用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，至少由五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成：在鋼質(zhì)管道表面噴涂的酚醛環(huán)氧粉末涂料；在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料上覆蓋的聚酰胺隔熱層；在所述聚酰胺隔熱層上覆蓋的發(fā)泡聚丙烯層；在所述發(fā)泡聚丙烯層上覆蓋的聚偏二氯乙烯隔離層；在所述聚偏二氯乙烯隔離層上覆蓋的硬質(zhì)聚丙烯防腐層；在所述各層之間用膠粘層連接，達(dá)到防腐保溫、防碰防刮的最佳效果。本發(fā)明的多層體系可用于輸送介質(zhì)溫度不高于160℃的鋼質(zhì)管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中石油溫度下降過(guò)多而導(dǎo)致鋼質(zhì)管道結(jié)蠟現(xiàn)象的產(chǎn)生，能保證鋼質(zhì)輸送管道防腐保溫、長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。
【專利說(shuō)明】用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種適用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系。

【背景技術(shù)】
[0002]利用金屬管道進(jìn)行資源的長(zhǎng)途輸送是現(xiàn)階段工業(yè)上采用的常見(jiàn)手段，如，石油開(kāi)采、天然氣輸送、供熱輸送及供水輸送等等。在管道的長(zhǎng)途輸送中，對(duì)金屬管道的保護(hù)是尤為重要的，因?yàn)?，有較長(zhǎng)的金屬管道是埋在遠(yuǎn)離人們的生活居住點(diǎn)的，有的地段甚至環(huán)境狀況非常惡劣。例如，海底石油的開(kāi)采需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的管道輸送，不僅海底情況復(fù)雜，對(duì)輸送管道的影響大且人們難以及時(shí)檢查，而且長(zhǎng)距離的管道輸送會(huì)使輸送介質(zhì)的溫度大幅度降低，從而使石油中所含有的蠟析出而導(dǎo)致輸送管道的狹窄甚至堵塞，因此，對(duì)輸送海底石油的鋼質(zhì)輸送管道的防腐保溫問(wèn)題應(yīng)給予特殊關(guān)照。
[0003]對(duì)之現(xiàn)有的保護(hù)主要是通過(guò)三層聚乙烯(3LPE)或三層聚丙烯(3LPP)的涂層對(duì)鋼質(zhì)管道進(jìn)行防腐。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103383025A公開(kāi)了一種“3PE涂層對(duì)管道的保護(hù)”;中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101270211A介紹了一種“3PP涂層用外防腐材料的制備方法”。但是上述專利文獻(xiàn)都是以PE或PP為基礎(chǔ)的防腐體系，其中，PE涂層的使用溫度最高只能達(dá)到80°C，而PP涂層的使用溫度最高也只能達(dá)到110°C;如果使用溫度繼續(xù)升高會(huì)導(dǎo)致PE或PP防腐體系性能下降。此外，PE或PP防腐體系使用的都是硬質(zhì)塑料，產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)較高(PE為0.3?
0.5 ff/mK ；PP為0.2?0.3ff/mK),并不適合輸送需長(zhǎng)時(shí)間保持較高溫度的介質(zhì)。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201982816U公開(kāi)了 “一種含有發(fā)泡聚丙烯的多層保溫涂層”，它能適用于140°C的使用溫度。但是，140°C已接近聚丙烯的熔點(diǎn)，以此聚丙烯材料直接包覆所述鋼質(zhì)輸送管道會(huì)導(dǎo)致管道整體的使用壽命縮短，而且其外層沒(méi)有設(shè)置有高阻隔效果的隔離層，如果有過(guò)多水汽滲入防腐層內(nèi)部的話，在高熱高濕條件下，防腐涂層的失效會(huì)更加迅速。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其以高抗腐蝕的酚醛環(huán)氧涂層為底層，采用聚酰胺隔熱材料作為內(nèi)層，采用發(fā)泡聚丙烯保溫材料作為中間層，采用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作為外層以防止氧氣和水汽的入侵，采用硬質(zhì)聚丙烯材料作為最外層以防止運(yùn)輸和安裝過(guò)程中的磕磕碰碰，所述各層之間用膠粘劑連接。所述多層體系可用于輸送介質(zhì)溫度不高于160°C的鋼質(zhì)管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中油品溫度下降過(guò)多而導(dǎo)致鋼質(zhì)管道結(jié)蠟現(xiàn)象的產(chǎn)生，能保證鋼質(zhì)輸送管道防腐保溫、長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。
[0007]—種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征是，至少由五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成: 在鋼質(zhì)管道表面噴涂的酚醛環(huán)氧粉末涂料(底層)，所述酚醛環(huán)氧粉末涂料的厚度為50 ?200 μ m ；
在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(底層)上覆蓋聚酰胺隔熱層(內(nèi)層)，所述聚酰胺隔熱層的厚度為10?50mm ;
在所述聚酰胺隔熱層(內(nèi)層)上覆蓋發(fā)泡聚丙烯層(中間層)，所述發(fā)泡聚丙烯層的厚度為 30 ?50mm ;
在所述發(fā)泡聚丙烯層(中間層)上覆蓋聚偏二氯乙烯隔離層(外層)，所述聚偏二氯乙烯隔離層(外層)的厚度為50?200 μ m ;
在所述聚偏二氯乙烯隔離層(外層)上覆蓋硬質(zhì)聚丙烯防腐層(最外層)，所述硬質(zhì)聚丙烯防腐層(最外層)的厚度為3?5mm ；
在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(底層)、聚酰胺隔熱層(內(nèi)層)、發(fā)泡聚丙烯層(中間層)、聚偏二氯乙烯隔離層(外層)與硬質(zhì)聚丙烯防腐層(最外層)的各層之間夾覆有膠粘層。
[0008]進(jìn)一步，所述膠粘層為聚酰胺熱熔膠層或者聚丙烯共聚物熱熔膠層，其厚度為50 ?200 μ m。
[0009]進(jìn)一步，所述酚醛環(huán)氧粉末涂料，固化完成后粉末涂層玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C。
[0010]進(jìn)一步，所述聚酰胺隔熱層的熔點(diǎn)> 200°C。
[0011]進(jìn)一步，所述發(fā)泡聚丙烯層的導(dǎo)熱系數(shù)< 0.14W/mK。
[0012]一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征是，所述多層體系由九層結(jié)構(gòu)構(gòu)成:
在鋼質(zhì)管道表面噴涂固化完成后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環(huán)氧粉末涂料(底層);
在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料上覆蓋熔點(diǎn)> 200°C的聚酰胺熱熔膠層(第一膠粘層)； 在所述聚酰胺熱熔膠層上覆蓋熔點(diǎn)> 200°C、厚度為10?50mm的聚酰胺隔熱層(內(nèi)層)；
在所述聚酰胺隔熱層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層I (第二膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I上覆蓋導(dǎo)熱系數(shù)< 0.14W/mK、厚度為30?50mm的發(fā)泡聚丙烯層(中間層)；
在所述發(fā)泡聚丙烯層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層II (第三膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II上覆蓋厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔離層(外層)；
在所述聚偏二氯乙烯隔離層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層III (第四膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III上覆蓋厚度為3?5mm的硬質(zhì)聚丙烯防腐層(最外層)。
[0013]進(jìn)一步，所述膠粘層一聚酰胺熱熔膠層或者聚丙烯共聚物熱熔膠層1、聚丙烯共聚物熱熔膠層I1、聚丙烯共聚物熱熔膠層III的厚度為50?200 μ m。
[0014]本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系的積極效果是:
(I)本發(fā)明的多層體系以高抗腐蝕的酚醛環(huán)氧涂層為底層，采用聚酰胺隔熱材料作為內(nèi)層，采用發(fā)泡聚丙烯保溫材料作為中間層，采用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作為外層以防止氧氣和水汽的入侵，采用硬質(zhì)聚丙烯材料作為最外層以防止運(yùn)輸和安裝過(guò)程中的磕磕碰碰，在所述各層之間用膠粘劑連接，達(dá)到防腐保溫、防碰防刮的最佳效果。
[0015](2)所述多層體系可用于輸送介質(zhì)溫度不高于160°C的鋼質(zhì)管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中石油溫度下降過(guò)多而導(dǎo)致鋼質(zhì)管道結(jié)蠟現(xiàn)象的產(chǎn)生，能保證鋼質(zhì)輸送管道防腐保溫、長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。
[0016](3)防腐保溫且防碰防刮效果好；施工方便，容易實(shí)施。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中的標(biāo)號(hào)分別為:
1、鋼質(zhì)管道；2、酚醛環(huán)氧粉末涂料；
3、聚酰胺熱熔膠層；4、聚酰胺隔熱層；
5、聚丙烯共聚物熱熔膠層I ;6、發(fā)泡聚丙烯層；
7、聚丙烯共聚物熱熔膠層II ；8、聚偏二氯乙烯隔離層；
9、聚丙烯共聚物熱熔膠層III ；10、硬質(zhì)聚丙烯防腐層。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系的【具體實(shí)施方式】，但是應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0020]參見(jiàn)圖1。一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，至少由五層結(jié)構(gòu)(不包括膠粘層)構(gòu)成:
第一層:在鋼質(zhì)管道I表面噴涂的酚醛環(huán)氧粉末涂料2(底層)，所述酚醛環(huán)氧粉末涂料2固化完成后涂層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C，其厚度為50?200 μ m。
[0021]第二層:在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料2上覆蓋的聚酰胺隔熱層4(內(nèi)層)，所述聚酰胺隔熱層4的熔點(diǎn)應(yīng)> 200°C，其厚度為10?50mm。
[0022]第三層:在所述聚酰胺隔熱層4上覆蓋的發(fā)泡聚丙烯層6(中間層)，所述發(fā)泡聚丙烯層6的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)< 0.14W/mK，其厚度為30?50mm。
[0023]第四層:在所述發(fā)泡聚丙烯層6上覆蓋的聚偏二氯乙烯隔離層8(外層)，所述聚偏二氯乙烯隔離層8的厚度為50?200 μ m。
[0024]第五層:在所述聚偏二氯乙烯隔離層8上覆蓋的硬質(zhì)聚丙烯防腐層10 (最外層)，所述硬質(zhì)聚丙烯防腐層10 (最外層)的厚度為3?5mm。
[0025]注意:在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料2 (底層)、聚酰胺隔熱層4 (內(nèi)層)、發(fā)泡聚丙烯層6 (中間層)、聚偏二氯乙烯隔離層8 (外層)與硬質(zhì)聚丙烯防腐層10 (最外層)的各層之間應(yīng)夾覆膠粘層。所述膠粘層為聚酰胺熱熔膠層3 (第一膠粘層)以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I5 (第二膠粘層)、聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7 (第三膠粘層)和聚丙烯共聚物熱熔膠層III9 (第四膠粘層)，所述膠粘層的厚度為50?200μπι。
[0026]或者說(shuō):
一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，所述多層體系由九層結(jié)構(gòu)(含膠粘層)構(gòu)成:
在鋼質(zhì)管道I表面噴涂的粉末涂層固化后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環(huán)氧粉末涂料2 (底層)；
在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料2上覆蓋的熔點(diǎn)> 200°C的聚酰胺熱熔膠層3(第一膠粘層)；在所述聚酰胺熱熔膠層3上覆蓋的熔點(diǎn)> 200°C、厚度為10?50mm的聚酰胺隔熱層4(內(nèi)層)；
在所述聚酰胺隔熱層4上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5 (第二膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5上覆蓋的導(dǎo)熱系數(shù)< 0.14W/mK、厚度為30?50mm的發(fā)泡聚丙烯層6 (中間層)；
在所述發(fā)泡聚丙烯層6上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7 (第三膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7上覆蓋的厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔離層8 (外層)；
在所述聚偏二氯乙烯隔離層8上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層III 9 (第四膠粘層)；在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III 9上覆蓋的厚度為3?5mm的硬質(zhì)聚丙烯防腐層10(最外層)。
[0027]所述聚酰胺熱熔膠層3以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5、聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7和聚丙烯共聚物熱熔膠層II19的厚度為50?200 μ m。
[0028]所述酚醛環(huán)氧粉末涂料2采用佐敦公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為EP-F 2004的酚醛環(huán)氧粉末涂料。
[0029]所述聚酰胺隔熱層4采用日本三菱公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為1010C2的聚酰胺。
[0030]所述發(fā)泡聚丙烯層6采用巴斯夫公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為Neopolen KT200的發(fā)泡聚丙烯。
[0031]所述聚偏二氯乙烯隔離層8采用阿克瑪公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為Kynar 740的聚偏二氯乙烯。
[0032]所述硬質(zhì)聚丙烯防腐層10采用上海海隆賽能新材料有限公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為SN-103的聚丙烯防腐料。
[0033]所述聚酰胺熱熔膠層3采用漢高公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為Macromelt 6832S的聚酰胺熱熔膠。
[0034]所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5 (包括聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7、聚丙烯共聚物熱熔膠層III9)采用上海海隆賽能新材料有限公司生產(chǎn)的、牌號(hào)為SN-104的聚丙烯共聚物熱熔膠。
[0035]本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系的制備工藝流程如下:
將鋼質(zhì)管道I上傳送帶一對(duì)鋼質(zhì)管道I表面進(jìn)行處理一中頻加熱一在鋼質(zhì)管道I表面噴涂酚醛環(huán)氧粉末涂料2—將聚酰胺熱熔膠層3擠出包覆在酚醛環(huán)氧粉末涂料層2外一將聚酰胺隔熱層4擠出繼續(xù)包覆一將聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5擠出繼續(xù)包覆一將發(fā)泡聚丙烯層6擠出繼續(xù)包覆一將聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7、聚偏二氯乙烯隔離層8、聚丙烯共聚物熱熔膠層III9多層共同擠出繼續(xù)包覆一最后，將硬質(zhì)聚丙烯防腐層10擠出繼續(xù)包覆一包覆后的鋼質(zhì)管道I成品下傳送帶一成品冷卻一產(chǎn)品檢驗(yàn)一合格產(chǎn)品出廠。
[0036]本發(fā)明用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系與現(xiàn)有防腐保溫涂層相比，可以輸送較高溫度的介質(zhì)而且在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中能保證輸送介質(zhì)的溫度，這樣，石油中所含有的蠟就不會(huì)析出，能保持輸送管道的暢通。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明組份的重量百分比范圍的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，至少由五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成: 在鋼質(zhì)管道(I)表面噴涂的酚醛環(huán)氧粉末涂料(2 )，所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(2 )的厚度為 50 ?200 μ m ； 在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(2)上覆蓋聚酰胺隔熱層(4)，所述聚酰胺隔熱層(4)的厚度為 10 ?50mm ; 在所述聚酰胺隔熱層(4)上覆蓋發(fā)泡聚丙烯層(6)，所述發(fā)泡聚丙烯層(6)的厚度為30 ?50mm ; 在所述發(fā)泡聚丙烯層(6)上覆蓋聚偏二氯乙烯隔離層(8)，所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)的厚度為50?200μπι; 在所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)上覆蓋硬質(zhì)聚丙烯防腐層(10)，所述硬質(zhì)聚丙烯防腐層(10)的厚度為3?5mm ； 在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(2)、聚酰胺隔熱層(4)、發(fā)泡聚丙烯層(6)、聚偏二氯乙烯隔離層(8)與硬質(zhì)聚丙烯防腐層(10)的各層之間夾覆有膠粘層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述膠粘層為聚酰胺熱熔膠層(3)或者聚丙烯共聚物熱熔膠層，其厚度為50?200μπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(2)固化完成后涂層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述聚酰胺隔熱層(4)的熔點(diǎn)> 200°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述發(fā)泡聚丙烯層(6)的導(dǎo)熱系數(shù)< 0.14W/mK。
6.一種用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述多層體系由九層結(jié)構(gòu)構(gòu)成: 在鋼質(zhì)管道(I)表面噴涂固化完成后涂層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環(huán)氧粉末涂料(2 ); 在所述酚醛環(huán)氧粉末涂料(2)上覆蓋熔點(diǎn)> 200°C的聚酰胺熱熔膠層(3)； 在所述聚酰胺熱熔膠層(3)上覆蓋熔點(diǎn)> 200°C、厚度為10?50mm的聚酰胺隔熱層(4)； 在所述聚酰胺隔熱層(4)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層I (5)； 在所述發(fā)泡聚丙烯層(6)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)； 在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)上覆蓋厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔尚層(8); 在所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層III (9)； 在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III O)上覆蓋厚度為3?5mm的硬質(zhì)聚丙烯防腐層(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于深海鋼質(zhì)輸送管防腐保溫的多層體系，其特征在于，所述膠粘層一聚酰胺熱熔膠層(3)以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I (5)、聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)和聚丙烯共聚物熱熔膠層III (9)的厚度為50?200 μ m。
【文檔編號(hào)】F16L57/00GK104482328SQ201410744442
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】仇磊, 丁武斌, 阮龍俊 申請(qǐng)人:上海海隆石油化工研究所, 上海海隆賽能新材料有限公司, 海隆石油工業(yè)集團(tuán)有限公司