CN109096838A - 一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料 - Google Patents

一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明主要涉及管道防腐材料加工技术领域，公开了一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，由以下原料制成：聚醋酸乙烯乳液42~44、改性聚氯乙烯树脂35~37、活性炭纤维6~8、甲基硅酸钠4~6、脂肪酸甲酯3~5、钛白粉1.1~1.3；本发明提供的耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，能够与天然气管道紧密结合，具有较强的耐候性和耐腐蚀性能，抑制长期接触天然气和外部的复杂土壤成分而出现腐蚀，延长天然气管道的使用寿命，减少维修成本；将聚醋酸乙烯乳液加热后加入钛白粉，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用。

Description

一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料
技术领域
本发明主要涉及管道防腐材料加工技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
背景技术
天然气作为一种清洁能源应用越来越广，随着我国西气东输、川气东送和中俄管线等工程的开展，已经进入天然气管道建设的高峰期，天然气管道是指将天然气从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道。天然气管道处于复杂的土壤环境中，容易对管道外壁造成腐蚀，同时输送的天然气也会对管道内壁造成腐蚀，在内外同时腐蚀的情况下，天然气管道一旦被腐蚀穿孔，就会造成天然气泄漏，污染环境，并且遇明火时极易发生火灾，具有很大的安全隐患，因此天然气管道的防腐至关重要。
现有专利文件CN 107774545 A公开了一种天然气长输管道防腐方法，具体公开了过渡层涂料的制备，功能层材料的制备以及采用双层涂料对管道进行涂布，需要配置不同的涂料，原料和过程复杂，并且专利文件中的涂料具有较好的耐候性，但是耐腐蚀性能稍差，影响涂料对天然气管道的防腐效果。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，由以下重量份的原料制成：聚醋酸乙烯乳液42~44、改性聚氯乙烯树脂35~37、活性炭纤维6~8、甲基硅酸钠4~6、脂肪酸甲酯3~5、钛白粉1.1~1.3。
所述的改性聚氯乙烯树脂，将聚氯乙烯树脂加热至90~100℃，搅拌至完全熔融，加入聚氯乙烯树脂重量1.3~1.5%的硫脲，保温搅拌30~40min，以2~3℃/min降温至常温，使聚氯乙烯树脂与硫脲充分枝节，提高聚氯乙烯树脂的流动性和柔韧性，便于涂料与天然气管道紧密结合，对天然气管道进行全面防腐保护，得改性聚氯乙烯树脂。
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚醋酸乙烯乳液加热至60~70℃，充分加热后加入钛白粉，保温搅拌20~30min，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用，得混合料A；
（2）将改性聚氯乙烯树脂加热至充分熔融，加入活性炭纤维，保温搅拌30~40min，能够提高涂料的成膜性和耐腐蚀性，抑制涂料出现腐蚀和脱落，提高涂料对管道的保护作用，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合，搅拌均匀后，加入脂肪酸甲酯，于90~100℃保温搅拌15~20min，自然降至室温，增加树脂的流动性和光滑型，利于涂料均匀涂抹和成膜，得混合料C；
（4）将混合料C以2~3℃/min的速度加热至充分熔融，加入甲基硅酸钠，保温真空搅拌40~60min，自然降至室温，增加涂料的流动性，使涂料涂抹后能够快速成膜和干燥，混合均匀，得混合原料；
（5）包装，检验，得耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
所述步骤（4）的真空搅拌，真空度为-56~-52kPa。
所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的使用方法，将天然气管道内外表面的大颗粒污渍清理干净，将耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料涂抹于天然气管道的内外表面，每次涂抹厚度为40~50μm，反复涂抹2层，每次涂抹后等待20~30min后进行下一次涂抹，可以同时对天然气管道的内外壁进行涂抹，涂抹后无需进行加热处理，简单方便。
本发明的优点是：本发明提供的耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，能够与天然气管道紧密结合，具有较强的耐候性和耐腐蚀性能，抑制长期接触天然气和外部的复杂土壤成分而出现腐蚀，延长天然气管道的使用寿命，减少维修成本；将聚醋酸乙烯乳液加热后加入钛白粉，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用；聚氯乙烯树脂是将聚氯乙烯树脂熔融后加入硫脲保温搅拌后进行快速降温，使聚氯乙烯树脂与硫脲充分枝节，提高聚氯乙烯树脂的流动性和柔韧性，便于涂料与天然气管道紧密结合，对天然气管道进行全面防腐保护；改性聚氯乙烯树脂加热熔融后加入活性炭纤维，能够提高涂料的成膜性和耐腐蚀性，抑制涂料出现腐蚀和脱落，提高涂料对管道的保护作用；两种树脂材料混合后加入脂肪酸甲酯，增加树脂的流动性和光滑型，利于涂料均匀涂抹和成膜；再向涂料中加入甲基硅酸钠，并进行保温真空搅拌，增加涂料的流动性，使涂料涂抹后能够快速成膜和干燥；涂抹时可以同时对天然气管道的内外壁进行涂抹，涂抹后无需进行加热处理，简单方便。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，由以下重量份的原料制成：聚醋酸乙烯乳液42、改性聚氯乙烯树脂35、活性炭纤维6、甲基硅酸钠4、脂肪酸甲酯3、钛白粉1.1。
所述的改性聚氯乙烯树脂，将聚氯乙烯树脂加热至90℃，搅拌至完全熔融，加入聚氯乙烯树脂重量1.3%的硫脲，保温搅拌30min，以2℃/min降温至常温，使聚氯乙烯树脂与硫脲充分枝节，提高聚氯乙烯树脂的流动性和柔韧性，便于涂料与天然气管道紧密结合，对天然气管道进行全面防腐保护，得改性聚氯乙烯树脂。
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚醋酸乙烯乳液加热至60℃，充分加热后加入钛白粉，保温搅拌20min，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用，得混合料A；
（2）将改性聚氯乙烯树脂加热至充分熔融，加入活性炭纤维，保温搅拌30min，能够提高涂料的成膜性和耐腐蚀性，抑制涂料出现腐蚀和脱落，提高涂料对管道的保护作用，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合，搅拌均匀后，加入脂肪酸甲酯，于90℃保温搅拌15min，自然降至室温，增加树脂的流动性和光滑型，利于涂料均匀涂抹和成膜，得混合料C；
（4）将混合料C以2℃/min的速度加热至充分熔融，加入甲基硅酸钠，保温真空搅拌40min，真空度为-56kPa，自然降至室温，增加涂料的流动性，使涂料涂抹后能够快速成膜和干燥，混合均匀，得混合原料；
（5）包装，检验，得耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的使用方法，将天然气管道内外表面的大颗粒污渍清理干净，将耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料涂抹于天然气管道的内外表面，每次涂抹厚度为40~50μm，反复涂抹2层，每次涂抹后等待20~30min后进行下一次涂抹，可以同时对天然气管道的内外壁进行涂抹，涂抹后无需进行加热处理，简单方便。
实施例2
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，由以下重量份的原料制成：聚醋酸乙烯乳液43、改性聚氯乙烯树脂36、活性炭纤维7、甲基硅酸钠5、脂肪酸甲酯4、钛白粉1.2。
所述的改性聚氯乙烯树脂，将聚氯乙烯树脂加热至95℃，搅拌至完全熔融，加入聚氯乙烯树脂重量1.4%的硫脲，保温搅拌35min，以2.5℃/min降温至常温，使聚氯乙烯树脂与硫脲充分枝节，提高聚氯乙烯树脂的流动性和柔韧性，便于涂料与天然气管道紧密结合，对天然气管道进行全面防腐保护，得改性聚氯乙烯树脂。
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚醋酸乙烯乳液加热至65℃，充分加热后加入钛白粉，保温搅拌25min，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用，得混合料A；
（2）将改性聚氯乙烯树脂加热至充分熔融，加入活性炭纤维，保温搅拌35min，能够提高涂料的成膜性和耐腐蚀性，抑制涂料出现腐蚀和脱落，提高涂料对管道的保护作用，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合，搅拌均匀后，加入脂肪酸甲酯，于95℃保温搅拌18min，自然降至室温，增加树脂的流动性和光滑型，利于涂料均匀涂抹和成膜，得混合料C；
（4）将混合料C以2.5℃/min的速度加热至充分熔融，加入甲基硅酸钠，保温真空搅拌50min，真空度为-54kPa，自然降至室温，增加涂料的流动性，使涂料涂抹后能够快速成膜和干燥，混合均匀，得混合原料；
（5）包装，检验，得耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的使用方法，将天然气管道内外表面的大颗粒污渍清理干净，将耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料涂抹于天然气管道的内外表面，每次涂抹厚度为40~50μm，反复涂抹2层，每次涂抹后等待20~30min后进行下一次涂抹，可以同时对天然气管道的内外壁进行涂抹，涂抹后无需进行加热处理，简单方便。
实施例3
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，由以下重量份的原料制成：聚醋酸乙烯乳液44、改性聚氯乙烯树脂37、活性炭纤维8、甲基硅酸钠6、脂肪酸甲酯5、钛白粉1.3。
所述的改性聚氯乙烯树脂，将聚氯乙烯树脂加热至100℃，搅拌至完全熔融，加入聚氯乙烯树脂重量1.5%的硫脲，保温搅拌40min，以3℃/min降温至常温，使聚氯乙烯树脂与硫脲充分枝节，提高聚氯乙烯树脂的流动性和柔韧性，便于涂料与天然气管道紧密结合，对天然气管道进行全面防腐保护，得改性聚氯乙烯树脂。
一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚醋酸乙烯乳液加热至70℃，充分加热后加入钛白粉，保温搅拌30min，能够提高聚醋酸乙烯的强度和成膜性，使涂料能够与管道紧密结合，抑制土壤及天然气对涂料的腐蚀，提高涂料对管道的保护作用，得混合料A；
（2）将改性聚氯乙烯树脂加热至充分熔融，加入活性炭纤维，保温搅拌40min，能够提高涂料的成膜性和耐腐蚀性，抑制涂料出现腐蚀和脱落，提高涂料对管道的保护作用，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合，搅拌均匀后，加入脂肪酸甲酯，于100℃保温搅拌20min，自然降至室温，增加树脂的流动性和光滑型，利于涂料均匀涂抹和成膜，得混合料C；
（4）将混合料C以3℃/min的速度加热至充分熔融，加入甲基硅酸钠，保温真空搅拌60min，真空度为-52kPa，自然降至室温，增加涂料的流动性，使涂料涂抹后能够快速成膜和干燥，混合均匀，得混合原料；
（5）包装，检验，得耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的使用方法，将天然气管道内外表面的大颗粒污渍清理干净，将耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料涂抹于天然气管道的内外表面，每次涂抹厚度为40~50μm，反复涂抹2层，每次涂抹后等待20~30min后进行下一次涂抹，可以同时对天然气管道的内外壁进行涂抹，涂抹后无需进行加热处理，简单方便。
对比例1
去除聚醋酸乙烯乳液，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例2
去除改性聚氯乙烯树脂，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例3
去除活性炭纤维，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例4
去除甲基硅酸钠，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例5
去除脂肪酸甲酯，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例6
去除钛白粉，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例7
去除步骤（2）、（3）、（4），所有原料在步骤（1）加入，其余制备和使用方法，同实施例1。
对比例8
专利文件CN 107774545 A公开了一种天然气长输管道防腐方法。
实施例和对比例涂料的特性：
分别选择实施例和对比例的涂料，按照涂料的使用方法对天然气管道进行处理，各组使用的天然气管道相同，每组12段，每段长度为10cm，包覆处理后分别将各组的各组的天然气管道置于6mol/L的HCl水溶液、6mol/L的NaOH水溶液、6mol/L的NaCl水溶液、-30℃及60℃的环境中，分别记录各组天然气管道表面的包覆材料出现气泡和脱落的腐蚀现象所需要的时间，检测各组材料的耐酸、耐碱、耐盐、耐低温及耐高温性能，结果取平均值，实施例和对比例涂料的特性见表1。
表1：实施例和对比例涂料的特性
从表1的结果表明，实施例的耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，耐酸、耐碱、耐盐、耐低温及耐高温性能均优于对比例，具有较好的耐腐蚀性和耐候性，说明本发明提供的耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料具有很好的实用性。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚醋酸乙烯乳液42~44、改性聚氯乙烯树脂35~37、活性炭纤维6~8、甲基硅酸钠4~6、脂肪酸甲酯3~5、钛白粉1.1~1.3。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料，其特征在于，所述的改性聚氯乙烯树脂，将聚氯乙烯树脂加热至90~100℃，搅拌至完全熔融，加入聚氯乙烯树脂重量1.3~1.5%的硫脲，保温搅拌30~40min，以2~3℃/min降温至常温，得改性聚氯乙烯树脂。
3.一种权利要求1所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚醋酸乙烯乳液加热至60~70℃，充分加热后加入钛白粉，保温搅拌20~30min，得混合料A；
（2）将改性聚氯乙烯树脂加热至充分熔融，加入活性炭纤维，保温搅拌30~40min，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合，搅拌均匀后，加入脂肪酸甲酯，于90~100℃保温搅拌15~20min，自然降至室温，得混合料C；
（4）将混合料C以2~3℃/min的速度加热至充分熔融，加入甲基硅酸钠，保温真空搅拌40~60min，自然降至室温，混合均匀，得混合原料；
（5）包装，检验，得耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料。
4.根据权利要求3所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的真空搅拌，真空度为-56~-52kPa。
5.一种权利要求1~4任一项所述耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料的使用方法，其特征在于，将天然气管道内外表面的大颗粒污渍清理干净，将耐腐蚀高强度天然气管道防腐涂料涂抹于天然气管道的内外表面，每次涂抹厚度为40~50μm，反复涂抹2层，每次涂抹后等待20~30min后进行下一次涂抹。
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