CN104482328B - 用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系 - Google Patents

Abstract

本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，至少由五层结构构成：在钢质管道表面喷涂的酚醛环氧粉末涂料；在所述酚醛环氧粉末涂料上覆盖的聚酰胺隔热层；在所述聚酰胺隔热层上覆盖的发泡聚丙烯层；在所述发泡聚丙烯层上覆盖的聚偏二氯乙烯隔离层；在所述聚偏二氯乙烯隔离层上覆盖的硬质聚丙烯防腐层；在所述各层之间用胶粘层连接，达到防腐保温、防碰防刮的最佳效果。本发明的多层体系可用于输送介质温度不高于160℃的钢质管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在长距离输送过程中石油温度下降过多而导致钢质管道结蜡现象的产生，能保证钢质输送管道防腐保温、长期稳定地工作。

Description

用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系

技术领域

本发明涉及工业涂料技术领域，具体地说，是一种适用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系。

背景技术

利用金属管道进行资源的长途输送是现阶段工业上采用的常见手段，如，石油开采、天然气输送、供热输送及供水输送等等。在管道的长途输送中，对金属管道的保护是尤为重要的，因为，有较长的金属管道是埋在远离人们的生活居住点的，有的地段甚至环境状况非常恶劣。例如，海底石油的开采需要经过长距离的管道输送，不仅海底情况复杂，对输送管道的影响大且人们难以及时检查，而且长距离的管道输送会使输送介质的温度大幅度降低，从而使石油中所含有的蜡析出而导致输送管道的狭窄甚至堵塞，因此，对输送海底石油的钢质输送管道的防腐保温问题应给予特殊关照。

对之现有的保护主要是通过三层聚乙烯（3LPE）或三层聚丙烯（3LPP）的涂层对钢质管道进行防腐。中国专利文献CN103383025A公开了一种“3PE涂层对管道的保护”；中国专利文献CN101270211A介绍了一种“3PP涂层用外防腐材料的制备方法”。但是上述专利文献都是以PE或PP为基础的防腐体系，其中，PE涂层的使用温度最高只能达到80℃，而PP涂层的使用温度最高也只能达到110℃；如果使用温度继续升高会导致PE或PP防腐体系性能下降。此外，PE或PP防腐体系使用的都是硬质塑料，产品的导热系数较高（PE为0.3～0.5 W/mK；PP为0.2～0.3W/mK），并不适合输送需长时间保持较高温度的介质。

中国专利文献CN201982816U公开了“一种含有发泡聚丙烯的多层保温涂层”，它能适用于140℃的使用温度。但是，140℃已接近聚丙烯的熔点，以此聚丙烯材料直接包覆所述钢质输送管道会导致管道整体的使用寿命缩短，而且其外层没有设置有高阻隔效果的隔离层，如果有过多水汽渗入防腐层内部的话，在高热高湿条件下，防腐涂层的失效会更加迅速。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，其以高抗腐蚀的酚醛环氧涂层为底层，采用聚酰胺隔热材料作为内层，采用发泡聚丙烯保温材料作为中间层，采用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作为外层以防止氧气和水汽的入侵，采用硬质聚丙烯材料作为最外层以防止运输和安装过程中的磕磕碰碰，所述各层之间用胶粘剂连接。所述多层体系可用于输送介质温度不高于160℃的钢质管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在长距离输送过程中油品温度下降过多而导致钢质管道结蜡现象的产生，能保证钢质输送管道防腐保温、长期稳定地工作。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，其特征是，至少由五层结构构成：

在钢质管道表面喷涂的酚醛环氧粉末涂料（底层），所述酚醛环氧粉末涂料的厚度为50～200μm；

在所述酚醛环氧粉末涂料（底层）上覆盖聚酰胺隔热层（内层），所述聚酰胺隔热层的厚度为10～50mm；

在所述聚酰胺隔热层（内层）上覆盖发泡聚丙烯层（中间层），所述发泡聚丙烯层的厚度为30～50mm；

在所述发泡聚丙烯层（中间层）上覆盖聚偏二氯乙烯隔离层（外层），所述聚偏二氯乙烯隔离层（外层）的厚度为50～200μm；

在所述聚偏二氯乙烯隔离层（外层）上覆盖硬质聚丙烯防腐层（最外层），所述硬质聚丙烯防腐层（最外层）的厚度为3～5mm；

在所述酚醛环氧粉末涂料（底层）、聚酰胺隔热层（内层）、发泡聚丙烯层（中间层）、聚偏二氯乙烯隔离层（外层）与硬质聚丙烯防腐层（最外层）的各层之间夹覆有胶粘层。

进一步，所述胶粘层为聚酰胺热熔胶层或者聚丙烯共聚物热熔胶层，其厚度为50～200μm。

进一步，所述酚醛环氧粉末涂料，固化完成后粉末涂层玻璃化转变温度＞155℃。

进一步，所述聚酰胺隔热层的熔点＞200℃。

进一步，所述发泡聚丙烯层的导热系数＜0.14W/mK。

一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，其特征是，所述多层体系由九层结构构成：

在钢质管道表面喷涂固化完成后玻璃化转变温度＞155℃、厚度为50～200μm的酚醛环氧粉末涂料（底层）；

在所述酚醛环氧粉末涂料上覆盖熔点＞200℃的聚酰胺热熔胶层（第一胶粘层）；

在所述聚酰胺热熔胶层上覆盖熔点＞200℃、厚度为10～50mm的聚酰胺隔热层（内层）；

在所述聚酰胺隔热层上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层I（第二胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层I上覆盖导热系数＜0.14W/mK、厚度为30～50mm的发泡聚丙烯层（中间层）；

在所述发泡聚丙烯层上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层II（第三胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层II上覆盖厚度为50～200μm的聚偏二氯乙烯隔离层（外层）；

在所述聚偏二氯乙烯隔离层上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层III（第四胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层III上覆盖厚度为3～5mm的硬质聚丙烯防腐层（最外层）。

进一步，所述胶粘层——聚酰胺热熔胶层或者聚丙烯共聚物热熔胶层I、聚丙烯共聚物热熔胶层II、聚丙烯共聚物热熔胶层III的厚度为50～200μm。

本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系的积极效果是：

（1）本发明的多层体系以高抗腐蚀的酚醛环氧涂层为底层，采用聚酰胺隔热材料作为内层，采用发泡聚丙烯保温材料作为中间层，采用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作为外层以防止氧气和水汽的入侵，采用硬质聚丙烯材料作为最外层以防止运输和安装过程中的磕磕碰碰，在所述各层之间用胶粘剂连接，达到防腐保温、防碰防刮的最佳效果。

（2）所述多层体系可用于输送介质温度不高于160℃的钢质管道，能在水深小于600米的深海中使用，可防止在长距离输送过程中石油温度下降过多而导致钢质管道结蜡现象的产生，能保证钢质输送管道防腐保温、长期稳定地工作。

（3）防腐保温且防碰防刮效果好；施工方便，容易实施。

附图说明

附图1为本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系的结构示意图。

图中的标号分别为：

1、钢质管道； 2、酚醛环氧粉末涂料；

3、聚酰胺热熔胶层； 4、聚酰胺隔热层；

5、聚丙烯共聚物热熔胶层I； 6、发泡聚丙烯层；

7、聚丙烯共聚物热熔胶层II； 8、聚偏二氯乙烯隔离层；

9、聚丙烯共聚物热熔胶层III； 10、硬质聚丙烯防腐层。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系的具体实施方式，但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，至少由五层结构（不包括胶粘层）构成：

第一层：在钢质管道1表面喷涂的酚醛环氧粉末涂料2（底层），所述酚醛环氧粉末涂料2固化完成后涂层的玻璃化转变温度＞155℃，其厚度为50～200μm。

第二层：在所述酚醛环氧粉末涂料2上覆盖的聚酰胺隔热层4（内层），所述聚酰胺隔热层4的熔点应＞200℃，其厚度为10～50mm。

第三层：在所述聚酰胺隔热层4上覆盖的发泡聚丙烯层6（中间层），所述发泡聚丙烯层6的导热系数应＜0.14W/mK，其厚度为30～50mm。

第四层：在所述发泡聚丙烯层6上覆盖的聚偏二氯乙烯隔离层8（外层），所述聚偏二氯乙烯隔离层8的厚度为50～200μm。

第五层：在所述聚偏二氯乙烯隔离层8上覆盖的硬质聚丙烯防腐层10（最外层），所述硬质聚丙烯防腐层10（最外层）的厚度为3～5mm。

注意：在所述酚醛环氧粉末涂料2（底层）、聚酰胺隔热层4（内层）、发泡聚丙烯层6（中间层）、聚偏二氯乙烯隔离层8（外层）与硬质聚丙烯防腐层10（最外层）的各层之间应夹覆胶粘层。所述胶粘层为聚酰胺热熔胶层3（第一胶粘层）以及聚丙烯共聚物热熔胶层I 5（第二胶粘层）、聚丙烯共聚物热熔胶层II 7（第三胶粘层）和聚丙烯共聚物热熔胶层III 9（第四胶粘层），所述胶粘层的厚度为50～200μm。

或者说：

一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，所述多层体系由九层结构（含胶粘层）构成：

在钢质管道1表面喷涂的粉末涂层固化后玻璃化转变温度＞155℃、厚度为50～200μm的酚醛环氧粉末涂料2（底层）；

在所述酚醛环氧粉末涂料2上覆盖的熔点＞200℃的聚酰胺热熔胶层3（第一胶粘层）；

在所述聚酰胺热熔胶层3上覆盖的熔点＞200℃、厚度为10～50mm的聚酰胺隔热层4（内层）；

在所述聚酰胺隔热层4上覆盖的聚丙烯共聚物热熔胶层I 5（第二胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层I 5上覆盖的导热系数＜0.14W/mK、厚度为30～50mm的发泡聚丙烯层6（中间层）；

在所述发泡聚丙烯层6上覆盖的聚丙烯共聚物热熔胶层II 7（第三胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层II 7上覆盖的厚度为50～200μm的聚偏二氯乙烯隔离层8（外层）；

在所述聚偏二氯乙烯隔离层8上覆盖的聚丙烯共聚物热熔胶层III 9（第四胶粘层）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层III 9上覆盖的厚度为3～5mm的硬质聚丙烯防腐层10（最外层）。

所述聚酰胺热熔胶层3以及聚丙烯共聚物热熔胶层I 5、聚丙烯共聚物热熔胶层II7和聚丙烯共聚物热熔胶层III9的厚度为50～200μm。

所述酚醛环氧粉末涂料2采用佐敦公司生产的、牌号为EP-F 2004的酚醛环氧粉末涂料。

所述聚酰胺隔热层4采用日本三菱公司生产的、牌号为1010C2的聚酰胺。

所述发泡聚丙烯层6采用巴斯夫公司生产的、牌号为Neopolen KT200的发泡聚丙烯。

所述聚偏二氯乙烯隔离层8采用阿克玛公司生产的、牌号为Kynar 740的聚偏二氯乙烯。

所述硬质聚丙烯防腐层10采用上海海隆赛能新材料有限公司生产的、牌号为SN-103的聚丙烯防腐料。

所述聚酰胺热熔胶层3采用汉高公司生产的、牌号为Macromelt 6832S的聚酰胺热熔胶。

所述聚丙烯共聚物热熔胶层I 5（包括聚丙烯共聚物热熔胶层II 7、聚丙烯共聚物热熔胶层III9）采用上海海隆赛能新材料有限公司生产的、牌号为SN-104的聚丙烯共聚物热熔胶。

本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系的制备工艺流程如下：

将钢质管道1上传送带→对钢质管道1表面进行处理→中频加热→在钢质管道1表面喷涂酚醛环氧粉末涂料2→将聚酰胺热熔胶层3挤出包覆在酚醛环氧粉末涂料层 2外→将聚酰胺隔热层4挤出继续包覆→将聚丙烯共聚物热熔胶层I 5挤出继续包覆→将发泡聚丙烯层6挤出继续包覆→将聚丙烯共聚物热熔胶层II 7、聚偏二氯乙烯隔离层8、聚丙烯共聚物热熔胶层III9多层共同挤出继续包覆→最后，将硬质聚丙烯防腐层10挤出继续包覆→包覆后的钢质管道1成品下传送带→成品冷却→产品检验→合格产品出厂。

本发明用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系与现有防腐保温涂层相比，可以输送较高温度的介质而且在长距离输送过程中能保证输送介质的温度，这样，石油中所含有的蜡就不会析出，能保持输送管道的畅通。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明组份的重量百分比范围的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，其特征在于，所述多层体系由九层结构构成：

在钢质管道（1）表面喷涂固化完成后涂层的玻璃化转变温度＞155℃、厚度为50～200μm的酚醛环氧粉末涂料（2）；

在所述酚醛环氧粉末涂料（2）上覆盖熔点＞200℃的聚酰胺热熔胶层（3）；

在所述聚酰胺热熔胶层（3）上覆盖熔点＞200℃、厚度为10～50mm的聚酰胺隔热层（4）；

在所述聚酰胺隔热层（4）上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层I（5）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层I（5）上覆盖导热系数＜0.14W/mK、厚度为30～50mm的发泡聚丙烯层（6）；

在所述发泡聚丙烯层（6）上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层II（7）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层II（7）上覆盖厚度为50～200μm的聚偏二氯乙烯隔离层（8）；

在所述聚偏二氯乙烯隔离层（8）上覆盖聚丙烯共聚物热熔胶层III（9）；

在所述聚丙烯共聚物热熔胶层III（9）上覆盖厚度为3～5mm的硬质聚丙烯防腐层（10）。

2.根据权利要求1所述的用于深海钢质输送管防腐保温的多层体系，其特征在于，所述聚酰胺热熔胶层（3）以及聚丙烯共聚物热熔胶层I（5）、聚丙烯共聚物热熔胶层II（7）、聚丙烯共聚物热熔胶层III（9）的厚度均为50～200μm。