專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種油管納米防腐涂層的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在油田注水井的注水井油管上加工納米復(fù)合涂層的方法，特別一種油管納米防腐涂層的制造方法。
背景技術(shù)：
：目前在石油
技術(shù)領(lǐng)域：
，采用納米復(fù)合涂料材料對(duì)現(xiàn)有的防腐油管進(jìn)行重防腐的情況比較多，但能夠耐得住15(TC的高溫，并在偏酸水性介質(zhì)中的并不多。對(duì)于油田使用的注水井油管的防腐涂層，在油井深度達(dá)到3000-5000米的時(shí)候，溫度達(dá)到80-150°C,要求涂層的耐溫性能達(dá)到150°C,而且抗?jié)B性要能耐住30-60Mpa強(qiáng)大水介質(zhì)滲透，附著力要能耐住油管自身的重量而引起涂層與鋼鐵拉伸，這就要求涂層既要耐溫，又要抗?jié)B又要附著力好，同時(shí)要耐得住包括硫化氫、氯化氫、氫氟酸、二氧化碳等酸性水介質(zhì)的腐蝕、侵蝕，還要阻止水垢在涂層表面的附著，而現(xiàn)有的防腐油管并不具備耐高溫、耐酸腐蝕、附著力大的技術(shù)性能，也不能有效阻止水垢附著在涂層表面上，因此在現(xiàn)有
技術(shù)領(lǐng)域：
中，缺乏制造具有上述耐高溫、耐酸腐蝕、附著力大等性能的油管納米防腐涂層的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種油管納米防腐涂層的制造方法，本方法適用于油田注水井的注水井油管表面及其他鋼結(jié)構(gòu)表面的防腐涂層加工工藝，通過(guò)該方法制得的納米復(fù)合涂層可同時(shí)兼有優(yōu)良的抗?jié)B性能、耐高溫性能以及良好的涂層附著力性能。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種油管納米防腐涂層的制造方法，其特征在于該方法具有下列步驟A、油管上的油污清理干凈，如無(wú)油污，直接進(jìn)行如下步驟；B、噴砂處理釆用噴砂的方式對(duì)油管的內(nèi)、外管壁的表面進(jìn)行處理，使油管內(nèi)、外周壁表面的噴砂等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)或Sa2.5級(jí)以上，表面錨紋度達(dá)到10-40微米；C、在完成上述步驟B之后的24小時(shí)之內(nèi)，將完成上述噴砂處理的油管放置于干燥的環(huán)境之中，并在油管內(nèi)、外管壁上分別涂覆納米復(fù)合涂層①對(duì)油管管體內(nèi)壁的涂覆方法一采用長(zhǎng)桿傳輸噴頭，在油管內(nèi)部的軸線(xiàn)上通過(guò)沿著平行于油管軸線(xiàn)以倒退行走的方式對(duì)內(nèi)周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中，油管自身圍繞其油管中心軸相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，以便對(duì)油管內(nèi)周壁涂層全覆蓋；對(duì)油管管體外壁的涂覆方法一在油管外部以其一端開(kāi)始，通過(guò)沿著平行于油管管壁行走的方式對(duì)外周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中油管自身相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，使底漆全面覆蓋油管內(nèi)周壁的表面；以便分別在油管內(nèi)、外周壁表面上形成各自的第一道底漆偶聯(lián)層，分別與被噴砂處理過(guò)的油管管體內(nèi)、外周壁表面裸露的鋼鐵底基附著，第一道底漆偶聯(lián)層的厚度為30-50微米，并在7(TC—100"C的環(huán)境中固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘；②在上述工序①的基礎(chǔ)上，分別在油管內(nèi)、外周壁上各自的第一道底漆偶聯(lián)層的表面上通過(guò)采用如工序①所述的涂覆方法噴涂由納米涂料組成的中間漆，以便分別在油管內(nèi)、外周壁上各自的第一道底漆偶聯(lián)層的表面上形成各自的第二道中間漆抗?jié)B層，第二道中間漆抗?jié)B層的厚度為40-60微米，并在70'C—10(TC的環(huán)境下固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘；③在上述工序②的基礎(chǔ)上，分別在油管內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層3和6的表面上通過(guò)采用如工序②所述的涂覆方法噴涂由納米涂料組成的表層漆，以便分別在油管內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層的表面上形成各自的第三道表面功能層，第三道表面功能層的厚度為30-50微米，在180—220。C的環(huán)境下交聯(lián)固化，交聯(lián)固化的時(shí)間為l一3小時(shí)；D、完成上述噴涂工序的油管的三層涂層的總厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后打包堆垛。即本法發(fā)明的涂覆工藝可由下述油管涂敷工藝流程表扼要表述油管涂敷工藝流程表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過(guò)本發(fā)明制得的分別在油管管體內(nèi)、外周壁上依次設(shè)置有三層由納米顆粒構(gòu)成的納米復(fù)合涂層，由于納米數(shù)量級(jí)的材料其物理性能發(fā)生了質(zhì)的變化，致使三層疊加在一起的納米復(fù)合涂層產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，大大提高了其抗?jié)B性能、耐高溫性能，具有良好的附著力性能，有效阻止水港附著在油管涂層表面上。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比分析1、涂層的附著力一般的涂層的附著力一般都在6-7MPa，本技術(shù)提供的涂層附著力大于8.OMPa;一般在8.2-8.6MPa之間。2、耐溫性能一般的重防腐涂層的耐溫性能相對(duì)比較差，在常溫的條件下可以呈現(xiàn)處比較好的各種性能，但在溫度高于10(TC、在水介質(zhì)中其各種性能大幅度下降，呈現(xiàn)出鼓泡、脫落的現(xiàn)象，而本技術(shù)提供的重防腐涂層在100-150。C以?xún)?nèi)各項(xiàng)性能能夠正常的發(fā)揮。3、抗?jié)B性由于涂層的構(gòu)成釆用納米粒子配伍、填料鱗片級(jí)配、片粒結(jié)合、互穿網(wǎng)絡(luò)的原理進(jìn)行實(shí)施，得到了抗?jié)B性極佳的表現(xiàn)，在15(TC的水介質(zhì)中耐到30-60MPa的壓力，充分的體現(xiàn)了高抗?jié)B性能。依據(jù)本發(fā)明所得到的納米復(fù)合涂層相對(duì)于現(xiàn)有納米復(fù)合涂層的技術(shù)，其可同時(shí)兼有優(yōu)良的抗?jié)B性能、耐高溫性能，其涂層的附著力好。依本發(fā)明方法所得的納米復(fù)合涂層經(jīng)試驗(yàn)證明，其依據(jù)試驗(yàn)而所得的對(duì)比參數(shù)如下表所示涂層附著力Pf(MPa)耐溫性能TTC)抗?jié)B性Pk(MPa),所處環(huán)境溫度達(dá)到150"C時(shí)本發(fā)明所得的納米復(fù)合涂層8.(KPf<8.6MPaIOO'C《T《150'C30MPa<Pk"0MPa現(xiàn)有技術(shù)中的納米復(fù)合涂層6MPa《Pf《7MPaPk<30MPa下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖l為通過(guò)本發(fā)明制得的油管內(nèi)、外周壁上的納米復(fù)合涂層的層狀結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式一種油管納米防腐涂層的制造方法，結(jié)合圖1及圖2所示，其特征在于該方法具有下列步驟A、油管上的油污清理干凈，如無(wú)油污，直接進(jìn)行如下步驟B;若油管為舊油管已附著部分油液，則對(duì)油管進(jìn)行除油處理將舊油管在除油液中進(jìn)行熱煮，直到附著的油液清除干凈為止，再用清水清洗千凈；若是新油管，將油管散開(kāi)在油管架上，將每根油管兩端的護(hù)絲卸除，采用人工的方式將絲扣上的護(hù)絲油清理干凈，將油管散開(kāi)在油管架上，對(duì)每根油管的內(nèi)、外表面進(jìn)行除油處理，若油管兩端還裝有護(hù)絲，則還需將每個(gè)油管兩端的護(hù)絲卸除；若油管上無(wú)油液和護(hù)絲，則直接釆用下述步驟B對(duì)油管的內(nèi)、外表面進(jìn)行噴砂處理；B、對(duì)其油管管體l的內(nèi)、外管壁的表面進(jìn)行噴砂處理:采用噴砂的方式對(duì)油管管體1的內(nèi)、外管壁的表面進(jìn)行處理，優(yōu)先采用的噴砂方式為是濕噴砂，使油管內(nèi)、外周壁表面的噴砂等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)或Sa2.5級(jí)以上，表面錨紋度達(dá)到610-40微米；為了使下一道涂覆步驟3中的第一道底漆偶聯(lián)層與被噴砂處理過(guò)的油管管體1內(nèi)、外周壁表面裸露的鋼鐵底基附著更加可靠牢固，最好能使油管管體1內(nèi)、外周壁表面的噴砂等級(jí)達(dá)到Sa3級(jí)(囯際普遍釆用的噴砂等級(jí)即表面清潔度通用標(biāo)準(zhǔn))，相當(dāng)于美國(guó)SSPC—SP5級(jí)，是工業(yè)上的最高表面處理級(jí)別，也叫做白色清理級(jí)(或白色級(jí))。優(yōu)選的表面錨紋度應(yīng)達(dá)到為15mm為佳，可用錨紋儀等工具或儀器對(duì)噴砂處理過(guò)的油管管體1內(nèi)、外周壁表面測(cè)量定其錨紋度。C、在完成上述步驟B之后的24小時(shí)之內(nèi)，將完成上述噴砂處理的油管放置于干燥的環(huán)境之中，并在油管內(nèi)、外管壁上分別涂覆納米復(fù)合涂層，對(duì)油管內(nèi)、外周壁表面的涂覆工序①對(duì)油管管體1內(nèi)壁的涂覆方法一對(duì)油管內(nèi)壁噴涂的方式為無(wú)氣噴涂，釆用長(zhǎng)桿傳輸噴頭，在油管管體l內(nèi)部的軸線(xiàn)上通過(guò)沿著平行于油管軸線(xiàn)以倒退行走的方式對(duì)內(nèi)周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中，油管自身圍繞其油管中心軸相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，以便使底漆全面覆蓋油管管體的內(nèi)周壁表面；對(duì)油管管體l外壁的涂覆方法一對(duì)油管外壁噴涂的方式為空氣噴涂，在油管外部以其一端開(kāi)始，通過(guò)沿著平行于油管管壁行走的方式對(duì)外周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中油管自身相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，使底漆全面覆蓋油管內(nèi)周壁的表面，以便分別在油管內(nèi)、外周壁表面上形成各自第一道底漆偶聯(lián)層4和5，分別與被噴砂處理過(guò)的油管內(nèi)、外周壁表面各自裸露的鋼鐵底基附著，第一道底漆偶聯(lián)層4或5的厚度為30-50微米，優(yōu)選厚度為35-45微米，并在70°C—IO(TC的環(huán)境中固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘，優(yōu)選的具體實(shí)施例選擇在8(TC的條件下固化，固化的優(yōu)選時(shí)間為30分鐘。檢測(cè)該第一道底漆偶聯(lián)層的厚度，以便調(diào)整下一道工序②中間漆抗?jié)B層3和6的厚度；②分別在油管管體1內(nèi)、外周壁表面上已附著的第一道底漆偶聯(lián)層的外表面上通過(guò)釆用如工序①所述的對(duì)油管內(nèi)、外周壁涂覆方法噴涂由納米涂料組成的中間漆，以便分別在油管管體l內(nèi)、外周壁上各自的第一道底漆偶聯(lián)層4和5的外表面上形成各自的第二道中間漆抗?jié)B層3和6，第二道中間漆抗?jié)B層3或6的厚度為40-60微米，優(yōu)選厚度為45-55微米，并在70'C—10(TC的環(huán)境下固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘，優(yōu)選的具體實(shí)施例選擇在80'C的條件下固化，固化的優(yōu)選時(shí)間為30分鐘，檢測(cè)該第二道中間漆抗?jié)B層3和6的厚度以便調(diào)整下一道工序③第三道表面功能層的厚度；③分別在油管管體1內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層3和6的表面上通過(guò)采用如工序①所述的對(duì)油管管體1內(nèi)、外周壁涂覆方法噴涂由納米涂料組成的表層漆，以便分別在油管管體l內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層3和6的外表面上形成第三道表面功能層2和7,第三道表面功能層2或7的的厚度為30-50微米，優(yōu)選厚度為35-45微米，并在180—22(TC的環(huán)境下交聯(lián)固化，交聯(lián)固化的時(shí)間為l一3小時(shí)，優(yōu)選的具體實(shí)施例選擇在200'C的條件下固化，固化的優(yōu)選時(shí)間為2小時(shí)。至此，完成油管管體l內(nèi)、外周壁的噴涂工序；D、對(duì)完成上述步驟C的三層納米復(fù)合涂層的總厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，油管管體l其內(nèi)、外壁上三層納米復(fù)合涂層的總厚度應(yīng)當(dāng)分別為100—140mm，合格后涂有納米復(fù)合涂層的油管打包堆垛。通過(guò)對(duì)發(fā)明的方法制得的納米復(fù)合涂層進(jìn)行檢驗(yàn)，其通過(guò)相關(guān)性能參數(shù)均符合達(dá)到相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本方法發(fā)明的適用范圍和應(yīng)用前景本技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要是針對(duì)油田注水井油管的內(nèi)外壁防腐涂層的加工，可以在工廠(chǎng)化生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行實(shí)施，成品防腐油管可以應(yīng)用到油田的注水井上，起到防腐、防裙的作用。權(quán)利要求1、一種油管納米防腐涂層的制造方法，包括油污處理步驟和噴砂處理步驟，其特征在于該方法具有下列步驟A、油管上的油污清理干凈，如無(wú)油污，直接進(jìn)行如下步驟；B、噴砂處理采用噴砂的方式對(duì)油管的內(nèi)、外管壁的表面進(jìn)行處理，使油管內(nèi)、外周壁表面的噴砂等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)或Sa2.5級(jí)以上，表面錨紋度達(dá)到10-40微米；C、在完成上述步驟B之后的24小時(shí)之內(nèi)，將完成上述噴砂處理的油管放置于干燥的環(huán)境之中，并在油管內(nèi)、外管壁上分別涂覆納米復(fù)合涂層①對(duì)油管管體內(nèi)壁的涂覆方法-采用長(zhǎng)桿傳輸噴頭，在油管內(nèi)部的軸線(xiàn)上通過(guò)沿著平行于油管軸線(xiàn)以倒退行走的方式對(duì)內(nèi)周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中，油管管體(1)自身圍繞其油管中心軸相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，以便對(duì)油管內(nèi)周壁涂層全覆蓋；對(duì)油管管體外壁的涂覆方法-在油管外部以其一端開(kāi)始，通過(guò)沿著平行于油管管壁行走的方式對(duì)外周壁的表面噴涂由納米涂料組成的底漆，在噴涂的過(guò)程中油管自身相應(yīng)配合旋轉(zhuǎn)，使底漆全面覆蓋油管內(nèi)周壁的表面；以便分別在油管內(nèi)、外周壁表面上形成各自的第一道底漆偶聯(lián)層(4)和(5)，分別與被噴砂處理過(guò)的油管管體(1)內(nèi)、外周壁表面各自裸露的鋼鐵底基附著，第一道底漆偶聯(lián)層(4)或(5)的厚度為30-50微米，并在70℃-100℃的環(huán)境中固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘；②在上述工序①的基礎(chǔ)上，分別在油管管體(1)內(nèi)、外周壁上各自的第一道底漆偶聯(lián)層的表面上通過(guò)采用如工序①所述的涂覆方法噴涂由納米涂料組成的中間漆，以便分別在油管管體(1)內(nèi)、外周壁上各自的第一道底漆偶聯(lián)層(4)和(5)的表面上形成各自的第二道中間漆抗?jié)B層(3)和(6)，第二道中間漆抗?jié)B層(3)或(6)的厚度為40-60微米，并在70℃-100℃的環(huán)境下固化，固化的時(shí)間為25-50分鐘；③在上述工序②的基礎(chǔ)上，分別在油管管體(1)內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層(3)和(6)的表面上通過(guò)采用如工序②所述的涂覆方法噴涂由納米涂料組成的表層漆，以便分別在油管管體1內(nèi)、外周壁各自的第二道中間漆抗?jié)B層(3)和(6)的表面上形成各自的第三道表面功能層(2)和(7)，第三道表面功能層(2)或(7)的厚度為30-50微米，在180-220℃的環(huán)境下交聯(lián)固化，交聯(lián)固化的時(shí)間為1-3小時(shí)；D、對(duì)完成上述步驟C的三層納米復(fù)合涂層的總厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后打包堆垛。2、根據(jù)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是如步驟A所述的油污清理的方法為若油管為舊油管已附著部分油液，則對(duì)油管進(jìn)行除油處理將舊油管在除油液中進(jìn)行熱煮，直到附著的油液清除干凈為止，再用清水清洗千凈；若是新油管，將油管散開(kāi)在油管架上，將每根油管兩端的護(hù)絲卸除，采用人工的方式將絲扣上的護(hù)絲油清理干凈。將油管散開(kāi)在油管架上，對(duì)每根油管的內(nèi)、外表面進(jìn)行除油處理，若油管兩端還裝有護(hù)絲，則還需將每個(gè)油管兩端的護(hù)絲卸除；若油管上無(wú)油液和護(hù)絲，則直接采用上述步驟B對(duì)油管的內(nèi)、外表面進(jìn)行噴砂處理。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟C中對(duì)油管內(nèi)壁噴涂的方式為無(wú)氣噴涂。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟C中對(duì)油管外壁噴涂的方式為空氣噴涂。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是對(duì)于完成權(quán)利要求1所述的油其內(nèi)、外壁上三層納米復(fù)合涂層的總厚度分別為100—140mm。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟C工序①中，第一道底漆偶聯(lián)層(4)或(5)的優(yōu)選厚度為35-45微米，在8(TC的條件下固化，固化的優(yōu)選時(shí)間為30分鐘。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟C工序②中，第二道中間漆抗?jié)B層(3)或(6)的優(yōu)選厚度為45-55微米，在8(TC的條件下固化，固化的優(yōu)選時(shí)間為30分鐘。8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟C工序③中，第三道表面功能層(2)或(7)的優(yōu)選厚度為35-45微米，在20(TC的條件下交聯(lián)固化，交聯(lián)固化的優(yōu)選時(shí)間為2小時(shí)。9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟B中，采用的噴砂方式為是濕噴砂。10、根據(jù)權(quán)利要求2所述的油管納米防腐涂層的制造方法，其特征是在上述步驟B中，使油管內(nèi)、外周壁表面的噴砂等級(jí)達(dá)到Sa3級(jí)，表面錨紋度為15_20咖。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種油管納米防腐涂層的制造方法，包括對(duì)油管內(nèi)、外周壁表面的除油處理和噴砂處理，將納米涂料漆以噴涂的方式對(duì)油管內(nèi)、外周壁表面分別依次涂覆三層納米漆涂層，在油管內(nèi)、外周壁制得里三層、外三層的納米復(fù)合涂層。該制得的三層由納米顆粒構(gòu)成的納米復(fù)合涂層同時(shí)兼有優(yōu)良的抗?jié)B性能、耐高溫性能以及良好的涂層附著力性能。文檔編號(hào)F16L58/02GK101625063SQ200910113349公開(kāi)日2010年1月13日申請(qǐng)日期2009年6月3日優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日發(fā)明者張朝軍,斌王,忠韓申請(qǐng)人:克拉瑪依市科能防腐技術(shù)有限責(zé)任公司