涂料的應(yīng)用與發(fā)展

1、防腐蝕涂料在我國石油工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展1.防腐涂料的分類2.防腐蝕涂料的原理3.防腐蝕涂料在石油開采中的應(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.防腐涂料的分類防腐涂料常規(guī)防腐涂料重防腐涂料環(huán)氧樹脂防腐涂料聚氨酯防腐涂料富鋅樹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：指相對常規(guī)防腐涂料而言，能在相對苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用，并具有能達(dá)到比常規(guī)防腐涂料更長保護(hù)期的一類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，即通過涂覆漆膜把基體金屬表面與環(huán)境分隔開來，阻止或抑制水、氧和離子透過，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極而“犧牲”，保護(hù)陰極金屬。 因此，防腐蝕涂料必須滿足以下基本要求：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采中的應(yīng)用 在石油開采過程中，鉆具和井下油套管所面臨的腐蝕環(huán)境往往相當(dāng)惡劣，特別是目前我國許多大油田進(jìn)入高含水開發(fā)期，而且新的開發(fā)井又以深井、超深井居多，氣田高含硫特征明顯，這些條件對井下油套管造成極大的考驗(yàn)。應(yīng)對復(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、長慶油田和華北油

4、田等多個(gè)大油田均已開始在井下使用重防腐涂層，效果顯著。如長慶油田在數(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，特別是對絲扣完整性保護(hù)效果好；塔里木油田開展了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來，將大大降低了開采成本和對進(jìn)口13Cr油管的依賴程度。 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)對管內(nèi)壁的浸蝕，尤其是輸送尚未經(jīng)過凈化處理的油氣的管線。這類涂層主要包括熱塑和熱固型環(huán)氧樹脂、聚氨酯、玻璃鱗片防腐面漆和環(huán)氧底漆等。長輸管道使用內(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，因此常稱為內(nèi)減阻涂料。長輸管道一般埋地鋪設(shè)，因此沿線的土壤、水體等會(huì)對其外表面發(fā)生腐蝕作用。長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)。 如由中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院研制開發(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)罐作為國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備的重要貯存設(shè)備，對其實(shí)施涂料防腐蝕措施時(shí)也是針對不同部位采用不同方法。對罐外壁采用性能優(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物質(zhì)，熱反射率達(dá)75%，可降低溫度810。中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院對高氯化聚乙烯涂層、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試評價(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減少維修重涂次數(shù)，降低綜合成本。對罐內(nèi)壁采用性能優(yōu)良的導(dǎo)靜電防腐蝕涂料體系，這一類涂料如海虹老人牌的無機(jī)富鋅漆15700、防靜電漆35700、87600等。對罐底則因所儲(chǔ)存的油的種類不同還有所不同。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 隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展，對防腐蝕涂料的性能要求也越來越高。防腐涂料一方面應(yīng)繼續(xù)向無