CN108774377A - 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法 - Google Patents

一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108774377A
CN108774377A CN201810704637.7A CN201810704637A CN108774377A CN 108774377 A CN108774377 A CN 108774377A CN 201810704637 A CN201810704637 A CN 201810704637A CN 108774377 A CN108774377 A CN 108774377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
deep
conveyance conduit
liner layer
sea oil
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
CN201810704637.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108774377B (zh
Inventor
于晓璐
刘福平
李宏杰
薛刚
许世达
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.)
Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd
Original Assignee
Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd
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 Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd filed Critical Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201810704637.7A priority Critical patent/CN108774377B/zh
Publication of CN108774377A publication Critical patent/CN108774377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108774377B publication Critical patent/CN108774377B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/003—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法，其解决了现有深海石油输送管道耐高温和耐腐蚀性能差、寿命较短的技术问题，以质量百分比计算，其包含85％的A料和15％的B料；其中以重量份计算，A料含有以下份数的成分：EPDM70～75份、PE25～30份、DCP0.2～0.4份、硅烷2～4份、丙烯酸1～1.5份；B料含有以下份数的成分：PE100份、抗氧剂2～3份、催化剂1～1.6份，本发明还同时提供了其制备方法。

Description

一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种深海石油输送管道，尤其是涉及一种耐高温耐腐蚀的深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法。
背景技术
我国油气资源中，含H2S/CO2的酸性天然气田约占已探明储量的20％，近年来国内油田的服役环境日益苛刻，逐步上升的含水率和温度，以及高含量的Cl—、CO2、H2S等腐蚀性介质，给钢管的应用带来极大风险。为降低腐蚀造成的损失，研究者使用非金属管道代替钢制管道，目前出现的主要有钢骨架塑料管、玻璃钢管、塑料合金复合管等。非金属管道可减缓输送高矿化度水油时所产生的管道内腐蚀，从而减少管道维护工作量。
其中玻璃钢管强度高承压能力高，但抗冲击性能差，冬天容易脆裂；钢骨架塑料管承压能力较低，使用温度较低；塑料合金复合管成本较高，因此，柔性好、耐高压、耐腐蚀的柔性复合高压输送管必将受到石油运输行业的青睐。柔性复合高压输送管从内向外一般分为三层：内衬层、增强层和外保护层，输送石油直接与内衬层接触，因而对内衬层材料的要求尤为苛刻。现有的内衬层材料抗介质渗透性不佳，输送介质(石油、H2S、CO2等)易扩散、渗透进入输油管中间的增强层，腐蚀增强层结构，且会因管道内压力骤减或负压情况而导致内层坍塌现象，寿命较短。
发明内容
本发明就是针对现有深海石油输送管道耐高温和耐腐蚀性能差、寿命较短的技术问题，提供一种耐高温和耐腐蚀性能好、寿命较长的深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法。
一种深海石油输送管道内衬层材料，以质量百分比计算，其包含85％的A料和15％的B料；其中以重量份计算，
A料含有以下份数的成分：
B料含有以下份数的成分：
聚乙烯(PE) 100份
抗氧剂 2～3份
催化剂 1～1.6份。
优选的，深海石油输送管道内衬层材料，
A料含有以下份数的成分：
B料含有以下份数的成分：
聚乙烯(PE) 100份
抗氧剂 2份
催化剂 1.3份。
优选的，B料中的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
一种上述深海石油输送管道内衬层材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)原材料干燥：三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯(PE)在60～80℃下干燥，使其水分含量在0.8％以下；
(2)A料(硅烷接枝料)的生产：将相应份数的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、过氧化二异丙苯(DCP)、硅烷和丙烯酸混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，挤出后的接枝料烘干切粒；
(3)B料的生产：将相应份数的聚乙烯(PE)、抗氧剂和催化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到B料；
(4)以质量百分比计算，将A料按85％，B料按15％混合好后加入到双螺杆挤出机中挤出即可。
优选的，步骤(2)中双螺杆挤出机的螺杆温度为160～230℃，螺杆转速为280～330r/min。
优选的，步骤(3)中双螺杆挤出机的螺杆温度为160～220℃，螺杆转速为280～330r/min。
优选的，步骤(4)中双螺杆挤出机的螺杆温度为50～200℃，主机转速为30～40r/min，牵引机速度为3～8rpm。
本发明的硅烷交联聚烯烃材料为三维网络状结构，力学性能较高，承压、耐候、耐腐蚀、耐热性能良好，可长期在90℃的条件下进行使用，维卡软化温度提高；石油管材料具有较好的耐压、耐腐蚀、耐高温、介质相容性，以及良好的抗冲击性能，是一种适用于柔性非金属石油管中的理想内衬层材料。材料中引入了丙烯酸极性基团，增加了分子间作用力和减少了材料内部的自由体积，从而提高材料的抗渗透能力，减少石油中的酸性气体(CO2、H2S)和液相介质(石油、水)对材料的扩散和渗透。相比PVDF材料，硅烷交联聚烯烃材料成本更低，且性能优良，是用作石油输送管内衬层的合适材料。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步的描述。
实施例一
本实施例的输水软管是由如下重量份的A料和B料制成：
A料的质量百分比为85％，B料的百分比为15％。
以重量份计算，A料含有以下重量份的成分：三元乙丙橡胶(EPDM)70份，聚乙烯(PE)30份，过氧化二异丙苯(DCP)0.2份，硅烷2份，丙烯酸1份；
以重量份计算，B料含有以下重量份的成分：聚乙烯(PE)100份，抗氧剂2份，催化剂二月桂酸二丁基锡1份。
本实施例的制备方法如下：
(1)原材料干燥：三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯(PE)在60℃下干燥3小时，使其水分含量在0.8％以下。
(2)A料(硅烷接枝料)的生产：将相应份数的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、过氧化二异丙苯(DCP)、硅烷和丙烯酸混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为160℃，螺杆转速为330r/min，挤出后的接枝料烘干切粒。
(3)B料的生产：将相应份数的聚乙烯(PE)、抗氧剂和催化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为160℃，螺杆转速为330r/min，挤出造粒，得到B料。
(4)以质量百分比计算，将A料按85％，B料按15％混合好后加入到双螺杆挤出机中挤出即可，螺杆温度为50℃，主机转速为40r/min，牵引机速度5rpm。
实施例二
本实施例的输水软管是由如下重量份的A料和B料制成：
A料的质量百分比为85％，B料的百分比为15％。
以重量份计算，A料含有以下重量份的成分：三元乙丙橡胶(EPDM)75份，聚乙烯(PE)25份，过氧化二异丙苯(DCP)0.3份，硅烷3份，丙烯酸1.5份；
以重量份计算，B料含有以下重量份的成分：聚乙烯(PE)100份，抗氧剂2份，催化剂二月桂酸二丁基锡1.3份。
本实施例的制备方法如下：
(1)原材料干燥：三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯(PE)在70℃下干燥2.8小时，使其水分含量保证在0.8％以下。
(2)A料(硅烷接枝料)的生产：将相应份数的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、过氧化二异丙苯(DCP)、硅烷和丙烯酸混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为180℃，螺杆转速为300r/min，挤出后的接枝料烘干切粒。
(3)B料的生产：将相应份数的聚乙烯(PE)、抗氧剂和催化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为180℃，螺杆转速为300r/min，挤出造粒，得到B料。
(4)硅烷交联软管的生产：以质量百分比计算，将A料按85％，B料按15％混合好后加入到双螺杆挤出机中挤出即可，螺杆温度为110℃，主机转速为35r/min，牵引机速度8rpm。
实施例三
本实施例的输水软管是由如下重量份的A料和B料制成：
A料的质量百分比为85％，B料的百分比为15％。
A料的质量百分比为85％，B料的百分比为15％。
以重量份计算，A料含有以下重量份的成分：三元乙丙橡胶(EPDM)75份，聚乙烯(PE)25份，过氧化二异丙苯(DCP)0.4份，硅烷4份，丙烯酸1.5份；
以重量份计算，B料含有以下重量份的成分：聚乙烯(PE)100份，抗氧剂3份，催化剂二月桂酸二丁基锡1.6份。
本实施例的制备方法如下：
(1)原材料干燥：三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯(PE)在80℃下干燥2.6小时，使其水分含量保证在0.8％以下。
(2)A料(硅烷接枝料)的生产：将相应份数的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、过氧化二异丙苯(DCP)、硅烷和丙烯酸混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为230℃，螺杆转速为280r/min，挤出后的接枝料烘干切粒。
(3)B料的生产：将相应份数的聚乙烯(PE)、抗氧剂和催化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，螺杆温度为220℃，螺杆转速为200～280r/min，挤出造粒，得到B料。
(4)硅烷交联软管的生产：以质量百分比计算，将A料按85％，B料按15％混合好后加入到双螺杆挤出机中挤出即可，螺杆温度为200℃，主机转速为30r/min，牵引机速度3rpm。
经检测，以上实施例1-3生产出的材料的各项性能测试结果如下表所示。
以上三个实施例中A料中的三元乙丙橡胶(EPDM)熔体质量流动速率范围2-5g/10min，聚乙烯(PE)熔体质量流动速率范围2-4g/10min。抗氧剂均采用受阻酚类抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚，其它抗氧剂亦可。
由上表可知，交联后的EPDM/PE体系较PE原料维卡软化温度提高,硬度降低，拉伸强度提高，介质相容性试验中材料的厚度变化在标准允许的0-2％之间，质量变化在标准允许的±5％范围内，各项指标均较好。
以上所述为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。其他的任何未背离本发明实质与原理下所作的改变、组合、修饰，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种深海石油输送管道内衬层材料，其特征在于以质量百分比计算，其包含85％的A料和15％的B料；其中以重量份计算，
所述A料含有以下份数的成分：
所述B料含有以下份数的成分：
聚乙烯(PE) 100份
抗氧剂 2～3份
催化剂 1～1.6份。
2.根据权利要求1所述的深海石油输送管道内衬层材料，其特征在于：
所述A料含有以下份数的成分：
所述B料含有以下份数的成分：
聚乙烯(PE) 100份
抗氧剂 2份
催化剂 1.3份。
3.根据权利要求1或2所述的深海石油输送管道内衬层材料，其特征在于所述B料中的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
4.一种如权利要求3所述的深海石油输送管道内衬层材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原材料干燥：三元乙丙橡胶(EPDM)和聚乙烯(PE)在60～80℃下干燥，使其水分含量在0.8％以下；
(2)A料(硅烷接枝料)的生产：将相应份数的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、过氧化二异丙苯(DCP)、硅烷和丙烯酸混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，挤出后的接枝料烘干切粒；
(3)B料的生产：将相应份数的聚乙烯(PE)、抗氧剂和催化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到B料；
(4)以质量百分比计算，将A料按85％，B料按15％混合好后加入到双螺杆挤出机中挤出即可。
5.根据权利要求4所述的深海石油输送管道内衬层材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中双螺杆挤出机的螺杆温度为160～230℃，螺杆转速为280～330r/min。
6.根据权利要求5所述的深海石油输送管道内衬层材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中双螺杆挤出机的螺杆温度为160～220℃，螺杆转速为280～330r/min。
7.根据权利要求6所述的深海石油输送管道内衬层材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中双螺杆挤出机的螺杆温度为50～200℃，主机转速为30～40r/min，牵引机速度为3～8rpm。
CN201810704637.7A 2018-06-30 2018-06-30 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法 Active CN108774377B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810704637.7A CN108774377B (zh) 2018-06-30 2018-06-30 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810704637.7A CN108774377B (zh) 2018-06-30 2018-06-30 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108774377A true CN108774377A (zh) 2018-11-09
CN108774377B CN108774377B (zh) 2020-06-16

Family

ID=64030786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810704637.7A Active CN108774377B (zh) 2018-06-30 2018-06-30 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108774377B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112409675A (zh) * 2020-12-18 2021-02-26 威远凤凰高新材料有限责任公司 高压柔性复合管材料及其制备方法
CN113831654A (zh) * 2021-11-23 2021-12-24 山东方明药业集团股份有限公司 一种柔性复合管内衬层材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050218551A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-06 Izhar Halahmi Process for producing polar polyolefines and modified polyolefines thereof
CN101805424A (zh) * 2010-03-12 2010-08-18 金发科技股份有限公司 一种电热水器内胆用的硅烷交联聚乙烯专用料
CN203784480U (zh) * 2013-12-30 2014-08-20 浙江伟星新型建材股份有限公司 一种油田用内衬塑料管道
CN106916385A (zh) * 2017-04-13 2017-07-04 威海联桥新材料科技股份有限公司 一种一步法硅烷交联软管材料及其生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050218551A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-06 Izhar Halahmi Process for producing polar polyolefines and modified polyolefines thereof
CN101805424A (zh) * 2010-03-12 2010-08-18 金发科技股份有限公司 一种电热水器内胆用的硅烷交联聚乙烯专用料
CN203784480U (zh) * 2013-12-30 2014-08-20 浙江伟星新型建材股份有限公司 一种油田用内衬塑料管道
CN106916385A (zh) * 2017-04-13 2017-07-04 威海联桥新材料科技股份有限公司 一种一步法硅烷交联软管材料及其生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于威廉等: "《高分子电介质化学》", 31 July 1980, 机械工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112409675A (zh) * 2020-12-18 2021-02-26 威远凤凰高新材料有限责任公司 高压柔性复合管材料及其制备方法
CN113831654A (zh) * 2021-11-23 2021-12-24 山东方明药业集团股份有限公司 一种柔性复合管内衬层材料
CN113831654B (zh) * 2021-11-23 2022-04-01 山东方明药业集团股份有限公司 一种柔性复合管内衬层材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN108774377B (zh) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105037954B (zh) 一种耐压聚丙烯保温材料及其制备方法和应用
CN108774377A (zh) 一种深海石油输送管道内衬层材料及其制备方法
CN102996913B (zh) 一种新型高强度hdpe复合管及其生产方法
CN201100490Y (zh) 直埋式蒸汽保温管
CN103498979A (zh) 一种柔性复合管及其制备方法
CN103672197B (zh) 超高分子量聚乙烯多层共挤矿用输送管及其制备方法
CN102705591B (zh) 一种耐热耐压聚乙烯复合管材
CN108003475B (zh) 一种耐热增强聚丙烯管材及其制备方法
CN113956400A (zh) 一种管材用硅烷交联聚乙烯树脂组合物及制备管材的方法
CN108003613A (zh) 一种耐醇尼龙及其制备方法
CN105001637A (zh) 一种管道用高分子材料及其制备方法
CN114656690B (zh) 改性玄武岩鳞片材料及其制备方法、含有改性玄武岩鳞片材料的hdpe双壁波纹管
CN103709547A (zh) 一种pvc塑料管材及其制备方法
CN101418887A (zh) 铝塑复合管及其制作方法
CN111040680A (zh) 一种耐温耐油钢丝涂覆专用热熔胶
CN103554608A (zh) 一种抗菌型高密度聚乙烯管
CN108059932A (zh) 一种rtp管道专用粘结树脂及其制备方法
CN209325208U (zh) 增强型ppr复合管材
CN201364773Y (zh) 同轴电缆
CN103554604A (zh) 一种低温抗冲击管材
CN209540223U (zh) 一种聚烯烃玻璃微珠保温复合管
CN106905893A (zh) 一种具有阻隔性能聚氯乙烯防腐钢管专用粘接树脂及其制备方法
CN103554603A (zh) 一种耐腐蚀型排污管
CN215806876U (zh) 一种油气输送用热塑纤维增强复合管
CN103554613A (zh) 一种耐臭氧波纹管

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liu Fuping

Inventor after: Xue Gang

Inventor after: Li Hongjie

Inventor after: Yu Xiaolu

Inventor after: Xu Shida

Inventor before: Yu Xiaolu

Inventor before: Liu Fuping

Inventor before: Li Hongjie

Inventor before: Xue Gang

Inventor before: Xu Shida

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: The invention relates to a lining material of a deep-sea oil transmission pipeline and a preparation method thereof

Effective date of registration: 20220119

Granted publication date: 20200616

Pledgee: Weihai Commercial Bank Co.,Ltd. Shanda road sub branch

Pledgor: WEIHAI LIANQIAO NEW MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980000794