[发明专利]管道输送系统

说明书

技术领域

公开了一种带有改进的非粘性涂层的流体-固体物流贮存和输送设施。

背景技术

已经将各种涂层和其它表面处理施用到管道、贮罐和其它液体贮存和输送设施的内表面和外表面上。

美国专利公开No.2006/0186023公开了一种通过管道输送所产生的流体同时在要求的管道内壁位置处限制沉积的方法，所述方法包括提供在所述要求的管道内壁位置处内表面粗糙度Ra小于2.5微米的管道，迫使所产生的流体通过管道，其中所产生的流体在所述要求的管道内壁位置处具有至少1达因/平方厘米的壁剪切应力。美国专利公开No.2006/0186023在这里作为参考全文引用。

美国专利No.7,300,684公开了通过连接偏压以使工件用作阴极和在工件的每个开孔处连接阳极而获得工件内表面涂层的方法。在入口开孔处引入气源，而在出口开孔处连接真空源。监控工件内的压力，并且将所得的压力信息用于维持表现出中空阴极效果的条件。任选地，通过引入烃混合物和向工件施加负偏压从而应用氩气从工件上快速除去污染物，由此可以提供预清洁。在处理涂层的过程中也可以引入氩气以再次溅射涂层，由此改进沿工件长度方向的均匀性。涂层可以为金刚石类碳材料，该材料的特性通过控制离子冲击能来确定。美国专利No.7,300,684在这里作为参考全文引用.

共同待审PCT专利申请PCT/US2010/020420公开了一种非粘性设备，其包括包含第一材料的液体贮存或输送设施；包含第二材料的在所述设施内表面上的涂层；其中所述第二材料包括小于75mN/m的临界表面张力值和按Moh规模测量至少5的硬度值。PCT专利申请PCT/US2010/020420在这里作为参考全文引用。

蜡和/或水合物的沉积物可能与物流中固体的聚集物一起导致生产/输送系统中物流堵塞。为了避免这些，可以使系统保温和对生产进行处理。通过保温使输送物流的热损失减小。如果物流的温度可以保持足够高，则可以避免沉积。如果对物流进行化学处理，则发生沉积的温度可以降低。如果沉积温度低于物流温度，则可以避免沉积。通过应用任意一种这些方法即保温或化学处理(或者它们的组合)，均可以防止沉积。但这些防止沉积的方法可能是非常昂贵的。

现有技术中对用于流体-固体物流贮存和输送设施内表面的非粘性的改进的低成本和/或替代涂层存在需求。

发明内容

本发明的一个方面提供一种非粘性设备，所述设备包括包含第一材料的流体-固体物流贮存或输送设施，在所述设施内表面上带有涂层，所述涂层将与蜡沉积物的粘附力降低至小于没有涂层时的粘附力的30%。

本发明的另一个方面提供一种用于防止管道、贮罐和容器上的沉积物的涂层。

本发明的优点包括如下一个或多个：

改进的用于管道和贮罐的非粘性涂层；

低成本的用于管道和贮罐的非粘性涂层；和/或

替代的用于管道和贮罐的非粘性涂层。

附图说明

图1给出了按这里所公开的实施方案粘附到生产/输送设备内表面上的沉积颗粒。

图2描述了水合物颗粒和导体间粘附力与距离之间的关系。

具体实施方式

在一个方面，这里所公开的实施方案总体上涉及在流体输送系统中应用的设备的一个或多个表面上提供的等离子体生成的涂层。更具体地，这里所公开的实施方案涉及使生产和/或输送设备的内表面改性从而抑制在其上形成沉积物和防止这种沉积物堵塞通过设备的流体流动的方法。

正如这里所应用的，术语沉积物用于指生产流体中的沉积物或固体，例如蜡、沥青质、水合物、有机盐和无机盐。已知这些沉积物堵塞和/或损坏设备如用于油和气生产的海底管道和提升管以及用于标准生产井中的生产管线。在生产系统中发现的蜡或高分子量链烷烃通常包括支链和直链高碳数(平均碳数为18+)的链烷烃链。沥青质定义为原油、沥青或煤的馏分，它在正庚烷中不可溶，但在甲苯中可溶。电磁力和管道壁的拓扑特性可能对沉积物(如蜡、沥青质或水合物颗粒)粘附于管道内壁有贡献。