本發(fā)明涉及一種輸油管的加工工藝,屬于合金加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鋼鐵應用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中的各個方面,在人類的生活和工作中有著十分重要的作用,是科技發(fā)展的基礎(chǔ),但鋼鐵在大氣中易銹蝕且銹蝕過程相當復雜,對工業(yè)生產(chǎn)及人們的生活產(chǎn)生不同程度的不利影響,帶來不必要的經(jīng)濟損失。在我國,據(jù)中國工業(yè)和自然環(huán)境腐蝕調(diào)查項目組2008年調(diào)查結(jié)果顯示,由腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失達2300億元,間接經(jīng)濟損失為5000~6000億元,相當于當年我國國民生產(chǎn)總值的5%。因此,研究防止鋼鐵腐蝕的方法就變得很重要。
盡管現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常通過電鍍提高金屬件的耐腐蝕性能,但是當電鍍輸油管時,輸油管結(jié)構(gòu)復雜,壁厚不均,內(nèi)壁電流密度小,電流分布不均勻,鍍液流動性差,金屬離子得不到有效補充,因此采用普通電鍍工藝,容易出現(xiàn)電鍍層的厚度分布不均勻,耐蝕性不佳,結(jié)合力不強等情況。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種方法簡便的輸油管的加工工藝,制得的輸油管具有較高的耐腐蝕性。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種輸油管的加工工藝,所述的加工工藝包括如下步驟:
將合金鋼加工成型,得輸油管坯件;
將輸油管坯件采用輔助陽極電鍍工藝在20-30℃的鋅-鎳電鍍液進行電鍍處理;所述電鍍液的成分為:氧化鋅5-7g/L,氫氧化鈉:110-130g/L、鎳:0.6-1g/L、添加劑:150-300ml;
將電鍍后的輸油管坯件依次進行出光處理、鈍化處理、防銹處理,得輸油管半成品;
將輸油管半成品經(jīng)封閉處理得輸油管成品。
本發(fā)明采用輔助陽極電鍍工藝在輸油管坯件表面電鍍鋅-鎳合金鍍層。鋅-鎳合金鍍層之所以有優(yōu)良的耐蝕性是因為合金鍍層的穩(wěn)定電位介于鋅和基體(鋼鐵)之間,較小的電位差導致鍍層腐蝕較慢。鋅-鎳合金的腐蝕產(chǎn)物主要是ZnCl2·4Zn(oH)2。該腐蝕產(chǎn)物均勻、致密地覆蓋在鍍層表面,不易導電,有很好的保護作用;而鋅鍍層的腐蝕產(chǎn)物主要是ZnO,結(jié)構(gòu)疏松,起不到保護作用。此外,本發(fā)明電鍍鋅-鎳合金層中,鋅-鎳合金屬于y相(金屬間化合物),具有最高的熱力學穩(wěn)定性,因而耐蝕性較好;而鋅鍍層是叩相結(jié)構(gòu)(緊密六方晶系),熱力學穩(wěn)定性較差。本發(fā)明在輸油管坯件表面通過上述的電鍍工藝電鍍鋅-鎳合金層具有如下幾個優(yōu)點:1、鍍層沉積速率快;2、鍍液的均鍍能力高;3、電流效率高;4、鍍液電流密度范圍寬,鎳共析率穩(wěn)定,分散能力及深鍍能力優(yōu)異,對設(shè)備腐蝕性?。?、鋅-鎳合金鍍層中的鋅、鎳含量直接影響壓輸油管的耐腐蝕性能(劣化率),而鍍層中鋅、鎳的含量受鍍液成分的影響,本發(fā)明鍍層中鎳的質(zhì)量分數(shù)可嚴格控制,溶液中的成分便于穩(wěn)定控制,鈍化膜不易變色,且廢水處理簡單;6、本發(fā)明電鍍液穩(wěn)定,可保持長期使用,大大提高了電鍍原材料的利用率。其中,電鍍液中所述的添加劑為普通常見的添加劑,可以為稀土添加劑、聚烷基亞胺添加劑。
在上述輸油管的加工工藝中,所述的輔助陽極電鍍工藝中輸油管坯件外設(shè)有外部陽極,輸油管坯件內(nèi)設(shè)有多孔塑料網(wǎng),多孔塑料網(wǎng)內(nèi)設(shè)有輔助陽極,用導線將輔助陽極和外部陽極相連。本發(fā)明采用輔助陽極電鍍工藝在輸油管坯件表面電鍍鋅-鎳合金鍍層,提高輸油管內(nèi)坯件低電位鍍層的厚度和分散能力,提高了輸油管的耐腐蝕性。
在上述輸油管的加工工藝中,所述輔助陽極電鍍中分三階段進行:第一階段,電流密度為4.2-4.5A/dm2,電鍍時間為5-15min;第二階段,電流密度為2.5-3.2A/dm2,電鍍時間為20-60min;第三階段,切斷外部陽極電源,僅用輸油管坯件內(nèi)的輔助陽極進行管內(nèi)電鍍,電流密度為3.7-6A/dm2,電鍍時間為15-25min。
一般電鍍工藝下,陰極電流密度中等,在規(guī)定的電鍍時間內(nèi),外壁鍍層厚度已達要求,但因內(nèi)腔是一個相對“封閉”的空間,消耗的金屬離子難以及時補充,在正常的電流密度條件下金屬離子沉淀的速度很慢,造成內(nèi)腔鍍層厚度較薄,輸油管內(nèi)壁的鍍層僅有2-3μm。增加電鍍時間雖可增加,但本發(fā)明電解液的成分組成使用的是堿性鋅-鎳電鍍液,當鍍層厚度超過3μm,經(jīng)除氫處理后,鍍層厚的輸油管邊緣部位的鍍層往往會出現(xiàn)開裂、掉塊。通過本發(fā)明三階段電流的不同,有利于膜的均勻沉積,使輸油管內(nèi)外鍍層結(jié)晶細致、平整、光亮,防止沉積不均勻?qū)е碌拿撀洮F(xiàn)象,輸油管內(nèi)鍍層達到8μm以上。
在上述輸油管的加工工藝中,所述的合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為:C:0.12-0.18%、Cr:1.3-1.5%、Si:0.15-0.25%、Mn:0.8-1.15%、Al:0.03-0.05%、N:0.008-0.015%、Ti:0.12-0.22%、P≤0.015%、S≤0.018%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明輸油管的合金鋼中降低了碳含量,提高了鉻含量,通過各元素之間產(chǎn)生的協(xié)同作用提高輸油管的綜合性能。在本發(fā)明輸油管的合金鋼中若碳含量過低,在加工中的熱處理會嚴重影響強度和硬度,若碳含量過高又不適合后續(xù)的堿性條件下的電鍍。在本發(fā)明合金鋼中加入適量的Si可以提高合金的強度,若Si含量低于0.15%,會影響輸油管的屈服強度。盡管Mn是固溶強化元素,但在本發(fā)明輸油管合金鋼中,若錳含量大于1.15%,則會大幅度降低輸油管的塑性和韌性。鉻元素與碳元素可產(chǎn)生協(xié)同作用,形成多種碳化物,隨著鉻元素含量的增加,碳化物的數(shù)量也在不斷的增加。在輸油管中加入高含量的鉻元素,不僅能改變輸油管中碳化物彌散分布形態(tài),獲得以Cr23C6和Cr7C3為主的碳化物,使其彌散分布于奧氏基體上,還能提高輸油管的耐磨性、硬度、強度。而且鉻元素的加入能提高鋼材的淬透性以及鋼材的抗氧化性能。本發(fā)明輸油管合金鋼中高含量的鉻元素可使鋼材具有良好的高溫抗氧化和耐氧化性介質(zhì)腐蝕的作用。這些都是一般低鉻含量合金無法實現(xiàn)的。但當鉻元素的含量超過1.5%時,會導致輸油管的韌性和塑性降低。Ti在輸油管的合金鋼中可提高鋼的強度與韌性,特別是可以與鋁一起固氮,消除鋼中多余的氮元素造成的危害。鋁是最基本、最有效的細化晶粒元素,在鋼中主要以AlN形式存在。AlN主要分布于晶界,起到釘扎晶界阻止晶粒長大的作用。當合金鋼中鋁含量較高,但氮含量較低時,則不能形成足夠的AlN使其均勻的分布于奧氏體晶界。AlN數(shù)量較少必然導致其分布較多的位置釘扎晶界作用明顯,較少的位置則不能釘扎晶界阻止奧氏體晶粒的長大,這也是產(chǎn)生混晶,即晶粒局部異常長大的主要原因。經(jīng)不斷試驗發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明輸油管合金鋼中鋁含量為0.03-0.05%時,控制Al/N≥3能夠保證在產(chǎn)品常規(guī)的熱處理時不發(fā)生混晶現(xiàn)象。
在上述輸油管的加工工藝中,鈍化處理中鈍化液的成分為:硝酸鈰:1.5-2.5g/L,促進劑H2O2:5-8ml/L,H3BO3緩沖劑:0.5-3g/L,pH至為1.5-3.2。
與電鍍鋅相似,為提高鋅鎳合金鍍層的耐蝕性,增加其裝飾性,改善鍍層與基體金屬間的結(jié)合力,電鍍鋅鎳合金在電鍍結(jié)束后同樣需要進行鈍化處理,使其表面生成一層穩(wěn)定性高、組織致密的鈍化膜。與一般的鉻酸鹽鈍化不同,本發(fā)明以硝酸鈰溶液為鈍化液,輔以過氧化氫氧化劑,對輸油管浸泡處理,以達到緩蝕的目的。
在本發(fā)明鈍化處理過程中,過低的鈰鹽濃度或過低的pH值都會導致輸油管泛銹,以致會影響其成膜效果,降低轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性。鈍化效果也并不是隨著硝酸鈰濃度的增大而一直增加,其原因在于硝酸鈰的濃度越高,形成的膜層厚度越大,鈍化膜的內(nèi)應力也越大,內(nèi)應力過大,會導致鈍化膜開裂,從而降低鈍化膜的耐腐蝕性能。當pH值過低時,陰極主要發(fā)生析氫反應,不利于鈰的沉積,同時在鈍化膜表面還會出現(xiàn)大量的氣孔,從而導致鈍化膜的耐腐蝕性能降低。若pH值過高,又不利于溶液中鈰在基材表面的沉積。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),在pH1.5-3.2時,使用如上的鈍化液對本發(fā)明輸油管進行鈍化處理,輸油管具有較好的硫酸銅點滴性能、耐中性鹽霧腐蝕性能,較大的交流阻抗值,鈍化效果極好。
在上述輸油管的加工工藝中,在電鍍后出光處理前,鈍化處理后防銹處理前均包括水洗。
在上述輸油管的加工工藝中,所述防銹處理中防銹劑的成分為硅酸鈉200-220g/L,三乙醇胺1.2-1.5g/L,硼酸1.5-1.8g/L,乙二胺四乙酸0.15-0.18g/L,檸檬酸鈉0.5-0.6g/L,醋酸纖維素0.5-1.0g/L。
目前對合金鋼采用的防銹措施主要是水基型防銹劑,但水基型防銹劑中含有亞硝酸鹽,傳統(tǒng)的亞硝酸鹽型防銹劑雖然防銹效果良好但是對環(huán)境及人體有毒。而本發(fā)明中的防銹劑為不含亞硝酸鹽的水溶性防銹劑,通過合理配比防銹劑中的硅酸鈉、三乙醇胺、硼酸、乙二胺四乙酸、檸檬酸鈉、醋酸纖維素,這些成分毒副作用極小,環(huán)保且防銹效果好,能在沒有電鍍的輸油管內(nèi)壁表面形成一層保護膜,延緩再次腐蝕的時間,進而提高提高輸油管的使用壽命。
作為優(yōu)選,防銹處理的溫度為38-42℃、pH值為11.2-11.6,時間為40-80s。
在上述輸油管的加工工藝中,封閉處理為將輸油管半成品先浸入硅烷試劑中進行硅烷化處理,取出干燥后再在封閉液中處理50-150s,其中封閉液的成分為7-11g/L的Na2MoO4.H2O,10-15g/L磷酸鹽,10-30g/L磷酸,pH為4.2-4.6,封閉處理的溫度為55-62℃。
本發(fā)明輸油管加工中先鉬酸鹽溶液封閉處理前先進行硅烷化處理,進一步改善其耐腐蝕性能。經(jīng)鉬酸鹽溶液封閉處理后,輸油管表面膜層較為連續(xù)完整致密。鉬酸鹽較好地填充了硅烷膜的針孔和微裂紋,對基體起到了很好的物理屏障作用,降低了基體被腐蝕的可能性。隨著鉬酸鹽封閉時間的延長,腐蝕面積先減小,耐蝕性提高。但是當封閉時間超過120s后,腐蝕面積增大,耐蝕性逐漸下降。其原因在于硅烷化的鍍鋅-鎳輸油管浸入到鉬酸鹽溶液中后首先填充了硅烷膜的孔隙,耐蝕能力提高;隨著封閉處理時間的增加,鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜的厚度不斷增加,耐蝕能力繼續(xù)增加,到封閉處理100s時達到最佳狀態(tài);其后隨著封閉處理時間的繼續(xù)增加超過150s,轉(zhuǎn)化膜會發(fā)生開裂現(xiàn)象,且逐漸成為耐蝕性的主控因素,導致輸油管表面膜層抗蝕性能整體性呈現(xiàn)下降趨勢。
作為優(yōu)選,硅烷化處理時的溫度為32-38℃,pH為3.5-4.5,時間為80-100s。
作為優(yōu)選,所述的硅烷試劑通過7%乙烯基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與去離子水按體積比為4-8:92-96混合攪拌水解1-2h制得。
本發(fā)明中使用的硅烷試劑合成簡單,該無污染,硅烷化處理過程簡單,該硅烷試劑的分子含有X3Si(CH2)nY結(jié)構(gòu)(其中,X代表可水解基團,Y代表有機官能團)。有機官能團硅烷可水解為硅醇Si-OH,硅醇羥基在金屬基體表面形成氫鍵,進一步脫水形成Si-O-M(M為金屬基體),以共價鍵結(jié)合,同時硅醇分子間相互縮合成Si-O-Si鏈,最終聚合形成較厚的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)膜層,覆蓋在金屬基體表面,從而大幅度提高輸油管基體的耐蝕性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明輸油管的成分配伍合理,通過其組成元素及其元素之間產(chǎn)生的協(xié)同作用,提高輸油管的硬度、強度、抗腐蝕性等性能。
2、本發(fā)明輸油管先采用輔助陽極電鍍工藝在其表面電鍍鋅-鎳合金,再以硝酸鈰溶液為鈍化液進行鈍化,然后用水溶性防銹劑對未電鍍到的輸油管內(nèi)壁進行防銹處理,最后經(jīng)進行硅烷化處理的封閉處理,進一步提高輸油管的耐腐蝕性及機械性能。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1
將合金鋼加工成型,得輸油管坯件;所述的所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為:C:0.15%、Cr:1.4%、Si:0.18%、Mn:0.95%、Al:0.04%、N:0.012%、Ti:0.15%、P≤0.015%、S≤0.018%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
將輸油管坯件采用輔助陽極電鍍工藝在25℃的鋅-鎳電鍍液進行電鍍處理;所述電鍍液的成分為:氧化鋅6g/L,氫氧化鈉:120g/L、鎳:0.8g/L、添加劑:220ml;其中,輔助陽極電鍍工藝中輸油管坯件外設(shè)有外部陽極,輸油管坯件內(nèi)設(shè)有多孔塑料網(wǎng),多孔塑料網(wǎng)內(nèi)設(shè)有輔助陽極,用導線將輔助陽極和外部陽極相連;所述輔助陽極電鍍中分三階段進行:第一階段,電流密度為4.3A/dm2,電鍍時間為12min;第二階段,電流密度為2.8A/dm2,電鍍時間為40min;第三階段,切斷外部陽極電源,僅用輸油管坯件內(nèi)的輔助陽極進行管內(nèi)電鍍,電流密度為5.2A/dm2,電鍍時間為20min。
將電鍍后的輸油管坯件依次進行水洗、出光處理、鈍化處理、水洗、防銹處理,得輸油管半成品;其中,出光處理為普通常見的出光工藝,鈍化液的成分為:硝酸鈰:1.8g/L,促進劑H2O2:6ml/L,H3BO3緩沖劑:2g/L,pH至為2.2;防銹處理的溫度為40℃、pH值為11.4,時間為60s;所述防銹處理中防銹劑的成分為硅酸鈉210g/L,三乙醇胺1.3g/L,硼酸1.6g/L,乙二胺四乙酸0.16g/L,檸檬酸鈉0.55g/L,醋酸纖維素0.8g/L。
最后將輸油管半成品先浸入硅烷試劑中在溫度為35℃,pH為3.8的條件下進行硅烷化處理90s,硅烷試劑通過7%乙烯基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與去離子水按體積比為5:95混合攪拌水解1.5h制得;將硅烷化處理后的輸油管半成品取出干燥后再在封閉液中處理100s,其中封閉液的成分為9g/L的Na2MoO4.H2O,12g/L磷酸鹽,18g/L磷酸,pH為4.4,封閉處理的溫度為58℃。
實施例2
將合金鋼加工成型,得輸油管坯件;所述的所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為:C:0.16%、Cr:1.38%、Si:0.22%、Mn:1.08%、Al:0.042%、N:0.001%、Ti:0.18%、P≤0.015%、S≤0.018%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
將輸油管坯件采用輔助陽極電鍍工藝在28℃的鋅-鎳電鍍液進行電鍍處理;所述電鍍液的成分為:氧化鋅6g/L,氫氧化鈉:125g/L、鎳:0.7g/L、添加劑:280ml;其中,輔助陽極電鍍工藝中輸油管坯件外設(shè)有外部陽極,輸油管坯件內(nèi)設(shè)有多孔塑料網(wǎng),多孔塑料網(wǎng)內(nèi)設(shè)有輔助陽極,用導線將輔助陽極和外部陽極相連;所述輔助陽極電鍍中分三階段進行:第一階段,電流密度為4.4A/dm2,電鍍時間為8min;第二階段,電流密度為3.0A/dm2,電鍍時間為30min;第三階段,切斷外部陽極電源,僅用輸油管坯件內(nèi)的輔助陽極進行管內(nèi)電鍍,電流密度為4.6A/dm2,電鍍時間為22min。
將電鍍后的輸油管坯件依次進行水洗、出光處理、鈍化處理、水洗、防銹處理,得輸油管半成品;其中,出光處理為普通常見的出光工藝,鈍化液的成分為:硝酸鈰:2.2g/L,促進劑H2O2:7ml/L,H3BO3緩沖劑:2.2g/L,pH至為2.5;防銹處理的溫度為38℃、pH值為11.6,時間為80s;所述防銹處理中防銹劑的成分為硅酸鈉208g/L,三乙醇胺1.42g/L,硼酸1.58g/L,乙二胺四乙酸0.17g/L,檸檬酸鈉0.58g/L,醋酸纖維素0.9g/L。
最后將輸油管半成品先浸入硅烷試劑中在溫度為34℃,pH為3.8的條件下進行硅烷化處理85s,硅烷試劑通過7%乙烯基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與去離子水按體積比為6:94混合攪拌水解1.2h制得;將硅烷化處理后的輸油管半成品取出干燥后再在封閉液中處理120s,其中封閉液的成分為10g/L的Na2MoO4.H2O,11g/L磷酸鹽,15g/L磷酸,pH為4.5,封閉處理的溫度為60℃。
實施例3
將合金鋼加工成型,得輸油管坯件;所述的所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為:C:0.12%、Cr:1.5%、Si:0.15%、Mn:1.15%、Al:0.03%、N:0.008%、Ti:0.22%、P≤0.015%、S≤0.018%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
將輸油管坯件采用輔助陽極電鍍工藝在30℃的鋅-鎳電鍍液進行電鍍處理;所述電鍍液的成分為:氧化鋅7g/L,氫氧化鈉:130g/L、鎳:1g/L、添加劑:300ml;其中,輔助陽極電鍍工藝中輸油管坯件外設(shè)有外部陽極,輸油管坯件內(nèi)設(shè)有多孔塑料網(wǎng),多孔塑料網(wǎng)內(nèi)設(shè)有輔助陽極,用導線將輔助陽極和外部陽極相連;所述輔助陽極電鍍中分三階段進行:第一階段,電流密度為4.5A/dm2,電鍍時間為5min;第二階段,電流密度為3.2A/dm2,電鍍時間為20min;第三階段,切斷外部陽極電源,僅用輸油管坯件內(nèi)的輔助陽極進行管內(nèi)電鍍,電流密度為6A/dm2,電鍍時間為15min。
將電鍍后的輸油管坯件依次進行水洗、出光處理、鈍化處理、水洗、防銹處理,得輸油管半成品;其中,出光處理為普通常見的出光工藝,鈍化液的成分為:硝酸鈰:2.5g/L,促進劑H2O2:8ml/L,H3BO3緩沖劑:3g/L,pH至為3.2;防銹處理的溫度為45℃、pH值為11.8,時間為20s;所述防銹處理中防銹劑的成分為硅酸鈉220g/L,三乙醇胺1.5g/L,硼酸1.8g/L,乙二胺四乙酸0.18g/L,檸檬酸鈉0.6g/L,醋酸纖維素1.0g/L。
最后將輸油管半成品先浸入硅烷試劑中在溫度為38℃,pH為4.5的條件下進行硅烷化處理80s,硅烷試劑通過7%乙烯基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與去離子水按體積比為8:92混合攪拌水解1h制得;將硅烷化處理后的輸油管半成品取出干燥后再在封閉液中處理50s,其中封閉液的成分為11g/L的Na2MoO4.H2O,15g/L磷酸鹽,30g/L磷酸,pH為4.6,封閉處理的溫度為55℃。
實施例4
將合金鋼加工成型,得輸油管坯件;所述的所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為:C:0.18%、Cr:1.3%、Si:0.25%、Mn:0.8%、Al:0.05%、N:0.015%、Ti:0.12%、P≤0.015%、S≤0.018%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
將輸油管坯件采用輔助陽極電鍍工藝在20℃的鋅-鎳電鍍液進行電鍍處理;所述電鍍液的成分為:氧化鋅5g/L,氫氧化鈉:110g/L、鎳:0.6g/L、添加劑:150ml;其中,輔助陽極電鍍工藝中輸油管坯件外設(shè)有外部陽極,輸油管坯件內(nèi)設(shè)有多孔塑料網(wǎng),多孔塑料網(wǎng)內(nèi)設(shè)有輔助陽極,用導線將輔助陽極和外部陽極相連;所述輔助陽極電鍍中分三階段進行:第一階段,電流密度為4.2A/dm2,電鍍時間為15min;第二階段,電流密度為2.5A/dm2,電鍍時間為60min;第三階段,切斷外部陽極電源,僅用輸油管坯件內(nèi)的輔助陽極進行管內(nèi)電鍍,電流密度為3.7A/dm2,電鍍時間為25min。
將電鍍后的輸油管坯件依次進行水洗、出光處理、鈍化處理、水洗、防銹處理,得輸油管半成品;其中,出光處理為普通常見的出光工藝,鈍化液的成分為:硝酸鈰:2.5g/L,促進劑H2O2:8ml/L,H3BO3緩沖劑:3g/L,pH至為1.5;防銹處理的溫度為35℃、pH值為11,時間為120s;所述防銹處理中防銹劑的成分為硅酸鈉200g/L,三乙醇胺1.2g/L,硼酸1.5g/L,乙二胺四乙酸0.15g/L,檸檬酸鈉0.5g/L,醋酸纖維素0.5g/L。
最后將輸油管半成品先浸入硅烷試劑中在溫度為32℃,pH為3.5的條件下進行硅烷化處理100s,硅烷試劑通過7%乙烯基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與去離子水按體積比為4:96混合攪拌水解2h制得;將硅烷化處理后的輸油管半成品取出干燥后再在封閉液中處理150s,其中封閉液的成分為7g/L的Na2MoO4.H2O,10g/L磷酸鹽,10g/L磷酸,pH為4.2,封閉處理的溫度為62℃。
對比例1
與實施例1的區(qū)別僅在于,采用普通合金鋼加工輸油管。
對比例2
與實施例1的區(qū)別僅在于,采用普通電鍍工藝加工輸油管。
對比例3
與實施例1的區(qū)別僅在于,在加工輸油管過程中沒有經(jīng)過防銹處理。
對比例4
與實施例1的區(qū)別僅在于,采用普通的封閉劑進行處理,即未經(jīng)過硅烷化處理。
在上述實施例中未明確說明的工藝均為現(xiàn)有技術(shù)中普通常規(guī)的工藝,如加工成型、出光處理等。
將實施例1-4及對比例1-4中加工得到的輸油管進行性能測試,測試結(jié)果如表1所示。
表1:實施例1-4及對比例1-4中加工得到的輸油管的性能測試
表1中耐腐蝕性測試中的5%NaCl出現(xiàn)紅繡、大氣腐蝕出現(xiàn)紅繡200℃2h燒烤后出現(xiàn)紅繡測試均是以輸油管內(nèi)出現(xiàn)紅繡的時間。從表1可知,本發(fā)明輸油管采用配伍合理的合金鋼加工成輸油管,先在其表面通過輔助陽極工藝電鍍鋅-鎳合金,再以硝酸鈰溶液為鈍化液進行鈍化,然后用水溶性防銹劑對未電鍍到的輸油管內(nèi)壁進行防銹處理,最后經(jīng)進行硅烷化處理的封閉處理,大幅度提高輸油管的耐腐蝕性,尤其是較現(xiàn)有技術(shù)中輸油管內(nèi)外壁電鍍不均產(chǎn)生性能不穩(wěn)定的情況相比,本發(fā)明不僅加工簡便,還提高了管內(nèi)的耐腐蝕性,并且不影響過程中其他工藝,也不影響產(chǎn)品的其他性能。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。