[發明專利]用于涂覆管道現場接頭的方法

在審

• 申請號: 201880045094.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110869187A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: R·M·梅塔;M·W·布朗二世;A·M·古德曼;B·庫馬;萬啟春
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: B29C63/18
• 分類號: B29C63/18
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

本發明涉及一種涂覆管道現場接頭的方法，所述方法包含以下步驟：(1)將包含基本上線性的乙烯聚合物、線性乙烯聚合物或烯烴嵌段共聚物的第一涂層材料層施加到所述現場接頭的未涂覆區域，和(2)隨后將包含聚氨酯、環氧樹脂或交聯聚乙烯的第二涂層材料層施加到所述現場接頭。

技術領域

本發明涉及在涂覆管件方面的改進，并且更具體地涉及一種用于涂覆管道現場接頭的方法和一種經涂覆的管道現場接頭。

背景技術

石油和天然氣行業中使用的管道通常由在鋪設管道時端對端焊接在一起的一定長度的鋼管形成。通常還在岸上線軸基座處制作管桿，并且將預制好的管件運送到岸外進行鋪設，例如在卷筒鋪設操作中，將管桿焊接在一起并以緊湊的卷繞形式儲存在鋪管船上。

為了減輕管道的腐蝕并任選地還在使用中使管道運載的流體絕緣，管件接頭預涂覆有保護涂層，所述保護涂層也任選地是熱絕緣的。涂層的結構和組成可有許多變化以獲得所需的保護或絕緣特性。然而，聚丙烯(PP)最常用于涂覆制成管道的管件接頭。舉例來說，所謂的三層PP(3LPP)涂層可用于防腐蝕，而所謂的五層PP(5LPP)涂層可用于附加的熱絕緣。附加層是可能的。

3LPP涂層通常包含施加到鋼管件接頭的清潔外表面的環氧底漆。隨著底漆固化，施加PP的第二薄層以便與底漆結合，并且然后在第二層上方施加擠出PP的第三較厚層，用于機械保護。5LPP涂層添加了另外兩層，即經改性以用于熱絕緣的PP的第四層(例如玻璃復合PP(GSPP)或泡沫)，所述PP的第四層被擠出的PP的第五層包圍，用于對絕緣的第四層進行機械保護。

在管件接頭的每個末端處留有一段較短的未涂覆的管件，以便于焊接。所得“現場接頭”必須涂覆有現場接頭涂層，以減輕腐蝕并維持管道所需的任何絕緣水平。

用于涂覆由經聚丙烯涂覆的管件形成的管道的現場接頭的兩種常見工藝是注射模制聚丙烯(IMPP)和注射模制聚氨酯(IMPU)技術。

典型地，首先通過噴砂清理然后使用例如感應加熱來加熱管件來施加IMPP涂層。然后，將粉末狀熔融結合環氧樹脂(FBE)底漆層與聚丙烯薄粘合劑層一起施加到加熱的管件，所述聚丙烯粘合劑層在FBE固化時間期間添加。然后加熱管件上的工廠施加涂層的裸露斜面。然后，現場接頭被重載高壓模具完全封閉，所述模具在管件的未涂覆末端周圍限定空腔，所述空腔隨后填充有熔融聚丙烯。一旦聚丙烯冷卻并凝固，就將模具移除，從而將現場接頭涂層留在適當位置。

由于用于再絕緣的聚丙烯具有與PP的管件涂層大致類似的機械和熱特性，因此管件涂層和現場接頭涂層充分相容，使得它們在相互界面處融合在一起。

相比之下，IMPU涂層使用化學可固化材料代替在IMPP現場接頭中注入聚丙烯作為內填材料。通常，IMPU技術的初始步驟是將液態聚氨酯底漆施加到管件的經噴砂清理的裸露表面上。一旦已經施加了底漆，就將模具定位以將現場接頭封閉在空腔中，并且將化學可固化的材料注入模具所限定的空腔中。內填材料通常是兩組分的氨基甲酸酯化學品。當固化過程充分進行時，可移除模具，并可將現場接頭涂層留在適當位置。

IMPU工藝是有利的，因為此工藝取決于固化時間與冷卻時間的關系，這可導致較短的涂覆周期。進一步地，在IMPU操作中使用的模具不需要承受高壓，并且因此可具有緊湊、輕質和簡單的設計。

然而，包含具有上述絕緣材料中的一種的現場接頭的現有絕緣管道盡管顯示出許多顯著的優點，但仍然可具有某些限制，例如破裂。舉例來說，對于PU涂層，在固化期間引起的收縮可導致內部應力，所述內部應力可導致絕緣材料破裂。當加熱和冷卻絕緣材料和下面的鋼設備時，也可發生破裂。在加熱期間，絕緣材料的內表面(鄰近熱鋼設備)比絕緣材料的外表面(鄰近冷海水)膨脹得更多。這種不同的膨脹也可導致破裂。在冷卻期間，絕緣材料比鋼設備收縮得更多且更快，從而導致更多的破裂。