀，进一步的提高天然气管道的使用寿命，施工简单，易操作，施工成本较低。成本较低。