CN104259067B - 烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺 - Google Patents
烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺 Download PDFInfo
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烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺是一种油管防腐技术，它克服了目前其它技术存在的缺点，它是由除油，碱洗：高温烧结炉烧结：吹扫，油管检测：抛丸处理，内壁喷涂，膜层固化：外壁喷涂等步骤实现的，本发明的意义是：经本发明的方法处理后的油管具有防腐、防垢、耐磨等性能，而且本发明针对的旧油管重复使用，可以延长油管的使用寿命，大幅降低油田的开采成本。
Description
技术领域：本发明涉及一种油管防腐技术，尤其是烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺。
背景技术：目前，对于旧油管的防腐技术多种多样，大都是用砂纸将腐蚀部分打磨掉后，直接刷漆防腐即可；个别是用砂纸将腐蚀部分打磨掉后，粘贴防腐层即可。这些方法在一定程度上起到了防腐作用，但是仍然存在着一些问题，除锈不彻底，寿命短等。
发明内容：本发明的目的是提供一种防腐寿命时间长的烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺，它克服了目前其它技术存在的缺点，本发明的目的是由以下方式实现的，第一步：除油，碱洗：将旧油管放入专用的碱池中浸泡5个小时，碱液的温度保持70°以上，PH值13-14；碱液的配方是：氢氧化钠8%、碳酸钠%7、表面活性剂%0.2；其余为水；(1):超声波震动，本发明在此处采用超声波震板，油管内锈污等在碱液中产生空化作用，从而加速清洗；(2);高压水冲洗设备，高压水冲洗是一门新兴的物理清洗技术，其清洗原理是用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高速水射洗，并使其经管道到达喷嘴时的高压力低流速的水转还为低压力高流速的射流水，产生很高的冲击动能强大的冲击力，直接冲刷油管内壁结垢物，使垢物脱落达到清洗目的，同时高压水冲洗设备与钻通机结合在一起应用，这样管内的结垢清理效果很好。
第二步：高温烧结炉烧结：将旧油管放入加热炉内加热至550℃，连续5个小时，油管内外表面的油层均被碳化干净，因加热温度在金属相交点723℃以下，油管力学性能无变化，通过对加热前后的油管进行拉伸检验，其机械性能抗拉强度，屈服强度，伸长率，收缩率等未发生改变。
第三步：吹扫，用河沙或石英石对油管内壁的碳化物进行吹扫。将待处理的油管放置在管桥架上，使用喷砂枪对油管内壁进行喷砂处理；通过100%无水无油压缩空气，进行间歇性吹扫，吹扫压力不得超过管线的设计压力，流速不宜小于20m/s,对油管内壁碳化物及顽固的附着物进行清理。
吹扫除垢工艺参数：1、砂料材质：人适金刚砂（sic）人造刚玉(AL2O3),天然刚玉（AL2O3Fe3O3及杂质）石英砂（sio2及杂质）；2、砂料颗粒尺寸：8#--20#，压缩空气压力：0.4—0.8MPa；前处理质量达到Sa2级以上；标准GB8923-89。
第四步：油管检测：油管检测线，采用综合磁化技术，结合漏磁通检测方法，实现裂纹，锈蚀，杆状磨损、劈缝、壁厚减薄等各种损伤的缺陷探伤，同时检测系统还是有横向缺陷和纵向缺陷检测的功能。根据不同油田工矿条件及井深，以上检测方法，设定检测范围，符合标准的旧油管可以加工涂层油管。
第五步：抛丸处理，采用油管专用抛丸机用钢丸对油管的内壁进行处理使油管内壁表面等级达到Sa2.5级或Sa2.5级以上，表面锚纹度达到40微米左右。
其工艺规程：1、检查除油除垢工序质量合格方可进入抛丸工艺；2、检查抛丸是否正常，各阀门在正常位置方可做开动空压机的准备工作；3、开动空压机前排尽供气管，储气罐以及油水分离器中的液体，检查各部件运转灵活，按空压机操作规程启动空压机；4、在开始抛丸前，对每根管外螺纹加上安全套，以防喷砂损坏螺纹；5、调整喷砂量，风量及喷嘴至工作的距离，达到要求的表面粗糙度和质量要求，并提高喷砂效率，一般表面粗糙度：40—70微米，处理质量达到Sa2.5级以上；6、抛丸后管内吹扫干净，并拆下螺纹安全套。
第六步：内壁喷涂，采用高速气动马达将涂料进行旋转喷涂，使油管内壁均匀地形成一层膜层，同时把油管内壁的腐蚀点在重力旋转的作用下均匀的喷涂上；采用高速气动马达旋转喷涂方式，涂料经压力罐加压后，由内喷涂泵将涂料送到超高速气动马达喷头处，气动马达带动喷头超高速旋转（40000r/min），涂料在巨大的离心力作用下，充分雾化，并在油管内表面上形成一层均匀的涂层。内喷漆罐压力范围0.2-0.5Mpa;气动马达的压力0.3-0.35Mpa；漆泵频率：吸漆泵频率15HZ，喷漆泵频率4.0-8.0HZ；小车行进频率：前进频率42-47HZ，后退频率39-45HZ。
涂层厚度要达到120微米以上，各油田对特殊防腐涂层的标准不一，涂层厚度也有所不同，所以喷涂参数也按各油田标准同步调查就行；为了保证旧油管涂层附着力，采用三层涂层喷涂，第一道底漆偶联层，厚度35-45微米，在80℃的条件下固化，固化时间为一小时；第二道中间漆抗渗层，厚度45-55微米，在80℃的条件下固化时间为一小时；第三道表面功能层，优选厚度为35-45微米，在200℃条件下交联固化，交联固化的优选时间为2小时；针对旧管有一些特殊加工要求，喷涂过程要将管子回转，回转的速度为30-250转/分钟，通过与涂料供应装置相连的喷嘴对管子内壁进行高速雾化喷涂，喷涂时喷嘴作直线往复运动，直线移动的速度为6-12米/分钟；；均质处理阶段，对喷涂后管子进行均质无漏涂针孔处理，以确保涂层实现完全无漏涂针孔，在保持管子自转的同时伴有振幅0.5-1.2毫米的振动，振频为100-300次/分钟，管子转速20-50转/分钟；管端内外螺纹防保处理，管端外螺纹，管端前的3-5扣螺纹，采用机械手涂刷二遍，使之管内涂层成为一体管内螺纹接口处，用机械手对管内中间6-8个螺纹涂刷两遍，确保连接管线与介质接触的内表面无未保护区存在，也可以用保护套防护以留出待涂螺纹再喷涂更好。
第七步：膜层固化：内壁喷涂完成后，油管传送进固化炉进行固化，内壁喷涂完成后油管被传送到固化炉前禁止流平15分钟后，加热炉采用阶梯升温，温区分为升温区温度控制在80-160°C、降温区温度控制在220-80°C，温度可控，控制范围80-280°C。每个区固化20分钟。
第八步：外壁喷涂：采用高压无气喷涂等方式对油管外壁进行喷涂。油管经传送外喷工位，采用4支高压无气喷枪对油管外表进行喷涂，外喷压力4MPa，油管传送速度30m/min。
本发明的意义是：经本发明的方法处理后的油管具有防腐、防垢、耐磨等性能，而且本发明针对的旧油管重复使用，可以延长油管的使用寿命，大幅降低油田的开采成本。
四、具体实施方式：本发明是由以下方式实现的，第一步：除油，碱洗：将旧油管放入专用的碱池中浸泡5个小时，碱液的温度保持70°以上，PH值13-14；碱液的配方是：氢氧化钠8%、碳酸钠%7、表面活性剂%0.2；其余为水；(1):超声波震动，本发明在此处采用超声波震板，油管内锈污等在碱液中产生空化作用，从而加速清洗；(2):高压水冲洗设备，高压水冲洗是一门新兴的物理清洗技术，其清洗原理是用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高速水射洗，并使其经管道到达喷嘴时的高压力低流速的水转还为低压力高流速的射流水，产生很高的冲击动能强大的冲击力，直接冲刷油管内壁结垢物，使垢物脱落达到清洗目的，同时高压水冲洗设备与钻通机结合在一起应用，这样管内的结垢清理效果很好。
第二步：高温烧结炉烧结：将旧油管放入加热炉内加热至550℃，连续5个小时，油管内外表面的油层均被碳化干净，因加热温度在金属相交点723℃以下，油管力学性能无变化，通过对加热前后的油管进行拉伸检验，其机械性能抗拉强度，屈服强度，伸长率，收缩率等未发生改变。
第三步：吹扫，用河沙或石英石对油管内壁的碳化物进行吹扫。将待处理的油管放置在管桥架上，使用喷砂枪对油管内壁进行喷砂处理；通过100%无水无油压缩空气，进行间歇性吹扫，吹扫压力不得超过管线的设计压力，流速不宜小于20m/s,对油管内壁碳化物及顽固的附着物进行清理。
吹扫除垢工艺参数：1、砂料材质：人适金刚砂（sic）人造刚玉(AL2O3),天然刚玉（AL2O3Fe3O3及杂质）石英砂（sio2及杂质）；2、砂料颗粒尺寸：8#--20#，压缩空气压力：0.4—0.8MPa；前处理质量达到Sa2级以上；标准GB8923-89。
第四步：油管检测：油管检测线，采用综合磁化技术，结合漏磁通检测方法，实现裂纹，锈蚀，杆状磨损、劈缝、壁厚减薄等各种损伤的缺陷探伤，同时检测系统还是有横向缺陷和纵向缺陷检测的功能。根据不同油田工矿条件及井深，以上检测方法，设定检测范围，符合标准的旧油管可以加工涂层油管。
第五步：抛丸处理，采用油管专用抛丸机用钢丸对油管的内壁进行处理使油管内壁表面等级达到Sa2.5级或Sa2.5级以上，表面锚纹度达到40微米左右。
其工艺规程：1、检查除油除垢工序质量合格方可进入抛丸工艺；2、检查抛丸是否正常，各阀门在正常位置方可做开动空压机的准备工作；3、开动空压机前排尽供气管，储气罐以及油水分离器中的液体，检查各部件运转灵活，按空压机操作规程启动空压机；4、在开始抛丸前，对每根管外螺纹加上安全套，以防喷砂损坏螺纹；5、调整喷砂量，风量及喷嘴至工作的距离，达到要求的表面粗糙度和质量要求，并提高喷砂效率，一般表面粗糙度：40—70微米，处理质量达到Sa2.5级以上；6、抛丸后管内吹扫干净，并拆下螺纹安全套。
第六步：内壁喷涂，采用高速气动马达将涂料进行旋转喷涂，使油管内壁均匀地形成一层膜层，同时把油管内壁的腐蚀点在重力旋转的作用下均匀的喷涂上；采用高速气动马达旋转喷涂方式，涂料经压力罐加压后，由内喷涂泵将涂料送到超高速气动马达喷头处，气动马达带动喷头超高速旋转（40000r/min），涂料在巨大的离心力作用下，充分雾化，并在油管内表面上形成一层均匀的涂层。内喷漆罐压力范围0.2-0.5Mpa;气动马达的压力0.3-0.35Mpa；漆泵频率：吸漆泵频率15HZ，喷漆泵频率4.0-8.0HZ；小车行进频率：前进频率42-47HZ，后退频率39-45HZ。
涂层厚度一般要达到120微米以上，各油田对特殊防腐涂层的标准不一，涂层厚度也有所不同，所以喷涂参数也按各油田标准同步调查就行；为了保证旧油管涂层附着力，采用三层涂层喷涂，第一道底漆偶联层，厚度一般35-45微米，在80℃的条件下固化，固化时间为一小时；第二道中间漆抗渗层，厚度45-55微米，在80℃的条件下固化时间为一小时；第三道表面功能层，优选厚度为35-45微米，在200℃条件下交联固化，交联固化的优选时间为2小时；针对旧管有一些特殊加工要求，喷涂过程要将管子回转，回转的速度为30-250转/分钟，通过与涂料供应装置相连的喷嘴对管子内壁进行高速雾化喷涂，喷涂时喷嘴作直线往复运动，直线移动的速度为6-12米/分钟；均质处理阶段，对喷涂后管子进行均质无漏涂针孔处理，以确保涂层实现完全无漏涂针孔，在保持管子自转的同时伴有振幅0.5-1.2毫米的振动，振频为100-300次/分钟，管子转速20-50转/分钟；管端内外螺纹防保处理，管端外螺纹，管端前的3-5扣螺纹，采用机械手涂刷二遍，使之管内涂层成为一体管内螺纹接口处，用机械手对管内中间6-8个螺纹涂刷两遍，确保连接管线与介质接触的内表面无未保护区存在，也可以用保护套防护以留出待涂螺纹再喷涂更好。
第七步：膜层固化：内壁喷涂完成后，油管传送进固化炉进行固化，内壁喷涂完成后油管被传送到固化炉前禁止流平15分钟后，加热炉采用阶梯升温，温区分为升温区温度控制在80-160°C、降温区温度控制在220-80°C，温度可控，控制范围80-280°C。每个区固化20分钟。
第八步：外壁喷涂：采用高压无气喷涂等方式对油管外壁进行喷涂。油管经传送外喷工位，采用4支高压无气喷枪对油管外表进行喷涂，外喷压力4MPa，油管传送速度30m/min。
Claims (3)
1.烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺，其特征是：它是由以下方式实现的，第一步：除油，碱洗：首先将旧油管放入专用的碱池中浸泡5个小时，碱液的温度保持70°以上，pH值13-14；其次采用超声波震动，在此处采用超声波震板，油管内锈污在碱液中产生空化作用，从而加速清洗；最后采用高压水冲洗，工作原理是用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高速水射洗，将经管道到达喷嘴时的高压力低流速的水转换为低压力高流速的射流水，产生很高的冲击动能，强大的冲击力，直接冲刷油管内壁结垢物，使垢物脱落达到清洗目的；同时高压水冲洗设备与钻通机结合在一起应用，这样管内的结垢清理效果很好；
第二步：高温烧结炉烧结：将旧油管放入加热炉内加热至550℃，连续5个小时，油管内外表面的油层均被碳化干净，因加热温度在金属相交点723℃以下，通过对加热前后的油管进行拉伸检验，其机械性能抗拉强度，屈服强度，伸长率，收缩率未发生改变，油管力学性能无变化；
第三步：吹扫，用砂料对油管内壁的碳化物进行吹扫，将待处理的油管放置在管桥架上，使用喷砂枪对油管内壁进行喷砂处理；通过100%无水无油压缩空气进行间歇性吹扫，吹扫压力不得超过管线的设计压力，流速不宜小于20m/s,对油管内壁碳化物及顽固的附着物进行清理；吹扫除垢工艺参数：1、砂料材质：人造金刚砂、人造刚玉、天然刚玉、石英砂；2、砂料颗粒尺寸8#--20#，压缩空气压力：0.4—0.8MPa；吹扫后处理质量达到Sa2级以上；
第四步：油管检测：油管检测线，采用综合磁化技术，结合漏磁通检测方法，实现裂纹，锈蚀，杆状磨损、劈缝、壁厚减薄各种损伤的缺陷探伤，同时检测系统还是有横向缺陷和纵向缺陷检测的功能，根据不同油田工矿条件及井深，以上检测方法，设定检测范围，符合标准的旧油管可以加工涂层油管；
第五步：抛丸处理，采用油管专用抛丸机用钢丸对油管的内壁进行处理使油管内壁表面等级达到Sa2.5级以上，表面锚纹度大于40微米、小于70微米；
第六步：内壁喷涂，采用高速气动马达将涂料进行旋转喷涂，使油管内壁均匀地形成一层膜层，同时把油管内壁的腐蚀点在重力旋转的作用下均匀的喷涂上；采用高速气动马达旋转喷涂方式，涂料经压力罐加压后，由内喷涂泵将涂料送到超高速气动马达喷头处，气动马达带动喷头超高速旋转，旋转速度为40000r/min，涂料在巨大的离心力作用下，充分雾化，并在油管内表面上形成一层均匀的涂层；内喷漆罐压力范围0.2-0.5MPa；气动马达的压力0.3-0.35MPa；漆泵频率：吸漆泵频率15Hz，喷漆泵频率4.0-8.0Hz；小车行进频率：前进频率42-47Hz，后退频率39-45Hz；涂层厚度≥120微米；为了保证旧油管涂层附着力，采用三层涂层喷涂，第一道底漆偶联层，厚度35-45微米，在80℃的条件下固化，固化时间为1小时；第二道中间漆抗渗层，厚度45-55微米，在80℃的条件下固化，固化时间为1小时；第三道表面功能层，厚度为35-45微米，在200℃条件下交联固化，交联固化的时间为2小时；针对旧管有一些特殊加工要求，喷涂过程要将管子回转，回转的速度为30-250转/分钟，通过与涂料供应装置相连的喷嘴对管子内壁进行高速雾化喷涂，喷涂时喷嘴作直线往复运动，直线移动的速度为6-12米/分钟；均质处理阶段，对喷涂后管子进行均质无漏涂针孔处理，以确保涂层实现完全无漏涂针孔，在保持管子自转的同时伴有振幅0.5-1.2毫米的振动，振频为100-300次/分钟，管子转速20-50转/分钟；管端内外螺纹保护处理，对于管端外螺纹，管端前的3-5扣螺纹，采用机械手涂刷两遍，使管内涂层与管内螺纹接口处成为一体；对于管内螺纹，用机械手对内螺纹中间6-8个螺纹涂刷两遍，确保连接管线和内表面无未保护区存在；
第七步：膜层固化：内壁喷涂完成后，油管传送进固化炉进行固化，内壁喷涂完成后油管被传送到固化炉前静止流平15分钟后，加热炉采用阶梯升温，温区分为升温区和降温区，升温区温度控制在80-160°C、降温区温度控制在220-80°C，温度可控，控制范围80-280°C，每个区固化20分钟；
第八步：外壁喷涂：采用高压无气喷涂方式对油管外壁进行喷涂；油管经传送外喷工位，采用4支高压无气喷枪对油管外表进行喷涂，外喷压力4MPa，油管传送速度30m/min。
2.权利要求1所述烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺，其中碱液的配方是：氢氧化钠8%、碳酸钠7%、表面活性剂0.2%；其余为水。
3.权利要求1所述烧结法旧油管阻垢防腐内涂工艺，其中抛丸处理的工艺规程是：1、检查除油除垢工序质量合格方可进入抛丸工艺；2、检查抛丸是否正常，各阀门在正常位置方可做开动空压机的准备工作；3、开动空压机前排尽供气管，储气罐以及油水分离器中的液体，检查各部件运转灵活，按空压机操作规程启动空压机；4、在开始抛丸前，对每根管外螺纹加上安全套，以防喷砂损坏螺纹；5、调整喷砂量，风量及喷嘴至工作的距离，达到要求的表面粗糙度和质量要求，并提高喷砂效率，表面粗糙度：40—70微米，处理质量达到Sa2.5级以上；6、抛丸后管内吹扫干净，并拆下螺纹安全套。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |