环保型天然气管道内减阻涂料的开发及应用
减阻节能管道防结蜡涂料技术原理及主要特征
减阻节能管道防结蜡涂料技术原理及主要特征本文将介绍一种新型的减阻节能管道防结蜡涂料技术。
这种涂料技术具有独特的原理和主要特征，可为工业生产企业提供有效的管道防结蜡解决方案，同时也能够实现能源节约和环境保护的双重目标。
1. 技术原理管道内部结蜡是工业生产过程中常见的问题之一，它会导致管道疏通困难，甚至使管道失效。
减阻节能管道防结蜡涂料技术的主要原理是通过降低管道内的表面张力，使油品更容易在管道内流动，从而减少结蜡的发生。
这种涂料技术利用高分子化合物进行涂层加工。
当涂料施加到管道壁上时，会形成一层平滑的涂膜。
这种涂膜的特性是：具有超低表面能，表面光洁平滑，不易形成沉积和附着。
当管道内油品经过这种涂层时，就会受到其表面张力的影响，从而使油品更容易在管道内流动，减少结蜡问题的发生。
同时，该涂层还具有良好的耐腐蚀性，可以防止管道被酸碱等腐蚀性化学物质侵蚀，从而延长管道的使用寿命，降低维修成本。
2. 主要特征(1) 高效减阻减阻节能管道防结蜡涂料技术顾名思义，主要是通过减阻来解决管道结蜡问题，因此其最重要的特征就是高效减阻。
这种涂料的涂层表面光洁平滑，可以降低油品在管道壁上的摩擦力和表面张力，使油品更加容易在管道内流动，从而达到减少结蜡的目的。
(2) 耐腐蚀使用减阻节能管道防结蜡涂料技术可以有效避免管道内部受到化学物质的腐蚀，因为该涂层具有优异的耐腐蚀性，可以在管道内部形成一层防护膜，从而减少管道的损耗和维修成本。
(3) 节能环保管道的防结蜡问题常常导致管道流量不足、维修成本增加等问题，因此必须得到解决。
减阻节能管道防结蜡涂料技术能够解决这个问题，并且实现了能源节约和环境保护的双重目标。
由于该涂层可以有效减少管道内的油品摩擦力和表面张力，从而降低能源消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放量。
(4) 使用寿命长使用减阻节能管道防结蜡涂料技术可以延长管道的使用寿命。
该涂料技术具有优异的耐腐蚀性和阻力减少功能，可以保护管道内部免受化学物质的腐蚀，减少实际的使用寿命，延长了管道的使用寿命。
减阻节能管道防结蜡涂料技术原理及主要特征
减阻节能管道防结蜡涂料技术原理及主要特征减阻节能管道防结蜡涂料技术是一种应用广泛的管道涂料技术。
管道输送系统中，因介质携带、温度变化等因素，通常会在管道中形成结垢、结蜡等物质，不仅给管道控制系统造成影响，还会导致管道的堵塞和损丧。
减阻节能管道防结蜡涂料技术可以解决这一难点，具有清除管道陈旧结垢和防止再次积累的作用。
本文将介绍减阻节能管道防结蜡涂料技术的原理和主要特征。
一、减阻节能管道防结蜡涂料技术原理减阻节能管道防结蜡涂料技术通过涂布在管道表层的聚合物薄膜，发挥较好的附着力和抗腐能力，使管道表面形成一个防蜡防垢的保护层。
具体来讲，其原理如下：1. 涂层表面活性质减阻节能管道防结蜡涂料技术涂层拥有较好的活性和润滑性，可以有效地降低管道表面阻力。
这种涂层的物理和化学性质有利于减少管道表面浸润和结垢，帮助管道中的介质流动更加顺畅。
2. 防御结蜡防垢减阻节能管道防结蜡涂料技术的涂层可以有效地抑制管道中的结蜡和结垢。
防止管道中的单质积累与氧化物及腐蚀介质发生反应从而防止形成结垢物质。
在管道操作过程中，涂层可以抑制结蜡和结垢的积累，保持管道中介质流动的稳定性。
3. 节能和减阻减阻节能管道防结蜡涂料技术的涂层可以降低管道表面的粘阻力，使得管道中的介质流动速度更快、更加平稳。
同时涂层温度较管道温度偏高，这种涂层的发热储能作用为管道内介质提供了稳定的温度环境。
这可以在一定程度上减少管道内介质需要耗费的能量，提高管道的输送能力，同时保持管道的稳定运行。
二、减阻节能管道防结蜡涂料技术主要特征减阻节能管道防结蜡涂料技术具有以下几个主要特征：1. 薄层涂料具有较高的附着力和耐腐蚀性。
2. 抑制管道中的结蜡和结垢积累，保持管道清洁状态。
3. 低剪切压缩性，能够减少粘附现象和涡流现象发生，优化介质流动状态。
4. 抗高低温变化，适用于各种管道输送系统。
5. 减少能耗、保护设备，提高管道的运行效率和生产经济效益。
6. 环保、安全，不会对环境产生污染或安全威胁。
长输天然气管道内涂层技术及其应用
109天然气管道内涂层技术是在管道内壁喷涂环氧树脂，该物质不仅能够有效抵抗酸性气体的腐蚀，还能够有效防止输送介质内其他污染物的沉积，减少天然气在输送过程中的摩擦阻力，增加了管道内部的泄漏面积，国外采用内涂层技术起步较早，并且很多国家对新建天然气管道在铺设时必须采用内涂层技术，内涂层技术的应用可以降低14%左右的摩擦阻力，使大口径输气管道在使用过程中能够提高其经济效益和社会效益。
一、采用内涂层技术的必要性天然气管道在输送过程中所消耗的能量非常大，因此节约天然气在输送过程中的能源消耗，降低天然气的市场价格，已经成为天然气管道输送所研究的重要内容。
通常情况下降低天然气管道输送能耗的两个方法为：在进行天然气管道设计阶段，需要对天然气管道的管径进行优化，合理设计管道的工作压力，并且对压气站的主要设备进行优化选择；减少管道内输气的摩擦阻力也能够降低管道在输送过程中的能源消耗。
目前，降低管道摩阻损失的唯一方法就是在管道内壁覆盖一层减阻内涂层。
内涂层技术的主要作用是降低天然气管道在输送过程中的水力摩阻，同时也能够降低相应的输气压力。
由此可以说明，内涂层技术的应用可以保证在相同管径内，天然气的输送能耗会有所降低，并且能够有效提高管道的输气量，尤其是对于大口径的输气管道，所带来的经济效益非常大。
二、涂料的组成及选择内涂层技术的主要功能是降低天然气输送摩阻，提高管道的防腐性能。
因此在选择内涂层涂料时需要考虑涂料的粘接力、渗透性、耐热性、稳定性以及耐腐蚀性等。
涂料的组成物质种类有很多，大致可以分为4类成膜物、颜料、助剂和溶剂，为了能够在管道内形成良好的覆盖层，在进行涂料配方时应当具有科学性和合理性，目前我国化工行业所制定的涂料主要是按照成膜物进行分类，但是在实际是应用过程中应当按照涂料的防护作用、物理形态进行分类。
根据相关标准在选择涂料时，国外先进的做法是选择双组分液体环氧树脂，该物质的粘接性高，耐磨性强，施工条件简单，固化时间短，因此该材料是内涂层技术的首选材料。
天然气管道减阻内涂涂料
天然气管道减阻内涂涂料集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-天然气管道减阻内涂涂料1．涂料组成及分类1．1涂料的基本组成涂料的组成物质有很多，可分为成膜物、颜料、助剂和溶剂四种，其中成摸物是必不可少的，为了形成具有良好性能的覆盖层，涂料的组分必须选择得当，配比科学、合理。
(1)成膜物成膜物是形成漆膜的主要物质，分为主要成膜物、次要和辅助成膜物，主要成膜物可以单独成膜，也可以黏结颜料等物质一起成膜，故也称为黏结剂。
成膜物是组成涂料的基础，决定了涂料的主要性能。
能够作为涂料成膜物的物质报多，如原始的成膜物是植物油、天然树脂胶及虫胶、沥青等天然物质，现在的成膜物包含了现代聚合物工业的许多产品，如早期的醇酸树脂、乙烯树脂，到后来的环氧树脂、聚氨酯树脂，直至聚四氟乙烯、聚酰亚胺及聚苯硫醚等。
成膜物按其化学行为可分为两类，一种是在形成漆膜时化学结构不产生变化，只产生从熔化到凝固，或从溶解到溶剂挥发后沉积的物理过程，称为非转化型成膜物；另一种在形成漆膜时化学结构发生变化，通常使成膜物线型分子聚合成网状结构的体型高聚物，漆膜不溶解、不熔化。
(2)颜料涂料如果没有颜料则称之为清潦，加入颜料可制成色擦，包蛞磁漆、调合漆和底漆。
颜料一艇为细微的粉末物质，分为着色颜料、体积颜料、防锈颜料和特种颜料，可以使漆膜具有装饰、保护作用，可以增强潦膜的机械性能和耐久性能，赋予漆膜耐腐蚀、导电、抗生物等性能。
颜料按来源可分为天然颜料和合成颜料，按化学成分可分为有机颜料和无机颜料。
无机颜料都有是以粉末固态存在于涂料和漆膜中，有机颜料则以溶解在涂料中、非常均匀地分布在漆膜中。
(3)助剂助剂是涂料的组成部分，起改进涂料或漆膜某一特定性能的作用，包括多种无机物、有机物和聚合物。
对不同的涂料、不同的性能要求，使用不同的助剂。
助剂目前分为四种类型：①对涂料生产过程起作用的助剂：消泡剂、润滑剂、分散剂和乳化剂等；②对涂料储存起作用的助剂：防结皮剂、防沉剂等；③对涂料施工、成膜过程起作用的助剂：催干剂、固化剂、流平剂和防流挂剂等；④对漆膜性能起作用的助剂：抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂等。
天然气管道减阻内涂技术
摘 要 ：为 了研 究减 阻 内涂 的作 用 ，需要 对 减 阻 内涂 技 术进 行 定量 分析 ，以便 能够 更 直观地
了解输气管道输气量 、输 气压力及所需功率等参数之 间的关系，还应 了解管道无 内覆盖层 时， 在各种状 态下 ，内表面的绝对粗糙度。减阻内涂技术可以较大地 降低摩 阻系数 ，增加输 气量 ， 降低输 气功 率 ，另外 减 阻 内涂 还 可 以减 少清 管次数 ，降低 管道 内腐蚀 ，降低运 行 费 用等 。该技
增 液化气 ４ｔ 以上 ，折算年增加 轻烃 产量 ８ ７ ８．ｔ ５， 年 增加 液化气 产量 约 １ ２ 同时 ，年 减少 洗盐倒 ０。 ４ ｔ
事故 流程 ７ ，按 每 次洗 盐 １ ，影 响凝 析油 销售 次 天 ２ ０ 计 算 ，折算年 增加凝 析油 销量 １ ７ ；⑤稳定 １ ｔ ０ ４ ｔ
１ 内涂层技术的发展
天 然气 管 道 减 阻 内涂 技 术 的研 究 始于 ２ 世 纪 ０
我 国应 用 研究 管 道 内涂层 已近 ３ 年 ，胜 利 油 ０ 田、中石油 的工程 技术研 究 院 、中科 院沈 阳金属研
究 所 等单 位 先 后 研 制 了管 道 内 涂层 涂 料 和 内涂设 备 ，并且 由应 用 于 油 田套 管 、中小 口径 原 油 （ 污
在 ０ ４ ． ａＧ ；② 螺 杆 压缩 机 在 ４ ｚ 右 ． —００ ＭＰ （ ） ０ ６ ５Ｈ 左
（）经济效 益 。凝析油 稳定 装置 改造方 案总投 １ 资 约 ２ ．万 元 ；通 过 采用 稳 定塔 微 正压 控 制方 式 ， ０５
充 分拔 出凝析 油 中的轻组分 ，年创 直接 经济 效益约 平 稳运 行 ，不 再 因 出 口压 力 高 而报 警 切 换 至 低 频 ５ ８６ 万元 ，年增 加凝析 油销售 效益 约 １７６ ７ ．５ １ ．万元 。 率 ；③ 塔底 重 沸 器 温度 控 制在 ９ Ｃ 右 ，再 沸 器 Ｏ。 左 （ ）社会效 益 。降低 了凝析 油损耗 ，确 保 了生 ２ 盐堵 周 期 由 １ —２ 天 延长 至 ４ 天 左右 ，结盐 速 度 ５ ０ ５ 产 下游储 运安全 ，减少 了环境 污染 。 平 均 降低 ６％以上 ；④ 压 缩 机 出 口分 离 器 日积 液 ０ 参 考文献 ４—６ｍ 混烃 ） 日增 轻烃 ２５ 以上 ，轻烃 装置 日 。（ ， ．ｔ ［］ １ 龙怀祖．原油稳定 工艺探讨［ ．石油规划设计 ，１９ ，３ （ ） Ｊ 】 ９２ ３：
1天然气管道内涂层研究现状及存在问题
天然气管道减阻内涂层技术现状及存在问题*马卫锋1，罗金恒1，蔡克1，陈志昕1，张华1，赵新伟1 （1.中国石油天然气集团公司管材研究所安全评价与完整性研究中心，陕西西安，710065）摘要：综述了国内外天然气管道减阻内涂层技术发展概况及研究应用现状，并针对国内现阶段与国外的差距、存在的问题，包括输送效率理论研究、减阻涂料研制、涂层行业标准和在役管道内涂层评价研究，提出了相应的建议。
关键词：天然气管道；减阻内涂层；应用现状中图分类号：TE988. 2文献标识码：AThe technological situation and existing problem of resistance-reducing internal coating of natural gas pipelineMA Wei-feng1, LUO Jin-heng1, , CAI Ke1, CHEN Zhi-xin1, ZHANG Hua1, ZHAO Xin-wei1 (1.Safety and Integrity Assessment Center in Research Institute of Tubular Goods of CNPC, Xi’an 710065, China) Abstract:This paper reviews the development and research application status of resistance-reducing internal coating of natural gas pipeline at home and abroad, and put forward the corresponding suggestion according to the present disparity and problem, which includes the send efficiency theoretical research, the coating material research, industry standard and the service coating evaluation research.Key words: gas pipelines; resistance-reducing internal coating; application situation1 前言管道内涂层技术在可以有效防止管道内腐蚀发生的同时，也是提高输量的有效手段，并且对于干线输气管道尤为显著。
天然气管道内壁减阻技术的应用
天然气管道内壁减阻技术的应用摘要:天然气的快速发展为城市经济注入了新的活力与动力,天然气在给城市发展带来巨大转型的同时,也面临着一些新的问题,如在运输过程中容易发生一些阻力等现象。
为了有效的研究天然气管道的顺利进行,消除不必要的阻碍,在实际的运行过程中需要对管道内壁涂抹技术进行有效的定量分析,以便能够更直观的了解输气管道的输气量、输气压力及所需功充等参数之间的关系,还应了解管道内的粗糙程度,通过进行内壁涂抹技术可以有效的减少清管次数、降低管道内的腐蚀、降低运行费用等,这对于我国社会发展具有非常重要的意义与作用。
关键词:天然气管道减阻内涂摩阻系数城市的快速发展为天然气的发展提供了巨大的发展空间,由于天然气自身所具有的众多特性,深受广大城市用户的欢迎与喜爱,通过天然气管道的运输可以直接将天然气运送到千家万户手中,但是城市天然气在运输的过程中,如果天然气管线内处置不当,极易发生天然气堵塞,因此,要切实做好天然气管线内壁的涂抹技术,以有效的保障天然气能够顺利流通,减少摩擦阻力,为城市的千家万户输送合格的天然气,促进社会经济发展。
当前,我国社会正处于转型的关键时期,在新的发展时期对天然气管线内壁涂层技术进行认真有效的分析,对于我国社会经济发展具有非常重要的意义与作用。
1 内壁涂层技术的发展内壁涂层技术在我国的发展较之国外发达国家相比,在时间上要相对晚一些。
天然气管道减阻内涂技术开始于20世纪40年代,当时世界经济正面临着发展的关键时期,一些发达国家开始利用天然气管道进行天然气输送,以振兴本国经济,这时天然气管线的内壁涂层技术得以顺利发展,并于20世纪60年代得到了飞速发展,并在世界范围内不断拓展。
美国石油学会于1968年颁布了《非腐蚀性气体输送管道内涂层推荐做法》,并在实际的运行过程中不断发展,2002年该方法再次得到美国有关部门的认可。
目前世界范围内的许多大口径、长距离的天然气管线,如欧洲的马格里布管道、美国和加拿大的共同管道,在其技术的运用方便,就充分的使用了天然气管道的内壁涂层技术,通过内壁涂层技术的应用,使得运输效果大幅度提高。
天然气管道的减阻与天然气减阻剂
天然气管道的减阻与天然气减阻剂为了进一步提升天然气管道减阻效能，提升天然气运输的安全性与有高效性，文章以管道减阻作为研究对象，在分析天然气管道减阻方法的同时，对天然气减阻剂的使用进行探讨，以期构建起完备的管道减阻体系。
标签：天然气管道；减阻；减阻剂；应用策略前言随着我国天然气管道长度的增加，如何避免天然气运输损耗，确保充足稳定供应，就成为油气企业面临的一个技术难题。
基于这种实际，文章将天然气管道减阻作为切入点，通过对减阻方法、减阻剂的探讨，有效提升管道运输的质量，减少损耗的出现。
1.天然气管道减阻方法为了切实增强天然气管道减阻效果，技术人员可从抑制天然气脉动及降低管道粗糙度入手，逐步梳理天然气管道减阻的新方式，以期为后续相关减阻工作的开展提供方向性引导。
天然气管道在减阻过程中，应当根据流体管道的流动规律及减阻增输原理，对天然气管道在运转过程中产生的气体脉动进行有效抑制，通过这种方式，有效增强减阻效果，为天然气运输提供了极大的便利。
从过往情况来看，部分油气企业在天然气管道运输环节，采取了降粘的方法，尽管降粘能够有效提升减阻效果，但是由于主要通过降温的方式来达到这一目的，因此能耗较大，成本控制难度较高，从成本与能耗方面考量，目前多数企业偏向于采取抑制天然气脉动的方式，来达到减阻的目的。
从天然气脉动产生的原因来看，其主要由气体流动的不稳定性以及管道内壁粗糙造成，对于天然气流动的不稳定性控制，可采取减少雷诺数的方式，但从实际情况来看，在天然气管道投入使用之后，由于管道的直径与天然气的流体粘度基本保持不便，因此雷诺数的可控范围较为有限，难以通过调整雷诺数的方式，完成对天然气脉动的抑制。
基于这是实际，技术人员可从降低天然气管道壁面粗糙度入手，开展相应的技术工作，天然气在管道运输的过程中，受到管道壁粗糙凸起结构的阻挡，在管道内出现反射、散射等情况，产生脉动，通过控制天然气管道内壁的粗糙程度，在很大程度有助于减少气体脉动的产生，实现减阻的目的。
输油气管道内减阻多功能防腐涂层的开发与研究
输油气管道内减阻多功能防腐涂层的开发与研究岑日强，张驰（广东健玺表面工程技术有限公司，广州511455）Development of Inner Drag Reduction Coatings with Multi-Functional Anticorrosive Performance for Oil andGas Transport Pipeline摘要：介绍了以纳米有机钛聚合物为基料、通过硅氟材料的改性，研制了钛基氟硅高分子合金涂料的开发过程，并通过对材料结构的表征和涂层性能的研究，证明了该涂层材料具有超疏水表面、不沾污、不结垢、耐高温、导静电、防腐蚀等多种功能，减阻效果显著，是保障石油与天然气输送管道安全运行必不可少的新型防护涂层材料。
关键词：内减阻涂料；钛基氟硅高分子合金；红外特征图谱表征；多功能防腐涂层中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：2096-8639(2020)11-0007-06Cen Riqiang Zhang Chi(Guangdong Jianxi Surface Engineering Technology Co.,Ltd.,Guangdong 511455,China )Abstract:The titanium-based fluorosilicon high molecular alloy coatings based on nano-organictitanium polymer are prepared via the modification of silicon -fluorine material.The structure and film performance of the prepared coating material are characterized,showing that the coating material has good properties including super hydrophobic surface,fouling resistance,scaling resistance,high temperature resistance,static electricity conduction and anticorrosion,etc.It is a novel protective coating especial for the safe operation of oil and gas pipelines.Keywords：inner drag reduction coating ；Ti-based fluoro-silicon polymer alloy ；characterization of infrared characteristic spectrum ；multi-functional anticorrosive coating0引言石油与天然气管道内减阻涂层的防护应用，是从20世纪60、70年代欧美国家最早提出并实施的一项先进技术。
输气管道内壁无溶剂内减阻环氧涂层的应用研究
输气管道内壁无溶剂内减阻环氧涂层的应用研究杨继平;毛浓召;杜华;吴加友【摘要】介绍了输气管道无溶剂内减阻环氧涂料的成分及其施工工艺，重点对无溶剂内减阻环氧涂料的喷涂工序关键参数的控制进行了研究，同时对无溶剂内减阻环氧涂层的性能指标进行了分析。
结果表明，无溶剂内减阻环氧涂层能够完全满足现有输气管线内减阻涂层标准CDP-S-PC-AC-001—2009/B《输气管道工程内减阻环氧涂层技术规格书》的要求，且部分指标远高于溶剂型内减阻环氧涂层，能够解决溶剂型涂料由于易挥发对生产、安全、环保带来的不利影响。
%In this arcticle, it introduced the solvent-free inner resistance-reducing epoxy coating in gas pipeline and its construction procedure. The highlight of controlling spraying process key parameters were studied, and the properties of the solvent-free inner resistance-reducing epoxy coating were analyzed. The results indicated the solvent-free inner resistance-reducing epoxy coating can fully meet the requirements of the existing standard of CDP-S-PC-AC-001—2009/B Technical Specification of Inner Resistance-reducing Epoxy Coating for Gas Pipeline, moreover, some of the indexes are far higher than those of solvent based inner resistance-reducing epoxy coating, which can solve some adverse effect in production, safety and environmental protection caused by solvent based coating.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】焊管;输气管道;无溶剂;内减阻环氧涂料;喷涂工艺【作者】杨继平;毛浓召;杜华;吴加友【作者单位】宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡 721008;宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡 721008;宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡 721008;宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡 721008【正文语种】中文【中图分类】TE988.2在长距离或长期流体输送领域，减阻技术的研究和应用由来已久。
AW-01减阻耐磨涂料说明书
AW-01天然气管道减阻耐磨涂料概述：●AW-01天然气管道减阻耐磨涂料（以下简称AW-01涂料）是以新型改性树脂为基料的双组份常温固化涂料；●通过了中国石油天然气集团公司组织的技术成果鉴定；●AW-01涂料为“西气东输”工程国内唯一选用产品；●AW-01涂料的涂层表面平整光滑，具有突出的减阻效果；●AW-01涂料具有优良的附着力、耐磨等物理机械性能和良好的化学性能；●AW-01涂料和涂层性能的涂料及涂层性能达到了API RP5L2规定的要求；●适用于天然气输送管线的内减阻，可以大幅度降低管线输送压力，具有显著的经济效益。
技术指标：施工说明：表面处理采用抛丸除锈，除锈等级要求达到Sa2.5级，锚纹深度控制在30~40μm。
施工环境：涂敷施工须在内涂层分厂车间内进行。
施工工艺：a 高压无气喷涂；b 涂料适用期为8小时（25℃），温度升高时适用期会相应缩短；c 涂敷工艺可采用刷涂或喷涂，推荐采用喷涂。
涂料配比为A:B=5:1（重量比）；A:B=3.2:1（体积比）。
涂层结构：一般采用一道涂层结构即可达到良好的减阻耐磨效果，干膜厚度在70~80μm以上，涂料用量为210-240g/m2。
涂料粘度过高时，可加入专用稀释剂，加入量不超过涂料量的3%。
地址: 天津市塘沽区津塘公路40号邮编: 300451电话: (022)66310712 传真: (022)66310303养护时间：施工完成后，10℃以上养护7~10天可投入使用，10℃以下养护时间可适当延长。
养护期内应适当防护，以防止雨水造成涂膜弊病。
产品包装：本品A组份采用250kg铁桶包装，B组份采用180kg铁桶包装。
地址: 天津市塘沽区津塘公路40号邮编: 300451电话: (022)66310712 传真: (022)66310303。
天然气管道的减阻内涂技术
天然气管道的减阻内涂技术在国外，内涂技术最早主要应用于水管道，以确保获得高纯度水，或用于气体管道，以期最大限度地提高输送能力。
近年来，内涂技术也在原油管道上得到了应用，主要目的在于提高防蚀能力和改善水力学条件而获益。
1947~1948年，内涂技术第一次应用于含硫原油管道和含硫天然气管道，1953年第一次应用于干线输气管道。
后来发现，内覆盖层不仅能有效防止管道内腐蚀，而且还是提高输量的有效手段，特别是对于干线输气管道。
因此，20世纪60年代以来，减阻内涂技术有了更快的发展，目前，许多国家都已普遍使用了以减阻为目的的内覆盖层，有的国家甚至规定：不采用内覆盖层的新输气管道不准投产。
这一情况在中国石油物资装备（集团）总公司赴加拿大和德国的高钢级油气管道技术考察组的《加拿大和德国的高钢级油气管道技术考察报告》中得到了证实，报告中写到：加拿大和德国所修建的大口径输气管道均在管道内壁喷涂环氧基涂料，以降低气体输送时的摩阻。
由于该内覆盖层的作用主要不是为了防腐，因此覆盖层厚度仅为几十微米，其费用也仅为FBE覆盖层的1/6~1/3。
据介绍，喷涂内覆盖层后可降低气体输送时的摩阻7%~14%，对于大口径长距离输气管道可产生较好的经济效益。
输气管道采用减阻内涂技术能产生多大的经济效益，是业主关注的焦点。
有关文献详细分析了商业管道内涂后的经济效益，主要体现在：降低运行成本；提高产品输送能力；减小管径，降低钢材的用量。
对于内涂前粗糙度为45μm的商业管道而言，采用内涂后表面粗糙度下降了90%，摩擦系数减小了33%；液体的输送能力最大可提高22%，气体则为24%；管径可缩小8%；液体管道投资回收期为5年，气体则为3年。
西气东输工程将我国中西部地区丰富的天然气输送到东南沿海地区，是国家开发西部的重点工程。
为了做到经济高效，参照国外现行减阻内涂技术，对西气东输的3900km管道采取内涂势在必行。
减阻内涂技术在国内属开发起步阶段，我们早在1996年就关注国外的天然气管道减阻内涂技术，在西气东输预可研阶段，由中国石油天然气管道工程有限公司（CPPE）向西气东输项目经理部提出并承接了科研任务，在项目研究过程中，由CPPE组织了一次大型的减阻内涂技术国际研讨会，国外知名内涂涂料、设备、施工公司均到会。
天然气管道减阻内涂涂料
天然气管道减阻内涂涂料1．1涂料的基本组成涂料的组成物质有许多，可分为成膜物、颜料、助剂和溶剂四种，其中成摸物是必不行少的，为了形成具有良好性能的掩盖层，涂料的组分必需选择得当，配比科学、合理。
(1)成膜物成膜物是形成漆膜的主要物质，分为主要成膜物、次要和帮助成膜物，主要成膜物可以单独成膜，也可以黏结颜料等物质一起成膜，故也称为黏结剂。
成膜物是组成涂料的基础，打算了涂料的主要性能。
能够作为涂料成膜物的物质报多，如原始的成膜物是植物油、自然树脂胶及虫胶、沥青等自然物质，现在的成膜物包含了现代聚合物工业的很多产品，如早期的醇酸树脂、乙烯树脂，到后来的环氧树脂、聚氨酯树脂，直至聚四氟乙烯、聚酰亚胺及聚苯硫醚等。
成膜物按其化学行为可分为两类，一种是在形成漆膜时化学结构不产生变化，只产生从熔化到凝固，或从溶解到溶剂挥发后沉积的物理过程，称为非转化型成膜物；另一种在形成漆膜时化学结构发生变化，通常使成膜物线型分子聚合成网状结构的体型高聚物，漆膜不溶解、不熔化。
(2)颜料涂料假如没有颜料则称之为清潦，加入颜料可制成色擦，包蛞磁漆、调合漆和底漆。
颜料一艇为微小的粉末物质，分为着色颜料、体积颜料、防锈颜料和特种颜料，可以使漆膜具有装饰、爱护作用，可以增加潦膜的机械性能和耐久性能，给予漆膜耐腐蚀、导电、抗生物等性能。
颜料按来源可分为自然颜料和合成颜料，按化学成分可分为有机颜料和无机颜料。
无机颜料都有是以粉末固态存在于涂料和漆膜中，有机颜料则以溶解在涂料中、特别匀称地分布在漆膜中。
(3)助剂助剂是涂料的组成部分，起改进涂料或漆膜某一特定性能的作用，包括多种无机物、有机物和聚合物。
对不同的涂料、不同的性能要求，使用不同的助剂。
助剂目前分为四种类型：①对涂料生产过程起作用的助剂：消泡剂、润滑剂、分散剂和乳化剂等；②对涂料储存起作用的助剂：防结皮剂、防沉剂等；③对涂料施工、成膜过程起作用的助剂：催干剂、固化剂、流平剂和防流挂剂等；④对漆膜性能起作用的助剂：抗氧化剂、紫外线汲取剂、增塑剂等。
减阻涂料现状及发展趋势
减阻涂料现状及发展趋势(2)目前内减阻涂层技术处于领先地位的国家包括美国、德国、英国、意大利等欧美国家，在进入20世纪80年代以后，国外大口径长输天然气管道已普遍采用内涂层减阻技术来提高输气压力，增加输气量。
我国输气管道的建设和运行已有几十年的历史，在此期间，我国石油工程科研单位和油田进行了许多管道内涂层技术研究。
石油工程研究院对适合应用于大口径管道的减阻内涂层进行了专项调研。
管道局和工程院的技术专家对内涂层的减阻效果进行了定量的经济性分析。
1997年，石油工程建设施工专业标准化委员会制定了《钢质管道融结环氧粉末内涂层技术标准》和《液体环氧涂料内防腐涂层钢管技术条件》2个行业标准，使国内的内涂层技术逐步走向规范化。
但是与国外相比，在涂料生产、涂覆工艺、施工机具、施工标准规范和涂层质量检验等方面还存在一定的差距，需要加快相关技术的研究工作，以满足我国长输天然气管道建设的需要。
3 研究发展状况涂料是管道内涂层的物质基础，总的来说，可用作管道内减阻涂料的涂料品种很多，包括环氧树脂涂料、环氧聚氨酯涂料、环氧酚醛涂料以及煤焦油环氧涂料等，但是由于各种涂料的性能有所不同，因此，应针对管线的不同要求筛选最适合的内减阻涂料类型。
我们认为，长输天然气管道减阻内涂层用涂料应具备以下特点：(1)涂层表面光滑平整。
即涂层的表面粗糙度要小，这样涂层才具有良好的减阻效果。
"西气东输"要求涂层表面的平均粗糙度小于10Pm。
(2)耐磨性和硬度。
由于减阻类涂层较薄，一般仅为38-80μm，因此较好的耐磨性和硬度可以保证涂层能够承受管道内砂砾和清管器所造成的磨损。
(3)附着力。
良好的附着力可保证涂层在储运、弯管、敷设和清管、运行过程中不脱落(4)耐压性。
能够承受气压和水压的反复变化。
(5)易于涂装。
即可在常温常湿条件下，采用普通喷涂技术施工，(6)耐热性。
由于管道的环氧粉末外防腐层施工需要240℃左右的高温，因此若采用"先内后外"的施工方式，要求内涂层应能耐受短期高温。
环保型天然气管道内减阻涂料的开发及应用(课堂PPT)
海虹老人涂料（中国）有限公 司
危春阳
2016/04
主要内容
o天然气及管输系统 o天然气管道内减阻涂料 o环保型天然气管道内减阻涂料
o 无溶剂型内减阻涂料 o 水性内减阻涂料
o总结
2
20/07/2020
天然气及管输系统
o 天然气, 气体混合物, 碳氢化合物+硫化合物+其他 （CO2，CO，O2，H2O…)
2hours - No swelling or peeling
-
API RP 5L2
Resistance to solvent at (20±5) C during 4hours - No
swelling or peeling No blistering over 0,25 in. (6,3
mm) from edges
10X magnifier) At least 94
Maximum 10 sparkovers (at 9V) per 0,5 m2
No pinholes (100W bulb, 100-130 mm
distance)
No pinholes (100W bulb, 100-130 mm
distance) At least 94
o 天然气管输系统
o 集输系统+ 输送系统 + 配气系统 o 管道材质，金属（钢/铁/铝/铜）管 & 非金属（PE/PP/玻璃钢/橡胶)管 o 钢管是天然气管输工程中应用最多的管材 o 钢管在天然气输送中引发的两大课题：防腐 + 减阻
3
20/07/2020
天然气管输效益增量模式
o气/管/环 关系处理 （Teamwork 模式)
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与金属表面游
6
11 June 2016
内减阻环氧树脂涂料类型
o 分类多样化，通常以固化剂类型分类居多 o 从VOC角度上可分为 (尚无标准可依)
o 普通溶剂型 （SB）
o SVR< 65% o VOC>300g/L
o 高固体份 （HSC）
o SVR = 65%~90% o VOC < 300g/L
o 受制约因素
o 施工及成膜性 o 厚度 o 光泽 o 成本
12
11 June 2016
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11 June 2016
14
11 June 2016
总结
o 环保型天然气管道内减阻涂料（无溶剂/水性）的规模应用已具备技 术可行性。
o 技术上的制约因素将被攻克，其必要条件是将整个应用链条有机整合：
o 涂料供应商技服人员的技术更新和储备，以及对客户施工人员的技术培训 o 对涂料/涂层的正确操作（生产，运输，储存，施工前/中/后） o 对施工参数的准确控制 （包括施工环境和设备）
5,000
employees
80
countries
16
11 June 2016
Mixture, equal parts by volume, methanol and water, 5 days immersion Bending (on cone) Adhesion Porosity of uncured surface on panels, items/cm2
10 mm maximum, ISO 6860:2006, with a 10x magnifier 1 point as per cross-cut method 0 (100W bulb, 100-130 mm distance, with a 10X magnifier) 1 (100W bulb, 100-130 mm distance, with a 10X magnifier) At least 94 Maximum 10 sparkovers (at 9V) per 0,5 m2 15 mic maximum After 240h of salt spray camera no blistering and layering
o 个体能力发展，高压化，高钢级, 大口径, 环境控制 o 个体间关系处理工具：
o 防腐~ 管/环 (外防腐) ，管/气 (内防腐) o 减阻~ 管/气 (内减阻)
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11 June 2016
天然气管道内减阻涂料/涂层
o 基本要求：
o 附着力 （粘结力） o 抗渗透性（ 水 + 气） o 耐磨性 o 耐压变化 o 防腐蚀
o 具体要求参考标准： API RP 5L2
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11 June 2016
环氧树脂涂料
o 最适合天然气管道的内涂 o 综合性能最优体现
o 附着力，极性基团（-OH，C-O-C）与金属电子强吸引力; 活泼环氧基团 离价键反应形成牢固的化学键
o 化学稳定性及防腐，结构致密，交联密度高 o 机械性能，交联网络, 刚柔并济，突显坚韧特质
110
2,5-3 mic 504h - OK for 100mic
10
Trial application at Noksel, Turkey
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11 June 2016
水性环氧树脂涂料的开发
o 技术路线匹配
o LER/LERD + AS ( Type I） o SERD + AS （Type II） o SERD + AD （Type III）
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11 June 2016
Gazprom requirements (VNIIGAZ)
API RP 5L2 Resistance to solvent at (20±5) C during 4hours - No swelling or peeling No blistering over 0,25 in. (6,3 mm) from edges 13 mm maximum, unaided visual inspection No lifting other than cutting No pinholes (100W bulb, 100-130 mm distance) No pinholes (100W bulb, 100-130 mm distance) At least 94 After 500h of salt spray camera, no blistering and not more than 3,2mm of coating can be removed by a plastic
o 水性化
可彻底解决VOC问题，但存技术制约因素，成本较昂贵
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11 June 2016
无溶剂型环氧内减阻涂料的开发
o 低粘化
o 树脂 （LER环氧+ 复配胺固化剂） o 稀释剂 (活性+非活性） o 颜填料 (低 O.A.) o 助剂 (润湿/分散,流变,消泡)
o 低粘化的受制约因素
o 稳定性 o 施工性 o 性能
Result 4 hours in xylene No swelling or peeling 120h immersion in methanol - OK
Curing test requirement
Resistance to solvent at (20±5) C during 2hours - No swelling or peeling -
11 June 2016
10mm – OK (up to 130mic DFT) 0 point Paint temp. 60° C 19’’ nozzles 240 bars No pinholes No
Porosity of cured surface on panels, items/cm2 Buchgolz hardness Porosity on pipes, ISO 8289 Roughness of paint surface, Rz Salt spray test
o 无溶剂型 （SF）
o SVR > 98% o VOC < 20g/L
o 水性化 （WB），可做到真正零VOC
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11 June 2016
环保，政策，能来的更猛烈些吗……
o 涂料消费税 o VOC 排放收费 o 解决方案
o 高固体份
主流趋势，技术成熟，但尚不能彻底解决VOC问题
o 无溶剂型
可彻底解决VOC问题，但存技术制约因素
o 集输系统+ 输送系统 &# 非金属（PE/PP/玻璃钢/橡胶)管
o 钢管是天然气管输工程中应用最多的管材 o 钢管在天然气输送中引发的两大课题：防腐 + 减阻
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11 June 2016
天然气管输效益增量模式
o 气/管/环 关系处理 （Teamwork 模式)
o 标杆/标准的建立和完善
o 其他制约因素，如较昂贵的价格，一方面将由不断更新及成熟的上游 原料技术和大宗化供应逐渐缓解，另一方面将由环保政策及市场引导 理性消化。
o 全球环保型工业涂料的研发中心正逐渐移至中国！
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11 June 2016
Our business built with our customers in mind
环保型天然气管道内减阻涂料的 开发及应用
海虹老人涂料（中国）有限公司
危春阳
2016/04
主要内容
o 天然气及管输系统 o 天然气管道内减阻涂料 o 环保型天然气管道内减阻涂料
o 无溶剂型内减阻涂料
o 水性内减阻涂料
o 总结
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11 June 2016
天然气及管输系统
o 天然气, 气体混合物, 碳氢化合物+硫化合物+其他（CO2，CO，O2，H2O…) o 天然气管输系统