涂料的應(yīng)用及發(fā)展

1、防腐蝕涂料在我國(guó)石油工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展1.防腐涂料的分類(lèi)2.防腐蝕涂料的原理3.防腐蝕涂料在石油開(kāi)采中的應(yīng)用4.防腐蝕涂料在石油儲(chǔ)運(yùn)中的應(yīng)用5.石油工業(yè)中防腐蝕涂料的發(fā)展1.防腐涂料的分類(lèi)防腐涂料常規(guī)防腐涂料重防腐涂料環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料聚氨酯防腐涂料富鋅樹(shù)脂防腐涂料高固體分防腐涂料 水性防腐涂料 橡膠涂料玻璃重防腐涂料環(huán)氧重防腐涂料常規(guī)防腐涂料：在一般條件下，對(duì)金屬等起到防腐蝕的作用，保護(hù)有色金屬使用的壽命重防腐涂料：指相對(duì)常規(guī)防腐涂料而言，能在相對(duì)苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用，并具有能達(dá)到比常規(guī)防腐涂料更長(zhǎng)保護(hù)期的一類(lèi)防腐涂料防腐涂層系統(tǒng)2.涂料的防腐蝕原理 涂料涂層對(duì)基體金屬的防腐蝕保護(hù)作用主要是基于

2、以下原理實(shí)現(xiàn)的： （1）屏蔽作用，即通過(guò)涂覆漆膜把基體金屬表面與環(huán)境分隔開(kāi)來(lái)，阻止或抑制水、氧和離子透過(guò)，從而屏蔽了基體金屬，阻止形成腐蝕電池或抑制其活動(dòng)。此外，電絕緣性良好的漆膜還可以體現(xiàn)出電阻效應(yīng)，抑制腐蝕電池中陽(yáng)極或陰極與溶液間離子移動(dòng)。屏蔽作用是防腐蝕涂料發(fā)揮其防腐功效的主要原因。 （2）顏料的鈍化、緩蝕作用，即借助涂料中某些顏料改變金屬表面性能，使金屬表面鈍化，從而達(dá)到延緩腐蝕的目的。 防水涂料防火涂料 （3）電化學(xué)陰極保護(hù)作用，即使用電極電位比被其保護(hù)的金屬更負(fù)的涂層，在腐蝕電池中作為陽(yáng)極而“犧牲”，保護(hù)陰極金屬。 因此，防腐蝕涂料必須滿(mǎn)足以下基本要求：一是涂層必須有良好的附著力和

3、一定的機(jī)械強(qiáng)度，以保證其能牢固地粘附在金屬基體上，并能承受在工作條件下的各種力的作用。二是涂層必須具有良好的耐蝕性能，即對(duì)它所接觸的腐蝕介質(zhì)在物理和化學(xué)上都保持穩(wěn)定。第三，涂層必須具有較小的透氣性和滲水性，從而保證屏蔽作用的有效性。3.防腐蝕涂料在石油開(kāi)采中的應(yīng)用 在石油開(kāi)采過(guò)程中，鉆具和井下油套管所面臨的腐蝕環(huán)境往往相當(dāng)惡劣，特別是目前我國(guó)許多大油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，而且新的開(kāi)發(fā)井又以深井、超深井居多，氣田高含硫特征明顯，這些條件對(duì)井下油套管造成極大的考驗(yàn)。應(yīng)對(duì)復(fù)雜惡劣的井下環(huán)境，可以從材質(zhì)方面入手，如使用抗硫的管材等。目前防腐蝕涂料的使用也受到了重視，塔里木油田、冀東油田、長(zhǎng)慶油田和華北油

4、田等多個(gè)大油田均已開(kāi)始在井下使用重防腐涂層，效果顯著。如長(zhǎng)慶油田在數(shù)千米井下使用DPC涂層，發(fā)現(xiàn)其抗硫化氫和二氧化碳腐蝕能力較強(qiáng)，機(jī)械性能好，特別是對(duì)絲扣完整性保護(hù)效果好；塔里木油田開(kāi)展了ATC2000T、AOC-2000J涂料和3SB扣內(nèi)涂層普通油管代替進(jìn)口的13Cr油管的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明具有可行性，如果這一代替措施可以推廣開(kāi)來(lái)，將大大降低了開(kāi)采成本和對(duì)進(jìn)口13Cr油管的依賴(lài)程度。 用于井下的涂料最關(guān)鍵的性能指標(biāo)是耐高溫性能。國(guó)內(nèi)在井下溫度200以下時(shí)，主要以改性酚醛、環(huán)氧酚醛系列涂料為主，如ACT2000系列、三層復(fù)合內(nèi)涂層等。如果溫度超過(guò)200，就要使用改性有機(jī)硅系列涂料。 環(huán)氧

5、酚醛涂料 耐高溫涂料4.防腐蝕涂料在石油儲(chǔ)運(yùn)中的應(yīng)用 石油和天然氣從地下采出后就進(jìn)入了儲(chǔ)運(yùn)階段。儲(chǔ)運(yùn)是石油工業(yè)的中間環(huán)節(jié)，其設(shè)備主要有管道和油氣儲(chǔ)罐，在此階段實(shí)施防腐措施的特點(diǎn)是設(shè)備內(nèi)外表面均要加以保護(hù)。 管道使用內(nèi)涂層的目的主要是隔絕輸送介質(zhì)對(duì)管內(nèi)壁的浸蝕，尤其是輸送尚未經(jīng)過(guò)凈化處理的油氣的管線。這類(lèi)涂層主要包括熱塑和熱固型環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、玻璃鱗片防腐面漆和環(huán)氧底漆等。長(zhǎng)輸管道使用內(nèi)涂層除了防腐以外，還起到減阻以提高輸量節(jié)約成本的作用，因此常稱(chēng)為內(nèi)減阻涂料。長(zhǎng)輸管道一般埋地鋪設(shè)，因此沿線的土壤、水體等會(huì)對(duì)其外表面發(fā)生腐蝕作用。長(zhǎng)輸管道使用的外涂層主要有三層結(jié)構(gòu)聚烯烴防腐層、溶解環(huán)氧粉末涂層

6、以及聚氨酯瀝青涂層等，其中聚氨酯瀝青涂層為新發(fā)展的高效涂層，彌補(bǔ)了環(huán)氧瀝青涂膜發(fā)脆，不能低溫固化的缺陷，具有綜合性能好，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。 如由中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院研制開(kāi)發(fā)的AW-01天然氣管道減阻耐磨涂料，在西氣東輸一線工程4000km長(zhǎng)的管線上應(yīng)用了150t，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到檢驗(yàn)要求。 天然氣管道內(nèi)減阻涂料 管道的熱塑性粉末涂料 油氣儲(chǔ)罐作為國(guó)家戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備的重要貯存設(shè)備，對(duì)其實(shí)施涂料防腐蝕措施時(shí)也是針對(duì)不同部位采用不同方法。對(duì)罐外壁采用性能優(yōu)良的耐工業(yè)大氣、紫外線、化學(xué)物質(zhì)的外防腐蝕涂料，如環(huán)氧富鋅涂料、環(huán)氧云鐵涂料等。研制了一種石油儲(chǔ)罐外壁隔熱防腐涂料體系，用環(huán)氧富鋅涂料底漆，環(huán)氧云

7、鐵為中間漆，面漆則采用丙烯酸聚氨酯類(lèi)物質(zhì)，熱反射率達(dá)75%，可降低溫度810。中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院對(duì)高氯化聚乙烯涂層、丙烯酸聚氨酯涂層、常溫固化型氟碳涂層進(jìn)行了光老化、鹽霧、酸堿浸泡表面能、耐沾污性等多種表面性能的測(cè)試評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)常溫固化型氟碳涂層綜合性能優(yōu)于高氯化聚乙烯涂層和丙烯酸聚氨酯涂層。使用常溫固化型氟碳涂層可以相對(duì)減少維修重涂次數(shù)，降低綜合成本。對(duì)罐內(nèi)壁采用性能優(yōu)良的導(dǎo)靜電防腐蝕涂料體系，這一類(lèi)涂料如海虹老人牌的無(wú)機(jī)富鋅漆15700、防靜電漆35700、87600等。對(duì)罐底則因所儲(chǔ)存的油的種類(lèi)不同還有所不同。儲(chǔ)罐涂料防腐 環(huán)氧富鋅涂料 防靜電涂料5.石油工業(yè)中防腐蝕涂料的發(fā)展 隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，對(duì)防腐蝕涂料的性能要求也越來(lái)越高。防腐涂料一方面應(yīng)繼續(xù)向無(wú)