CN1301931A

CN1301931A - 高强防腐耐磨涂层复合管材

Info

Publication number: CN1301931A
Application number: CN 99127609
Authority: CN
Inventors: 谢晓湛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-04

Abstract

一种高强防腐耐磨涂层复合管,以钢管作基材,热涂一层厚度为1—2mm的防腐耐磨粉末涂料,可用于高压下的含砂含腐蚀介质的长距离输送,减少管壁厚度相当于原腐蚀余量时,用于油田集油管的长距离输送,在不增加成本的情况下,可使其寿命延长十倍以上。

Description

高强防腐耐磨涂层复合管材

本发明属于一种带有防腐耐磨涂层的复合钢管，具体地说涉及一种高强防腐耐磨涂层复合管。

钢管的防腐耐磨问题一直是人们关注的问题，特别是高压下使用的防腐耐磨管材至今尚未很好解决。中国专利ZL 93100742.9、ZL94209612.6和ZL94104509.9公开了一种加筋复合塑料管材，是在通用的各种塑料管材内置入周向和/或轴向的钢丝，甚至把周向和轴向的钢丝点焊起来，用塑料充填其间，改善其防腐抗磨性能。内置钢丝，用以保证其机械强度。其缺点是塑料防腐性能还可以，但抗磨性能及机械性能差，特别是用于高压管道时，管壁很厚，造价很高，即使是加厚管壁，其机械强度也无法与钢管相比，特别是抗剪切强度更差，在长距离的输送管道中，常因地势的变化而断裂。

本发明的目的在于开发一种机械强度高、防腐耐磨性能好而又造价低廉的防腐耐磨管材。

本发明的目的是这样实现的：在钢管的内表面和/或外表面热喷涂一层防腐耐磨涂料，用钢材保证其机械强度(抗压、抗拉、抗剪切等)，用涂层保证其防腐耐磨的性能，用热涂敷的方法保证钢材与涂层的粘结强度(对接强度、搭接强度及抗冲击强度等)和全面覆盖。

制造本发明管材的技术关键在于金属与涂层的粘结强度和涂层的全面覆盖。即在使用过程中涂层冲刷不掉，介质渗漏不到涂层与金属钢材的交接面上。为此，一方面要通过涂料自身的性能来保证，另一方面热涂敷的方法也是至关重要的。

本发明推荐的涂料是：CN1202508公开的弹性防腐耐磨粉末涂料，还可在上述涂料中加入聚乙烯、聚丙烯等，以增加涂层的抗冲击强度。

本发明所述的热涂敷方法如下：

1．将被涂管材喷砂除锈、去油；

2．将管材加热至190-250℃；

3．趁热用风送喷粉枪将上述涂料涂敷在上述管材上；

4．在170-190℃保温固化1小时。

本发明的管材显而易见的优点如下：

1．机械强度与钢管一样，这是加筋塑料复合管材及玻璃钢管材无法比拟的。

2．涂层性能优越：按通用的测试方法测得对接强度≥80Mpa，抗压强度＞100Mpa，抗冲击强度＞2000-3000N-Cm。

3．涂层无针孔，介质不会渗漏至金属基体。其测试方法是：在内层涂覆的管材里面充满饱和食盐水，两端密封，用摇表测定食盐水与钢材之间是否导通，导通者有针孔存在，不导通者表明涂料已全面覆盖钢管表面。

4．涂层具有极为优良的防腐性能。测试方法为：试件为40×30×1mm的薄钢板，一组有0.5mm本发明的涂层，一组无涂层，分别浸泡在30％NaOH、30％NaCl、30％HCl、30％H₂SO₄、30％HNO₃的水溶液中，浸泡七天共168小时，根据浸泡前后的失重，计算失重率，失重率愈小，耐腐蚀性能愈好。

有无涂层失重率对比表

介质	有涂层	无涂层
介质	有涂层	无涂层	30％NaOH	0％	0.01％
30％NaCl	0％	0.05％	30％NaOH	0％	0.01％
30％NaCl	0％	0.05％	30％HCl	0.05％	14.46％
30％H₂SO₄	0.01％	12.49％	30％HCl	0.05％	14.46％
30％H₂SO₄	0.01％	12.49％	30％HNO₃	2.6％	26.30％

一般油田集油管内水的矿化度为20000mg/L=20g/L，相当于2％的NaCl，当然不会引起腐蚀。

5.优异的抗泥沙磨损性能，1mm涂层的耐泥沙磨损使用寿命可达到普通钢材80-110mm厚度耐磨寿命。

试用情况如下：

实施例

本发明的涂层管曾在山东胜利油田胜利采油厂坨二站内采油十二队井排来油管线上试用过141天，结果如下：

涂层管为φ264×7的螺纹焊管，直管内涂层为1.5-2mm，弯头内涂层1.2-2mm，管外涂层0.3mm。对比钢管亦为φ264×7的同样材质的螺纹焊管，二者相邻串接在同一油气水混输管线上。

介质的工艺条件为：水94.8％，油5.2％，砂0.3％，线速1.53m/s，水矿化度20000mg/L，介质温度55-60℃，介质压力＜2Mpa。

试用141天后的测试与观察结果如下：

观察：对比钢管普遍被磨蚀，有1-2mm锈皮，用指甲可抠掉，最深沟痕3mm，涂层管的内壁光泽如初，完好无缺。

测试：用HCC-18涂层厚度测定仪测定，试用前后的涂层厚度，结果表明无变化。

按上述结果予测，涂层钢管的使用寿命至少是原钢管的10倍以上。涂层的工料费用仅相当于原钢管保证一年寿命必须增加的3mm壁厚的腐蚀余量。由此可得出结论，把原钢管壁减少3mm作为涂层的造价，在不增加成本的情况下，可使集油管的寿命增加10倍，其经济效益极为可观。

Claims

1．一种高强防腐耐磨涂层复合管材，在管的内层或外层涂复一层涂料，其特征在于所述的涂料为防腐耐磨粉末涂料，其涂敷方法为热喷涂。

2．如权利要求1所述的管材，其特征在于所述的防腐耐磨粉末涂料为CN1202508所公开的涂料。

3．如权利要求2所述的管材，其特征在于所述的涂料中加入聚乙烯或聚丙烯。

4．如权利要求1所述的管材，其特征在于所述的涂敷方法按如下步骤进行：

(1)将被涂管材喷砂除锈、去油；

(2)将管材加热至190-250℃；

(3)趁热用风送喷粉枪将上述涂料涂敷在上述管材上；

(4)在170-190℃保温固化1小时。