用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的製作方法

2023-09-21 20:25:40 2

用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的製作方法
【專利摘要】本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，至少由五層結構構成：在鋼質管道表面噴塗的酚醛環氧粉末塗料；在所述酚醛環氧粉末塗料上覆蓋的聚醯胺隔熱層；在所述聚醯胺隔熱層上覆蓋的發泡聚丙烯層；在所述發泡聚丙烯層上覆蓋的聚偏二氯乙烯隔離層；在所述聚偏二氯乙烯隔離層上覆蓋的硬質聚丙烯防腐層；在所述各層之間用膠粘層連接，達到防腐保溫、防碰防刮的最佳效果。本發明的多層體系可用於輸送介質溫度不高於160℃的鋼質管道，能在水深小於600米的深海中使用，可防止在長距離輸送過程中石油溫度下降過多而導致鋼質管道結蠟現象的產生，能保證鋼質輸送管道防腐保溫、長期穩定地工作。
【專利說明】用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系

【技術領域】
[0001]本發明涉及工業塗料【技術領域】，具體地說，是一種適用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系。

【背景技術】
[0002]利用金屬管道進行資源的長途輸送是現階段工業上採用的常見手段，如，石油開採、天然氣輸送、供熱輸送及供水輸送等等。在管道的長途輸送中，對金屬管道的保護是尤為重要的，因為，有較長的金屬管道是埋在遠離人們的生活居住點的，有的地段甚至環境狀況非常惡劣。例如，海底石油的開採需要經過長距離的管道輸送，不僅海底情況複雜，對輸送管道的影響大且人們難以及時檢查，而且長距離的管道輸送會使輸送介質的溫度大幅度降低，從而使石油中所含有的蠟析出而導致輸送管道的狹窄甚至堵塞，因此，對輸送海底石油的鋼質輸送管道的防腐保溫問題應給予特殊關照。
[0003]對之現有的保護主要是通過三層聚乙烯(3LPE)或三層聚丙烯(3LPP)的塗層對鋼質管道進行防腐。中國專利文獻CN103383025A公開了一種「3PE塗層對管道的保護」;中國專利文獻CN101270211A介紹了一種「3PP塗層用外防腐材料的製備方法」。但是上述專利文獻都是以PE或PP為基礎的防腐體系，其中，PE塗層的使用溫度最高只能達到80°C，而PP塗層的使用溫度最高也只能達到110°C;如果使用溫度繼續升高會導致PE或PP防腐體系性能下降。此外，PE或PP防腐體系使用的都是硬質塑料，產品的導熱係數較高(PE為0.3?
0.5 ff/mK ；PP為0.2?0.3ff/mK),並不適合輸送需長時間保持較高溫度的介質。
[0004]中國專利文獻CN201982816U公開了 「一種含有發泡聚丙烯的多層保溫塗層」，它能適用於140°C的使用溫度。但是，140°C已接近聚丙烯的熔點，以此聚丙烯材料直接包覆所述鋼質輸送管道會導致管道整體的使用壽命縮短，而且其外層沒有設置有高阻隔效果的隔離層，如果有過多水汽滲入防腐層內部的話，在高熱高溼條件下，防腐塗層的失效會更加迅速。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於解決上述問題，提供一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其以高抗腐蝕的酚醛環氧塗層為底層，採用聚醯胺隔熱材料作為內層，採用發泡聚丙烯保溫材料作為中間層，採用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作為外層以防止氧氣和水汽的入侵，採用硬質聚丙烯材料作為最外層以防止運輸和安裝過程中的磕磕碰碰，所述各層之間用膠粘劑連接。所述多層體系可用於輸送介質溫度不高於160°C的鋼質管道，能在水深小於600米的深海中使用，可防止在長距離輸送過程中油品溫度下降過多而導致鋼質管道結蠟現象的產生，能保證鋼質輸送管道防腐保溫、長期穩定地工作。
[0006]為實現上述目的，本發明採取了以下技術方案。
[0007]—種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵是，至少由五層結構構成: 在鋼質管道表面噴塗的酚醛環氧粉末塗料(底層)，所述酚醛環氧粉末塗料的厚度為50 ?200 μ m ；
在所述酚醛環氧粉末塗料(底層)上覆蓋聚醯胺隔熱層(內層)，所述聚醯胺隔熱層的厚度為10?50mm ;
在所述聚醯胺隔熱層(內層)上覆蓋發泡聚丙烯層(中間層)，所述發泡聚丙烯層的厚度為 30 ?50mm ;
在所述發泡聚丙烯層(中間層)上覆蓋聚偏二氯乙烯隔離層(外層)，所述聚偏二氯乙烯隔離層(外層)的厚度為50?200 μ m ;
在所述聚偏二氯乙烯隔離層(外層)上覆蓋硬質聚丙烯防腐層(最外層)，所述硬質聚丙烯防腐層(最外層)的厚度為3?5mm ；
在所述酚醛環氧粉末塗料(底層)、聚醯胺隔熱層(內層)、發泡聚丙烯層(中間層)、聚偏二氯乙烯隔離層(外層)與硬質聚丙烯防腐層(最外層)的各層之間夾覆有膠粘層。
[0008]進一步，所述膠粘層為聚醯胺熱熔膠層或者聚丙烯共聚物熱熔膠層，其厚度為50 ?200 μ m。
[0009]進一步，所述酚醛環氧粉末塗料，固化完成後粉末塗層玻璃化轉變溫度> 155°C。
[0010]進一步，所述聚醯胺隔熱層的熔點> 200°C。
[0011]進一步，所述發泡聚丙烯層的導熱係數< 0.14W/mK。
[0012]一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵是，所述多層體系由九層結構構成:
在鋼質管道表面噴塗固化完成後玻璃化轉變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環氧粉末塗料(底層);
在所述酚醛環氧粉末塗料上覆蓋熔點> 200°C的聚醯胺熱熔膠層(第一膠粘層)； 在所述聚醯胺熱熔膠層上覆蓋熔點> 200°C、厚度為10?50mm的聚醯胺隔熱層(內層)；
在所述聚醯胺隔熱層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層I (第二膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I上覆蓋導熱係數< 0.14W/mK、厚度為30?50mm的發泡聚丙烯層(中間層)；
在所述發泡聚丙烯層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層II (第三膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II上覆蓋厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔離層(外層)；
在所述聚偏二氯乙烯隔離層上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層III (第四膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III上覆蓋厚度為3?5mm的硬質聚丙烯防腐層(最外層)。
[0013]進一步，所述膠粘層一聚醯胺熱熔膠層或者聚丙烯共聚物熱熔膠層1、聚丙烯共聚物熱熔膠層I1、聚丙烯共聚物熱熔膠層III的厚度為50?200 μ m。
[0014]本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的積極效果是:
(I)本發明的多層體系以高抗腐蝕的酚醛環氧塗層為底層，採用聚醯胺隔熱材料作為內層，採用發泡聚丙烯保溫材料作為中間層，採用聚偏二氯乙烯高阻隔材料作為外層以防止氧氣和水汽的入侵，採用硬質聚丙烯材料作為最外層以防止運輸和安裝過程中的磕磕碰碰，在所述各層之間用膠粘劑連接，達到防腐保溫、防碰防刮的最佳效果。
[0015](2)所述多層體系可用於輸送介質溫度不高於160°C的鋼質管道，能在水深小於600米的深海中使用，可防止在長距離輸送過程中石油溫度下降過多而導致鋼質管道結蠟現象的產生，能保證鋼質輸送管道防腐保溫、長期穩定地工作。
[0016](3)防腐保溫且防碰防刮效果好；施工方便，容易實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1為本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的結構示意圖。
[0018]圖中的標號分別為:
1、鋼質管道；2、酚醛環氧粉末塗料；
3、聚醯胺熱熔膠層；4、聚醯胺隔熱層；
5、聚丙烯共聚物熱熔膠層I ;6、發泡聚丙烯層；
7、聚丙烯共聚物熱熔膠層II ；8、聚偏二氯乙烯隔離層；
9、聚丙烯共聚物熱熔膠層III ；10、硬質聚丙烯防腐層。

【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖給出本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的【具體實施方式】，但是應當指出，本發明的實施不限於以下的實施方式。
[0020]參見圖1。一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，至少由五層結構(不包括膠粘層)構成:
第一層:在鋼質管道I表面噴塗的酚醛環氧粉末塗料2(底層)，所述酚醛環氧粉末塗料2固化完成後塗層的玻璃化轉變溫度> 155°C，其厚度為50?200 μ m。
[0021]第二層:在所述酚醛環氧粉末塗料2上覆蓋的聚醯胺隔熱層4(內層)，所述聚醯胺隔熱層4的熔點應> 200°C，其厚度為10?50mm。
[0022]第三層:在所述聚醯胺隔熱層4上覆蓋的發泡聚丙烯層6(中間層)，所述發泡聚丙烯層6的導熱係數應< 0.14W/mK，其厚度為30?50mm。
[0023]第四層:在所述發泡聚丙烯層6上覆蓋的聚偏二氯乙烯隔離層8(外層)，所述聚偏二氯乙烯隔離層8的厚度為50?200 μ m。
[0024]第五層:在所述聚偏二氯乙烯隔離層8上覆蓋的硬質聚丙烯防腐層10 (最外層)，所述硬質聚丙烯防腐層10 (最外層)的厚度為3?5mm。
[0025]注意:在所述酚醛環氧粉末塗料2 (底層)、聚醯胺隔熱層4 (內層)、發泡聚丙烯層6 (中間層)、聚偏二氯乙烯隔離層8 (外層)與硬質聚丙烯防腐層10 (最外層)的各層之間應夾覆膠粘層。所述膠粘層為聚醯胺熱熔膠層3 (第一膠粘層)以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I5 (第二膠粘層)、聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7 (第三膠粘層)和聚丙烯共聚物熱熔膠層III9 (第四膠粘層)，所述膠粘層的厚度為50?200μπι。
[0026]或者說:
一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，所述多層體系由九層結構(含膠粘層)構成:
在鋼質管道I表面噴塗的粉末塗層固化後玻璃化轉變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環氧粉末塗料2 (底層)；
在所述酚醛環氧粉末塗料2上覆蓋的熔點> 200°C的聚醯胺熱熔膠層3(第一膠粘層)；在所述聚醯胺熱熔膠層3上覆蓋的熔點> 200°C、厚度為10?50mm的聚醯胺隔熱層4(內層)；
在所述聚醯胺隔熱層4上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5 (第二膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5上覆蓋的導熱係數< 0.14W/mK、厚度為30?50mm的發泡聚丙烯層6 (中間層)；
在所述發泡聚丙烯層6上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7 (第三膠粘層)；
在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7上覆蓋的厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔離層8 (外層)；
在所述聚偏二氯乙烯隔離層8上覆蓋的聚丙烯共聚物熱熔膠層III 9 (第四膠粘層)；在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III 9上覆蓋的厚度為3?5mm的硬質聚丙烯防腐層10(最外層)。
[0027]所述聚醯胺熱熔膠層3以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5、聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7和聚丙烯共聚物熱熔膠層II19的厚度為50?200 μ m。
[0028]所述酚醛環氧粉末塗料2採用佐敦公司生產的、牌號為EP-F 2004的酚醛環氧粉末塗料。
[0029]所述聚醯胺隔熱層4採用日本三菱公司生產的、牌號為1010C2的聚醯胺。
[0030]所述發泡聚丙烯層6採用巴斯夫公司生產的、牌號為Neopolen KT200的發泡聚丙烯。
[0031]所述聚偏二氯乙烯隔離層8採用阿克瑪公司生產的、牌號為Kynar 740的聚偏二氯乙烯。
[0032]所述硬質聚丙烯防腐層10採用上海海隆賽能新材料有限公司生產的、牌號為SN-103的聚丙烯防腐料。
[0033]所述聚醯胺熱熔膠層3採用漢高公司生產的、牌號為Macromelt 6832S的聚醯胺熱熔膠。
[0034]所述聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5 (包括聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7、聚丙烯共聚物熱熔膠層III9)採用上海海隆賽能新材料有限公司生產的、牌號為SN-104的聚丙烯共聚物熱熔膠。
[0035]本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系的製備工藝流程如下:
將鋼質管道I上傳送帶一對鋼質管道I表面進行處理一中頻加熱一在鋼質管道I表面噴塗酚醛環氧粉末塗料2—將聚醯胺熱熔膠層3擠出包覆在酚醛環氧粉末塗料層2外一將聚醯胺隔熱層4擠出繼續包覆一將聚丙烯共聚物熱熔膠層I 5擠出繼續包覆一將發泡聚丙烯層6擠出繼續包覆一將聚丙烯共聚物熱熔膠層II 7、聚偏二氯乙烯隔離層8、聚丙烯共聚物熱熔膠層III9多層共同擠出繼續包覆一最後，將硬質聚丙烯防腐層10擠出繼續包覆一包覆後的鋼質管道I成品下傳送帶一成品冷卻一產品檢驗一合格產品出廠。
[0036]本發明用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系與現有防腐保溫塗層相比，可以輸送較高溫度的介質而且在長距離輸送過程中能保證輸送介質的溫度，這樣，石油中所含有的蠟就不會析出，能保持輸送管道的暢通。
[0037]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明組份的重量百分比範圍的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，至少由五層結構構成: 在鋼質管道(I)表面噴塗的酚醛環氧粉末塗料(2 )，所述酚醛環氧粉末塗料(2 )的厚度為 50 ?200 μ m ； 在所述酚醛環氧粉末塗料(2)上覆蓋聚醯胺隔熱層(4)，所述聚醯胺隔熱層(4)的厚度為 10 ?50mm ; 在所述聚醯胺隔熱層(4)上覆蓋發泡聚丙烯層(6)，所述發泡聚丙烯層(6)的厚度為30 ?50mm ; 在所述發泡聚丙烯層(6)上覆蓋聚偏二氯乙烯隔離層(8)，所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)的厚度為50?200μπι; 在所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)上覆蓋硬質聚丙烯防腐層(10)，所述硬質聚丙烯防腐層(10)的厚度為3?5mm ； 在所述酚醛環氧粉末塗料(2)、聚醯胺隔熱層(4)、發泡聚丙烯層(6)、聚偏二氯乙烯隔離層(8)與硬質聚丙烯防腐層(10)的各層之間夾覆有膠粘層。
2.根據權利要求1所述的用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述膠粘層為聚醯胺熱熔膠層(3)或者聚丙烯共聚物熱熔膠層，其厚度為50?200μπι。
3.根據權利要求1所述的用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述酚醛環氧粉末塗料(2)固化完成後塗層的玻璃化轉變溫度> 155°C。
4.根據權利要求1所述的用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述聚醯胺隔熱層(4)的熔點> 200°C。
5.根據權利要求1所述的用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述發泡聚丙烯層(6)的導熱係數< 0.14W/mK。
6.一種用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述多層體系由九層結構構成: 在鋼質管道(I)表面噴塗固化完成後塗層的玻璃化轉變溫度> 155°C、厚度為50?200 μ m的酚醛環氧粉末塗料(2 ); 在所述酚醛環氧粉末塗料(2)上覆蓋熔點> 200°C的聚醯胺熱熔膠層(3)； 在所述聚醯胺熱熔膠層(3)上覆蓋熔點> 200°C、厚度為10?50mm的聚醯胺隔熱層(4)； 在所述聚醯胺隔熱層(4)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層I (5)； 在所述發泡聚丙烯層(6)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)； 在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)上覆蓋厚度為50?200 μ m的聚偏二氯乙烯隔尚層(8); 在所述聚偏二氯乙烯隔離層(8)上覆蓋聚丙烯共聚物熱熔膠層III (9)； 在所述聚丙烯共聚物熱熔膠層III O)上覆蓋厚度為3?5mm的硬質聚丙烯防腐層(10)。
7.根據權利要求6所述的用於深海鋼質輸送管防腐保溫的多層體系，其特徵在於，所述膠粘層一聚醯胺熱熔膠層(3)以及聚丙烯共聚物熱熔膠層I (5)、聚丙烯共聚物熱熔膠層II (7)和聚丙烯共聚物熱熔膠層III (9)的厚度為50?200 μ m。
【文檔編號】F16L57/00GK104482328SQ201410744442
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】仇磊, 丁武斌, 阮龍俊 申請人:上海海隆石油化工研究所, 上海海隆賽能新材料有限公司, 海隆石油工業集團有限公司