一種天然氣管道內(nèi)防腐涂料的制備及性能研究

【摘要】：近年來(lái),隨著酸性氣田開(kāi)發(fā)處于中、后開(kāi)采期,集輸天然氣中含水率的提高和H2S等伴生氣體的存在,使得管道內(nèi)部腐蝕的情況越來(lái)越嚴(yán)重,給管道集輸?shù)陌踩\(yùn)行帶來(lái)極大隱患,因此天然氣管道的防護(hù)需求越來(lái)越重要,而涂層防護(hù)是減緩腐蝕最常用的方法,于是選擇制備無(wú)機(jī)陶瓷涂料改善X80鋼的防腐蝕性能就具有實(shí)際意義。 選用二氧化硅、三氧化二鋁和二氧化鈦無(wú)機(jī)原料作為涂料的骨料,氧化鎂作為涂料的固化劑,磷酸二氫鋁為涂料的粘結(jié)劑,通過(guò)正交試驗(yàn)的方法確定了各組分在涂料中的適宜比例,制備出一種無(wú)機(jī)陶瓷涂料。采用附著力、硬度、抗沖擊強(qiáng)度測(cè)試等方法對(duì)涂層的常規(guī)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究了該陶瓷涂層的防腐蝕性能,摩擦磨損實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了涂層的耐磨性能,常壓浸泡實(shí)驗(yàn)和高溫高壓釜實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的抵抗性能。獲得的具體研究結(jié)果如下： (1)涂料的較優(yōu)配方為：二氧化鈦19.3wt%、二氧化硅6.4wt%、三氧化二鋁10.3wt%、氧化鎂10wt%、磷酸二氫鋁54wt%。固化溫度為200℃C,時(shí)間為2h時(shí),所獲涂層的厚度為26μmm,附著力為一級(jí),顯微硬度為637.5HV,抗沖擊性能為20cm,磨損量為0.0003g。在30℃環(huán)境下,浸泡于含硫量為1.75mg/L的模擬含硫地層水中3d后,其自腐蝕電位(Ecorr)為-0.5316V,自腐蝕電流密度(icorr)為1.004×10-1A/cm2,具有較好的防腐蝕性。 (2)在模擬羅家寨含硫地層水環(huán)境下,通過(guò)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和阻抗譜對(duì)不同的環(huán)境溫度、介質(zhì)濃度、浸泡時(shí)間因素條件下涂層試樣的防腐蝕性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明：涂層試樣耐中性鹽霧試驗(yàn)超過(guò)72h。隨著環(huán)境溫度、介質(zhì)濃度、浸泡時(shí)間因素的升高,涂層試樣的防腐蝕性能大致呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)。在30℃C含硫濃度為1.75mg/L的介質(zhì)環(huán)境下,Ecorr為-0.4651V,icorr為2.899×10-8A/cm2,具有較好的防腐蝕性能。40℃時(shí),涂層試樣腐蝕過(guò)程受到介質(zhì)擴(kuò)散控制,腐蝕介質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了基體界面,涂層的防護(hù)能力下降。在60℃溫度條件下的模擬羅家寨含硫地層水環(huán)境更符合油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際腐蝕環(huán)境,該環(huán)境條件下涂層的極化電阻(Rp)隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)呈指數(shù)衰減,滿足函數(shù)關(guān)系Rρ=2131.29+28714.24e-1/30.66+711.421et/3.49-1014.15et/5.09,icorr與實(shí)驗(yàn)時(shí)間呈線性關(guān)系,且滿足icorr=2.41923x10-7+1.71647x10-8t。高溫高壓釜實(shí)驗(yàn)中涂層試樣的阻抗值大于空白試樣的阻抗值,說(shuō)明在高溫下涂層試樣仍然使用。 進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件,通過(guò)中性鹽霧實(shí)驗(yàn)測(cè)試涂層試件在除銹等級(jí)、涂層厚度、空氣吹掃壓力、基材溫度條件下物理性能,利用正交試驗(yàn)方法確定了涂覆工藝條件并優(yōu)選為基材溫度20℃C,噴砂除銹等級(jí)為Sa2.5,空氣吹掃壓力為0.5MPa,涂層厚度為26gm。 【關(guān)鍵詞】：無(wú)機(jī)物 涂料 陶瓷 腐蝕 涂覆
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TE988.2;TQ637
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 研究的目的與意義8-9
• 1.2 內(nèi)防腐涂料防護(hù)作用9-10
• 1.3 內(nèi)防腐涂料的發(fā)展?fàn)顩r10-13
• 1.3.1 環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料10
• 1.3.2 聚氨酯防腐涂料10-11
• 1.3.3 煤焦油環(huán)氧樹(shù)脂11
• 1.3.4 三層聚乙烯11-12
• 1.3.5 無(wú)機(jī)陶瓷涂料12-13
• 1.4 陶瓷涂層制備技術(shù)13-15
• 1.4.1 激光熔覆法13
• 1.4.2 包埋法13
• 1.4.3 電泳沉積法13-14
• 1.4.4 溶膠-凝膠法14
• 1.4.5 氣相沉積法14
• 1.4.6 熱噴涂法14
• 1.4.7 料漿法14-15
• 1.5 管道內(nèi)涂層技術(shù)現(xiàn)狀15
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 陶瓷涂料的制備17-30
• 2.1 概述17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品17
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器17-18
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)18
• 2.2.5 涂料配方設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.6 涂料制備20-21
• 2.2.7 涂層制備21
• 2.2.8 涂層物理性能21-22
• 2.2.9 電化學(xué)測(cè)試22-23
• 2.2.10 綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)23-24
• 2.3 結(jié)果與分析24-29
• 2.3.1 涂層物理性能測(cè)試24-27
• 2.3.2 涂層電化學(xué)測(cè)試27-28
• 2.3.3 涂料配方28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 陶瓷涂料防腐蝕性能研究30-46
• 3.1 概述30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分30-31
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器30-31
• 3.2.3 測(cè)試與表征31
• 3.3 結(jié)果與討論31-44
• 3.3.1 涂層中性鹽霧試驗(yàn)31-33
• 3.3.2 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果33-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 內(nèi)涂層涂覆工藝研究46-53
• 4.1 概述46
• 4.2 內(nèi)涂層特性46-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法47-49
• 4.3.1 主要儀器設(shè)備47
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)的腐蝕條件47
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及測(cè)試47-49
• 4.4 結(jié)果與討論49-52
• 4.5 小結(jié)52-53
• 第5章 結(jié)論與建議53-54
• 5.1 結(jié)論53
• 5.2 建議53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

料漿法SiO_2基陶瓷涂層制備及性能研究    李耀東;趙越超;高紅;

電泳沉積氧化鋁陶瓷涂層的制備及耐腐蝕性能    王志義;管相杰;

油氣集輸管道內(nèi)涂層技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    黃本生;王兆坤;

天然氣管道內(nèi)壁涂層的工藝技術(shù)研究    王旺;袁宗明;

長(zhǎng)輸天然氣管道內(nèi)涂層技術(shù)及其應(yīng)用    陳耿;潘代波;駱暉;季壽宏;羅勇;

油氣管道內(nèi)防腐補(bǔ)口技術(shù)研究進(jìn)展    張永剛;趙忠剛;何超;

涂層防護(hù)性能的測(cè)試方法研究    應(yīng)柳枝;莫春生;許麗梅;馬琳;

管道防腐涂層的現(xiàn)狀與展望    高偉;王小紅;

天然氣管道腐蝕研究    周虹伶;曹輝祥;

管道防腐補(bǔ)口技術(shù)的進(jìn)展及施工要求    吳淑貞;馬金濮;

含硫化氫天然氣泄漏事故的硫化氫中毒災(zāi)害分析    雷達(dá);張建文;馮文興;

川東北高含硫氣井井筒硫沉積計(jì)算方法分析    范兆廷;張勝濤;劉佳;唐卿;

川東北飛仙關(guān)組高含H_2S氣藏特征與TSR對(duì)烴類的消耗作用    朱光有;張水昌;梁英波;馬永生;周?chē)?guó)源;戴金星;

四川盆地飛仙關(guān)組氣藏硫化氫成因及其依據(jù)    謝增業(yè);李劍;李志生;熊永強(qiáng);王春怡;郝翠果;韓中喜;

高酸性氣田鉆井中鉆具的選材評(píng)價(jià)    萬(wàn)里平;孟英峰;楊龍;

硬脂酸咪唑啉在天然氣輸送管道減阻成膜性能的研究    邢文國(guó);馮維春;張長(zhǎng)橋;于萍;魏云鶴;

高含硫天然氣的開(kāi)發(fā)與處理    范兆廷;袁宗明;段勇;吳國(guó)霈;

電鍍鎢合金抽油桿耐硫化氫腐蝕研究    周俊;王秀敏;何鳳姣;鞠輝;蘇長(zhǎng)偉;

鎂合金固相反應(yīng)復(fù)相陶瓷涂層性能對(duì)比    董世知;馬壯;周鵬;李智超;

四川盆地H_2S的硫同位素組成及其成因探討    朱光有;張水昌;梁英波;戴金星;

H_2S在SnO_2(110)面吸附特性的第一性原理研究    曾文;劉天模;劉德軍;呂城齡;

四川含硫氣田硫化氫的腐蝕與防護(hù)    張碧波;戴志向;

高含硫碳酸鹽巖氣藏低傷害酸壓技術(shù)及壓后硫沉積規(guī)律研究    曾平

高含硫氣藏硫微粒運(yùn)移沉積數(shù)值模擬研究    張勇

天然氣減阻劑的研制及其減阻性能的研究    邢文國(guó)

石油市場(chǎng)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變與價(jià)格驅(qū)動(dòng)機(jī)制演變過(guò)程研究    許金華

復(fù)雜地形條件下的重氣擴(kuò)散研究    曾喜喜

新型輸油氣雙金屬?gòu)?fù)合管道腐蝕及可靠性研究    范兆廷

多酸及功能化離子液體綠色脫硫體系性能研究    馬云倩

深海陰極保護(hù)過(guò)程研究及其在溫躍層環(huán)境下數(shù)學(xué)模型的建立    李成杰

三維凹坑形自組裝涂層表面的特征及其減阻性能研究    仲?gòu)?qiáng)

在役輸氣管道減阻內(nèi)涂層性能研究    李鴻斌

煉油廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)    牟義慧

鈦基復(fù)合管件冷成形數(shù)值模擬及制備工藝研究    張立伍

電鍍鎢合金耐H_2S腐蝕研究及脈沖電沉積鎢合金    王秀敏

天然氣減阻劑的開(kāi)發(fā)及其減阻性能評(píng)價(jià)    張夢(mèng)

三高氣田硫化氫泄漏擴(kuò)散模擬及分級(jí)預(yù)警研究    田野

普光高含硫氣田集輸工藝研究    孫菲

高結(jié)合力陶瓷膜層的制備與連接工藝    賴?guó)櫲?/span>

鋼基材表面Al_2O_3涂層制備工藝的研究    周啟來(lái)

熱噴涂納米結(jié)構(gòu)涂層的研究進(jìn)展及在外軍艦艇上的應(yīng)用    王鈾;楊勇;

金屬基陶瓷涂層的制備和應(yīng)用及發(fā)展    曾愛(ài)香,唐紹裘

納米填料對(duì)環(huán)氧涂料防腐耐磨性能影響的研究    叢巍巍;周張健;宋書(shū)香;姚偉志;馬垚;葛昌純;

搪瓷(噴瓷)管道及其連接技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀    陳玉華;劉穎;

激光熔覆陶瓷涂層的研究現(xiàn)狀    黃偉容;肖澤輝;

水性無(wú)機(jī)富鋅涂料的防腐性能研究    應(yīng)柳枝;許麗梅;張曉明;袁先德;

中國(guó)含硫化氫的天然氣分布特征、分類及其成因探討    戴金星

四川盆地東部長(zhǎng)興組——飛仙關(guān)組氣藏地球化學(xué)特征及氣源探討    楊家靜,王一剛,王蘭生,文應(yīng)初,劉劃一,周?chē)?guó)源

天然氣中硫化氫硫同位素組成及沉積地球化學(xué)相    沈平,徐永昌,王晉江,王蘭生

耐熱防腐蝕復(fù)相陶瓷涂層的研究    穆柏春,張麗娟,谷志剛

新型高檔防腐涂料入市    

一種長(zhǎng)效玻璃鱗片重防腐涂料問(wèn)世    張曉君

油田儲(chǔ)罐防腐涂料的設(shè)計(jì)與施工    林建,王慶峰,朱秀峰,劉偉東

防腐涂料和涂裝技術(shù)(Ⅵ)    金曉鴻

廣州珠江化工集團(tuán)有限公司廣州制漆廠舉辦“重防腐涂料”技術(shù)講座    魏旭東

新型高檔防腐涂料在山東博山投產(chǎn)    江鎮(zhèn)海

“三帶”環(huán)保型防腐涂料的研制    古緒鵬

新型鋼鐵構(gòu)件防腐涂料研制成功    

高耐磨性防腐涂料的研制    強(qiáng)軍鋒,王楊勇,井新利

防腐涂料的發(fā)展趨勢(shì)    邊蘊(yùn)靜 ,閻永江 ,劉登良

智能防腐涂料國(guó)內(nèi)外研究綜述    黃杰;

環(huán)氧無(wú)溶劑防腐涂料的制備及其耐腐蝕性研究    黃麗;王成忠;

淺談重防腐涂料的特點(diǎn)    伍澤涌;

防腐涂料及涂裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)    邊蘊(yùn)靜;閻永江;劉登良;

硅氧烷聚合物的水性金屬重防腐涂料    傅曉平;張秀蓉;龍中俊;陳永福;鐘軍;李巖;

無(wú)溶劑玻璃鱗片重防腐涂料的研制    余義麗;

潤(rùn)滑防腐涂料的研制    蘭平艾;

石油、石化、冶金、電力行業(yè)防腐涂料施工推薦方案    卞大榮;卞直兵;馮有富;

防腐涂料的發(fā)展方向及態(tài)勢(shì)    方震;

重防腐涂料的發(fā)展方向    劉建卡;

防腐涂料成熱點(diǎn)    全國(guó)涂料工業(yè)信息中心 魏仁華

重防腐涂料市場(chǎng)機(jī)會(huì)大    宗合

重防腐涂料：一招鮮,吃遍天    本報(bào)記者 翁國(guó)娟

方圓重防腐涂料再次出口蘇丹    王雄偉

防腐涂料借環(huán)保之勢(shì)襲來(lái)    何丹

我重防腐涂料技術(shù)邁上新臺(tái)階    記者 張興剛

青島?；和茝V新型防腐涂料    特約記者 崔利娟

石油工業(yè)為防腐涂料帶來(lái)發(fā)展契機(jī)    本報(bào)記者 李凱 通訊員 魏仁華

五大因素推動(dòng)重防腐涂料發(fā)展    劉登良

船舶重防腐涂料發(fā)展趨勢(shì)    劉登良

環(huán)氧樹(shù)脂的相反轉(zhuǎn)乳化與水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料的研究    周立新

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)中防腐涂料的制備與應(yīng)用研究    鮑瑋

鱗片狀鋅粉防腐涂料的研制    韓鳳俊

聚2，3-二甲基苯胺/環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料的制備與性能研究    劉茂喜

不銹鋼粉重防腐涂料的研制    粟滿榮

新型水性鋼構(gòu)防腐涂料的研制    晏高翔

水性環(huán)氧防腐涂料的研制    張獎(jiǎng)池

納米鈦復(fù)合氟樹(shù)脂防腐涂料的制備及性能研究    趙培艷

水性環(huán)氧富鋅防腐涂料研究    李彬

鈦納米改性聚合物防腐涂料的制備與性能表征    黃青娜

納米導(dǎo)靜電防腐涂料的制備及性能研究    葉華