一種耐腐蝕原油管道涂層材料及其涂裝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐腐蝕原油管道涂層材料及其涂裝工藝，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成：不飽和樹脂80-130份、氟硅樹脂20-40份、有機(jī)氟填料30-80份、無機(jī)填料10-50份、硅烷偶聯(lián)劑1-4份、促進(jìn)劑2-4份、固化劑1-4份、塑化劑2-4份和顏料1-6份；其涂裝工藝包括以下步驟：將所有原料按重量百分比混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為65-75℃，即可得到成品。本發(fā)明的有益效果是：使用本發(fā)明的涂層材料涂裝的原油管道，不僅具有耐腐蝕性和耐磨性，而且提高了介質(zhì)的流動性，大幅提高了石油工業(yè)的安全性。
【專利說明】一種耐腐蝕原油管道涂層材料及其涂裝工藝
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種管道內(nèi)涂層材料，特別涉及一種耐腐蝕原油管道涂層材料及其涂裝工藝。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]我國大多數(shù)油氣田屬于高酸性油氣田，石油管道防腐問題一直以來困擾著我國石油工業(yè)，我國油氣管投產(chǎn)一兩年就發(fā)生穿孔現(xiàn)象十分嚴(yán)重，這不僅造成大量的油氣浪費(fèi)，也浪費(fèi)了大量的人力物力，同時還對環(huán)境產(chǎn)生的極大的影響，目前，雖然出現(xiàn)了原油輸油管線內(nèi)防腐涂層涂料，如通過靜電噴涂在管壁上的環(huán)氧粉末，防腐效果不佳。因此開發(fā)新管道防腐技術(shù)有重大意義。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對目前石油管道易腐蝕現(xiàn)象的問題，提供一種抗腐蝕能力強(qiáng)、物理性能和化學(xué)性能好，且使用壽命長的耐腐蝕原油管道涂層材料及其涂裝工藝。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂80-130份、氟硅樹脂20-40份、有機(jī)氟填料30-80份、無機(jī)填料10-50份、硅烷偶聯(lián)劑1-4份、促進(jìn)劑2_4份、固化劑1_4份、塑化劑2_4份和顏料1-6份。
[0008]所述材料可以優(yōu)選為由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂80-107份、氟硅樹脂31-40份、有機(jī)氟填料51-80份、無機(jī)填料31-50份、硅烷偶聯(lián)劑2_4份、促進(jìn)劑2_3份、固化劑2-4份、塑化劑2-3份和顏料3-6份。
[0009]所述材料還可以優(yōu)選為由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂95-130份、氟硅樹脂20-35份、有機(jī)氟填料30-64份、無機(jī)填料10_37份、硅烷偶聯(lián)劑1_3份、促進(jìn)劑3_4份、固化劑1-3份、塑化劑3-4份和顏料1-4份。
[0010]所述材料又可以優(yōu)選為由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂89-121份、氟硅樹脂27-38份、有機(jī)氟填料51-73份、無機(jī)填料22-43份、硅烷偶聯(lián)劑2_3份、促進(jìn)劑3_4份、固化劑2-3份、塑化劑3-4份和顏料2-5份。
[0011]所述材料還可以優(yōu)選為由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂105份、氟硅樹脂32份、有機(jī)氟填料62份、無機(jī)填料33份、硅烷偶聯(lián)劑2.5份、促進(jìn)劑3.5份、固化劑
2.5份、塑化劑3.5份和顏料4份。
[0012]其中，所述不飽和樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂、鄰苯型不飽和聚酯樹脂、對苯型不飽和聚酯樹脂和純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂中的一種或多種；所述氟硅樹脂為以甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH - 570)為主要原料合成的的氟硅樹脂。
[0013]所述有機(jī)氟填料為粒徑大小為800-1200目的粉末，所述粉末由聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的一種或多種組成；所述無機(jī)填料為粒徑大小為600-1200目的玻璃微珠。
[0014]所述硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。 [0015]所述促進(jìn)劑為異辛酸鈷和環(huán)烷酸鈷中的一種或多種；所述固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮和過氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一種或多種；所述塑化劑為液體石蠟、D0P、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油中的一種或多種。
[0016]為了更好的實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，所述涂裝工藝包括以下步驟:將所有所述原料按重量百分比混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為65-75°C ;即可得到成品。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:使用本發(fā)明的涂層材料中各原料互相配合，涂裝后的原油管道不僅具有耐腐蝕性和耐磨性，而且提高了介質(zhì)的流動性，大幅提高了石油工業(yè)的安全性。
[0018]【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂105份、氟硅樹脂32份、有機(jī)氟填料62份、無機(jī)填料33份、硅烷偶聯(lián)劑2.5份、促進(jìn)劑3.5份、固化劑2.5份、塑化劑3.5份和顏料4份。
[0020]其中，不飽和樹脂由重量百分比為32%的間苯型不飽和聚酯樹脂、重量百分比為21%的鄰苯型不飽和聚酯樹脂、重量百分比為34%的對苯型不飽和聚酯樹脂和重量百分比為13%的純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂組成；氟硅樹脂主要由重量百分比為43%的甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和重量百分比為49%的Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH -570)組成，剩余為帶水劑和偶聯(lián)劑。
[0021]有機(jī)氟填料為粒徑大小為1000目的粉末，粉末由重量百分比為12%的聚三氟氯乙烯(PCTFE)、重量百分比為28%的聚氟乙烯(PVF)、重量百分比為20%的聚偏氟乙烯(PVDF)、重量百分比為17%的聚全氟乙丙烯(FEP)、重量百分比為11%的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、重量百分比為6%的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和重量百分比為6%的乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)組成；無機(jī)填料為粒徑大小為900目的玻璃微珠。
[0022]硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；促進(jìn)劑由重量百分比為41%的異辛酸鈷和重量百分比為59%的環(huán)烷酸鈷組成；固化劑由重量百分比為30%的過氧化甲乙酮、重量百分比為35%的過氧化環(huán)己酮和重量百分比為35%的過氧化2-乙基己酸叔丁酯組成；塑化劑由重量百分比為10%的液體石蠟、重量百分比為30%的D0P、重量百分比為14%的氯化石蠟和重量百分比為46%的環(huán)氧大豆油。[0023]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，包括以下步驟:將所有原料混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為70°C ;即可得到成品。
[0024]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂93份、氟硅樹脂35份、有機(jī)氟填料65份、無機(jī)填料41份、硅烷偶聯(lián)劑3份、促進(jìn)劑2份、固化劑3份、塑化劑3份和顏料5份。
[0025]其中，其中，不飽和樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂；氟硅樹脂主要由重量百分比為37%的甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和重量百分比為49%的Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH - 570)組成，剩余為帶水劑和偶聯(lián)劑。
[0026]有機(jī)氟填料為粒徑大小為800目的粉末，粉末由重量百分比為31%的聚三氟氯乙烯(PCTFE )、重量百分比為10%的聚氟乙烯(PVF)、重量百分比為9%的聚全氟乙丙烯(FEP )、重量百分比為27%的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和重量百分比為23%的乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)組成；無機(jī)填料為粒徑大小為1200目的玻璃微珠；硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；促進(jìn)劑為異辛酸鈷；固化劑為過氧化甲乙酮；塑化劑為液體石蠟。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，包括以下步驟:將所有原料混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為65°C ;即可得到成品。
[0028]實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂115份、氟硅樹脂27份、有機(jī)氟填料47份、無機(jī)填料23份、硅烷偶聯(lián)劑2份、促進(jìn)劑3份、固化劑2份、塑化劑4份和顏料3份。
[0029]其中，不飽和樹脂由重量百分比為39%的間苯型不飽和聚酯樹脂和重量百分比為61%的純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂組成；氟硅樹脂主要由重量百分比為54%的甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和重量百分比為39%的Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH -570)組成，剩余為帶水劑和偶聯(lián)劑。
[0030]有機(jī)氟填料為粒徑大小為1200目的粉末，粉末由重量百分比為27%的聚偏氟乙烯(PVDF)、重量百分比為14%的聚全氟乙丙烯(FEP)、重量百分比為23%的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和重量百分比為36%的乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)組成；無機(jī)填料為粒徑大小為600目的玻璃微珠。
[0031]硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；促進(jìn)劑為環(huán)烷酸鈷；固化劑由重量百分比為38%的過氧化甲乙酮和重量百分比為62%的過氧化2-乙基己酸叔丁酯組成；塑化劑由重量百分比為29%的D0P、重量百分比為32%的氯化石蠟和重量百分比為39%的環(huán)氧大豆油。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，包括以下步驟:將所有原料混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為75°C ;即可得到成品。
[0033]實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂80份、氟硅樹脂40份、有機(jī)氟填料80份、無機(jī)填料10份、硅烷偶聯(lián)劑4份、促進(jìn)劑2份、固化劑1份、塑化劑2份和顏料1份。
[0034]其中，不飽和樹脂為純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂；氟硅樹脂主要由重量百分比為14%的甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和重量百分比為79%的Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH - 570)組成，剩余為帶水劑和偶聯(lián)劑。
[0035]有機(jī)氟填料為粒徑大小為1100目的粉末，粉末為聚全氟乙丙烯(FEP);無機(jī)填料為粒徑大小為1100目的玻璃微珠。
[0036]硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；促進(jìn)劑為環(huán)烷酸鈷；固化劑由重量百分比為74%的過氧化甲乙酮和重量百分比為26%的過氧化2-乙基己酸叔丁酯組成；塑化劑為環(huán)氧大豆油。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，包括以下步驟:將所有原料混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為65°C ;即可得到成品。
[0038]實(shí)施例5
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料，材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂130份、氟硅樹脂20份、有機(jī)氟填料30份、無機(jī)填料50份、硅烷偶聯(lián)劑1份、促進(jìn)劑4份、固化劑4份、塑化劑4份和顏料6份。
[0039]其中，不飽和樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂；氟硅樹脂主要由重量百分比為19%的甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和重量百分比為76%的Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH - 570)組成，剩余為帶水劑和偶聯(lián)劑。
[0040]有機(jī)氟填料為粒徑大小為900目的粉末，粉末為四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA);無機(jī)填料為粒徑大小為700目的玻璃微珠。
[0041]硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；促進(jìn)劑為環(huán)烷酸鈷；固化劑由重量百分比為71%的過氧化甲乙酮和重量百分比為29%的過氧化2-乙基己酸叔丁酯組成；塑化劑為氯化石蠟。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，包括以下步驟:將所有原料混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為72°C ;即可得到成品。
[0043]對比試驗(yàn)
選取63道規(guī)格為89 X 6mm的原油管道，隨機(jī)分成7組，每組9道，7組分別采用本發(fā)明實(shí)施例1-5的涂層材料涂裝處理(實(shí)施例組1-5)、未作處理的管道(空白對照組)和采用環(huán)氧粉末噴涂的管道(對照組)，每組的9道管道隨機(jī)分為3組，分別用于單井管線、旁通管線I和旁通管線2。試驗(yàn)管道投用日期均為2012年3月，試驗(yàn)周期I年，原油的介質(zhì)成分均為油、氣水和泥沙。實(shí)驗(yàn)前后，分別對每組管道的質(zhì)量和最小壁厚進(jìn)行測量，對比結(jié)果如表1所示。
[0044]表1使用前后每組管道的介質(zhì)流速及使用前后質(zhì)量對照表
【權(quán)利要求】
1.一種耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂80-130份、氟硅樹脂20-40份、有機(jī)氟填料30-80份、無機(jī)填料10_50份、硅烷偶聯(lián)劑1-4份、促進(jìn)劑2-4份、固化劑1-4份、塑化劑2-4份和顏料1_6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂80-107份、氟硅樹脂31-40份、有機(jī)氟填料51-80份、無機(jī)填料31-50份、硅烷偶聯(lián)劑2-4份、促進(jìn)劑2-3份、固化劑2_4份、塑化劑2_3份和顏料3-6 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂95-130份、氟硅樹脂20-35份、有機(jī)氟填料30-64份、無機(jī)填料10-37份、硅烷偶聯(lián)劑1-3份、促進(jìn)劑3-4份、固化劑1-3份、塑化劑3_4份和顏料1-4份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂89-121份、氟硅樹脂27-38份、有機(jī)氟填料51-73份、無機(jī)填料22-43份、硅烷偶聯(lián)劑2-3份、促進(jìn)劑3-4份、固化劑2_3份、塑化劑3_4份和顏料2-5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述材料由以下重量份數(shù)比的原料組成:不飽和樹脂105份、氟硅樹脂32份、有機(jī)氟填料62份、無機(jī)填料33份、硅烷偶聯(lián)劑2.5份、促進(jìn)劑3.5份、固化劑2.5份、塑化劑3.5份和顏料4份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述不飽和樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂、鄰苯型不飽和聚酯樹脂、對苯型不飽和聚酯樹脂和純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂中的一種或多種；所述氟硅樹脂為以甲基丙烯酸十二庚酯(G - 04)和Y甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH - 570)為主要原料合成的的氟硅樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述有機(jī)氟填料為粒徑大小為800-1200目的粉末，所述粉末由聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的一種或多種組成；所述無機(jī)填料為粒徑大小為600-1200目的玻璃微珠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項所述的耐腐蝕原油管道涂層材料，其特征在于，所述促進(jìn)劑為異辛酸鈷和環(huán)烷酸鈷中的一種或多種；所述固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮和過氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一種或多種；所述塑化劑為液體石蠟、DOP、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油中的一種或多種。
10.一種如權(quán)利要求1-9任意一項所述的耐腐蝕原油管道涂層材料的涂裝工藝，其特征在于，所述涂裝工藝包括以下步驟:將所有所述原料按重量百分比混合后，進(jìn)行真空脫氣，然后通過噴涂的方法對除繡后的管件噴涂，中溫固化得6mm涂層，中溫固化成型過程的溫度為65-75°C ;即可得到成品。
【文檔編號】C09D133/10GK103642373SQ201310587577
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】陳健飛, 王安泉, 盛華, 仇冬泉, 劉海波, 陳麗娜, 江文君, 王春光 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心