CN110144591A - 一种海管清管试压及封存用防腐剂及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种海管清管试压及封存用防腐剂及其生产方法，包括将8~35重量份的多元醇磷酸酯，25~75重量份的清水，5~25重量份的无机化合物，1~12重量份的聚合物，0.5~10重量份的杀菌组份与2~10重量份的除氧组份，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解，溶解均匀后分装即为成品。无机化合物为葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的一种或两种以上混合；聚合物为聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸及共聚物的一种或两种以上混合；杀菌组份为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛的一种或两种以上混合；除氧组份为甲乙酮肟、丙酮肟、亚硫酸钠的一种或两种以上混合。

Description

一种海管清管试压及封存用防腐剂及其生产方法
技术领域
本发明属于管道防腐技术领域，具体地说是一种适用于海底管线的海管清管试压及封存用防腐剂及其生产方法。
背景技术
众所周知，在全世界的海洋下储藏有大量的石油能源，该石油能源通过海上钻井平台及大量的输轴管线从海底输送到陆地或油轮上。由于海水中含有大量影响腐蚀结垢的离子如氯离子、钙镁离子等，微生物细菌，溶解氧等，它们对海底输轴管线金属（碳钢和不锈钢）具有很强的腐蚀破坏性。如果不添加防护药剂，那么在海管试压及封存过程中极易发生腐蚀破坏甚至是腐蚀穿孔（有氧状态下高氯离子作用），而危及海底管线的安全，更无法交付海油公司进行输油生产使用。因此，添加一种高效的防止各种牌号碳钢和各种牌号不锈钢的腐蚀及管线内壁结垢的专用添加剂势在必行。
我国目前我国海上输轴管线所使用的防腐剂一直都依赖进口，不但价格高、使用浓度也高，而且供货期长，一般都得两三个月以上，常常影响海上工程的施工进度。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时具有缓蚀、阻垢、杀菌和除氧功能的海管清管试压及封存用防腐剂。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：一种海管清管试压及封存用防腐剂，它包括有如下组份及重量份数比：多元醇磷酸酯8~35份；无机化合物5~25份；聚合物1~12份；杀菌组份 0.5~10份；除氧组份2~10份；清水为25~75份；
本发明经优化的技术方案包括有如下组份及重量份数比：多元醇磷酸酯10~25份；无机化合物10~25份；聚合物1~6份；杀菌组份 3~8份；除氧组份3~8份；清水为50~70份；
其中：无机化合物是指葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上的混合物；聚合物是指聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸及共聚物中的一种或两种以上的混合物；杀菌组份是指十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛中的一种或两种以上的混合物；除氧组份是指甲乙酮肟、丙酮肟、亚硫酸钠中的一种或两种以上的混合物。
本发明的生产方法为：将8~35重量份的多元醇磷酸酯，25~75重量份的清水，5~25重量份的无机化合物，1~12重量份的聚合物，0.5~10 重量份的杀菌组份与2~10 重量份的除氧组份，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解，溶解均匀后分装即为成品；
本发明的防腐剂是海管清管试压及封存用专用防腐剂，同时具有缓蚀、阻垢、杀菌和除氧四个功能。在海底管线清管、试压及封存过程中防止海水及其有害成份对海底管线金属的腐蚀破坏及管线内壁结垢，对海底管线安全起到至关重要的作用。本发明可将各种牌号的碳钢的腐蚀速率控制在0.04mm/a以下，封存几个月甚至两年时间时碳钢的腐蚀速率降低至0.002mm/a以下，同时将各种牌号的不锈钢的腐蚀速率控制在0.002mm/a以下；对海管内海水中细菌等微生物的杀灭效率达99%以上；防垢效率达到98%以上；海管内海水中的溶解氧去除率达到99%以上。效果好的同时，还具有价格低（仅为国外产品的40%的价格），使用浓度低（仅为国外产品的40%），更为重要的是供货期短，最短为一周时间。该产品为非危化产品，不燃不爆，运输更安全。无毒，对水环境无污染、使用后可以直接排海，不需要做任何处理，使用操作更简单方便。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
取多元醇磷酸酯8重量份，68重量份的清水，7重量份的三聚磷酸钠，8重量份的聚天冬氨酸，5 重量份的十二烷基二甲基苄基氯化铵与4 重量份的甲乙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀后，即为本发明的成品。
实施例2：
取多元醇磷酸酯12重量份，66重量份的清水，9重量份的葡萄糖酸钠，4重量份的聚环氧琥珀酸，3重量份的十二烷基二甲基苄基溴化铵与6 重量份的丙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例3：
取多元醇磷酸酯15重量份，55重量份的清水，10重量份的六偏磷酸钠，5重量份的水解聚马来酸酐，10 重量份的十四烷基二甲基苄基氯化铵与5 重量份的亚硫酸钠，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例4：
取多元醇磷酸酯18重量份，51重量份的清水，14重量份的葡萄糖酸锌，7重量份的聚丙烯酸，3 重量份的戊二醛与4重量份的甲乙酮肟和3重量份的亚硫酸钠，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例5：
取多元醇磷酸酯25重量份，40重量份的清水，9重量份的葡萄糖酸钠和7重量份的三聚磷酸钠，8重量份的聚丙烯酸共聚物（AA/MA、AA/AMPS），2重量份的十四烷基二甲基苄基氯化铵和3重量份的十二烷基二甲基苄基氯化铵与6 重量份的丙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例6：
取多元醇磷酸酯30重量份，46.5重量份的清水，5重量份的葡萄糖酸锌，11重量份的三聚磷酸钠，4重量份的六偏磷酸钠，1重量份的聚天冬氨酸，0.5 重量份的戊二醛与2 重量份的亚硫酸钠，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例7：
取多元醇磷酸酯35重量份，27重量份的清水，3重量份的葡萄糖酸钠，10重量份的三聚磷酸钠，10重量份的六偏磷酸钠，3重量份的聚天冬氨酸，3重量份的水解聚马来酸酐，2 重量份的戊二醛，3重量份的十二烷基二甲基苄基溴化铵与4 重量份的丙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例8：
取多元醇磷酸酯25重量份，32重量份的清水，2重量份的葡萄糖酸锌，5重量份的葡萄糖酸钠，10重量份的三聚磷酸钠，8重量份的六偏磷酸钠，1重量份的聚丙烯酸，3重量份的水解聚马来酸酐，3 重量份的戊二醛，5重量份的十二烷基二甲基苄基氯化铵与3 重量份的亚硫酸钠，3重量份的甲乙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例9：
取多元醇磷酸酯20重量份，37重量份的清水，10重量份的三聚磷酸钠，5重量份的葡萄糖酸钠，4重量份的聚天冬氨酸，4重量份的聚丙烯酸，3重量份的十二烷基二甲基苄基氯化铵，3重量份的十二烷基二甲基苄基溴化铵，4重量份的戊二醛与2 重量份的甲乙酮肟，4重量份的丙酮肟，4重量份的亚硫酸钠，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
实施例10：
取多元醇磷酸酯15重量份，35重量份的清水，4重量份的葡萄糖酸锌，8重量份的六偏磷酸钠，11重量份的三聚磷酸钠，6重量份的聚环氧琥珀酸，6重量份的聚天冬氨酸，3重量份的十四烷基二甲基苄基溴化铵，5重量份的戊二醛与3 重量份的丙酮肟，4重量份的亚硫酸钠，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀。
实施例11：
取多元醇磷酸酯13重量份，58重量份的清水，10重量份的三聚磷酸钠，5重量份的葡萄糖酸钠，5重量份的聚丙烯酸及共聚物（PAA、AA/MA、AA/AMPS），3 重量份的戊二醛与3重量份的甲乙酮肟，3重量份的丙酮肟，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解均匀，即为本发明的成品。
本发明实施例试验方法
1缓蚀剂试验方法
采用挂片法进行缓蚀效果评价。挂片法是经典测定金属腐蚀速率的方法，简单、经济、实用。该方法是腐蚀科学领域中最基本而又普遍采用的方法。在一定条件下，根据监测试片试验前后的质量损失来计算金属的腐蚀速率，从而判断系统金属的腐蚀控制程度。
1.1试剂和材料
（1）正己烷或石油醚
（2）无水乙醇
（3）盐酸溶液：1+3溶液
（4）氢氧化钠溶液：60g/L
（5）酸洗溶液：1000ml（1+3）盐酸溶液中，加入1%~2%的碳钢酸洗缓蚀剂，搅拌均匀，待用。
（6）配制人造海水所需要的所有化学试剂（分析纯或化学纯）。
1.2仪器和设备
（1）实验装置：带搅拌功能的恒温水浴（10~100℃）；
（2）分析天平：0.1mg；
（3）分析天平：0.01g。
1.3试验条件
（1）试验用水：人造海水（或淡水）；
（2）试液体积：1150ml（面液比大于20ml/cm2）；
（3）试验温度：室温条件；
（4）试验流速：0.0~0.5m/s；
（5）试片材质：A3钢（也适用于其他牌号的碳钢材料）、不锈钢
（6）试验仪器：带搅拌功能的恒温水浴等；
（7）试验时间：365天；
（8）按实验要求，准备好海底管线清管试压及封存用防腐剂500克；
（9）在试验三角瓶中加入一定量的海底管线清管试压及封存用防腐剂，
精确到0.01ml，然后加入一定体积的实验用水，混均，即为试液；
（10）挂入事先称量好的监测试片，盖好橡皮塞，将试验瓶密闭，摇匀试
液，放入恒温水浴中，开始计时；
（11）当试验时间达到指定值时，关闭转动装置，开启橡皮塞，取出试片
进行外观观察；
（12）将试片用毛刷刷洗干净，然后在缓蚀酸洗溶液中浸泡3~5分钟，取
出迅速用自来水冲洗，立即进入氢氧化钠溶液中约30秒钟，取出，再用自来水冲洗，用滤纸擦拭并吸干试片表面水分，在无水乙醇中浸泡约3分钟，用滤纸吸干并用吹风机吹干，置于干燥器中4小时，称量，精确到0.0001g；
（13）对酸洗后的试片进行外观观察，若有点腐蚀，应测定点腐蚀的最大
深度和单位面积上的数量。
1.4结果的表示和计算
（1）腐蚀速率
V = [87600×（m—mo）] / (A×D×T)
式中：V ——试片的腐蚀速率，mm/a；
M ——试片试验前质量，g；
mo——试片试验后质量，g；
A——试片表面积，cm2；
D——试片材料的密度，g/cm3；
T——试验时间，h；
87600——系数。
（2）精密度
取三片试片平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的偏差
不超过算术平均值的-10% ~ +10%。
2 阻垢试验方法
静态阻垢试验评价方法。通过试验前后试验水中硬度离子浓度的变化，计算防腐剂的阻垢效率来反应其阻垢效果的。
静态阻垢试验执行《SY/T 5673-1993 油田用防垢剂性能评定方法》和《
GB 7476 水中钙离子浓度的测定》标准。
2.1 实验装置
（1）静态阻垢试验装置
（2）恒温箱（20—200℃）
2.2 试验条件
（1）试验水质：人造海水（或淡水）；
（2）试验温度：室温；
（3）试验时间：1天；
（4）试验药剂：海底管线清管试压及封存用防腐剂；
（5）药剂浓度：1000mg/L
3 杀菌试验方法
采用绝迹稀释评价方法。通过试验后试验水中细菌数量的变化，计算防腐剂的杀菌效率来反应其杀菌效果的。
杀菌试验执行《SY/T 5757-2010 杀菌剂性能评定方法》标准。
3.1 实验装置
（1）恒温细菌培养箱（20—200℃）
（2）细菌专用培养基
3.2 试验条件
（1）试验水质：人造海水（或淡水）；
（2）试验温度：30℃；
（3）试验时间：1天；
（4）试验药剂：海底管线清管试压及封存用防腐剂；
（5）药剂浓度：1000mg/L
4 除氧试验方法
除氧效果试验是依据《SY/T 5889-2010 除氧剂性能评价方法》来进行的。
4.1 实验装置
（1）1000ml烧杯
（2）溶解氧测定仪
4.2 试验条件
（1）试验水质：人造海水（或淡水）；
（2）试验温度：室温；
（3）试验药剂：海底管线清管试压及封存用防腐剂；
（4）药剂浓度：1000mg/L
试验结果
试验结果如下表所示。

Claims (3)

1. 一种海管清管试压及封存用防腐剂，它包括有如下组份及重量份数比：多元醇磷酸酯8~35份；无机化合物5~25份；聚合物1~12份；杀菌组份 0.5~10份；除氧组份2~10份；清水为25~75份；
其中：无机化合物是指葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上的混合物；聚合物是指聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸及共聚物中的一种或两种以上的混合物；杀菌组份是指十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛中的一种或两种以上的混合物；除氧组份是指甲乙酮肟、丙酮肟、亚硫酸钠中的一种或两种以上的混合物。
2. 根据权利要求1所述的防腐剂，它包括有如下组份及重量份数比：多元醇磷酸酯10~25份；无机化合物10~25份；聚合物1~6份；杀菌组份 3~8份；除氧组份3~8份；清水为50~70份；
其中：无机化合物是指葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上的混合物；聚合物是指聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸及共聚物中的一种或两种以上的混合物；杀菌组份是指十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛中的一种或两种以上的混合物；除氧组份是指甲乙酮肟、丙酮肟、亚硫酸钠中的一种或两种以上的混合物。
3. 一种海管清管试压及封存用防腐剂的生产方法，其特征在于：将8~35重量份的多元醇磷酸酯，25~75重量份的清水，5~25重量份的无机化合物，1~12重量份的聚合物，0.5~10重量份的杀菌组份与2~10 重量份的除氧组份，在常温下于合成釜中充分搅拌溶解，溶解均匀后分装即为成品；
其中：无机化合物是指葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上的混合物；聚合物是指聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸及共聚物中的一种或两种以上的混合物；杀菌组份是指十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛中的一种或两种以上的混合物；除氧组份是指甲乙酮肟、丙酮肟、亚硫酸钠中的一种或两种以上的混合物。
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