一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道及制備方法
【專利摘要】一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道及制備方法是一種油田用輸油管道技術(shù)，它是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉50-100kg、碳化硅30-70kg、氧化鋁65-150kg、氧化鋯20-50kg;在B組分中，膠100-240kg、促進(jìn)劑100-240kg。
【專利說(shuō)明】一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道及制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種油田用輸油管道技術(shù)，尤其一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道及制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】:碳纖維實(shí)質(zhì)上是含碳量在90%以上的纖維，最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域、飛機(jī)制造、導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星、艦船、兵工武器等行業(yè)。近年來(lái)碳纖維在民用方面也得到發(fā)展，如體育用品、汽車工業(yè)、飛機(jī)制造以及橋梁加固、房屋抗震等領(lǐng)域。目前，在石油管線，儲(chǔ)罐防腐及修復(fù)領(lǐng)域還處于空白狀態(tài)。根據(jù)我國(guó)的油田情況，每年都有上萬(wàn)噸的油管消耗量，是采油方面和井下作業(yè)方面的主要耗材之一，在這方面一直沒(méi)有一個(gè)成熟的技術(shù)。每年給油田造成上百億元的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、低碳的一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道及制備方法，它解決了目前技術(shù)的難題，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉50-100kg、碳化硅30-70kg、氧化鋁65_150kg、氧化鋯20-50kg;在B組分中，膠100-240kg、促進(jìn)劑100_240kg ;其制備方法是，第一步將A組分的原料放進(jìn)容器內(nèi)混合攪拌均勻；第二步用研磨機(jī)研磨，細(xì)度達(dá)到200-400目；第三步加溫120-200度；第四步加入B組分中的膠和促進(jìn)劑，繼續(xù)攪拌混合均勻；第五步將管壁除銹，達(dá)到SA2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即可；第五步用噴槍將純碳粉噴到油管內(nèi)表層面，第一遍厚度為50-75微米，待5-10小時(shí)后，第二遍用噴槍將復(fù)合材料噴到純碳粉上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第三遍用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第四遍為表層，用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的外邊，厚度50-75微米；待7-12小時(shí)后，第五遍用噴槍將A組分噴到表層的外邊，厚度40-60微米，加溫110-150度；第六步固化，養(yǎng)護(hù)期3-5天成為成品。
[0004]本發(fā)明抗拉強(qiáng)度3113MPa ;受拉彈性模量2.1lXlOMPa;伸長(zhǎng)率10.51%;彎曲強(qiáng)度625.33MPa ;層間剪切強(qiáng)度38.23MPa ;仰貼條件下纖維復(fù)合材料與混凝土的正拉粘結(jié)強(qiáng)度
4.823MPa ;單位面積質(zhì)量300g/m2 ;金屬材料力學(xué)性能指標(biāo):管件，抗拉強(qiáng)度達(dá)到650 MPa ；彎曲角度150度；彎曲結(jié)果，碳纖維未剝離。
[0005]本發(fā)明是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉70_80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁 95-120kg、氧化鋯 30_40kg;在 B 組分中，膠 150_190kg、促進(jìn)劑 150_190kg。
[0006]本發(fā)明是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉70_80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁105-110kg、氧化鋯30-40kg;在B組分中，膠160_180kg、促進(jìn)劑160-180kg。
[0007]本發(fā)明的意義是:本發(fā)明耐腐蝕、耐磨、強(qiáng)度大、耐高溫、壽命長(zhǎng)；碳纖維材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，具有抗高堿、高酸、高鹽，抗各種化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境變化的能力強(qiáng)，以及抗高溫、抗疲勞、耐久性優(yōu)良。因而用碳纖維材料內(nèi)襯加固后的油管、儲(chǔ)油罐等構(gòu)件具有良好的耐腐蝕性、抗老化性和耐久性。
[0008]碳纖維材料強(qiáng)度一般為鋼材的6?10倍，拉強(qiáng)度3200-4000mpa，彈性模量與鋼材在同一水平線上并略有提高。由于其優(yōu)異的物理力學(xué)性能，在對(duì)儲(chǔ)油罐、油管等結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)過(guò)程中可以利用其高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)來(lái)提高構(gòu)件的抗剪承載力和封閉性，改善其受力性能，達(dá)到既防腐又高效加固的目的。
[0009]由于碳纖維材料是一種柔性材料，所以這種防腐、內(nèi)襯、加固技術(shù)可方便地應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)形狀的油管和儲(chǔ)油罐等石油行業(yè)構(gòu)件的防腐，且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀。同時(shí)，由于其粘結(jié)性極強(qiáng)，能夠牢固地附著于油管、儲(chǔ)油罐等構(gòu)件表面，因此，具有很好的抗蠕變、耐磨損、抗震性能。
[0010]碳纖維材料質(zhì)量輕且厚度薄，經(jīng)加固修補(bǔ)后的油管、儲(chǔ)油罐等構(gòu)件，基本上不增加原結(jié)構(gòu)的自重及尺寸，不增加結(jié)構(gòu)荷載，不影響油管排液量，不用更換抽油桿、泵規(guī)格。
[0011]【具體實(shí)施方式】:實(shí)施例1、本發(fā)明是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉50-100kg、碳化硅30-70kg、氧化鋁65-150kg、氧化鋯20_50kg;在B組分中，膠100-240kg、促進(jìn)劑100-240kg ;其制備方法是，第一步將A組分的原料放進(jìn)容器內(nèi)混合攪拌均勻；第二步用研磨機(jī)研磨，細(xì)度達(dá)到200-400目；第三步加溫120-200度；第四步加入B組分中的膠和促進(jìn)劑，繼續(xù)攪拌混合均勻；第五步將管壁除銹，達(dá)到SA2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即可；第五步用噴槍將純碳粉噴到油管內(nèi)表層面，第一遍厚度為50-75微米，待5-10小時(shí)后，第二遍用噴槍將復(fù)合材料噴到純碳粉上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第三遍用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第四遍為表層，用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的外邊，厚度50-75微米；待7-12小時(shí)后，第五遍用噴槍將A組分噴到表層的外邊，厚度40-60微米，加溫110-150度；第六步固化，養(yǎng)護(hù)期3-5天成為成品。
[0012]實(shí)施例2、本發(fā)明抗拉強(qiáng)度3113MPa ;受拉彈性模量2.1lXlOMPa;伸長(zhǎng)率10.51%;彎曲強(qiáng)度625.33MPa ;層間剪切強(qiáng)度38.23MPa ;仰貼條件下纖維復(fù)合材料與混凝土的正拉粘結(jié)強(qiáng)度4.823MPa ;單位面積質(zhì)量300g/m2 ;金屬材料力學(xué)性能指標(biāo):管件，抗拉強(qiáng)度達(dá)到650 MPa ;彎曲角度150度；彎曲結(jié)果，碳纖維未剝離。
[0013]實(shí)施例3、本發(fā)明是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉70_80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁95-120kg、氧化鋯30_40kg;在B組分中，膠150_190kg、促進(jìn)劑150-190kg。
[0014]實(shí)施例4、本發(fā)明是由A組分和B組分組成的，在A組分中，碳纖維粉70_80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁105-110kg、氧化鋯30-40kg;在B組分中，膠160_180kg、促進(jìn)劑160-180kg。
【權(quán)利要求】
1.一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道，它是由A組分和B組分組成的，其特征是:在A組分中，碳纖維粉50-100kg、碳化硅30-70kg、氧化鋁65-150kg、氧化鋯20_50kg;在B組分中，膠100-240kg、促進(jìn)劑100-240kg ;其制備方法是，第一步將A組分的原料放進(jìn)容器內(nèi)混合攪拌均勻；第二步用研磨機(jī)研磨，細(xì)度達(dá)到200-400目；第三步加溫120-200度；第四步加入B組分中的膠和促進(jìn)劑，繼續(xù)攪拌混合均勻；第五步將管壁除銹，達(dá)到SA2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即可；第五步用噴槍將純碳粉噴到油管內(nèi)表層面，第一遍厚度為50-75微米，待5-10小時(shí)后，第二遍用噴槍將復(fù)合材料噴到純碳粉上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第三遍用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的上邊，厚度80-120微米；待7-12小時(shí)后，第四遍為表層，用噴槍將復(fù)合材料噴到復(fù)合材料的外邊，厚度50-75微米；待7-12小時(shí)后，第五遍用噴槍將A組分噴到表層的外邊，厚度40-60微米，加溫110-150度；第六步固化，養(yǎng)護(hù)期3-5天成為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道，其特征是:抗拉強(qiáng)度3113MPa ;受拉彈性模量2.1lXlOMPa;伸長(zhǎng)率10.51%;彎曲強(qiáng)度625.33MPa ;層間剪切強(qiáng)度38.23MPa ;仰貼條件下纖維復(fù)合材料與混凝土的正拉粘結(jié)強(qiáng)度4.823MPa ;單位面積質(zhì)量300g/m2 ;金屬材料力學(xué)性能指標(biāo):管件，抗拉強(qiáng)度達(dá)到650 MPa ;彎曲角度150度；彎曲結(jié)果，碳纖維未剝離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道，其特征是:在A組分中，碳纖維粉70-80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁95-120kg、氧化鋯30_40kg;在B組分中，膠150-190kg、促進(jìn)劑 150-190kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有碳纖維內(nèi)涂層的輸油管道，其特征是:在A組分中，碳纖維粉70-80kg、碳化硅40-60kg、氧化鋁105-110kg、氧化鋯30_40kg;在B組分中，膠160-180kg、促進(jìn)劑 160-180kg。
【文檔編號(hào)】B05D7/22GK103775754SQ201310729946
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】孫家成, 范錫彥 申請(qǐng)人:孫家成