CN107774545A - 一种天然气长输管道防腐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气长输管道防腐方法，该方法主要是对天然气长输管道的内外壁进行过渡层和功能层双层涂敷：过渡层具有很强的粘接固化能力，其主要作用是将功能层和管道金属表面连接起来，主要成分包含酚醛环氧树脂,金属氧化物,邻苯二甲酸酐,苯有机溶剂；功能层具有耐候性、抗冲击性及防腐性，主要成分是聚偏氟乙烯树脂，玄武岩短纤维，纳米膨润土,二硫化钼。该方法具有适应性广，防腐性能好，耐候性强等优点。

Description

一种天然气长输管道防腐方法
技术领域
本发明涉及一种天然气长输管道防腐方法，属于化工材料领域。
背景技术
随着社会的发展，天然气作为一种清洁能源应用越来越广，在我国，随着西气东输、川气东送和中俄管线等工程的开展，已经进入天然气长输管道建设的高峰期。天然气天然气中的长输管道，特别是它的防腐功能直接影响到天然气的整体情况以及使用时间的长短。所以，为了保护天然气能够顺利的运输，提高对天然气长输管道防止腐蚀的情况发生，需要合理的防腐方法。
涂料涂层防腐被证明是最有效、经济以及应用最普遍的方法，目前主要根据管道的内外壁以及不同环境下需要使用不同的涂料。地下管道外壁主要是土壤中水分、酸、碱、盐及微生物腐蚀，要求涂料耐水性、耐酸碱性、耐微生物性强，且具有长期保护性，主要采用多层环氧/挤压聚烯烃涂层；地上管道则主要受太阳光照射、温差变化、雨水以及沿海部分的盐雾影响，涂料多具有耐候性、耐盐雾性强和耐水性，例如G2、G3型环氧煤沥青系列的防腐涂料；管道内壁与天然气直接接触，但输送过程中经常混杂有腐蚀性杂质，如H2S、CO2、溶解氧等，在温度、压力、流速等因素作用下对管道内壁进行腐蚀，因此也需要涂防腐层以隔绝内壁与流体直接接触，达到减缓管道内壁腐蚀的目的。
综上，天然气长输管道要进行不同涂料处理，提高了生产成本，且不具有普遍适用性；此外，有的涂料较薄，成本较高，因此有待于研究开发防腐性能好、适用范围广的一种管道防腐方法具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明在于克服现有涂料通用性低、成本较高等不足，发明一种新型的天然气长输管道防腐方法。
为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种天然气长输管道防腐的方法，主要包括过渡层涂料的制备，功能层材料的制备以及采用双层涂料对管道进行涂布。
(1)过渡层涂料的制备：按照一定的比例将酚醛环氧树脂和苯有机溶剂置于反应釜中，50℃下充分搅拌混合均匀后，依次加入金属氧化物和邻苯二甲酸酐，再次搅拌均匀即得过渡层；
(2)功能层涂料的制备：按照一定的配比称取适量的聚偏氟乙烯粉末和玄武岩纤维，分别溶解在四氢呋喃溶液中。加热聚偏氟乙烯粉末和四氢呋喃溶液使其溶解，玄武岩纤维超声分散于四氢呋喃溶液中，然后超声混合30min后加入纳米膨润土和二硫化钼，混合均匀后得到功能层涂料；
(3)涂料的涂布：将过渡层涂料均匀涂于管道壁上，一定时间后，将功能层材料混合均匀，与酮类有机溶剂相混合，均匀涂于过渡层材料上，1小时后达到稳定。
具体的，所述的过渡层材料的成分比例为：酚醛环氧树脂30-40份,金属氧化物20-30份,邻苯二甲酸酐15-25份,苯有机溶剂15-25份。
具体的，所述的功能层材料的成分比例为：聚偏氟乙烯树脂70-90份,玄武岩纤维5-20份,邻苯二甲酸酐1-5份,苯有机溶剂1-5份。
具体的，过渡层的涂层厚度为0.2-0.4mm，功能层的厚度为0.8-1mm。
本发明的积极效果是：
(1)功能层中聚偏氟乙烯树脂本身具有很好的耐候性和韧性，且玄武岩短纤维可以增强聚偏氟乙烯防腐层的韧性、防止开裂，纳米膨润土也可增强聚偏氟乙烯的冲击强度及热稳定性，二硫化钼则可增强树脂的混合均匀性；
(2)过渡层主要起到连接金属管道和功能层的作用，很好地避免高分子材料对钢管表面结合力弱的缺点，酚醛环氧树脂常用于制备胶黏剂，金属氧化物和邻苯二甲酸酐的加入可以加快过渡层固化时间和功能，提高生产效率；
(3)该方法适用性较广，可在使用在长输管道的内外壁，且具有普遍适用性，不需根据环境差异更换涂料，成本较低，使用方便，具有较好的实用性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步阐述，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1
天然气长输管道的防腐方法，包括以下内容：
(1)过渡层涂料的制备：将30份的酚醛环氧树脂和20份的苯有机溶剂置于50℃反应釜中，30min后搅拌均匀,依次加入30份的金属氧化物，20份的邻苯二甲酸酐，再次搅拌均匀后得过渡层涂料。
(2)功能层涂料的制备：称取90份的聚偏氟乙烯粉末和5份的玄武岩纤维，分别置于四氢呋喃溶液中。加热聚偏氟乙烯粉末和四氢呋喃溶液使其溶解，玄武岩纤维超声30min分散于四氢呋喃溶液中，然后将聚偏氟乙烯和玄武岩纤维置于反应釜中搅拌1h使其充分混合均匀，再加入4％的纳米膨润土和1％的二硫化钼，混合均匀后得到功能层涂料。
(3)涂料的涂布：将过渡层涂料均匀涂于天然气管道内外壁上，厚度为0.2mm，1h后将功能层材料与丙酮有机溶剂1:1相混合后，均匀涂于过渡层材料上，厚度为1mm。
(4)性能检测：对得到的防腐管道GB9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》进行耐盐水性、耐酸碱等性能测试。将管道分别浸入浓度为3.5％的氯化钠溶液、10％的盐酸和氢氧化钠溶液中，观察涂层有无剥落、发泡、生锈和变色等现象，结果涂层发现表面光滑，无剥落、发泡等现象。
实施例2
(1)过渡层涂料的制备：将40份的酚醛环氧树脂和25份的苯有机溶剂置于50℃反应釜中，30min后搅拌均匀,依次加入25份的金属氧化物，10份的邻苯二甲酸酐，再次搅拌均匀后得过渡层涂料。
(2)功能层涂料的制备：称取80份的聚偏氟乙烯粉末和10份的玄武岩纤维，分别置于四氢呋喃溶液中。加热聚偏氟乙烯粉末和四氢呋喃溶液使其溶解，玄武岩纤维超声30min分散于四氢呋喃溶液中，然后将聚偏氟乙烯和玄武岩纤维置于反应釜中搅拌1h使其充分混合均匀，再加入6份的纳米膨润土和4份的二硫化钼，混合均匀后得到功能层涂料。
(3)涂料的涂布：将过渡层涂料均匀涂于天然气管道内外壁上，厚度为0.2mm，1h后将功能层材料与丙酮有机溶剂1:1相混合后，均匀涂于过渡层材料上，厚度为1mm。
(4)性能检测：对得到的防腐管道GB9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》进行耐盐水性、耐酸碱等性能测试。将管道分别浸入浓度为3.5％的氯化钠溶液、10％的盐酸和氢氧化钠溶液中，观察涂层有无剥落、发泡、生锈和变色等现象，结果发现涂层表面光滑，无剥落、发泡等现象。
实施例3
(1)过渡层涂料的制备：将30份的酚醛环氧树脂和20份的苯有机溶剂置于50℃反应釜中，30min后搅拌均匀,依次加入30份的金属氧化物，20份的邻苯二甲酸酐，再次搅拌均匀后得过渡层涂料。
(2)功能层涂料的制备：称取90份的聚偏氟乙烯粉末和5份的玄武岩纤维，分别置于四氢呋喃溶液中。加热聚偏氟乙烯粉末和四氢呋喃溶液使其溶解，玄武岩纤维超声30min分散于四氢呋喃溶液中，然后将聚偏氟乙烯和玄武岩纤维置于反应釜中搅拌1h使其充分混合均匀，再加入4份的纳米膨润土和1份的二硫化钼，混合均匀后得到功能层涂料。
(3)涂料的涂布：将过渡层涂料均匀涂于天然气管道内外壁上，厚度为0.4mm，1h后将功能层材料与丙酮有机溶剂1:1相混合后，均匀涂于过渡层材料上，厚度为0.8mm。
(4)性能检测：对得到的防腐管道按照GB9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》进行耐盐水性、耐酸碱等性能测试。将管道分别浸入浓度为3.5％的氯化钠溶液、10％的盐酸和氢氧化钠溶液中，观察涂层有无剥落、发泡、生锈和变色等现象，结果发现涂层表面光滑，无剥落、发泡等现象。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种天然气长输管道防腐方法，其特征在于按如下步骤进行：
过渡层涂料的制备：按照重量比为3:2的比例将酚醛环氧树脂和有机溶剂置于反应釜充分搅拌混合均匀后，依次加入金属氧化物和邻苯二甲酸酐，混合均匀即得过渡层涂料；
功能层涂料的制备：按照重量比为8:1的比例称取适量的聚偏氟乙烯粉末和玄武岩纤维，分别溶解在四氢呋喃溶液中。加热聚偏氟乙烯粉末和四氢呋喃溶液使其溶解，玄武岩纤维超声分散于四氢呋喃溶液中，然后超声混合30-40min后加入纳米膨润土和二硫化钼，混合均匀后得到功能层涂料；
涂料的涂布：将过渡层涂料均匀涂于管道壁上，30min后，将功能层涂料与酮类有机溶剂相混合，均匀涂于过渡层材料上，1小时后涂层固化。
2.如权利要求1所述的一种天然气长输管道防腐方法，其特征在于：所述的过渡层材料的成分重量比例为：酚醛环氧树脂30-40份,金属氧化物20-30份,邻苯二甲酸酐15-25份,苯有机溶剂15-25份。
3.如权利要求1所述的一种天然气长输管道防腐方法，其特征在于：所述的功能层材料的成分比例为：聚偏氟乙烯树脂70-90份,玄武岩纤维5-20份,邻苯二甲酸酐1-5份,苯有机溶剂1-5份。
4.如权利要求1所述的一种天然气长输管道防腐方法，其特征在于：过渡层的涂层厚度为0.2-0.4mm，功能层的厚度为0.8-1mm。
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