CN112375465A - 页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料 - Google Patents

页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％‑42％，防锈颜料：12％‑20％，助剂：3.5％‑8.5％，抑菌剂：0.05％‑0.1％，填料：40％‑55％，固化剂：5％‑10％，活性稀释剂：0‑10％。本发明中，采用了四官能团环氧树脂固化时间短，固化后形成的高交联密度赋予了膜层良好的抗冲磨性能、抗冲击性、柔韧性和抗拉强度等力学性能，通过不同的配合比设计，将该树脂与骨料等充分混合，制成环保无溶剂水下固化修补涂层，用于水电站等水下结构的修复，以长效解决目前大多水下结构所面临的多处局部开裂、冲蚀、剥落和渗水等损坏问题，形成具有可推广性和可复制性的高性能水工结构水下修补材料。

Description

页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料。
背景技术
页岩气的开发是国家能源战略的重要组成部分。然而，此项新能源的开发过程中面临着诸多的难题。页岩气管道的腐蚀就是其中之一。页岩气管道所处环境非常恶劣：管道内壁既要承受高压下含沙水气的冲磨，又要经受H2S、CO2、Cl-、硫酸盐还原菌、产酸菌、铁细菌等的腐蚀。其中，硫酸盐还原菌是导致滴漏穿孔和腐蚀的主要原因；CO2和Cl-的影响促进了腐蚀；冲刷作用导致局部区域的加速腐蚀。采用涂层是页岩气管道最基本和常用的防腐蚀控制措施。
为解决石油管道内壁腐蚀问题，涂料领域开发并应用了各类防腐涂料。比如，申请号为CN200610078245.1，发明名称为“抗硫化氢腐蚀的油管涂料及制造方法”的中国发明专利申请公开了一种应用于硫化氢气井的钻井油管及高含硫集输管线的内壁防腐蚀涂料；又比如申请号为CN200610078244.7，发明名称为“耐酸碱腐蚀的油管涂料及制造方法”的中国专利申请公开了一种可用于酸碱腐蚀环境下油气田集输管道及钻井油管的防腐蚀涂层。现有的应用于石油管道的传统环氧树脂、酚醛树脂等体系的防腐涂层，其防腐周期较短，且本身不具备抗菌抑菌功能，无法解决页岩气石油管道防腐长期面临的点蚀问题。由此导致的管道重涂维护成本太高，且重新涂装既有的管道操作难度相当大，现有的石油管道涂层已远远不能满足页岩气开采领域高速发展的需求，因此，发明一种同时兼具长效防腐、耐磨、耐水、耐潮和抗菌抑菌性能的高性能页岩气管道内壁防腐涂料已经成为了不可忽视的问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述背景技术提出的问题，而提出的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，防锈颜料：12％-20％，助剂：3.5％-8.5％，抑菌剂：0.05％-0.1％，填料：40％-55％，固化剂：5％-10％，活性稀释剂：0-10％。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性环氧树脂为E44树脂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述分散剂为己烯基双硬脂酰胺，所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述抑菌剂为纳米银粉末。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述固化剂为环烷胺固化剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，采用了四官能团环氧树脂固化时间短，固化后形成的高交联密度赋予了膜层良好的抗冲磨性能、抗冲击性、柔韧性和抗拉强度等力学性能，通过不同的配合比设计，将该树脂与骨料等充分混合，制成环保无溶剂水下固化修补涂层，用于水电站等水下结构的修复，以长效解决目前大多水下结构所面临的多处局部开裂、冲蚀、剥落和渗水等损坏问题，形成具有可推广性和可复制性的高性能水工结构水下修补材料。
2、本发明中，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料添加了纳米银粉末，能够使其与整个涂层体系良好融合，保持抑菌抗菌活性，涂层应用到页岩气管道内壁涂装后，能够起到良好的抗菌抑菌效果，涂层所含的纳米银能够释放出纳米银离子，有效地杀灭附着在涂层表面的硫酸盐还原菌等产酸细菌，涂层本身结构致密，表面光滑、平整，细菌不易附着，该涂层能够有效解决长期困扰页岩气管道因硫酸盐还原菌等细菌腐蚀而造成的点蚀穿孔问题。
3、本发明中，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料不添加任何有毒物质，在环保性和安全性方面，大大优于目前市面上用于水工结构的溶剂型修补材料，同时，由于该涂层材料的流动性好，拌制过程不易黏附器具，无须加热，极大地提高了施工效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅表1，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，改性环氧树脂为E44树脂，其百分含量为32％，防锈颜料：12％-20％，防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料，其百分含量为14.6％，助剂：3.5％-8.5％，助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，分散剂为己烯基双硬脂酰胺，其百分含量为1.3％，润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，其百分含量为1.1％，消泡剂为聚醚消泡剂，其百分含量为0.6％，流平剂为聚醚改性聚硅氧烷，其百分含量为3.2％，抑菌剂：0.05％-0.1％，抑菌剂为纳米银粉末，其百分含量为0.5％，填料：40％-55％，填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)，锐钛型钛白粉的百分含量为33％，云母氧化铁的百分含量为8％，固化剂：5％-10％，固化剂为环烷胺固化剂，其百分含量为5.7％，活性稀释剂：0-10％，活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂，其百分含量为0％。
实施例2
请参阅表1，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，改性环氧树脂为E44树脂，其百分含量为31％，防锈颜料：12％-20％，防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料，其百分含量为13.5％，助剂：3.5％-8.5％，助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，分散剂为己烯基双硬脂酰胺，其百分含量为1.4％，润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，其百分含量为1.3％，消泡剂为聚醚消泡剂，其百分含量为0.5％，流平剂为聚醚改性聚硅氧烷，其百分含量为2.8％，抑菌剂：0.05％-0.1％，抑菌剂为纳米银粉末，其百分含量为0.5％，填料：40％-55％，填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)，锐钛型钛白粉的百分含量为34％，云母氧化铁的百分含量为9％，固化剂：5％-10％，固化剂为环烷胺固化剂，其百分含量为6％，活性稀释剂：0-10％，活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂，其百分含量为0％。
实施例3
请参阅表1，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，改性环氧树脂为E44树脂，其百分含量为33％，防锈颜料：12％-20％，防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料，其百分含量为15.5％，助剂：3.5％-8.5％，助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，分散剂为己烯基双硬脂酰胺，其百分含量为1.2％，润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，其百分含量为1.1％，消泡剂为聚醚消泡剂，其百分含量为0.5％，流平剂为聚醚改性聚硅氧烷，其百分含量为2.8％，抑菌剂：0.05％-0.1％，抑菌剂为纳米银粉末，其百分含量为0.5％，填料：40％-55％，填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)，锐钛型钛白粉的百分含量为32％，云母氧化铁的百分含量为8％，固化剂：5％-10％，固化剂为环烷胺固化剂，其百分含量为5.6％，活性稀释剂：0-10％，活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂，其百分含量为0％。
实施例4
请参阅表1，页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，改性环氧树脂为E44树脂，其百分含量为28％，防锈颜料：12％-20％，防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料，其百分含量为17％，助剂：3.5％-8.5％，助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，分散剂为己烯基双硬脂酰胺，其百分含量为1.0％，润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，其百分含量为0.8％，消泡剂为聚醚消泡剂，其百分含量为0.6％，流平剂为聚醚改性聚硅氧烷，其百分含量为3.1％，抑菌剂：0.05％-0.1％，抑菌剂为纳米银粉末，其百分含量为0.5％，填料：40％-55％，填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)，锐钛型钛白粉的百分含量为30％，云母氧化铁的百分含量为11％，固化剂：5％-10％，固化剂为环烷胺固化剂，其百分含量为8％，活性稀释剂：0-10％，活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂，其百分含量为0％。
表1实施例1-4各组分原料及其质量百分含量
Figure BDA0002805008250000061
Figure BDA0002805008250000071
通过使用上述实施例1-4各组分原料及其质量百分含量以及普通涂层的试验样品，将其置于碱性/酸性溶液中浸泡24h，测试其防腐杀菌性能。试验结果如表2所示：
Figure BDA0002805008250000072
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，原料包括以下重量百分比组成：改性环氧树脂：28％-42％，防锈颜料：12％-20％，助剂：3.5％-8.5％，抑菌剂：0.05％-0.1％，填料：40％-55％，固化剂：5％-10％，活性稀释剂：0-10％。
2.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂为E44树脂。
3.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述防锈颜料为三聚磷酸铝防锈颜料。
4.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂。
5.根据权利要求4所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述分散剂为己烯基双硬脂酰胺，所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚，所述消泡剂为聚醚消泡剂，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述抑菌剂为纳米银粉末。
7.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述填料为锐钛型钛白粉和云母氧化铁，其质量比为：锐钛型钛白粉：云母氧化铁＝(40-60)：(12-20)。
8.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述固化剂为环烷胺固化剂。
9.根据权利要求1所述的页岩气管道内壁防腐蚀杀菌涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚活性稀释剂。
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