开云优惠体育网页版入口

专利名称：用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210113228.6

专利申请（专利权）人：宁夏金昱元资源循环有限公司
权利人地址：宁夏回族自治区固原市经济开发区新材料产业园

专利发明（设计）人：代良云,吴红卫,梁军,张振忠

专利摘要：本发明提供一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，属于表面涂层及修复技术领域，包括：提供待修复的管道钢板；在待修复的管道钢板的表面焊接并形成龟甲网层；提供涂料原料及结合剂，并调配出耐磨陶瓷涂料备用；和，在待修复的管道钢板的表面进行涂料层施工，涂料层同时与待修复的管道钢板和龟甲网层连接；其中，结合剂包括模数为2.5?3.0，波美度在30?50°Be'的钠水玻璃。本发明提供的用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，能提高设备和管道的使用效率，减少维修次数，降低生产成本，并能解决现有管道涂层耐磨、耐腐蚀、抗老化性能差，涂层修复材料耐磨性能与粘结性能无法同时兼具的。

主权利要求：
1.一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，其特征在于，包括：S1、提供待修复的管道钢板；
S2、在所述待修复的管道钢板的表面焊接并形成龟甲网层；
S3、提供涂料原料及结合剂，并调配出耐磨陶瓷涂料备用；和，
S4、在所述待修复的管道钢板的表面进行涂料层施工，所述涂料层同时与所述待修复的管道钢板和所述龟甲网层连接；
其中，所述待修复的管道钢板需经过表面喷砂处理；
所述龟甲网层的焊接选择点焊的方式；
所述涂料原料包括以下重量份的组分：铝酸盐水泥50?65份、碳化硅5?10份、硅石5?10份、氧化铝微粉10?20份、SiO2微粉20?30份、TiO2微粉3?10份、MgO微粉1?5份；
所述涂料原料中还包括1?3重量份的增益剂，所述增益剂是重量比为1:0.5?1.2的乙酰丙酮锆和酒石酸氧锑钾；
所述结合剂包括模数为2.5?3.0，波美度在30?50°Be'的钠水玻璃；所述结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的25?40％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为10?30目，枪距为300?400mm，喷砂压力为0.4?0.8MPa，喷砂时间为10?60s；所述表面喷砂处理后的管道钢板的表面粗糙度为30?100μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述龟甲网层所用的龟甲网的网孔节点间距为50×50mm，网厚为10?15m，网板的厚度为1?1.5mm，材质为Q235或0Cr13，单块规格为500×1000mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述点焊按照(100×100)?(150×150)mm的焊点间距进行焊接，且每平方米焊接点不低于80个。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝酸盐水泥为CA50和/或CA70；所述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述涂料层施工步骤如下：将耐磨陶瓷涂料填充至龟甲网的网孔中，并涂压密实，然后在龟甲网层表面涂抹一层厚度为20?30mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括养护步骤；所述养护步骤如下：涂料层施工完毕后，涂料层表面严禁太阳直射，并雾化喷水养护，养护时间不低于
48h。
8.一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复结构，由权利要求1?7任一项所述的方法制得，其特征在于：包括，由多个龟甲网形成的龟甲网层，多个所述龟甲网点焊于管道钢板基体的表面；所述龟甲网的网孔内部填充有耐磨陶瓷涂料，所述耐磨陶瓷涂料在龟甲网层表面还形成厚度为20?30mm的涂料层。 说明书 : 用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法技术领域[0001] 本发明涉及表面涂层及修复技术领域，尤其涉及一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法。背景技术[0002] 输送管道是生产中重要的组成部分，在长时间的生产运行过程中，管道内壁表面不停地受到磨损、腐蚀等破坏，形成破损、凹坑，甚至出现缺口，严重降低管道的输送效率。在工业领域中，磨料磨损是最重要的一种磨损类型，磨料磨损现象广泛存在于大多数机械设备和输送管道中。随着基础设施建设速度的加快，磨损已成为各相关行业普遍存在并成为引起设备失效或管道破坏的主要原因。[0003] 目前在水泥建材行业中，用于水泥生产系统的管道一般为金属管件，为了减缓金属管件在输送中存在的磨损和腐蚀问题，大多数水泥厂均对工艺管道进行了耐磨涂层施工，其目的是为了降低管道的阻力，保证系统的拉风量，减少物料对工艺管道的冲刷磨损。为了提高管道的使用寿命，涂层必须具备下列基本特征：(1)耐腐蚀性能好：指涂层对它所接触的介质在物理上和化学上都是稳定的，既不被腐蚀介质溶胀、溶解，也不为腐蚀介质所破坏、分解。(2)耐磨损性能好。(3)要有良好的附着力和一定的机械强度：涂层是否能牢固地附着在基体上，是涂层能否发挥防护作用的关键因素之一。但在水泥生产中，原料粉磨、烘干破、窑头热风管道、水泥磨系统等受系统风长期冲刷，设备和管道内衬体还长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷，在高温高冲击环境下易于受损，耐磨涂层大面积脱落，管道磨损严重，系统漏点较多，容易出现磨穿、漏风、漏料等情况，导致生产系统无法正常运行。[0004] 然而在现有开云优惠体育网页版入口水平下，无法制备出能抵抗一切外界损坏的涂层，因此避免不了需要对涂层进行修复。现有技术的修复方案中，通常需要复杂的涂层制备过程，修复过程同样繁琐，效果难以令人满意。基于此，为了提高设备和管道的使用效率，减少维修次数，降低生产成本，本发明提供一种耐磨、耐腐蚀、抗老化的水泥生产系统管道的耐磨修复方法，对生产和企业发展具有重要的意义。发明内容[0005] 本发明提供一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，能提高设备和管道的使用效率，减少维修次数，降低生产成本，并能解决现有管道涂层耐磨、耐腐蚀、抗老化性能差，涂层修复材料耐磨性能与粘结性能无法同时兼具的问题。[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，包括：[0007] S1、提供待修复的管道钢板；[0008] S2、在待修复的管道钢板的表面焊接并形成龟甲网层；[0009] S3、提供涂料原料及结合剂，并调配出耐磨陶瓷涂料备用；和，[0010] S4、在待修复的管道钢板的表面进行涂料层施工，涂料层同时与待修复的管道钢板和龟甲网层连接。[0011] 其中，待修复的管道钢板需经过表面喷砂处理；龟甲网层的焊接选择点焊的方式；结合剂包括模数为2.5?3.0，波美度在30?50°Be'的钠水玻璃。[0012] 通过以上技术方案，将龟甲网和耐磨陶瓷涂料配合使用，能提高修复后管道的机械强度，提升管道的耐磨性能和抗冲击性能，有龟甲网做骨架的耐磨陶瓷涂料无干缩变形与高温变形现象，能显著降低管道的维护频率，增加管道的使用寿命，从而降低生产成本。[0013] 优选的技术方案中，表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为10?30目，枪距为300?400mm，喷砂压力为0.4?0.8MPa，喷砂时间为10?60s；表面喷砂处理后的管道钢板的表面粗糙度为30?100μm。[0014] 通过喷砂处理将待修复的管道钢板表面清理干净，去除管道钢板表面的破损涂层和氧化膜、铁锈等，有利于将活性较高的金属漏出表面，并且粗糙干净的表面也能增加涂料与管道钢板基体之间的结合力。[0015] 优选的技术方案中，龟甲网层所用的龟甲网的网孔节点间距为50×50mm，网厚为10?15m，网板的厚度为1?1.5mm，材质为Q235或0Cr13，单块规格为500×1000mm。龟甲网既能适应平面设备的使用，也能适应筒体或管道设备的使用，在非平面使用时通过焊接点将之调节成需要的弧度。[0016] 优选的技术方案中，点焊按照(100×100)?(150×150)mm的焊点间距进行焊接，且每平方米焊接点不低于80个。[0017] 龟甲网点焊在管道内壁后，构建了涂料依附的骨架，对钢板表面的涂料起补强锚固作用，能防止涂料片状剥落或大片连带剥落，提高涂料与钢板的结合牢度，显著克服了耐热耐磨涂料在管道输送的物料的冲击下容易起皮和脱落的问题，增加了修复后管道的耐高温耐磨性能和使用寿命。[0018] 优选的技术方案中，结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的25?40％。上述结合剂采用了钠水玻璃，其作为常用的防腐剂和胶黏剂，在固化以后能提高涂料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性、耐酸性及耐水性等。[0019] 优选的技术方案中，涂料原料包括以下重量份的组分：铝酸盐水泥50?65份、碳化硅5?10份、硅石5?10份、氧化铝微粉10?20份、SiO2微粉20?30份、TiO2微粉3?10份、MgO微粉1?5份。[0020] 上述涂料原料的化学成分以Al2O3和SiO2为主，再辅以其他成分制成的耐磨陶瓷涂料具有耐酸碱盐腐蚀、耐磨损、高绝缘、低膨胀、致密性高、热稳定性和耐候性佳等优点，适用于高磨损高腐蚀工况作业下的基体防护，满足多种实际生产需求。[0021] 更优选的，铝酸盐水泥为CA50和/或CA70；涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0022] 优选的技术方案中，涂料层施工步骤如下：将耐磨陶瓷涂料填充至龟甲网的网孔中，并涂压密实，然后在龟甲网层表面涂抹一层厚度为20?30mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。[0023] 通过设置耐磨陶瓷涂料形成的涂料层，兼具优异的粘结性能和耐磨性能，涂料原料各组分间的无定向联结紧密，使得涂料层的抗冲击性和耐磨损性能更佳，能有效阻隔金属管道与输送物料的接触，起到保护管道不受输送物料磨损的作用。涂料层表面较为光洁顺滑，减低了物料输送阻力，提高管道输送效率，也延长了管道的使用寿命和持续运行周期。[0024] 优选的技术方案中，方法还包括养护步骤；养护步骤如下：涂料层施工完毕后，涂料层表面严禁太阳直射，并雾化喷水养护，养护时间不低于48h。优选地，养护时间为48?72h。[0025] 本发明还提供一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗老化性能佳的用于水泥生产系统管道的耐磨修复结构，包括，由多个龟甲网形成的龟甲网层，多个龟甲网点焊于管道钢板基体的表面；龟甲网的网孔内部填充有耐磨陶瓷涂料，耐磨陶瓷涂料在龟甲网层表面还形成厚度为20?30mm的涂料层。[0026] 上述技术方案中提供的耐磨修复结构具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗老化性能优异的特点，抗冲击能力强，机械加工性能好，使用温度范围广，该修复结构与管道钢板基体间的附着高效且持久，有利于降低维护频率和成本。[0027] 优选的技术方案中，上述耐磨修复结构用于燃煤发电厂煤粉输送及石化、冶金、矿金、水泥生产的物料输送系统的管道修复。[0028] 本发明提供的用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，通过将龟甲网和耐磨陶瓷涂料配合使用的手段，实现如下的有益效果：[0029] 1)本发明将龟甲网和耐磨陶瓷涂料配合使用，能提高修复后管道的机械强度，提升管道的耐磨性能和抗冲击性能，有龟甲网做骨架的耐磨陶瓷涂料无干缩变形与高温变形现象，能显著降低管道的维护频率，增加管道的使用寿命，从而降低生产成本。[0030] 2)本发明中在修复结构中添加龟甲网，是利用龟甲网将冲击能量引导至管道的钢板面上，以此减弱物料输送过程中对涂料层的冲击破坏，从而有效提高了耐磨陶瓷涂料的使用寿命。[0031] 3)本发明中涂料层的附着力强，与管道钢板基体及骨架龟甲网的粘结性好，组织致密均匀，表面摩擦系数低，能有效地实现管道降阻，提高管道输送效率，涂料原料含有的耐磨成分显著提高了涂料层的耐磨性能，综合提升了涂料层的耐腐蚀、耐磨损和抗冲击性能。[0032] 4)本发明的修复结构耐磨性能和抗冲击性能极佳，该修复结构能提高管道生产效率，减少维护费用，生产成本低，易于推广；同时该修复结构不仅仅限于在管道修复时使用，也能作为未使用的新管道的保护结构使用。附图说明[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0034] 图1为本发明提供的耐磨修复结构的示意图；[0035] 图2为本发明提供的龟甲网层的结构示意图；[0036] 图3为抗机械磨损性能试验测定的磨损率结果；[0037] 图4为抗冲蚀性能试验结果示意图。[0038] 附图标记说明：1，管道钢板基体；2，龟甲网；3，耐磨陶瓷涂料。具体实施方式[0039] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本发明保护的范围。[0040] 在另一种实施方案中，本发明提供一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，包括：[0041] 1)清理待修复的管道钢板：通过表面喷砂处理对待修复的管道钢板表面进行清理。[0042] 具体步骤为：将附着在待修复的管道钢板表面上的所有松动或跷起的氧化皮、铁锈、破损涂层和其他污物清除，喷砂后的管道钢板的表面粗糙度为30?100μm；然后用丙酮或二甲苯清洗管道钢板表面的油污及焊渣，清洗完毕后，用干燥空气进行吹扫，直至待修复的管道钢板表面上的丙酮或二甲苯挥发干净。[0043] 上述表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为10?30目，枪距为300?400mm，喷砂压力为0.4?0.8MPa，喷砂时间为10?60s。[0044] 2)补强龟甲网焊接：将龟甲网底面与待修复的管道钢板表面紧贴，然后将龟甲网点焊于管道钢板表面上，并将焊渣清除干净，形成龟甲网层。[0045] 点焊按照(100×100)?(150×150)mm的焊点间距进行焊接，且每平方米焊接点不低于80个。[0046] 施工时，龟甲网的两端开口要求错位链接，接头为20?30mm。[0047] 龟甲网的网孔节点间距为50×50mm，网厚为10?15m，网板的厚度为1?1.5mm，材质为Q235或0Cr13，单块规格为500×1000mm。[0048] 3)涂料调配：将涂料原料送入搅拌机中搅拌并调配均匀，然后向搅拌机中加入结合剂，再以150?200rpm的速率搅拌10?30min后，得到耐磨陶瓷涂料，备用。[0049] 上述耐磨陶瓷涂料的调配和搅拌使用小型高效浆式搅拌机，搅拌机使用前，一定要彻底清洗干净。[0050] 结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的25?40％。结合剂包括模数为2.5?3.0，波美度在30?50°Be'的钠水玻璃。[0051] 涂料原料包括以下重量份的组分：铝酸盐水泥50?65份、碳化硅5?10份、硅石5?10份、氧化铝微粉10?20份、SiO2微粉20?30份、TiO2微粉3?10份、MgO微粉1?5份。[0052] 其中，铝酸盐水泥为CA50和/或CA70。上述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0053] 上述涂料原料的化学成分以Al2O3和SiO2为主，再辅以其他成分制成的耐磨陶瓷涂料具有耐酸碱盐腐蚀、耐磨损、高绝缘、低膨胀、致密性高、热稳定性和耐候性佳等优点，适用于高磨损高腐蚀工况作业下的基体防护，满足多种实际生产需求。[0054] 4)涂料层施工：将耐磨陶瓷涂料填充至龟甲网的网孔中，并涂压密实，然后在龟甲网层表面涂抹一层厚度为20?30mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。[0055] 在涂料层施工过程中，管道钢板表面的温度不低于5℃，在施工完成后继续保温最少48h。[0056] 涂料层施工均以较小范围开始分区涂抹，在涂料表面干掉前，不再加涂涂料，确保涂料层一次涂抹便能达到所要求的厚度，以免影响涂料凝结时间和强度。[0057] 对于圆形管道，涂料层要确保强冲刷面的实际厚度大于弱冲刷面的实际厚度，且涂料层厚度过渡应光滑无断层。[0058] 通过设置耐磨陶瓷涂料形成的涂料层，兼具优异的粘结性能和耐磨性能，涂料原料各组分间的无定向联结紧密，使得涂料层的抗冲击性和耐磨损性能更佳，能有效阻隔金属管道与输送物料的接触，起到保护管道不受输送物料磨损的作用。涂料层表面较为光洁顺滑，减低了物料输送阻力，提高管道输送效率，也延长了管道的使用寿命和持续运行周期。[0059] 5)养护：涂料层施工完毕后，涂料层表面严禁太阳直射，并雾化喷水养护，养护时间不低于48h。优选地，养护时间为48?72h。涂料层在养护前应检查厚度、平整度，是否有气袋等。[0060] 在另一种更优选的实施方案中，上述涂料原料中还包括1?3重量份的增益剂，上述增益剂是重量比为1:0.5?1.2的乙酰丙酮锆和酒石酸氧锑钾。[0061] 通过添加的增益剂发挥协同作用，利用有机基团与涂料原料中的其他组分连接，使得涂料层内部转变为无序的致密结构，能增加涂料层的致密度，使得龟甲网层和涂料层结合更紧密，一方面能够提高涂料层在流体冲击下的韧性，从而增强涂料层的抗机械磨损能力和抗冲蚀性能，降低了涂料层因外界应力而破损的几率；另一方面能减少涂料层中裂纹的扩展和腐蚀通道的形成，从而加大了腐蚀性介质对龟甲网层以及管道钢板表面的侵蚀阻力，提高涂料层的抗疲劳剥落能力和抗侵蚀能力，从而有效提高了耐磨陶瓷涂料的使用寿命，并对管道起到优异的防护作用。[0062] 参见图1所示，一种耐磨修复结构，由上述方法制得，包括：由多个龟甲网2形成的龟甲网层，多个龟甲网2点焊于管道钢板基体1的表面；龟甲网2的网孔内部填充有耐磨陶瓷涂料3，上述耐磨陶瓷涂料3在龟甲网层表面还形成厚度为20?30mm的涂料层。[0063] 本发明在修复结构中添加龟甲网，是利用龟甲网将冲击能量引导至管道的钢板面上，以此减弱物料输送过程中对涂料层的冲击破坏，从而有效提高了耐磨陶瓷涂料的使用寿命。将龟甲网和耐磨陶瓷涂料配合使用，能提高修复后管道的机械强度，提升管道的耐磨性能和抗冲击性能。该修复结构耐磨性能和抗冲击性能极佳，同时该修复结构不仅仅限于在管道修复时使用，也能作为未使用的新管道的保护结构使用。[0064] 需要理解的是，在本发明的附图1中，附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的流程，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0065] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。[0066] 实施例1：[0067] 一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，包括以下步骤：[0068] 1)清理待修复的管道钢板：将附着在待修复的管道钢板表面上的所有松动或跷起的氧化皮、铁锈、破损涂层和其他污物清除，喷砂后的管道钢板的表面粗糙度为60μm；然后用丙酮或二甲苯清洗管道钢板表面的油污及焊渣，清洗完毕后，用干燥空气进行吹扫，直至待修复的管道钢板表面上的丙酮或二甲苯挥发干净。[0069] 上述表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为20目，枪距为350mm，喷砂压力为0.6MPa，喷砂时间为30s。[0070] 2)补强龟甲网焊接：将龟甲网底面与待修复的管道钢板表面紧贴，然后将龟甲网点焊于管道钢板表面上，并将焊渣清除干净，形成龟甲网层。[0071] 点焊按照100×100mm的焊点间距进行焊接，且每平方米焊接点不低于80个。施工时，龟甲网的两端开口要求错位链接，接头为20mm。[0072] 上述龟甲网的网孔节点间距为50×50mm，网厚为10m，网板的厚度为1.2mm，材质为Q235，单块规格为500×1000mm。[0073] 3)涂料调配：将小型高效浆式搅拌机彻底清洗干净，然后将涂料原料送入搅拌机中搅拌并调配均匀，然后向搅拌机中加入结合剂，再以200rpm的速率搅拌20min后，得到耐磨陶瓷涂料，备用。[0074] 结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的30％。结合剂为模数2.8，波美度40°Be'的钠水玻璃。[0075] 涂料原料包括以下重量份的组分：CA70铝酸盐水泥55份、碳化硅7.5份、硅石8.5份、氧化铝微粉15份、SiO2微粉24份、TiO2微粉8份、MgO微粉3份。上述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0076] 4)涂料层施工：将耐磨陶瓷涂料填充至龟甲网的网孔中，并涂压密实，然后在龟甲网层表面涂抹一层厚度为20mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。在涂料层施工过程中，管道钢板表面的温度不低于5℃，在施工完成后继续保温最少48h。[0077] 涂料层施工均以较小范围开始分区涂抹，在涂料表面干掉前，不再加涂涂料，确保涂料层一次涂抹便能达到所要求的厚度，以免影响涂料凝结时间和强度。[0078] 对于圆形管道，涂料层要确保强冲刷面的实际厚度大于弱冲刷面的实际厚度，且涂料层厚度过渡应光滑无断层。[0079] 5)养护：涂料层施工完毕后，应检查厚度、平整度，是否有气袋等，然后保证涂料层表面严禁太阳直射，并雾化喷水养护，养护时间为72h。[0080] 实施例2：[0081] 本实施例中，一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，与实施例1的步骤基本一致，不同之处仅在于：[0082] 步骤1)中，喷砂后的管道钢板的表面粗糙度为30μm；上述表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为30目，枪距为400mm，喷砂压力为0.8MPa，喷砂时间为60s。[0083] 步骤2)中，点焊按照150×150mm的焊点间距进行焊接，上述龟甲网的网板的厚度为1mm，材质为0Cr13。[0084] 步骤3)中，结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的25％，结合剂为模数2.5，波美度30°Be'的钠水玻璃。[0085] 涂料原料包括以下重量份的组分：CA50铝酸盐水泥50份、碳化硅5份、硅石5份、氧化铝微粉10份、SiO2微粉20份、TiO2微粉3份、MgO微粉1份。其中，涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0086] 步骤4)中，在龟甲网层表面涂抹一层厚度为25mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。[0087] 步骤5)中，养护时间为48h。[0088] 实施例3：[0089] 本实施例中，一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，与实施例1的步骤基本一致，不同之处仅在于：[0090] 步骤1)中，喷砂后的管道钢板的表面粗糙度为100μm；上述表面喷砂处理的条件如下：用白刚玉砂，粒度为10目，枪距为300mm，喷砂压力为0.5MPa，喷砂时间为20s。[0091] 步骤2)中，龟甲网的网厚为15m，网板的厚度为1.5mm。[0092] 步骤3)中，结合剂的添加量为耐磨陶瓷涂料重量的40％，结合剂为模数2.9，波美度50°Be'的钠水玻璃。[0093] 涂料原料包括以下重量份的组分：CA70铝酸盐水泥65份、碳化硅10份、硅石10份、氧化铝微粉20份、SiO2微粉30份、TiO2微粉10份、MgO微粉5份。其中，涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0094] 步骤4)中，在龟甲网层表面涂抹一层厚度为30mm的耐磨陶瓷涂料，表面用力抹平，形成涂料层。[0095] 步骤5)中，养护时间为60h。[0096] 实施例4：[0097] 本实施例中，一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，与实施例1的步骤基本一致，不同之处仅在于：[0098] 步骤3)中，涂料原料包括以下重量份的组分：CA70铝酸盐水泥55份、碳化硅7.5份、硅石8.5份、氧化铝微粉15份、SiO2微粉24份、TiO2微粉8份、MgO微粉3份、增益剂2份。上述增益剂是重量比为1:0.8的乙酰丙酮锆和酒石酸氧锑钾。上述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0099] 实施例5：[0100] 本实施例中，一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，与实施例1的步骤基本一致，不同之处仅在于：[0101] 步骤3)中，涂料原料包括以下重量份的组分：CA70铝酸盐水泥55份、碳化硅7.5份、硅石8.5份、氧化铝微粉15份、SiO2微粉24份、TiO2微粉8份、MgO微粉3份、增益剂2份。上述增益剂是乙酰丙酮锆。上述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0102] 实施例6：[0103] 本实施例中，一种用于水泥生产系统管道的耐磨修复方法，与实施例1的步骤基本一致，不同之处仅在于：[0104] 步骤3)中，涂料原料包括以下重量份的组分：CA70铝酸盐水泥55份、碳化硅7.5份、硅石8.5份、氧化铝微粉15份、SiO2微粉24份、TiO2微粉8份、MgO微粉3份、增益剂2份。上述增益剂是酒石酸氧锑钾。上述涂料原料中各组分的直径不高于3mm。[0105] 试验例1：[0106] 不同耐磨修复方法形成的耐磨修复结构的性能测试[0107] 试验方法：根据实施例1?实施例6中的耐磨修复方法在未使用的新管道上形成保护结构(即前述耐磨修复结构)，所用新管道(316不锈钢)的规格相同以便试验。按不同的耐磨修复方法施工完成，并养护结束后，测定新管道上保护结构的性能。每个实施例设有3个平行，并取平均值。结果如表1所示。[0108] (1)采用划痕法测定涂料层的莫氏硬度。[0109] (2)利用CSMrevetest测试仪测定涂料层与管道钢板基体间的结合力，测定方法为：配备一个半径为200μm，锥角为120°的金刚石圆锥压头，该压头在涂料层表面滑移，在压头滑移过程中以298N/min的加载速率逐渐增加载荷至100N测试终点，划痕长度为3mm，将涂料层破裂时监测到的声信号发射定义为涂料层的临界载荷Lc，代表涂料层与管道钢板基体之间的结合力(N)。[0110] (3)盐雾试验按照GB6458?86金属覆盖层中性盐雾试验，时间240小时；评级标准按照GB/T6461?2002金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级。[0111] (4)抗高温氧化性能测试：参考HB5258?2000标准，进行800℃×100h的高温氧化实验。用灵敏度为0.1mg的分析天平对氧化前后试件进行称重，并计算出试样单位面积的氧化增重。[0112] 表1性能测试结果[0113] 2 硬度 结合力N 氧化增重mg/cm 盐雾试验结果实施例1 8 78.3 0.73 无缺陷，保护评级10级实施例2 8 75.7 0.78 无缺陷，保护评级10级实施例3 8 76.5 0.76 无缺陷，保护评级10级实施例4 8.5 85.4 0.57 无缺陷，保护评级10级实施例5 8 79.2 0.75 无缺陷，保护评级10级实施例6 8 78.1 0.67 无缺陷，保护评级10级[0114] 从测试结果看，本发明中的涂料层及保护结构的硬度评价高，抗氧化效果优异，抗盐雾侵蚀能力好，涂料层与管道钢板基体间的结合力也较高，因而涂料层能对管道钢板起到很好的防护作用；同样的方法形成的耐磨修复结构也能对管道钢板起到防护和修复作用，显著延长管道的使用寿命。[0115] 试验例2：[0116] 抗机械磨损性能测试[0117] 试验方法：根据实施例1?实施例6中的耐磨修复方法在未使用的新管道上形成保护结构(即前述耐磨修复结构)，所用新管道(316不锈钢)的规格相同以便试验。按不同的耐磨修复方法施工完成，并养护结束后，按照GB/T12444?2006金属材料磨损试验方法试环?试块滑动磨损试验，测定各试样的质量磨损和磨损率。对磨材料为硬度为HRC63的GCr15滚动轴承钢，载荷为50N，转速为300r/min，磨损时长2h。其中，以未形成保护结构的新管道为对比例。每个实施例设有3个平行，并取平均值。结果见图3。[0118] 图3为抗机械磨损性能试验测定的磨损率结果。在磨损试验中，其中，对比例的磨损率显著高于所有实施例的磨损率；实施例1?实施例3的磨损率差异不显著，均表现出了良好的耐磨损性能；说明本发明中的耐磨修复方法形成的保护结构具有优异的抗机械磨损能力和耐磨性能。[0119] 对比实施例1和实施例4?实施例6的结果发现，实施例4的磨损率最低，仅为2.3×?5 3 ?1 ?5 3 ?110 mm·(N·m) ，实施例1的磨损率则为5.7×10 mm·(N·m) ，实施例5和实施例6的磨损率与实施例1的差异不显著；说明实施例4的涂料原料中加入增益剂的方法能通过增益剂的协同作用，使得涂料层内部转变为无序的致密结构，能增加涂料层的致密度，使得龟甲网层和涂料层结合更紧密，从而增强涂料层的抗机械磨损能力，降低了涂料层因外界应力而破损的几率，降低涂料层的磨损率，从而增加涂料层及管道的耐磨性能，有利于提高管道的综合性能及服役寿命，适于工业化应用。[0120] 试验例3：[0121] 抗冲蚀性能测试[0122] 试验方法：根据实施例1和实施例4?实施例6中的耐磨修复方法在未使用的新管道上形成保护结构(即前述耐磨修复结构)，所用新管道(316不锈钢)的规格相同以便试验。按不同的耐磨修复方法施工完成，并养护结束后，将具有保护结构的管道分别截取相同重量的试样，固定于喷砂室内，采用喷射式喷砂枪向保护结构吹砂，采用180目的棕刚玉喷砂冲蚀。冲蚀时间为10min，冲蚀距离为80mm，压缩空气动力为0.5MPa，冲蚀角度为垂直90°，并分别在1min、2min、5min、7min、10min取出称重，用试样的质量变化来评定保护结构的抗冲蚀性能。其中，以未形成保护结构的新管道为对比例。每个实施例设有3个平行，并取平均值。结果如图4所示。[0123] 图4为抗冲蚀性能试验测定的减重质量变化示意图。在冲蚀试验中，涂料层因材料的疲劳极限容易引起脱落，会由于涂料层失效造成失重过大。结果显示，各组试样均表现出不同程度的失重，但实施例1和实施例4?实施例6的失重速率显著低于对比例，说明本发明中的耐磨修复方法形成的保护结构具有优异的抗冲蚀性能。[0124] 对比实施例1和实施例4?实施例6的结果发现，实施例4的失重速率最低，曲线最为平缓，实施例1的失重速率显著高于实施例4；说明实施例4的涂料原料中加入增益剂的方法能通过其协同作用，使得涂料层内部转变为无序的致密结构，能增加涂料层的致密度，使得龟甲网层和涂料层结合更紧密，提高涂料层在流体冲击下的韧性，从而增强涂料层的抗冲蚀性能，降低了涂料层因外界应力而破损的几率，从而能对管道进行保护，防护性能稳定，延长了涂料层和管道的使用年限，降低了修复和更换的频率，节约资料和成本。[0125] 试验例4：[0126] 抗侵蚀性能测试[0127] 试验方法：根据实施例1和实施例4?实施例6中的耐磨修复方法在未使用的新管道上形成保护结构(即前述耐磨修复结构)，所用新管道(316不锈钢)的规格相同以便试验。按不同的耐磨修复方法施工完成，并养护结束后，采用质量浓度为10％稀硫酸、10％盐酸、氯化钠5g/50mL水及煤粉3g/50mL的混合溶液在室温下(25℃)对试样进行浸蚀，时间为3×24h。腐蚀速率＝失重g/24h。其中，以未形成保护结构的新管道为对比例。每个实施例设有3个平行，并取平均值。结果见表2。[0128] 表2侵蚀试验试样失重结果[0129][0130][0131] 结果显示，实施例4的腐蚀失重最。此俾首畹停皇凳├1和实施例5、实施例6间差异不显著，且皆高于实施例4；对比例的腐蚀失重最大，腐蚀速率最高，说明涂料层及保护结构具有不同程度的抗侵蚀能力；也说明实施例4的涂料原料中加入增益剂的方法能通过其协同作用，使得涂料层内部转变为无序的致密结构，能增加涂料层的致密度，使得龟甲网层和涂料层结合更紧密，能减少涂料层中裂纹的扩展和腐蚀通道的形成，从而加大了腐蚀性介质对龟甲网层以及管道钢板表面的侵蚀阻力，提高涂料层的抗疲劳剥落能力和抗侵蚀能力，并表现出优异的防腐耐蚀性能，从而有效提高了耐磨陶瓷涂料的使用寿命，并对管道起到优异的防护作用，能防止因腐蚀造成管道在工作环境中材料性质、功能失效的现象发生，有利于提高涂料层及管道的综合性能及服役寿命。[0132] 最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

专利地区：宁夏

专利申请日期：2022-01-30

专利公开日期：2024-08-09

专利公告号：CN114607871B