CN105779814A - 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法 - Google Patents

一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105779814A
CN105779814A CN201610154085.8A CN201610154085A CN105779814A CN 105779814 A CN105779814 A CN 105779814A CN 201610154085 A CN201610154085 A CN 201610154085A CN 105779814 A CN105779814 A CN 105779814A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
percent
alloy
rare
earth alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610154085.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105779814B (zh
Inventor
范舟
伏进文
刘建仪
胡晓刚
李佳莲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201610154085.8A priority Critical patent/CN105779814B/zh
Publication of CN105779814A publication Critical patent/CN105779814A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105779814B publication Critical patent/CN105779814B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/06—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于石油、化工企业制备管线或设备的具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法。它能提高油田管道抗腐蚀性及抑制油田管道水垢形成。其技术方案是：该稀土铜合金的组分及质量百分比为：Cu 45～70％，Ni 5～8％，Zn 20～30％，Sn 2～5％，Al 0.1～1％，Mn 0.05～2％，Mg 0.1～3％，Ti 0.1～1％，稀土1～2％。其制备方法：先将坩埚预热；再加入覆盖剂；将铜镍合金和钛青铜放入坩埚加热至1300℃熔化；然后加入锰黄铜及脱氧造渣剂熔化脱氧；最后加入铜包裹镁铈合金和Sn，待炉内金属完全熔化、搅拌、扒渣、浇铸，即制得本稀土铜合金。该合金具有α相和少量β双相高强铜合金材料，用于油田、化工领域管线、设备防腐防垢材料。

Description

一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于石油化工企业制备油气井、地面集输系统管线设备的具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法。
背景技术
油田生产过程中的油气井、地面集输系统管线设备的结垢问题严重地影响了油气田的注水开发效果和正常生产，而且随着油田开采时间的延续，产液中含水的不断上升，产生结垢的问题越来越明显。结垢的地方也是最容易发生堵塞、卡死和腐蚀的地方。常规防腐防垢方法是加入缓蚀剂、阳极保护、阴极保护等防腐或磁场防垢、电场防垢、超声波防垢等防垢，这些方法已经不能很好的满足油田正常生产需求。
因此，研究一种新的防腐防垢材料具有重要意义。而稀土铜合金材料防垢防腐方法不仅可以同时满足防腐和防垢的要求，同时是一种无能源消耗、安全稳定、绿色环保的新技术，同时有巨大的经济价值。
发明内容
本发明的目的是为了提高油田管道抗腐蚀性，又能抑制油田管道水垢，特提供一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法。
所述具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金，其特征是：该稀土铜合金的组份为Cu、Ni、Zn、Sn、Al、Mn、Mg、Ti、稀土等九种金属元素，各组分的质量百分比为：Cu45～70％；Ni5～8％；Zn20～30％；Sn2～5％；Al0.1～1％；Mn0.05～2％；Mg0.1～3％；Ti0.1～1％；稀土1～2％，质量以克为单位；各组分经过高温熔炼得到一种具有α相和少量β双相的高强铜合金材料，它既能提高油田管道抗腐蚀性，又能抑制油田管道水垢。
所述具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金的制备方法如下：
所用中间合金材料纯度为99.9％以上的块状物，其体积≤3cm3；先将坩埚预热至暗红色其温度为600-700℃，并保温10分钟，观察坩埚工作情况正常方可；再在其底部加入覆盖剂，覆盖剂成分为：碎玻璃50％+Na2CO350％，同时对炉料进行预热；再将铜镍合金450～550g和钛青铜450～550g放入坩埚中，加热升温到1300℃，15-20分钟后铜镍合金和钛青铜已经熔化；然后加入锰黄铜180～300g，并通过温度控制器将温度调到1100℃，此时加入炉料质量的1％脱氧造渣剂，脱氧造渣剂为沸石粉：食盐＝7：3，仔细搅拌脱氧，在10分钟后，炉内金属已基本熔化；最后将用铜包裹成小团状的镁铈合金25～35g和纯Sn25～30g加入到炉中，调整合金液温度稳定在1100℃，再加入上述脱氧造渣剂，待炉内金属完全熔化后，立即对炉内金属液进行搅拌，并出炉扒渣，浇铸成型，即制得本稀土铜合金。
经实际试验证明，按本发明所述配方和制备方法所获得的油田用稀土铜合金材料具有α相和少量β双相高强合金。
本发明产品与现有技术比较具有以下有益效果：
(1)能够满足油田中防腐和防垢的正常使用要求，克服了常规防腐和防垢方法的不足；
(2)既能提高油田管道抗腐蚀性，又能抑制油田水垢；
(3)是一种无能源消耗、安全稳定、绿色环保的新技术，同时有巨大的经济价值。
附图说明
图1为本稀土铜合金的金相组织图。
图2为本稀土铜合金的扫描电镜图。
图3为退火后本稀土铜合金金相组织图。
图4为退火后本稀土铜合金扫描电镜图。
具体实施方式：
实施例：
所用中间合金材料纯度为99.9％以上的块状物，其体积≤3cm3；先将坩埚预热至暗红色其温度为600-700℃，并保温10分钟，观察坩埚工作情况是正常；再在其底部加入覆盖剂，覆盖剂成分为：碎玻璃50％+Na2CO350％，同时对炉料进行预热；再将铜镍合金500g和钛青铜500g放入坩埚中，加热升温到1300℃，15分钟后铜镍合金和钛青铜已经熔化；然后加入锰黄铜200g，并通过温度控制器将温度调到1100℃，此时加入炉料质量的1％脱氧造渣剂，脱氧造渣剂为沸石粉：食盐＝7：3，仔细搅拌脱氧，在10分钟后，炉内金属已基本熔化，最后将用铜包裹成小团状的镁铈合金25g和纯Sn25g加入到炉中，调整合金液温度稳定在1100℃，再加入上述脱氧造渣剂，待炉内金属完全熔化后，立即对炉内金属液进行搅拌，并出炉扒渣，浇铸成型，即制得直径为20mm，长为220mm的棒材本稀土铜合金。
用上述合金组分及制备方法得到本稀土铜合金，各组分的质量百分比为：Cu60.54％；Ni6.80％；Zn22.62％；Sn2.60％；Al0.68％；Mn2.30％；Mg2.40％；Ce1.40％；Ti0.56％。图1、图3分别是由XJG-05型金相显微镜得到本稀土铜合金退火前和退火后的金相显微图；图2、图4分别是由EVOMA15型扫描电子显微镜得到本稀土铜合金退火前和退火后的扫描电镜图。

Claims (2)

1.一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金，其特征是：该稀土铜合金的组份为Cu、Ni、Zn、Sn、Al、Mn、Mg、Ti、稀土等九种金属元素；各组分的质量百分比为：Cu45～70％；Ni5～8％；Zn20～30％；Sn2～5％；Al0.1～1％；Mn0.05～2％；Mg0.1～3％；Ti0.1～1％；稀土1～2％，质量以克为单位；各组分经过高温熔炼得到一种具有α相和少量β双相的高强铜合金材料。
2.一种如权利要求1所述具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金的制备方法，其特征是：所用中间合金材料纯度为99.9％以上的块状物，其体积≤3cm3；先将坩埚预热至暗红色其温度为600-700℃，并保温10分钟，观察坩埚工作情况正常方可；再在其底部加入覆盖剂，覆盖剂成分为：碎玻璃50％+Na2CO350％，同时对炉料进行预热；再将铜镍合金450～550g和钛青铜450～550g放入坩埚中，加热升温到1300℃，15-20分钟后铜镍合金和钛青铜已经熔化；然后加入锰黄铜180～300g，并通过温度控制器将温度调到1100℃，此时加入炉料质量的1％脱氧造渣剂，脱氧造渣剂为沸石粉：食盐＝7:3，仔细搅拌脱氧，在10分钟后，炉内金属已基本熔化；最后将用铜包裹成小团状的镁铈合金25～35g和纯Sn25～30g加入到炉中，调整合金液温度稳定在1100℃，再加入上述脱氧造渣剂，待炉内金属完全熔化后，立即对炉内金属液进行搅拌，并出炉扒渣，浇铸成型，即制得本稀土铜合金。
CN201610154085.8A 2016-03-17 2016-03-17 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法 Expired - Fee Related CN105779814B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610154085.8A CN105779814B (zh) 2016-03-17 2016-03-17 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610154085.8A CN105779814B (zh) 2016-03-17 2016-03-17 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105779814A true CN105779814A (zh) 2016-07-20
CN105779814B CN105779814B (zh) 2018-05-01

Family

ID=56394010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610154085.8A Expired - Fee Related CN105779814B (zh) 2016-03-17 2016-03-17 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105779814B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106629929A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 上海为然环保科技有限公司 一种节能高效环保污水设备
CN106893924A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 柳州弘蓝科技有限公司 一种耐高温材料
CN106987756A (zh) * 2017-04-26 2017-07-28 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 一种防腐蚀防垢钛铜合金材料
CN108726716A (zh) * 2018-08-13 2018-11-02 天津开发区天盈企业有限公司 一种空调循环水处理装置
CN109913689A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 中国石油化工股份有限公司 一种用于油水井及管网的防垢合金及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01165734A (ja) * 1987-09-21 1989-06-29 Nippon Mining Co Ltd 圧電振動子ケース用材料
CN101126307A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 王新虎 一种防蜡防垢器及配套油管短节
CN101240386A (zh) * 2008-03-24 2008-08-13 金坛市恒旭科技有限公司 一种具有防垢功能的铜基触媒合金及其制备方法
CN102796918A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 中国科学院金属研究所 一种具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金
CN103805808A (zh) * 2014-01-26 2014-05-21 南京超旭节能科技有限公司 一种用于阻垢的铜基触媒合金及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01165734A (ja) * 1987-09-21 1989-06-29 Nippon Mining Co Ltd 圧電振動子ケース用材料
CN101126307A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 王新虎 一种防蜡防垢器及配套油管短节
CN101240386A (zh) * 2008-03-24 2008-08-13 金坛市恒旭科技有限公司 一种具有防垢功能的铜基触媒合金及其制备方法
CN102796918A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 中国科学院金属研究所 一种具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金
CN103805808A (zh) * 2014-01-26 2014-05-21 南京超旭节能科技有限公司 一种用于阻垢的铜基触媒合金及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩佳玲: "船舶淡水循环冷却系统Cu-Zn-X合金防垢的实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106629929A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 上海为然环保科技有限公司 一种节能高效环保污水设备
CN106629929B (zh) * 2017-01-20 2020-03-27 潍坊滨海环保设备有限公司 一种节能环保污水设备
CN106893924A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 柳州弘蓝科技有限公司 一种耐高温材料
CN106987756A (zh) * 2017-04-26 2017-07-28 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 一种防腐蚀防垢钛铜合金材料
CN106987756B (zh) * 2017-04-26 2018-06-29 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 一种防腐蚀防垢钛铜合金材料
CN109913689A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 中国石油化工股份有限公司 一种用于油水井及管网的防垢合金及其制备方法
CN108726716A (zh) * 2018-08-13 2018-11-02 天津开发区天盈企业有限公司 一种空调循环水处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105779814B (zh) 2018-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105779814B (zh) 一种具有防腐防垢性能的油田用稀土铜合金及制备方法
EP1897962B1 (en) Creep resistant magnesium alloy with improved ductility and fracture toughness for gravity casting applications
CN101323060B (zh) 一种镁合金中温钎焊材料
JP2008519165A (ja) ２相ステンレス鋼
CN101913037B (zh) 一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法
CN104630581A (zh) 一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺
CN104862522A (zh) 一种镍铝青铜合金及其制备方法
US3843359A (en) Sand cast nickel-base alloy
CN104862710A (zh) 一种环境友好型的锌合金牺牲阳极
CN107447127B (zh) 一种海洋工况用耐冲蚀铜合金及其制备方法
CN102094135A (zh) 一种防蜡防垢防腐蚀合金材料
CN101705491A (zh) 一种高温锌合金牺牲阳极
CN1492064A (zh) 一种用于制造海水泵阀的铸造铜合金及其制备方法
US3759758A (en) High strength aluminum casting alloy
CN103502494A (zh) 用于Mg合金的Mg-Al-Ca基母合金及其制造方法
CN102676877B (zh) 一种铁白铜合金及其制备方法
CN110042401A (zh) 一种适用于海水的低驱动电位铝合金牺牲阳极及其制备方法
CN111015017B (zh) 一种Mn-Cu基焊丝及其制备方法和应用
CN103952616B (zh) 耐腐蚀耐磨合金铸铁制备方法
CN101130849A (zh) 抗精蒽菲残油腐蚀的奥氏体不锈钢
JPS5811736A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
CN103469114A (zh) 水泵泵壳用高韧性不锈钢材料及其制造方法
CN107475562B (zh) 一种耐海水冲蚀用加工铜合金及其制备方法
CA1075047A (en) Corrosion-resistant matrix-strengthened alloy
CN101469385A (zh) 高强度耐磨锌基合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180501

Termination date: 20190317