专利名称：：一种油管纳米防腐涂层的制造方法
技术领域：
：本发明涉及在油田注水井的注水井油管上加工纳米复合涂层的方法，特别一种油管纳米防腐涂层的制造方法。
背景技术：
：目前在石油
技术领域：
，采用纳米复合涂料材料对现有的防腐油管进行重防腐的情况比较多，但能够耐得住15(TC的高温，并在偏酸水性介质中的并不多。对于油田使用的注水井油管的防腐涂层，在油井深度达到3000-5000米的时候，温度达到80-150°C,要求涂层的耐温性能达到150°C,而且抗渗性要能耐住30-60Mpa强大水介质渗透，附着力要能耐住油管自身的重量而引起涂层与钢铁拉伸，这就要求涂层既要耐温，又要抗渗又要附着力好，同时要耐得住包括硫化氢、氯化氢、氢氟酸、二氧化碳等酸性水介质的腐蚀、侵蚀，还要阻止水垢在涂层表面的附着，而现有的防腐油管并不具备耐高温、耐酸腐蚀、附着力大的技术性能，也不能有效阻止水垢附着在涂层表面上，因此在现有
技术领域：
中，缺乏制造具有上述耐高温、耐酸腐蚀、附着力大等性能的油管纳米防腐涂层的方法。
发明内容本发明的目的在于提供一种油管纳米防腐涂层的制造方法，本方法适用于油田注水井的注水井油管表面及其他钢结构表面的防腐涂层加工工艺，通过该方法制得的纳米复合涂层可同时兼有优良的抗渗性能、耐高温性能以及良好的涂层附着力性能。本发明的目的是这样实现的，一种油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征在于该方法具有下列步骤A、油管上的油污清理干净，如无油污，直接进行如下步骤；B、喷砂处理釆用喷砂的方式对油管的内、外管壁的表面进行处理，使油管内、外周壁表面的喷砂等级达到Sa2.5级或Sa2.5级以上，表面锚紋度达到10-40微米；C、在完成上述步骤B之后的24小时之内，将完成上述喷砂处理的油管放置于干燥的环境之中，并在油管内、外管壁上分别涂覆纳米复合涂层①对油管管体内壁的涂覆方法一采用长杆传输喷头，在油管内部的轴线上通过沿着平行于油管轴线以倒退行走的方式对内周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中，油管自身围绕其油管中心轴相应配合旋转，以便对油管内周壁涂层全覆盖；对油管管体外壁的涂覆方法一在油管外部以其一端开始，通过沿着平行于油管管壁行走的方式对外周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中油管自身相应配合旋转，使底漆全面覆盖油管内周壁的表面；以便分别在油管内、外周壁表面上形成各自的第一道底漆偶联层，分别与被喷砂处理过的油管管体内、外周壁表面裸露的钢铁底基附着，第一道底漆偶联层的厚度为30-50微米，并在7(TC—100"C的环境中固化，固化的时间为25-50分钟；②在上述工序①的基础上，分别在油管内、外周壁上各自的第一道底漆偶联层的表面上通过采用如工序①所述的涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的中间漆，以便分别在油管内、外周壁上各自的第一道底漆偶联层的表面上形成各自的第二道中间漆抗滲层，第二道中间漆抗渗层的厚度为40-60微米，并在70'C—10(TC的环境下固化，固化的时间为25-50分钟；③在上述工序②的基础上，分别在油管内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层3和6的表面上通过采用如工序②所述的涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的表层漆，以便分别在油管内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层的表面上形成各自的第三道表面功能层，第三道表面功能层的厚度为30-50微米，在180—220。C的环境下交联固化，交联固化的时间为l一3小时；D、完成上述喷涂工序的油管的三层涂层的总厚度进行检验，合格后打包堆垛。即本法发明的涂覆工艺可由下述油管涂敷工艺流程表扼要表述油管涂敷工艺流程表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通过本发明制得的分别在油管管体内、外周壁上依次设置有三层由纳米颗粒构成的纳米复合涂层，由于纳米数量级的材料其物理性能发生了质的变化，致使三层叠加在一起的纳米复合涂层产生复合效应，大大提高了其抗滲性能、耐高温性能，具有良好的附着力性能，有效阻止水港附着在油管涂层表面上。本技术与现有技术的对比分析1、涂层的附着力一般的涂层的附着力一般都在6-7MPa，本技术提供的涂层附着力大于8.OMPa;一般在8.2-8.6MPa之间。2、耐温性能一般的重防腐涂层的耐温性能相对比较差，在常温的条件下可以呈现处比较好的各种性能，但在温度高于10(TC、在水介质中其各种性能大幅度下降，呈现出鼓泡、脱落的现象，而本技术提供的重防腐涂层在100-150。C以内各项性能能够正常的发挥。3、抗渗性由于涂层的构成釆用纳米粒子配伍、填料鳞片级配、片粒结合、互穿网络的原理进行实施，得到了抗渗性极佳的表现，在15(TC的水介质中耐到30-60MPa的压力，充分的体现了高抗渗性能。依据本发明所得到的纳米复合涂层相对于现有纳米复合涂层的技术，其可同时兼有优良的抗渗性能、耐高温性能，其涂层的附着力好。依本发明方法所得的纳米复合涂层经试验证明，其依据试验而所得的对比参数如下表所示涂层附着力Pf(MPa)耐温性能TTC)抗渗性Pk(MPa),所处环境温度达到150"C时本发明所得的纳米复合涂层8.(KPf<8.6MPaIOO'C《T《150'C30MPa<Pk"0MPa现有技术中的纳米复合涂层6MPa《Pf《7MPaPk<30MPa下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。图l为通过本发明制得的油管内、外周壁上的纳米复合涂层的层状结构示意图2为图1中A处的放大结构示意图。具体实施例方式一种油管纳米防腐涂层的制造方法，结合图1及图2所示，其特征在于该方法具有下列步骤A、油管上的油污清理干净，如无油污，直接进行如下步骤B;若油管为旧油管已附着部分油液，则对油管进行除油处理将旧油管在除油液中进行热煮，直到附着的油液清除干净为止，再用清水清洗千净；若是新油管，将油管散开在油管架上，将每根油管两端的护丝卸除，采用人工的方式将丝扣上的护丝油清理干净，将油管散开在油管架上，对每根油管的内、外表面进行除油处理，若油管两端还装有护丝，则还需将每个油管两端的护丝卸除；若油管上无油液和护丝，则直接釆用下述步骤B对油管的内、外表面进行喷砂处理；B、对其油管管体l的内、外管壁的表面进行喷砂处理:采用喷砂的方式对油管管体1的内、外管壁的表面进行处理，优先采用的喷砂方式为是湿喷砂，使油管内、外周壁表面的喷砂等级达到Sa2.5级或Sa2.5级以上，表面锚紋度达到610-40微米；为了使下一道涂覆步骤3中的第一道底漆偶联层与被喷砂处理过的油管管体1内、外周壁表面裸露的钢铁底基附着更加可靠牢固，最好能使油管管体1内、外周壁表面的喷砂等级达到Sa3级(囯际普遍釆用的喷砂等级即表面清洁度通用标准)，相当于美国SSPC—SP5级，是工业上的最高表面处理级别，也叫做白色清理级(或白色级)。优选的表面锚紋度应达到为15mm为佳，可用锚紋仪等工具或仪器对喷砂处理过的油管管体1内、外周壁表面测量定其锚紋度。C、在完成上述步骤B之后的24小时之内，将完成上述喷砂处理的油管放置于干燥的环境之中，并在油管内、外管壁上分别涂覆纳米复合涂层，对油管内、外周壁表面的涂覆工序①对油管管体1内壁的涂覆方法一对油管内壁喷涂的方式为无气喷涂，釆用长杆传输喷头，在油管管体l内部的轴线上通过沿着平行于油管轴线以倒退行走的方式对内周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中，油管自身围绕其油管中心轴相应配合旋转，以便使底漆全面覆盖油管管体的内周壁表面；对油管管体l外壁的涂覆方法一对油管外壁喷涂的方式为空气喷涂，在油管外部以其一端开始，通过沿着平行于油管管壁行走的方式对外周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中油管自身相应配合旋转，使底漆全面覆盖油管内周壁的表面，以便分别在油管内、外周壁表面上形成各自第一道底漆偶联层4和5，分别与被喷砂处理过的油管内、外周壁表面各自裸露的钢铁底基附着，第一道底漆偶联层4或5的厚度为30-50微米，优选厚度为35-45微米，并在70°C—IO(TC的环境中固化，固化的时间为25-50分钟，优选的具体实施例选择在8(TC的条件下固化，固化的优选时间为30分钟。检测该第一道底漆偶联层的厚度，以便调整下一道工序②中间漆抗渗层3和6的厚度；②分别在油管管体1内、外周壁表面上已附着的第一道底漆偶联层的外表面上通过釆用如工序①所述的对油管内、外周壁涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的中间漆，以便分别在油管管体l内、外周壁上各自的第一道底漆偶联层4和5的外表面上形成各自的第二道中间漆抗渗层3和6，第二道中间漆抗渗层3或6的厚度为40-60微米，优选厚度为45-55微米，并在70'C—10(TC的环境下固化，固化的时间为25-50分钟，优选的具体实施例选择在80'C的条件下固化，固化的优选时间为30分钟，检测该第二道中间漆抗渗层3和6的厚度以便调整下一道工序③第三道表面功能层的厚度；③分别在油管管体1内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层3和6的表面上通过采用如工序①所述的对油管管体1内、外周壁涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的表层漆，以便分别在油管管体l内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层3和6的外表面上形成第三道表面功能层2和7,第三道表面功能层2或7的的厚度为30-50微米，优选厚度为35-45微米，并在180—22(TC的环境下交联固化，交联固化的时间为l一3小时，优选的具体实施例选择在200'C的条件下固化，固化的优选时间为2小时。至此，完成油管管体l内、外周壁的喷涂工序；D、对完成上述步骤C的三层纳米复合涂层的总厚度进行检验，油管管体l其内、外壁上三层纳米复合涂层的总厚度应当分别为100—140mm，合格后涂有纳米复合涂层的油管打包堆垛。通过对发明的方法制得的纳米复合涂层进行检验，其通过相关性能参数均符合达到相关参数指标，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本方法发明的适用范围和应用前景本技术的开发主要是针对油田注水井油管的内外壁防腐涂层的加工，可以在工厂化生产线上进行实施，成品防腐油管可以应用到油田的注水井上，起到防腐、防裙的作用。权利要求1、一种油管纳米防腐涂层的制造方法，包括油污处理步骤和喷砂处理步骤，其特征在于该方法具有下列步骤A、油管上的油污清理干净，如无油污，直接进行如下步骤；B、喷砂处理采用喷砂的方式对油管的内、外管壁的表面进行处理，使油管内、外周壁表面的喷砂等级达到Sa2.5级或Sa2.5级以上，表面锚纹度达到10-40微米；C、在完成上述步骤B之后的24小时之内，将完成上述喷砂处理的油管放置于干燥的环境之中，并在油管内、外管壁上分别涂覆纳米复合涂层①对油管管体内壁的涂覆方法-采用长杆传输喷头，在油管内部的轴线上通过沿着平行于油管轴线以倒退行走的方式对内周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中，油管管体(1)自身围绕其油管中心轴相应配合旋转，以便对油管内周壁涂层全覆盖；对油管管体外壁的涂覆方法-在油管外部以其一端开始，通过沿着平行于油管管壁行走的方式对外周壁的表面喷涂由纳米涂料组成的底漆，在喷涂的过程中油管自身相应配合旋转，使底漆全面覆盖油管内周壁的表面；以便分别在油管内、外周壁表面上形成各自的第一道底漆偶联层(4)和(5)，分别与被喷砂处理过的油管管体(1)内、外周壁表面各自裸露的钢铁底基附着，第一道底漆偶联层(4)或(5)的厚度为30-50微米，并在70℃-100℃的环境中固化，固化的时间为25-50分钟；②在上述工序①的基础上，分别在油管管体(1)内、外周壁上各自的第一道底漆偶联层的表面上通过采用如工序①所述的涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的中间漆，以便分别在油管管体(1)内、外周壁上各自的第一道底漆偶联层(4)和(5)的表面上形成各自的第二道中间漆抗渗层(3)和(6)，第二道中间漆抗渗层(3)或(6)的厚度为40-60微米，并在70℃-100℃的环境下固化，固化的时间为25-50分钟；③在上述工序②的基础上，分别在油管管体(1)内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层(3)和(6)的表面上通过采用如工序②所述的涂覆方法喷涂由纳米涂料组成的表层漆，以便分别在油管管体1内、外周壁各自的第二道中间漆抗渗层(3)和(6)的表面上形成各自的第三道表面功能层(2)和(7)，第三道表面功能层(2)或(7)的厚度为30-50微米，在180-220℃的环境下交联固化，交联固化的时间为1-3小时；D、对完成上述步骤C的三层纳米复合涂层的总厚度进行检验，合格后打包堆垛。2、根据利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是如步骤A所述的油污清理的方法为若油管为旧油管已附着部分油液，则对油管进行除油处理将旧油管在除油液中进行热煮，直到附着的油液清除干净为止，再用清水清洗千净；若是新油管，将油管散开在油管架上，将每根油管两端的护丝卸除，采用人工的方式将丝扣上的护丝油清理干净。将油管散开在油管架上，对每根油管的内、外表面进行除油处理，若油管两端还装有护丝，则还需将每个油管两端的护丝卸除；若油管上无油液和护丝，则直接采用上述步骤B对油管的内、外表面进行喷砂处理。3、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤C中对油管内壁喷涂的方式为无气喷涂。4、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤C中对油管外壁喷涂的方式为空气喷涂。5、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是对于完成权利要求1所述的油其内、外壁上三层纳米复合涂层的总厚度分别为100—140mm。6、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤C工序①中，第一道底漆偶联层(4)或(5)的优选厚度为35-45微米，在8(TC的条件下固化，固化的优选时间为30分钟。7、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤C工序②中，第二道中间漆抗渗层(3)或(6)的优选厚度为45-55微米，在8(TC的条件下固化，固化的优选时间为30分钟。8、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤C工序③中，第三道表面功能层(2)或(7)的优选厚度为35-45微米，在20(TC的条件下交联固化，交联固化的优选时间为2小时。9、根据权利要求l所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤B中，采用的喷砂方式为是湿喷砂。10、根据权利要求2所述的油管纳米防腐涂层的制造方法，其特征是在上述步骤B中，使油管内、外周壁表面的喷砂等级达到Sa3级，表面锚紋度为15_20咖。全文摘要本发明公开了一种油管纳米防腐涂层的制造方法，包括对油管内、外周壁表面的除油处理和喷砂处理，将纳米涂料漆以喷涂的方式对油管内、外周壁表面分别依次涂覆三层纳米漆涂层，在油管内、外周壁制得里三层、外三层的纳米复合涂层。该制得的三层由纳米颗粒构成的纳米复合涂层同时兼有优良的抗渗性能、耐高温性能以及良好的涂层附着力性能。文档编号F16L58/02GK101625063SQ200910113349公开日2010年1月13日申请日期2009年6月3日优先权日2009年6月3日发明者张朝军,斌王,忠韩申请人:克拉玛依市科能防腐技术有限责任公司