專利名稱：一種油管內(nèi)外壁高壓無氣噴涂防腐工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油管內(nèi)外壁高壓無氣噴涂防腐工藝。
背景技術(shù)：
油田注水開發(fā)過程中，由于原油和注入水的腐蝕性,采油和輸油用油管必須進(jìn)行防腐處理。目前，我國油田的油管防腐均采用浸涂法生產(chǎn)，技術(shù)起源于70年代，產(chǎn)品質(zhì)量差，環(huán)境污染嚴(yán)重，特別是近年來注水油管多次出現(xiàn)因涂層脫落或涂料垂滴堵塞注水嘴的現(xiàn)象，已經(jīng)無法適應(yīng)長慶油田目前廣泛采用的分層注水要求。因此，研發(fā)新的管道防腐工藝技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量更高的油管防腐涂層，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明立足于目前先進(jìn)的液態(tài)無氣噴涂防腐技術(shù)，采用高壓無氣噴涂方式，并通過與先進(jìn)的表面處理、涂料技術(shù)、質(zhì)量控制等的配套，以實(shí)現(xiàn)油管的高效防腐。本發(fā)明工藝流程如

圖1所示。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種油管內(nèi)外壁高壓無氣噴涂防腐工藝，其特征在于包括如下步驟:I)原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)①油管檢驗(yàn)檢測油管有無彎曲、變形；絲扣是否完好，有無損壞。②涂料檢驗(yàn)涂料進(jìn)廠時(shí)必須有涂料廠家的質(zhì)量檢測報(bào)告、使用說明書、出廠合格證并標(biāo)明生產(chǎn)日期及有效期；然后再由我公司質(zhì)檢部根據(jù)涂料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，檢測涂料的附著力、細(xì)度、硬度、柔韌性、耐腐蝕等指標(biāo)。③磨料檢驗(yàn)檢測磨料的粒徑分布、硬度、機(jī)械雜質(zhì)等指標(biāo)。2)絲扣清洗及戴工藝護(hù)絲①絲扣清洗成品油管出廠時(shí)，絲扣上涂有絲扣密封脂。在涂裝過程中，油管進(jìn)入熱清潔爐之前，必須用絲扣清洗液去掉這些油脂，以防在高溫下炭化在絲扣上。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):無可見油污、雜質(zhì)，呈金屬本色。檢測方法:目測。②戴工藝護(hù)絲其作用一是在噴砂拋丸及噴涂的過程中，有效保護(hù)絲扣的工作面；二是使絲扣的非工作面在嗔涂時(shí)能嗔上涂層。3)熱清潔絲扣清洗后，管材通過托鏈送入熱清潔爐中，在412°C左右的高溫下，使管材內(nèi)外表面的油脂等有機(jī)物炭化，成為鋼性的固體物，以便在噴砂拋丸工序中除去；同時(shí)也除掉了鋼材表面可能殘存的水膜。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):油管內(nèi)、外壁有機(jī)物炭化變硬；用硬物輕劃,有劃痕。檢測方法:目測。4)外拋丸外表面拋丸處理是利用拋丸器的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使磨料以很高的線速度射向被處理的管材表面，產(chǎn)生打擊和磨削作用，以除去工件表面的氧化皮和銹蝕，并形成一定的粗糙度(錨紋度)，這樣可以增加涂料與管壁之間的附著力。質(zhì)量要求:潔凈度:達(dá)到Sa2.5級(非常徹底的噴射處理，即在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無可見的油脂及污垢，并且沒有氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物呈色澤均勻的金屬本色)。錨紋度:25um 50um。檢測方法:目測、采用對比樣塊進(jìn)行對照比較。5)內(nèi)噴砂磨料(棕剛玉)在純凈度99.999%的壓縮空氣攜帶下，從硬質(zhì)合金噴嘴噴出，以一定速度噴向被處理的鋼材表面，以除去表面的氧化皮、鐵銹和其他污物，整個(gè)過程是自動(dòng)控制的。質(zhì)量要求:潔凈度:達(dá)到Sa2.5級。錨紋度:45um 75um。檢測方法:目測、采用對比樣塊進(jìn)行對照比較。6)吹灰表面處理后工件上殘留有少量灰塵、丸粒和其他雜物，需用清潔、無油的壓縮空氣吹凈。以免影響涂料在基材的附著力。質(zhì)量控制:外觀:達(dá)到表面無灰塵和雜物。檢測方法:目測。7)第一道內(nèi)壁噴涂(底漆)內(nèi)噴涂采用的是高壓無氣噴涂技術(shù)，利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴槍由油管公端向母端移動(dòng)，邊后退邊噴涂，從而形成高質(zhì)量的厚膜涂層。質(zhì)量要求:外觀:無流掛、氣泡、漏噴及縮孔等缺陷；厚度:IOOum 300um范圍之間(用濕膜測厚儀進(jìn)行檢測)。8)外壁預(yù)噴涂
外噴處理后，由于涂料不能立即固化，濕膜與拖鏈接觸后會(huì)產(chǎn)生缺陷，因而一道噴涂無法保證外噴質(zhì)量，為此我們采用了預(yù)噴涂的方法，對外壁噴涂后工件傳輸中的接觸點(diǎn)部位先進(jìn)行預(yù)噴涂，以保證這些部位涂層不受損傷。外壁預(yù)噴涂采用的是高壓無氣噴涂技術(shù)，該技術(shù)是利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過輸漆管線到達(dá)噴嘴處，壓力突然釋放，從而使涂料均勻霧化。質(zhì)量要求:外觀:涂層均勻、無流掛、氣泡、漏噴及縮孔等缺陷；厚度:50um 150um范圍之間。9)第一道固化熱固化系統(tǒng)是目前國內(nèi)最先進(jìn)的噴涂固化系統(tǒng)，為導(dǎo)熱油盤管結(jié)構(gòu)，熱平衡溫差±7°C，并且首次實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)爐體內(nèi)設(shè)置三個(gè)不同的溫場，且同一溫場內(nèi)溫度均勻；通過預(yù)設(shè)爐子的溫度和托鏈運(yùn)行速度，可滿足不同涂料對溫度和烘烤時(shí)間的要求，從而保證涂料在最理想的條件下得到固化，極大的提高了涂層質(zhì)量。質(zhì)量要求:外觀:涂層均勻，無流掛、縮孔、漏點(diǎn)等缺陷；厚度:達(dá)到所要求的范圍之內(nèi)，厚度波動(dòng)范圍在±20um之內(nèi)。10)第二道內(nèi)壁噴涂(面漆)采用高壓無氣噴涂技術(shù)。原理為利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴槍由油管公端向母端移動(dòng)，邊后退邊噴涂，從而行成涂膜。11)外壁噴涂正式噴涂外壁噴涂時(shí)涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴涂小車，小車上安裝噴嘴，小車邊后退邊噴涂，托輥帶動(dòng)油管邊旋轉(zhuǎn)，在外壁形成涂膜。12)最終固化13)漏點(diǎn)檢測通過在線漏點(diǎn)檢測設(shè)備，無損探傷技術(shù)的應(yīng)用，來判斷內(nèi)壁涂層是否存在漏點(diǎn)、針孔、縮孔等缺陷，確保檢測后，涂膜不受任何損傷。質(zhì)量要求:每根漏點(diǎn)不允許超過6個(gè)，否則應(yīng)重新涂裝作業(yè)。14)卸工藝護(hù)絲、帶成品護(hù)絲，最終檢驗(yàn)后打包入庫質(zhì)檢部結(jié)合在線檢測的情況，對產(chǎn)品的外觀、涂層厚度進(jìn)行嚴(yán)格檢測，指標(biāo)合格后方能出廠。本發(fā)明所采用的涂料可以是目前市場上任意一種具有防腐功能的涂料，優(yōu)選為環(huán)氧酚醛類防腐涂料。本發(fā)明主要應(yīng)用于油田用油管，包括各種口徑規(guī)格的油管、套管、鉆桿及污水、輸油、輸水、注水等鋼制管道。所述步驟中外壁噴涂技術(shù)部分分為:外壁表面處理部分和外壁噴涂部分。I)外壁表面處理部分:外表面拋丸處理是利用拋丸器的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使磨料以很高的線速度射向被處理的管材表面，產(chǎn)生打擊和磨削作用，以除去工件表面的氧化皮和銹蝕，并形成一定的粗糙度(錨紋度)，這樣可以增加涂料與管壁之間的附著力。
2)噴涂部分:噴涂分為預(yù)噴涂和正式噴涂。A)預(yù)噴涂:外噴處理后，由于涂料不能立即固化，濕膜與拖鏈接觸后會(huì)產(chǎn)生缺陷，因而一道噴涂無法保證外噴質(zhì)量，為此我們采用了預(yù)噴涂的方法，對外壁噴涂后工件傳輸中的接觸點(diǎn)部位先進(jìn)行預(yù)噴涂，以保證這些部位涂層不受損傷。外壁預(yù)噴涂采用的是高壓無氣噴涂技術(shù)，該技術(shù)是利用高壓泵將涂料加壓(最高壓力可達(dá)50Mpa)，涂料經(jīng)過輸漆管線到達(dá)噴嘴處，壓力突然釋放，從而使涂料均勻霧化。霧化后的涂料經(jīng)過高壓噴射至旋轉(zhuǎn)的管道表面，從而形成涂層。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):管道在旋轉(zhuǎn)托棍上達(dá)到60轉(zhuǎn)/分到1000轉(zhuǎn)/分。B)正式噴涂時(shí)，先將涂料經(jīng)過高壓泵加壓，通過搭載有噴嘴的噴涂小車由待噴管體公端向母端的方向均勻運(yùn)動(dòng)噴涂，此時(shí)待噴管體在拖輥的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分到1000轉(zhuǎn)/分。所述步驟中內(nèi)壁噴涂技術(shù)部分的關(guān)鍵技術(shù)為內(nèi)壁表面處理和內(nèi)壁噴涂兩部分:I)內(nèi)壁表面處理部分:磨料(棕剛玉)在干燥的壓縮空氣攜帶下，從硬質(zhì)合金噴嘴噴出，以一定速度噴向被處理的鋼材表面，以除去表面的氧化皮、鐵銹和其他污物。2)內(nèi)壁噴涂部分:內(nèi)噴涂采用的是高壓無氣技術(shù)，高壓力泵將涂料加壓經(jīng)過管線，由噴嘴射出均勻涂層，從而形成高質(zhì)量的厚膜涂層。該漆粒對管壁的沖擊力約為20N，因此，漆?？梢越柚谧陨淼木薮蟮臎_擊力而嵌入到管壁錨紋的各個(gè)部分，使涂層具有良好的附著力。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明防腐工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:I)本發(fā)明方法操作方便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；2)涂層適用溫度范圍廣，由于涂料在噴涂泵內(nèi)進(jìn)行加壓，易單獨(dú)進(jìn)行加溫，有效降低粘度；3)本發(fā)明工藝的涂層具有耐腐蝕性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)、耐化學(xué)性強(qiáng)、柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)；4)本發(fā)明工藝可噴涂高固體含量環(huán)保性涂料，對環(huán)境無污染低。說明書附1為本發(fā)明工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于此。如圖1所示，本發(fā)明的工藝步驟依次為:I)原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)①油管檢驗(yàn)檢測油管有無彎曲、變形；絲扣是否完好，有無損壞。②涂料檢驗(yàn)涂料進(jìn)廠時(shí)必須有涂料廠家的質(zhì)量檢測報(bào)告、使用說明書、出廠合格證并標(biāo)明生產(chǎn)日期及有效期；然后根據(jù)涂料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，檢測涂料的附著力、細(xì)度、硬度、柔韌性、耐腐蝕等指標(biāo)。③磨料檢驗(yàn)
檢測磨料的粒徑分布、硬度、機(jī)械雜質(zhì)等指標(biāo)。2)絲扣清洗及戴工藝護(hù)絲①絲扣清洗成品油管出廠時(shí)，絲扣上涂有絲扣密封脂。在涂裝過程中，油管進(jìn)入熱清潔爐之前，必須用絲扣清洗液去掉這些油脂，以防在高溫下炭化在絲扣上。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):無可見油污、雜質(zhì)，呈金屬本色。檢測方法:目測。②戴工藝護(hù)絲其作用一是在噴砂拋丸及噴涂的過程中，有效保護(hù)絲扣的工作面；二是使絲扣的非工作面在嗔涂時(shí)能嗔上涂層。3)熱清潔絲扣清洗后，管材通過托鏈送入熱清潔爐中，在412°C左右的高溫下，使管材內(nèi)外表面的油脂等有機(jī)物炭化，成為鋼性的固體物，以便在噴砂拋丸工序中除去；同時(shí)也除掉了鋼材表面可能殘存的水膜。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):油管內(nèi)、外壁有機(jī)物炭化變硬；用硬物輕劃,有劃痕。檢測方法:目測。4)外拋丸外表面拋丸處理是利用拋丸器的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使磨料以很高的線速度射向被處理的管材表面，產(chǎn)生打擊和磨削作用，以除去工件表面的氧化皮和銹蝕，并形成一定的粗糙度(錨紋度)，這樣可以增加涂料與管壁之間的附著力。質(zhì)量要求:潔凈度:達(dá)到Sa2.5級(非常徹底的噴射處理，即在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無可見的油脂及污垢，并且沒有氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物呈色澤均勻的金屬本色)。錨紋度:25um 50um。檢測方法:目測、采用對比樣塊進(jìn)行對照比較。5)內(nèi)噴砂磨料(棕剛玉)在純凈度99.999%的壓縮空氣攜帶下，從硬質(zhì)合金噴嘴噴出，以一定速度噴向被處理的鋼材表面，以除去表面的氧化皮、鐵銹和其他污物，整個(gè)過程是自動(dòng)控制的。質(zhì)量要求:潔凈度:達(dá)到Sa2.5級。錨紋度:45um 75um。檢測方法:目測、采用對比樣塊進(jìn)行對照比較。6)吹灰表面處理后工件上殘留有少量灰塵、丸粒和其他雜物，需用清潔、無油的壓縮空氣吹凈。以免影響涂料在基材的附著力。質(zhì)量控制:外觀:達(dá)到表面無灰塵和雜物。
檢測方法:目測。7)第一道內(nèi)壁噴涂(底漆)采用高壓無氣噴涂技術(shù)，利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴槍由油管公端向母端移動(dòng)，邊后退邊噴涂，從而行成涂膜。具體工藝參數(shù)見表
1質(zhì)量要求:外觀:無流掛、氣泡、漏噴及縮孔等缺陷；厚度:IOOum 300um范圍之間(用濕膜測厚儀進(jìn)行檢測)。8)外壁預(yù)噴涂外噴處理后，由于涂料不能立即固化，濕膜與拖鏈接觸后會(huì)產(chǎn)生缺陷，因而一道噴涂無法保證外噴質(zhì)量，為此我們采用了預(yù)噴涂的方法，對外壁噴涂后工件傳輸中的接觸點(diǎn)部位先進(jìn)行預(yù)噴涂，以保證這些部位涂層不受損傷。外壁預(yù)噴涂采用的是高壓無氣噴涂技術(shù)，該技術(shù)是利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過輸漆管線到達(dá)噴嘴處，壓力突然釋放，從而使涂料均勻霧化。具體工藝參數(shù)見表2。質(zhì)量要求:外觀:涂層均勻、無流掛、氣泡、漏噴及縮孔等缺陷；厚度:50um 150um范圍之間。9)第一道固化熱固化系統(tǒng)是目前國內(nèi)最先進(jìn)的噴涂固化系統(tǒng)，為導(dǎo)熱油盤管結(jié)構(gòu)，熱平衡溫差±7°C，并且首次實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)爐體內(nèi)設(shè)置三個(gè)不同的溫場，且同一溫場內(nèi)溫度均勻；通過預(yù)設(shè)爐子的溫度和托鏈運(yùn)行速度，可滿足不同涂料對溫度和烘烤時(shí)間的要求，從而保證涂料在最理想的條件下得到固化，極大的提高了涂層質(zhì)量。質(zhì)量要求:外觀:涂層均勻，無流掛、縮孔、漏點(diǎn)等缺陷；厚度:達(dá)到所要求的范圍之內(nèi)，厚度波動(dòng)范圍在±20um之內(nèi)。10)第二道內(nèi)壁噴涂(面漆)具體工藝參數(shù)見表I。11)外壁噴涂正式噴涂外壁噴涂時(shí)涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴涂小車，小車上安裝噴嘴，小車邊后退邊噴涂，托輥帶動(dòng)油管邊旋轉(zhuǎn)，在外壁形成涂膜。具體工藝參數(shù)見表2。12)最終固化13)漏點(diǎn)檢測:通過在線漏點(diǎn)檢測設(shè)備，無損探傷技術(shù)的應(yīng)用，來判斷內(nèi)壁涂層是否存在漏點(diǎn)、針孔、縮孔等缺陷，確保檢測后，涂膜不受任何損傷。質(zhì)量要求:每根漏點(diǎn)不允許超過6個(gè)，否則應(yīng)重新涂裝作業(yè)。14)卸工藝護(hù)絲、帶成品護(hù)絲，最終檢驗(yàn)后打包入庫質(zhì)檢部結(jié)合在線檢測的情況，對產(chǎn)品的外觀、涂層厚度進(jìn)行嚴(yán)格檢測，指標(biāo)合格后方能出廠。表I內(nèi)表面噴涂工藝參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種油管內(nèi)外壁高壓無氣噴涂防腐工藝，其特征在于包括如下步驟: 1)原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)； 2)絲扣清洗戴護(hù)絲:清除油管上的絲扣密封脂，以防在熱清潔爐高溫下炭化在絲扣上，以及戴工藝護(hù)絲，保護(hù)絲扣的工作面； 3)熱清潔:在412°C的熱清潔爐中，使管材內(nèi)外表面的油脂等有機(jī)物炭化，成為鋼性的固體物，以便在噴砂拋丸工序中除去；同時(shí)也除掉了鋼材表面可能殘存的水膜； 4)外拋丸:利用拋丸器的葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使磨料以很高的線速度射向被處理的管材表面，產(chǎn)生打擊和磨削作用，以除去工件表面的氧化皮和銹蝕，并形成一定的粗糙度，增加涂料與管壁之間的附著力，管材表面潔凈度達(dá)到Sa2.5級，錨紋度為25um 50um ； 5)內(nèi)噴砂:磨料在純凈度99.999%的壓縮空氣攜帶下，從硬質(zhì)合金噴嘴噴出，以一定速度噴向被處理的鋼材表面，以除去表面的氧化皮、鐵銹和其他污物，管材表面潔凈度達(dá)到Sa2.5級，錨紋度45um 75um ； 6)吹灰:用清潔、無油的壓縮空氣吹凈表面處理后工件上殘留雜物，以免影響涂料在基材的附著力； 7)第一道內(nèi)壁噴涂:底漆內(nèi)噴涂采用的高壓無氣噴涂技術(shù)，利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過帶輸漆管線的噴槍由油管公端向母端移動(dòng)，邊后退邊噴涂，從而行成涂膜，涂層厚度:IOOum 300um ； 8)外壁預(yù)噴涂:采用高壓無氣噴涂技術(shù)，利用高壓泵將涂料加壓至30Mpa 50Mpa，涂料經(jīng)過輸漆管線到達(dá)噴嘴處，壓力突然釋放，使涂料均勻霧化，涂層厚度:50um 150um ； 9)第一道固化:熱固化系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油盤管結(jié)構(gòu)，厚度波動(dòng)范圍在±20um之內(nèi)； 10)第二道內(nèi)壁噴涂:采用高速旋轉(zhuǎn)無氣噴涂，涂層厚度:100um 300um； 11)外壁噴涂正式噴涂:采用高壓無氣噴涂，涂層厚度:50um 150um； 12)最終固化:采用導(dǎo)熱油盤管結(jié)構(gòu)，厚度波動(dòng)范圍在±20um之內(nèi)； 13)漏點(diǎn)檢測:通過在線漏點(diǎn)檢測設(shè)備，無損探傷技術(shù)的應(yīng)用，來判斷內(nèi)壁涂層是否存在漏點(diǎn)、針孔、縮孔等缺陷，確保檢測后，涂膜不受任何損傷； 14)卸工藝護(hù)絲、帶成品護(hù)絲，最終檢驗(yàn)后打包入庫。
2.如權(quán)利要求1所述的防腐工藝，其特征在于:所述涂料為環(huán)氧酚醛類防腐涂料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防腐工藝在油田用油管和污水、輸油、輸水、注水鋼制管道上的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油管內(nèi)外壁高壓無氣噴涂防腐工藝，其特征在于包括如下步驟1)原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)；2)絲扣清洗戴護(hù)絲；3)熱清潔；4)外拋丸；5)內(nèi)噴砂；6)吹灰；7)第一道內(nèi)壁噴涂；8)外壁預(yù)噴涂；9)第一道固化；10)第二道內(nèi)壁噴涂；11)外壁噴涂正式噴涂；12)最終固化；13)漏點(diǎn)檢測；14)卸工藝護(hù)絲、帶成品護(hù)絲，最終檢驗(yàn)后打包入庫。本發(fā)明工藝方法搡作方便，涂層適用溫度范圍廣、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定、對環(huán)境無污染。
文檔編號(hào)B05D1/32GK103170444SQ20111044307
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者達(dá)好平, 張南, 巨永寧, 唐銀章, 張旭東 申請人:西安長慶圖博可特石油管道涂層有限公司