管道內(nèi)噴涂防腐技術(shù)的應(yīng)用

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1、管道內(nèi)噴涂防腐技術(shù)的應(yīng)用何英勇　楊鼎文　　摘　要　針對(duì)酸性天然氣和輸鹵管道內(nèi)的嚴(yán)重腐蝕及結(jié)垢問題，研究開發(fā)出高壓無氣噴涂新工藝及相適用的涂料，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果表明，聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆具有優(yōu)異的耐水性、耐強(qiáng)酸堿性、耐硫化物和化工大氣腐蝕。介紹了該涂料的涂裝工藝、高壓無空氣噴涂原理及現(xiàn)場(chǎng)焊口修補(bǔ)方法等，并將高壓無空氣噴涂與傳統(tǒng)的拖涂工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，同時(shí)噴槍控制方面提出了建議。　　主題詞　　管道　　內(nèi)涂層　　噴涂　　防腐　　技術(shù)　　應(yīng)用一、概　述　　80年代初，國外已淘汰了空氣噴涂裝置，取而代之的是高壓無空氣噴涂、靜電噴涂、電泳噴涂、靜電粉末

2、噴涂，高溫離子噴涂等新工藝，其中高壓無空氣噴涂占80?。ヒ陨?。國外石油天然氣管道內(nèi)壁涂料現(xiàn)已廣泛采用多元樹酯改性重防腐蝕漆。90年代初，任丘、勝利、大慶等油田，先后從美國、日本、加拿大引進(jìn)管道噴涂自動(dòng)線，采用烘爐固化和先進(jìn)的檢測(cè)自控設(shè)備，對(duì)管道預(yù)制取得了良好的效果。但是現(xiàn)場(chǎng)焊接口的修補(bǔ)施工尚未完全解決，其施工嚴(yán)格復(fù)雜，施工周期長，成本高，這些已成為石油天然氣管道、油管套管內(nèi)外防腐蝕工程亟待解決的課題。當(dāng)務(wù)之急要求開發(fā)適用各油田的投資小、能耗和成本低，涂裝質(zhì)量好的涂料品種，以及與之配套的涂裝工藝?！　『?、含水、含氯鹽水天然氣的開采，在四川天然氣田所占比例越來

3、越大，特別是各氣田開始進(jìn)入中后期，排水找氣工藝的相繼推廣，此類氣井和油、氣管道、氣田水管道的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，未經(jīng)內(nèi)壁防腐的輸鹵管道，一般在1～2年內(nèi)就基本穿孔、泄漏，不僅使管道停產(chǎn)，同時(shí)對(duì)環(huán)境造成極大的污染。　　川西南礦區(qū)為解決酸性天然氣和輸鹵管道內(nèi)的嚴(yán)重腐蝕及結(jié)垢，先后采用內(nèi)襯工藝塑料玻璃鋼，鋼質(zhì)管道內(nèi)覆蓋層拖涂、攬涂、整體擠涂等內(nèi)管處理，玻璃鋼輸鹵管，以及外包扎玻璃鋼加強(qiáng)管等防腐措施，取得了不少的經(jīng)驗(yàn)。但實(shí)際預(yù)制和修補(bǔ)中采用落后的拖涂預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)焊口修補(bǔ)攬涂的方式，致使漆膜均勻度差，出現(xiàn)漏涂，涂裝質(zhì)量得不到保證，同時(shí)造成環(huán)境污染。另外，涂料用環(huán)氧樹酯漆(底漆

4、和面漆)常溫固化緩慢，特別是冬季施工困難，固化劑量難以準(zhǔn)確控制，導(dǎo)致漆膜變脆，漆膜柔韌性差，易粉蝕，流動(dòng)差等缺點(diǎn)?！　榱烁峦垦b工藝和改進(jìn)涂料品種，川西南礦區(qū)工程設(shè)計(jì)研究所與自貢利達(dá)來實(shí)用化工研究所共同研究開發(fā)了高壓無氣噴涂新工藝及相適用涂料新品種的篩選，并在1995年5月至1997年4月現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)。二、管道內(nèi)外防腐蝕覆蓋層試驗(yàn)　　1、　重防腐蝕涂料品種的篩選及性能　　根據(jù)礦區(qū)天然氣管道內(nèi)外腐蝕介質(zhì)，以及管內(nèi)工況條件：天然氣和氣田水中主要含有硫化氫(H2S)、氯化鈉(NaCl2)、二氧化碳（CO2）、有機(jī)硫酸、C2以上烷烴以及泥砂。管道輸送壓力3～4　M

5、Pa，工作溫度小于150　℃。要求涂料耐高溫，在較高的溫度下耐硫化氫（H2S）、氯離子（Cl－）、二氧化碳（CO2）的　643000，四川省自貢市；電話：(0813)4611063。腐蝕，漆膜附著力、強(qiáng)度、韌性好，具有良好的潤滑性能及耐溶劑，阻燃性好。經(jīng)過比較，選擇聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆，以及高壓無空氣噴涂工藝?！　?1)聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆(底、面漆)　耐熱性能：可在溫度不超過150　℃下長期作用，在400　℃空氣和氮?dú)庵袚p失小于50?。ァC(jī)械性能：機(jī)械性能優(yōu)良，沖擊強(qiáng)度為50　kg.cm，硬度大于2　H，柔韌性不超過1　mm。　　(2)涂料性能　

6、聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆系雙組分漆，具有優(yōu)異的耐水性、耐強(qiáng)酸堿性、耐硫化物(硫化氫和有機(jī)硫醇)和化工大氣腐蝕，其耐腐蝕等性能較單純環(huán)氧漆更好。漆膜堅(jiān)硬、附著力強(qiáng)、耐磨性好、潤滑性能優(yōu)異，利于流體輸送，耐壓力升降剝離等性能。需與同類型底漆、面漆配合使用，其三防性能更佳。廣泛用于油氣田和鹵水輸送管道內(nèi)外壁，化工設(shè)備管道，各種酸堿槽罐、船舶和電器設(shè)備等防腐蝕和絕緣，以及高溫設(shè)備(不超過180　℃)。　　(3)覆蓋層施工方法　鐵紅聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕底漆和面漆均系雙組分漆，使用時(shí)按比例均勻，并用稀釋劑調(diào)至施工粘度；管道經(jīng)過噴砂處理達(dá)到Sa2.5級(jí)，并用空氣吹除粉塵

7、；噴涂三道底漆；噴涂三道面漆；施工現(xiàn)場(chǎng)溫度不低于0　℃；施工器具潔凈，不得使用其它稀釋劑；覆蓋層厚度(平均)150～250　μm?！　?、　涂裝工藝及其選擇　　(1)涂裝工藝　涂裝工藝包括表面處理、噴涂底漆和面漆、以及現(xiàn)場(chǎng)焊接口、臺(tái)班連接處及其它固定焊口、堵頭和烤口等內(nèi)噴涂修補(bǔ)。本工藝采用先進(jìn)的遙控內(nèi)噴砂設(shè)備，高壓無空氣內(nèi)孔噴涂設(shè)備，特別是現(xiàn)場(chǎng)焊接口修補(bǔ)等不易控制點(diǎn)采用內(nèi)噴涂，保證了焊接口內(nèi)涂質(zhì)量。其工藝流程為表面處理(噴砂)→噴涂底漆→噴涂面漆→現(xiàn)場(chǎng)焊口修補(bǔ)?！　?2)高壓無空氣噴涂原理　高壓無空氣噴涂是將0.6　MPa的壓縮空氣注入噴氣機(jī)后利用活塞原理將

8、涂料室壓力增至7～8　MPa，涂料在高壓下分子結(jié)構(gòu)裂