环氧粉末涂料在石油管道防腐中应用
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管道用熔结环氧粉末涂层长效防腐的关键师立功【摘要】熔结环氧粉末涂料(FBE)具有优异的附着力和抗阴极剥离性能,已广泛应用于管道防腐的内外涂层.作为内防护涂层,其主要体现防腐与减阻的作用;而作为外防护涂层,则主要有单层FBE(SLFBE)涂层、双层FBE(DPS)涂层、三层FBE(3LFBE)涂层、三层挤塑(3PE)涂层、高性能复合(HPCC)涂层几种涂层形式,与阴极保护相结合可实现管道的长效防腐保护.本文结合防腐及阴极剥离机理,得出管道涂层长效防腐的关键是FBE涂层的交联密度、厚度及与基材的附着力.因此必须合理设计FBE 的配方,并按正确工艺涂装及固化,以保证FBE涂层的长效防腐.本文对未来FBE涂层的发展也进行了简单阐述.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)002【总页数】8页(P73-80)【关键词】FBE;防腐;内外涂层;阴极保护;涂层寿命【作者】师立功【作者单位】北京汉森邦德科技有限公司,102600【正文语种】中文【中图分类】TQ637.82目前已有大量文献报道管道用熔结环氧粉末涂料的破坏机理或对涂层某一性能(如抗阴极剥离性能)的改进。
本文整理了管道内外防腐FBE的涂层形式,并结合腐蚀机理分析了FBE涂层的各项性能与FBE配方设计的关联性,总结了管道涂层长效防腐的关键因素。
熔结环氧粉末涂料(FBE)一般通过加热熔融固化粘接在金属底材上,所得涂层具有附着力优良、氧渗透率低、抗微生物腐蚀、无阴极屏蔽、坚硬耐磨、涂层表面光滑以及耐腐蚀性优异等特点,广泛用于输油管道、输气管道以及输水管道的内外防护,为处于各种环境中的管线提供了可靠的保障。
FBE涂层是将环氧粉末经180 ℃以上高温熔结固化在钢管上形成的具有一定厚度的防护层。
这种热固性交联涂层可与钢管以化学键方式牢固结合,涂层坚硬、光滑、耐化学腐蚀性优良,是目前世界上应用最广泛的管道防护手段之一。
作为管道的内防护层,FBE涂层既能有效防腐又安全卫生,输送流体流动阻力小,具有极大的优势;而其作为外防护层时,与阴极保护相配合也可为埋地管道提供长期有效地保护。
2017年04月耐腐蚀技术在油田管道上的应用王叙乔(中国石油长庆油田分公司采油十一厂太白梁采油作业区,甘肃庆阳745000)摘要:目前,外防腐、内防腐、阴极保护三种防腐措施都是应用于油田管道中的主要防腐措施。
外防腐措施运用时间较早,通常与阴极保护措施构成油田管道的基本防腐措施,防腐效果显著。
外防腐技术主要通过刷涂防腐涂层的方式为油田管道防腐,其主要防腐原理就是隔离。
内防腐技术的方法却多种多样,最基本的原理就是隔氧措施。
本文主要对油田管道所应用的耐腐蚀技术进行分析,以供参考。
关键词:耐腐蚀技术;油田管道;技术应用目前为止,石油仍是世界主要能源之一,被广泛运用于各个领域。
在石油开采运输过程中,一般采用管道运输的方式。
为了提高油田管道的使用寿命,减小油田工作人员工作量,降低石油资源不必要的损耗,做好油田管道防腐措施十分关键。
耐腐蚀技术在油田管道中的应用能够充分提高油田管道的耐腐蚀能力,起到保护油田管道的作用,从而提高管道使用寿命。
1外防腐技术的应用1.1选择涂层材料外防腐技术主要通过涂敷防腐涂层、包扎带包缠的方式进行防腐。
因此,外防腐涂层材料的选择十分重要。
以下是几种外防腐涂层材料的选择方案:第一种,石油沥青。
其优点是成本低、便于施工。
第二种,聚乙烯。
其优点是寿命长、耐磨、耐腐蚀、稳定性高、经济实惠等。
第三种,熔结环氧粉末。
其优点是耐阴极剥离、熔点高、耐化学腐蚀、防腐效果好等。
第四种,聚乙烯或者聚丙烯三层涂层。
其优点是耐冲击性强、吸水率低、具有较好的粘结力和耐阴极剥离能力等。
1.2油田管道外防腐工艺完整的外防腐技术除了需要合适的涂层材料之外,还需要精湛的工艺技术。
在实际施工过程中,主要的工艺技术包括:第一种,热浇涂缠增强带工艺。
这种工艺主要特点是操作简单、成本低,但是该工艺容易导致覆盖层不均匀,从而折皱玻璃带造成严重的污染。
第二种,静电喷涂粉末涂料工艺。
这种工艺拥有较高的自动化水平,能够在极大程度上降低人工劳动强度,但是,该工艺由于技术自动化,造成极大的耗电量,同时也增加了投资成本,对除锈的要求非常高。
目录第一部分基本要求 (3)1范围 (3)2名词定义 (3)3项目总体要求 (3)第二部分通用技术要求........................................................................................... 错误!未定义书签。
1采用规范、标准及法规 (5)2 供货范围及界面 (5)3材料 (5)4涂敷 (8)5检验........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
6标志........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
7堆放和搬运............................................................................................................ 错误!未定义书签。
8提交文件................................................................................................................ 错误!未定义书签。
9技术服务. (16)10验收...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2020•23练述与专论石油天然气管道的防腐维护*詹鹏(中化泉州石化有限公司福建362000)摘耍:在经济发展迅猛的今天,人们时生活质量逐步提升,对石油天然气的需求也不断增加,这表明石油天然气的管道运输领域将成为我们关注的焦点.石油天然气餉运输与其他运输有着本质的区别,由于介质妁腐蚀性,致使运输过程中会出现管道被腐蚀的现象.这样时腐蚀对于管道输送是致命的,长期腐蚀就会出现安全事故.因此,相关企业应该采取积极的应对举措,提升石油天然气管道餉防腐性及管道的质量,尽量避免安全事故的发生.本文主要研讨石油天然气管道出现腐蚀时的原由及危害,和当下我国治理管道吩腐的相关技术,提出解决措施,从而增加石油天然气运输的安全性及效率,进而推动石油天然气管道运输的发展°关键词:石油天然气管道;腐蚀;防腐;维护举措中图分类号:TE文献标识码:AAnticorrosion Maintenance of Oil and Gas PipelineZhan Peng(Sinochem Quanzhou Petrochemical Co.s Ltd.,Fujian,362000)Abstract;In today's rapid economic development,people's quality of Ufa is gradually improving,and the demand for oil and gas is also increasing,which shows that the f ield of o il and gas p ipeline transportation will become the f ocus of o ur attention.The transportation of o il and gas is essentially different f rom other transportation.Due to the corrosivity of m edium,the p ipeline will be corroded during transportation.Such corrosion is fatalfor p ipeline transportation,and long-term corrosion will lead to safety accidents.Therefore,relevant enterprises should take p ositive measures to improve the corrosion resistance and quality of o il and gas p ipelines,so as to avoid the occurrence ofsafety accidents.This paper mainly discusses the causes and hazards of c orrosion of o il and gas pipelines,and the current anti-corrosion technology of p ipelines in China,puts f orward solutions,so as to increase the safety and efficiency of o il and gas transportation,and p romote the development of o il and gas p ipeline transportation..Key wordsz oil and gas pipeline\corrosion;anticorrosion^maintenance measures引言现如今,环境保护成为世界各国关注的焦点,人与自然和谐共处,环保与节能已然成为时代的标签,石油天然气的管道被腐蚀在一定程度上违背了环保这一要求,这种恶性循环的发展是不被提倡的。
管道使⽤寿命在很⼤程度上取决于钢管防腐,采⽤良好涂敷材料、涂敷⽅法可使管道寿命达到⼏⼗年或更长。
上世纪50年代以前,防腐涂层材料主要是煤焦油瓷漆等材料,这些材料存在很多缺点、使⽤范围受到⼀定限制,50年代末重防腐熔结粉末涂料的推出,使管道防护技术产⽣了⼀个飞跃。
据专家介绍,熔结粉末涂料⽆论从技术⾓度还是经济⾓度都是其他材料不可⽐拟的。
我国在这⼀领域起步较晚,业界对这⼀材料尤其是施⼯较为关⼼。
中国专家特地介绍了重防腐熔结环氧粉末涂料应⽤及施⼯,这位专家表⽰熔结环氧粉末涂料的涂敷⽅法主要有:静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、流化床法等,其中管道内涂敷⼀般采⽤静电喷涂法,异型件⼀般采⽤流化床法或静电喷涂法。
专家介绍说,上述这⼏种喷涂⽅法都有⼀个共同特点,即喷涂之前需要将⼯件预热⾄某⼀温度,使得粉末⼀接触即熔化,其余热应该能使涂层流动并在规定时间内固化,最后⽤⽔冷却终⽌固化过程。
重防腐熔结环氧粉末涂料按⽤途可分为管道内喷涂⽤粉、管道外喷涂⽤粉、⽯油钻管⽤粉,以及3层结构防腐⽤粉。
单层、3层PE熔结环氧粉末涂料,⼀般是由合成树脂、固化剂(热固性粉末涂料中)、颜料、填料和助剂等⼏种原料组成,因此选择好这些原料是很重要的。
关于单层重防腐%考/试⼤%环氧粉末涂料结构及⼯艺,中国环氧树脂⾏业协会专家从8个⽅⾯进⾏了介绍——涂敷⽅法:⾼压静电喷涂,摩擦静电喷涂,流化床涂敷,静电流化床涂敷;涂膜厚度:普通级300~400µm,加强级500~700µm;表⾯处理:⼀是⾼温速烧(除去表⾯的油、锈和其他疏松积淀物、⽔分等),⼆是喷砂或喷丸(处理⾄Sa 2.5级,锚纹深度40~100µm),三是清理管壁表⾯(除尘⾄近⽩级);⼯件预热,⼀般控制在220~240℃范围内,不得超过260℃(防⽌氧化);将AmandaFBE粉末涂料喷涂于⼯件表⾯⾄要求厚度;按固化要求进⾏固化,固化条件230℃、固化时间快型30s、慢型607、涂层冷却;涂层冷却;⼯件降温⾄90℃以下时进⾏表⾯检验。
管道防腐环氧粉末涂料国内外标准综述崔志刚(廊坊市新立粉末涂料有限公司)摘要:对于环氧粉末涂料在管道上的应用,国内外有许多相关的标准,本文针对ISO、加拿大、中国等标准进行了综合比较和说明,便于业内人员对这些标准的使用和理解。
Summary of domestic and international standards of pipeline anti-corrosion epoxy powder coatings管道运输与铁路运输、公路运输、水路运输和航空运输是当今运输的主要五大方式,管道运输与其它运输方式相比,具有成本低、效率高、建设周期短、安全无污染、可穿过各种区域等优点。
随着现代工业的发展.管道已成为理想的运输工具,是比较经济、安全、有效的运输手段。
管道的安装要经过各种各样复杂的地形,管道所处环境千变万化,输送介质中含有腐蚀性的气体和水。
管道的腐蚀始终是困扰管道运输的一大难题。
目前一般采取的措施是阴极保护和涂层保护并用。
目前环氧粉末涂料防腐涂层无论是作为单层环氧使用、还是双层、三层等多层环氧粉末涂层、还是三层聚乙烯防腐层或三层聚丙烯防腐层,环氧粉末涂料在管道的涂层保护中都扮演了重要的角色。
环氧粉末涂料如何能够更好地满足管道防腐的要求,国内外出台了许多相关的标准,在这里进行一个总结,以方便大家了解和使用。
钢质管道涂敷国内外标准汇总上面汇总的这些标准中,加拿大标准是影响力非常大的国外标准,许多其它的标准在不同程度上都参考和引用了该标准,该标准发布于1992年,经历了1998、2002、2006、2010版本的更新,随着版本的更新,标准的内容不断丰富,对环氧粉末涂料的要求的一些指标也进行了调整。
ISO标准是后起之秀,但以ISO的影响力会迟早取代加拿大标准成为影响力最大的国际标准,从而被国内外管道防腐行业所采用。
我们这里对这些标准中对环氧粉末涂料关注和要求的一些指标进行比较,看一下这些标准中对环氧粉末要求的差别和共同之处。
环氧粉末涂料在石油管道防腐中的应用
【摘要】:目前我国石油油气管道总里程已突破万千米,管道建设达到国际水平,但近年在对现役管道的检测中发现,管体腐蚀现象比较普遍,管道防腐质量成为制约管道运行的关键因素,本文章通过防腐涂料的介绍,重点讨论了环氧粉末涂料在石油管理防腐中的应用。
【关键词】:防腐涂料漆环氧粉末防腐
油气管道的建设已有100多年的历史,管道运输是水、石油、气体等流体介质有效的传输方法,但一直受腐蚀问题困扰,防止管道腐蚀问题便成为—个世界性的难题,因此如何提高防腐技术,减少因腐蚀造成的经济损失是防腐界的一个长久课题。
一、防腐涂料的市场现状、应用范围
当前,建设节约型社会的话题已被大家所熟知,开发更有效、环境友好的高性能防腐涂料已势在必行,随着防腐技术的成熟,防腐涂料也必将得到进一步发展。
据统计,全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000亿美元,约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍,占各国国民生产总值(gnp)的2%~4%。
工业发达的国家中美国、日本、加拿大等国公布的报告显示,每年仅因腐蚀所造成的直接经济损失就大约占了国民经济总产值(gdp)的1%~4%,腐蚀生锈的钢铁约占钢铁年产量20%,每年约30%的设备因腐蚀而报废。
腐蚀问题突出的苛刻环境和不便于短期维修的工业部门是重防腐涂料主要应用范围,应用领域有以下五个方面:①
现代交通运输:高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施;②新兴海洋工程:海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台;③市政设施:煤气管道及其设施(如煤气柜)、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等。
④能源工业:水工设备、水罐、气罐、石油精制设备、石油贮存设备(油管、油罐)、输变电设备、核电、煤矿;⑤大型工业企业:造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁、水泥构件。
二、管道防腐涂料的主要类型
管道防腐涂料分为管道主题防腐材料,以及其相应的补口材料。
主体防腐主要有石油沥青、环氧煤沥青、粘胶带、环氧粉末、pe涂层,pp涂层。
另:国内应用较多的钢质管道防腐层有石油沥青、pe 夹克及pe泡沫夹克、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层复合结构等,目前推广应用最广的两种管道防腐方式为三层pe复合结构和单层粉末环氧。
石油沥青,原料广泛,价格低。
但劳动条件差,质量难以保证,环境污染严重。
环氧煤沥青,操作简便,但覆盖层固化时间长,受环境影响大,不适于野外作业,10℃以下难以施工。
冷缠带防腐,操作简便,但粘接力略差,防水性能低,强度低,受环境影响大。
环氧粉末防腐,采用静电喷涂方式,与同种材料防腐的管体熔结好,粘接力强,但环氧粉末防水性较差(吸水率较高,达到0.83%),给阴极保护设计带来一定的困难。
现场器具要求高,操作难度大,质量不易控制。
3pe热缩材料,管道防腐密封性强,机械强度高,防水性强,质量稳定,施工方便,适用性好,不污染环境。
pe吸水率低(低于0.01%),同时具备环氧强度高,pe吸水性低和热熔胶柔软性好等,有很高的防腐可靠性,缺点是:与其它补口材料成本相比,费用高。
冷缠带和3pe热缩带的特点是:适用各种材料主体防腐层管道,而其他方式适用于相同或接近材料的主体防腐层管道。
三、环氧粉末涂料在石油管道中的应用
世界各国的工业发展导致对石油的需求量越来越大,对石油工业的依赖性也越来越强,而石油工业的发展离不开油田开采全过程中的各种设施的配套。
随着石油工业的快速发展,人们对石油勘探、钻采、集输和注水等工艺过程的认识越来越清楚,油管等在石油勘探开发中发挥的作用也越来越大。
尤其是随着油气勘探开发地域的扩展,所开采油气层位置越来越深、地质条件愈趋复杂、难度越来越大,为保证尽可能高效地进行石油钻采和提高原油采收率,从钻井、固井、压裂酸化,到最后采出油、气的各个环节,都必须采取有效的防腐措施以保证作业的顺利进行。
通过注水井向油层注水,是大多数油田目前用来保持油层压力并延长采油期,提高油田开发速度和石油采收率的一项措施。
在原油开采过程中,原油中含有的
各种腐蚀性介质和油田井下油管由于经受注水及增注、调配等环节影响,会造成井下注水油管的严重腐蚀。
腐蚀不但消耗了大量高品质的无缝钢管,而且铁锈与水一起注入油层,还会破坏油层结构,影响油井质量,严重时会造成注水油管的管壁由于严重腐蚀而穿孔,使整个油井报废。
注水井管柱腐蚀将直接影响油田的原油生产,严重的管柱腐蚀在几个月内即造成管柱失效,如果防腐得当,将挽回非常可观的腐蚀损失,因此油管的有效防腐是油田的一项重要工作。
1、环氧粉末涂料防腐特点
环氧粉末涂料,又称熔结环氧粉末,国外简称fbe,近来在油田中渐渐地得到广泛的应用,其施工一次成膜,防腐效果好,还有利于保护环境。
熔结环氧粉末涂料与其他防腐油管相比具有以下优点:(1)涂层的机械强度大,具有优良的柔韧性和抗冲击性;(2)环氧粉末防腐层与管体结合力极强,可靠性高,不会成片脱落,不污染底层,涂层只在介质流动中缓慢磨损,使用寿命长;(3)物理机械性能优良,化学稳定性强,电气绝缘性能良好;(4)涂层无毒,不污染环境;(5)表面平整光滑,可抑制管内结垢,提高介质输送能力;(6)采用独特的技术,确保整个油管液流通道的耐腐蚀能力。
2、熔结环氧粉末涂料的分类
(1)按用途可分为管道内喷涂用粉、管道外喷涂用粉、石油钻管用粉,以及三层结构防腐用粉。
(2)固化条件可分为:快速固化、普通固化两种类型,快速固
化粉末一般在230℃,0.5~2min内固化,用于管道外喷涂或三层防腐结构。
由于固化时间短,生产效率高,适合流水线作业。
普通固化粉末固化条件一般在230℃,3min以上,由于固化时间长,涂层流平好,适用于管道内喷涂。
3、环氧粉末涂料的防腐机理
(1)它的结构中含有高极性和活性的环氧基,能与金属表面形成化学键且有很强的附着力,固化剂采用胺类和酚类物质,属于加成固化反应,没有小分子挥发物放出,不会形成针孔而影响涂膜防腐性,这对防腐涂料是非常重要的。
(2)环氧树脂是酚醛改性环氧,能与环氧树脂很好溶合,并有很好的颜填料润湿性,具有良好的物理及化学性能,适合长输管线的防腐。
(3)环氧粉末涂层固化后不会生成酯键,所以不会产生逆反应而降低防腐效果。
(4)涂料一般应加入不同种类的助剂,以调整加热熔化时的流变学性能、胶化时间,消除膜内及界面气泡,并提供良好的耐水性。
(5)防腐粉末涂料与普通装饰型粉末涂料相比加工工艺复杂,生产条件要求严格,而且粉末涂料要经过表面处理,这样可以防止粉末堵枪、拉丝、结块等现象而不至影响粉末的施工性和贮存性。
中国熔结环氧粉末技术起步较晚,20世纪90年代才开始引进和消化国外先进的环氧粉末及工艺设备等技术。
近几年国内才生产环氧粉末涂料,并在国家许多重点工程上得到应用,取得了明显的经
济效益和社会效益,特别是在“西气东输”工程中的应用使国内熔结环氧粉有了长足的发展。