涂料的应用与发展

• 如由中国石油集团工程技术研究院研制开发的AW-01天然 气管道减阻耐磨涂料，在西气东输一线工程4000km长的 管线上应用了150t，各项技术指标均达到检验要求。
天然气管道内减阻涂料
管道的热塑性粉末涂料
• 油气储罐作为国家战略储备的重要贮存设备，对其实施涂 料防腐蚀措施时也是针对不同部位采用不同方法。对罐外 壁采用性能优良的耐工业大气、紫外线、化学物质的外防 腐蚀涂料，如环氧富锌涂料、环氧云铁涂料等。研制了一 种石油储罐外壁隔热防腐涂料体系，用环氧富锌涂料底漆， 环氧云铁为中间漆，面漆则采用丙烯酸聚氨酯类物质，热 反射率达75%，可降低温度8～10℃。中国石油集团工程 技术研究院对高氯化聚乙烯涂层、丙烯酸聚氨酯涂层、常 温固化型氟碳涂层进行了光老化、盐雾、酸碱浸泡表面能、 耐沾污性等多种表面性能的测试评价，发现常温固化型氟 碳涂层综合性能优于高氯化聚乙烯涂层和丙烯酸聚氨酯涂 层。使用常温固化型氟碳涂层可以相对减少维修重涂次数， 降低综合成本。对罐内壁采用性能优良的导静电防腐蚀涂 料体系，这一类涂料如海虹老人牌的无机富锌漆15700、 防静电漆35700、87600等。对罐底则因所储存的油的种类 不同还有所不同。
• 用于井下的涂料最关键的性能指标是耐高温性能。国内在 井下温度200℃以下时，主要以改性酚醛、环氧酚醛系列 涂料为主，如ACT2000系列、三层复合内涂层等。如果温 度超过200℃，就要使用改性有机硅系列涂料。
环氧酚醛涂料
耐高温涂料
4.防腐蚀涂料在石油储运中的应用
• 石油和天然气从地下采出后就进入了储运阶段。储运是石 油工业的中间环节，其设备主要有管道和油气储罐，在此 阶段实施防腐措施的特点是设备内外表面均要加以保护。 • 管道使用内涂层的目的主要是隔绝输送介质对管内壁的浸 蚀，尤其是输送尚未经过净化处理的油气的管线。这类涂 层主要包括热塑和热固型环氧树脂、聚氨酯、玻璃鳞片防 腐面漆和环氧底漆等。长输管道使用内涂层除了防腐以外， 还起到减阻以提高输量节约成本的作用，因此常称为内减 阻涂料。长输管道一般埋地铺设，因此沿线的土壤、水体 等会对其外表面发生腐蚀作用。长输管道使用的外涂层主 要有三层结构聚烯烃防腐层、溶解环氧粉末涂层以及聚氨 酯沥青涂层等，其中聚氨酯沥青涂层为新发展的高效涂层， 弥补了环氧沥青涂膜发脆，不能低温固化的缺陷，具有综 合性能好，适应性强的特点。
3.防腐蚀涂料在石油开采中的应用
• 在石油开采过程中，钻具和井下油套管所面临的腐蚀环境 往往相当恶劣，特别是目前我国许多大油田进入高含水开 发期，而且新的开发井又以深井、超深井居多，气田高含 硫特征明显，这些条件对井下油套管造成极大的考验。应 对复杂恶劣的井下环境，可以从材质方面入手，如使用抗 硫的管材等。目前防腐蚀涂料的使用也受到了重视，塔里 木油田、冀东油田、长庆油田和华北油田等多个大油田均 已开始在井下使用重防腐涂层，效果显著。如长庆油田在 数千米井下使用DPC涂层，发现其抗硫化氢和二氧化碳腐 蚀能力较强，机械性能好，特别是对丝扣完整性保护效果 好；塔里木油田开展了ATC2000T、AOC-2000J涂料和3SB 扣内涂层普通油管代替进口的13Cr油管的室内和现场试验， 结果表明具有可行性，如果这一代替措施可以推广开来， 将大大降低了开采成本和对进口13Cr油管的依赖程度。
防腐蚀涂料在我国石油工业中的应用及发展
1.防腐涂料的分类 2.防腐蚀涂料的原理 3.防腐蚀涂料在石油开采中的应用 4.防腐蚀涂料在石油储运中的应用 5.石油工业中防腐蚀涂料的发展
1.防腐涂料的分类
常规防腐涂料：在一般 条件下，对金属等起到 防腐蚀的作用，保护有 色金属使用的寿命 重防腐涂料：指相对常 规防腐涂料而言，能在 相对苛刻腐蚀环境里应 用，并具有能达到比常 规防腐涂料更长保护期 的一类防腐涂料 防腐 涂料
• 防水涂料
防火涂料
• （3）电化学阴极保护作用，即使用电极电位比被 其保护的金属更负的涂层，在腐蚀电池中作为阳 极而“牺牲”，保护阴极金属。 • 因此，防腐蚀涂料必须满足以下基本要求：一是 涂层必须有良好的附着力和一定的机械强度，以 保证其能牢固地粘附在金属基体上，并能承受在 工作条件下的各种力的作用。二是涂层必须具有 良好的耐蚀性能，即对它所接触的腐蚀介质在物 理和化学上都保持稳定。第三，涂层必须具有较 小的透气性和渗水性，从而保证屏蔽作用的有效 性。
常规 防腐 涂料
重防 腐涂 料环氧Fra bibliotek树脂 防腐 涂料
聚氨 酯防 腐涂 料
富锌 树脂 防腐 涂料
高固 体分 防腐 涂料
水 性防 腐涂 料
橡胶 涂料
玻璃 重防 腐涂 料
环氧 重防 腐涂 料
防腐涂层系统
2.涂料的防腐蚀原理
• 涂料涂层对基体金属的防腐蚀保护作用主要是基 于以下原理实现的： • （1）屏蔽作用，即通过涂覆漆膜把基体金属表面 与环境分隔开来，阻止或抑制水、氧和离子透过， 从而屏蔽了基体金属，阻止形成腐蚀电池或抑制 其活动。此外，电绝缘性良好的漆膜还可以体现 出电阻效应，抑制腐蚀电池中阳极或阴极与溶液 间离子移动。屏蔽作用是防腐蚀涂料发挥其防腐 功效的主要原因。 • （2）颜料的钝化、缓蚀作用，即借助涂料中某些 颜料改变金属表面性能，使金属表面钝化，从而 达到延缓腐蚀的目的。
储罐涂料防腐
环氧富锌涂料
防静电涂料
5.石油工业中防腐蚀涂料的发展
• 随着我国石油工业的发展，对防腐蚀涂料的性能 要求也越来越高。防腐涂料一方面应继续向无毒 (或低毒)、无污染、省能源、经济高效的方向发 展；另一方面要配合石油工业提出的新要求，由 单一功能向多功能发展，由低档次、短时效向高 档次、长时效发展，同时加强涂料施工性能和涂 装工艺研究。此外，还需重视纳米技术等高新技 术的应用。