油气管道防蚀涂层技术的研究进展

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1、油气管道防蚀涂层技术的研究进展51油气管道防蚀涂层技术的研究进展徐文龙，李言涛，曹玉阳，李再峰，杨黎晖(1．青岛科技大学化学与分子工程学院，山东青岛266042；2．中科院海洋研究所腐蚀中心，山东青岛266071)[摘要]油气管道防蚀是油气管道工程建设的重要组成部分，合理的选择和使用防蚀涂层，对油气管道安全运行、延长管道使用寿命、提高油气输送量、降低成本有重要意义。综述了国内外油气集输管道内外防蚀涂层的应用概况，重点介绍了油气管道防蚀涂层材料的最新发展，指出了管道防蚀涂层今后的研究方向。[关键词]管

2、道防蚀涂层；涂层材料；展望[中图分类号]U177[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2013)04—0051—030前言层表面光滑，以降低管壁的粗糙度，改善和提高油气的流动特性，降低输送动力，防止或减少内表面结腊油气管道往往处于酸碱性土壤、腐蚀性地下水等和积垢。自然条件恶劣的环境中，对管材外壁有严重的腐蚀。1．1有机涂层油田开采的中后期水中含有大量的腐蚀性离子，输送(1)熔结环氧粉末涂层(FBE)熔结环氧粉末涂介质的特殊性使管道内防腐蚀难度增大。目前，较为层是由环氧树脂、固化剂等组成的单

3、组分外涂层涂成熟的金属腐蚀控制技术大致有4类：镀层与涂层、料，其在金属表面的附着性好，抗阴极屏蔽和阴极剥阴极保护、缓蚀剂、电偶腐蚀控制。其中，常以涂层与离能力强，抗弯曲性能和耐土壤应力好；但其防水性外加电流阴极保护相结合用于石油管道的防腐蚀，外差，容易造成机械损伤，现场修补难度大，且价格较防蚀涂层保护起主要作用(占99％)，阴极保护起辅高。增大涂层的固化程度会提高其抗腐蚀能力和抗助作用⋯。所以，加强管道外防蚀层研究，对油气管机械损伤性能，增加填料的比例与尺寸可使其抗泥浆道安全运行和延长使用寿命有重要

4、意义。管道防护0腐蚀能力提高J。双层FBE涂层以普通的FBE材料-●_不但可以防止或减轻管道内外腐蚀，而且还可以避免t作为内覆盖层，以改性FBE材料作为外覆盖层，提高或减少输送介质的泄漏损失及由此引起的危险事故。釜了防护层的力学性能，增强了防护层的抗冲击能力、以下综述了国内外油气集输管道内外防蚀涂层的应耐高温能力以及高温时的抗渗性，同时保持了环氧粉用概况，重点介绍了管道防蚀涂层材料的研究进展。末覆盖层与阴极保护的相容性，不会产生阴极保护屏1传统的防蚀涂层蔽。荽1．渣。．．(麓2)熔结ll辞环氧／挤谯

5、塑聚一乙：j烯结构一防护层(3PE)管道涂层应具备以下基本性能：有效的电绝缘3PE因其优良的抗腐蚀性能而被称为“完美涂层”，3性，一定面积的电阻率(不应小于10000Q·m)；有层PE结构：底层为FBE，中间为共聚物胶，外层为挤效的隔水屏障性；一定的耐阴极剥离强度能力；一定塑聚乙烯J。该结构将FBE的高粘结性、抗氧性、耐的抗冲击强度，较好的抗弯曲性和耐磨性，与管道有化学腐蚀及耐阴极剥离性能和高密度聚乙烯的高抗较好的黏附性；良好的稳定性，耐大气老化性能和化渗性、抗机械损伤性能完美地结合在一起。3PE用

6、于学稳定性好；破损后易于修补；抗微生物性能好；内涂输送介质温度为一20～70℃的埋地管道比较理想。[收稿日期]2Ul2一l1—08其不足之处在于施工时有最小厚度要求，使其生产工[基金项目]国家重大专项“胜利油田特高含水期提高艺复杂，造价较高；不适用弯头等异形管件和管道补采收率技术”项目(2011ZX05011)资助口，补伤处防蚀涂层性能远低于管体防蚀涂层；焊缝[通信作者]李再峰(1967一)，教授，博导，主要研究方处防蚀涂层较薄，与管体之间出现空隙，降低了防蚀向为材料物理化学．E—mail：lizf

7、engphd@效果；PE层粘结失效对阴极保护电流造成屏蔽。我126．cO11国自1995年引进该技术，已有累计超过2000km石一一一一一ll一一一一__J。等ll一矗——_。寸．熹．1。油气管道防蚀涂层技术的研究进展油管道使用3PE。无机涂层与金属基体间中间相层分子结合的完陶氏化学公司2010年开发出一种新型3PE涂层美程度直接影响着无机涂层的质量。往往通过改变材料j。与普通3PE涂层相比，其外层采用高密度聚组成并添加异种金属离子(CoO，CuO)作为粘合剂，乙烯，具有极好的抗环境应力开裂(ESC

8、R)和有效抵来提高无机涂层的性能。涂层中硅酸盐与金属基体御紫外线辐射的能力；胶粘剂采用功能型聚合树脂，通过异种金属离子氧化物紧密结合，可有效增强涂层具有极强的热稳定性，该防蚀涂层在80℃下剥离强的附着力和抗穿透力。无机防蚀涂层的主要缺点：度大于216N／cm；在110℃下，粘胶剂一年后老化失缺乏对陶瓷涂层有效的封孔处理方法；搪瓷涂层生产效，根据外推法可判断其在7Occ的环境下可以服役工艺繁多，能耗大，生产效率低，因而成本高；玻璃涂至少5O年。层结合性和韧性差、补口难。