一种腐蚀监测涂层的制作方法

文档序号:11579045阅读:356来源:国知局

本发明涉及一种监测管道或设备腐蚀程度的涂层,特别是一种腐蚀监测涂层,属于腐蚀监检测技术领域。



背景技术:

对于含硫化氢的气田而言,管道或设备的局部腐蚀穿孔会造成含硫化氢等有毒有害气体泄漏,引发严重的安全风险。采取有效措施,监测管道腐蚀泄漏风险,保证系统安全生产,是高含硫气田防腐工作的目标。目前,管道或设备的腐蚀监测方法分为在线腐蚀监测方法和离线腐蚀监测方法两种,在线腐蚀监测方法包括腐蚀挂片监测、电感或电阻探针监测、电指纹腐蚀监测系统(fsm)、超声波定点壁厚检测系统等方法,其中腐蚀挂片监测、电感或电阻探针监测主要将腐蚀挂片、电感或电阻探针固定在管道或设备的腐蚀介质中,监测介质的腐蚀性能,只能间接判断该监测位置管道或设备的腐蚀程度,无法准确定位具体腐蚀部位及管道或设备本体的腐蚀情况;电指纹腐蚀监测系统(fsm)通过识别腐蚀导致的管道或设备的壁厚变化引起电位差变化进而确定管道或设备的腐蚀程度,超声波定点壁厚检测系统通过超声波信号识别管道或设备的壁厚变化进而确定管道或设备的腐蚀程度,这两种监测方法价格昂贵,仅用于管道或设备可能存在腐蚀风险高的焊缝及介质发生严重冲刷处等部分区域,无法对整条管线或整体设备进行测试。

离线腐蚀监测方法包括智能检测、超声波、超声导波等方法,智能检测技术采用高清晰度漏磁内检测器对管道金属损失、焊缝异常等特征进行检测;超声波检测通过控制高频声束在被检测的管道或设备壁面中传播及回波,形成材料内部结构详图检测;超声导波检测技术利用低频扭曲波或纵波在管道或设备壁面中传播,遇缺陷反射,发生磁致伸缩逆效应而实现管道或设备的检测,上述三种离线腐蚀监测方法均只能阶段性进行,无法做到实时监测,并且价格昂贵,监测过程费时费力。

zl201010585395.8公开了一种电偶电化学噪声腐蚀监测探针,包括用于产生电偶电化学噪声电位和电流信号的平面多电极电偶电化学噪声测试组件和用于控制各电极片的短接方式的控制开关,该监测探针利用电偶电化学噪声对管道或设备在腐蚀性气相环境中腐蚀的趋势进行监测,因此只能监测管道或设备内部容纳介质的腐蚀趋势,无法确定管道或设备发生腐蚀的具体位置;zl201110087769.8公开了一种激光超声检测装置,由携带激光超声监测系统的爬行小车、光纤以及外部控制台构成,通过操纵小车在管道内运动进行检验,上述装置能够针对管道进行内壁表面损伤、管道壁内缺陷等问题进行激光超声检测,若管道或设备内存在高含硫天然气等强腐蚀性介质,该检测装置自身易腐蚀损伤,并且只能对停产的管道或设备进行检测,影响管道或设备的正常运行。



技术实现要素:

本发明的目的是解决现有技术存在的管道或设备腐蚀发生的具体位置定位不够准确以及高含硫环境下易造成检测设备损伤且操作复杂等缺陷,提供一种腐蚀监测涂层。

本发明基于硫化氢腐蚀的特点,在硫化氢对管道或设备腐蚀过程中,腐蚀阴极产生的氢原子渗透进入金属基体内部并扩散至管道或设备的外壁,发明人发现可使氢敏变色材料接触氢原子发生颜色的变化,基于这一现象,提出了如下技术方案:

一种腐蚀监测涂层,由氢敏变色材料和成膜材料按照以下质量百分比混合而成:氢敏变色材料1-50%,固化剂1-10%,余量为环氧树脂。

所述的氢敏变色材料为三氧化钨wo3、镁镧中间合金mg-la、la-mg-ni系合金la-mg-ni、la-mg-ni-pd或la-mg-ni-al。

所述的固化剂为乙二胺或三乙烯四胺。

本发明的有益效果是:本发明在成膜材料中混合氢敏变色材料,该材料遇到原子氢发生反应,导致腐蚀监测涂层颜色发生改变,进而识别管道或设备局部腐蚀位置的腐蚀程度,达到对于局部腐蚀产生“透视涂层”的效果;成膜材料选择能够涂覆在管道外表面形成涂层的透明材质,防止成膜材料的颜色对腐蚀检测涂层颜色变化的干扰;使用本发明还能够对含硫化氢条件下管道或设备的材质选择提供参考。

附图说明

图1是本发明的实验装置示意图。

具体实施方式

实施例1:

在反应釜中按质量百分比将15%的三氧化钨wo3加入到79.44%的环氧树脂中,机械搅拌速度300r/min,搅拌时间30min,静止30min,然后加入5.56%乙二胺搅拌均匀,常温干燥固化12h,即为腐蚀监测涂层。

实施例2:

在反应釜中按质量百分比将50%的三氧化钨wo3加入到46.73%的环氧树脂中,机械搅拌速度300r/min,搅拌时间30min,静止30min,然后加入3.27%乙二胺搅拌均匀,常温干燥固化12h,即为腐蚀监测涂层。

实施例3-8的制备方法与实施例1相同,具体成分见表1。

表1腐蚀监测透视涂层各成份

性能测试:将实施例1参照gb/t9286中规定的涂层附着力划格法测试的评定标准,进行涂层附着力试验,试验结果为:涂层附着力划格法测试分级1级,涂层与碳钢棒粘接性能良好;将上述混合物均匀涂抹在碳钢棒a(钢号45#)和碳钢棒b(钢号a333)的外表面,见图1所示,碳钢棒a腐蚀程度大于碳钢棒b,反应瓶内上下分别插接碳钢棒a和碳钢棒b,其中碳钢棒a和碳钢棒b在反应瓶的外侧部分涂有腐蚀监测涂层,对反应瓶与碳钢棒a和碳钢棒b的接触部分进行密封,反应瓶中注入1mol/l盐酸后立即密封,并通入0.1mpa硫化氢气体30min,对照ral(劳尔)色卡,反应瓶外部碳钢棒a的腐蚀监测涂层的颜色的色号由ral1016变为ral9003,反应瓶外部碳钢棒b的腐蚀监测涂层的颜色的色号由ral1016变为ral9001。实验表明:碳钢棒a的腐蚀程度大于碳钢棒b。

将实施例2-8参照gb/t9286进行性能测试,显色反映时间均为20分钟,具体见表2所示。

表2腐蚀监测透视涂层显色效果

由表2可知,对硫化氢条件下不同腐蚀程度的碳钢棒,添加实施例1-8后涂层附着力划格法测试等级均不大于2,表明涂层与碳钢棒粘接性能良好;碳钢棒腐蚀前后ral色号变化较大,表明本发明具有灵敏的显色现象,从而可以准确判断管道或设备的腐蚀具体位置;碳钢棒的腐蚀程度越大,ral色号越大,从而可以根据涂层颜色的变化判断腐蚀具体位置的腐蚀程度,同时能够对含硫化氢条件下管道或设备的材质选择提供参考。

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