[发明专利]一种耐磨防腐内涂层油管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨防腐内涂层油管的生产工艺，属于油田井筒防治技术领域。

背景技术

抽油杆与油管之间的磨损问题一直是影响油田正常生产的主要原因之一。油管内涂层防护技术就是在油管内壁涂覆一种涂层，使其达到减缓磨损，延长油管使用寿命的方法。在已有技术中，主要可分为三类：传统型内涂层、改进型内涂层、整体式防护层。举例说明如下：

CN87100920A公开了一种防腐耐磨粉末涂料及该涂料的涂覆方法，该涂料各组分的重量百分比为：环氧E12为100,铸石粉为20-200，双氰胺为3-5，尼龙粉为10-30，聚乙烯醇缩丁醛为5-8；其涂覆方法为：去油喷砂，加热工件，喷粉枪涂覆，保温冷却。该涂层的对接抗拉强度为60MPa，冲刷腐蚀试验磨损量为铸铁的1/4。

CN1283660A公开了一种高强防腐耐磨粉末涂料及其涂覆方法，涂料各组分的重量比为：环氧E10为100,铸石粉为80-120，双氰胺为1.8-2.8，癸二酸二酰肼为0.3-0.8，聚乙烯粉为10-30；其涂覆方法与CN87100920A基本相同，冷却温度和固化时间有所减少，抗拉强度90-95MPa。

CN101735572A公开了一种防偏磨油管的配方及生产工艺，制备原料包括玻璃纤维纱、环氧树脂、固化剂、增韧剂和流平剂，其中双酚A型树脂与酸酐的重量比为100：80-100；其生产工艺包括缠绕、固化、脱模和成型四个工艺，产品为一根整体玻璃钢管。

通过比较可以看出，传统型内涂层主要存在成本较高，固化时间长，强度低等缺陷。改进型内涂层采用聚乙烯粉代替尼龙粉，大大降低了成本；采用双氰胺和癸二酸二酰肼混合固化剂，显著缩短了固化时间，抗拉强度也有所提高；但该方法的缺点是高温耐热性能差，涂层较厚改变了油管内径，摩擦系数高等。整体式防护层强度高，耐磨抗腐蚀性能优，耐高温性能好，介质流动性能好；但存在生产成本高，弯曲韧性差，易老化，接口密封性差等缺点。

发明内容

本发明目的在于开发一种耐磨防腐内涂层油管的生产工艺，使其具有成本低，摩擦系数小，抗磨耐蚀，不改变油管内径尺寸，耐高温性能好，可抑制管壁结垢、结蜡等特点。

本发明的具体技术方案如下：

涂料配方的按重量比如下：

环氧树脂E₁₂    100；        铸石粉        90-120；

石墨           3-5；        聚乙烯粉      15-20；

双氰胺         2-3.5；      癸二酸二酰肼  1-1.5；

二硫化钼微粉（≤10微米）    10-12；

用石墨和二硫化钼微粉混合以增加涂层的自润滑作用，显著降低油管内壁的摩擦系数，二硫化钼（MoS₂）是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油王”，摩擦系数仅为0.05-0.09，具有防水、防碱、防酸等特性，莫氏硬度1.0-1.5，密度1.8g/cm³，熔点为1185℃。因此在静电喷涂工艺中，不发生熔化，而是均匀分布和镶嵌于涂层中，增加涂层硬度，显著降低摩擦系数。二硫化钼具有高温高压下润滑效果不改变的特点，当油管与抽油杆摩擦升温的时候，自润滑效果仍然很好。

用双氰胺和癸二酸二酰肼混合以大大缩短环氧树脂的固化时间；配方中增加了癸二酸二酰肼的比例，以降低固化所需温度和时间，增加涂层的结合强度。

本发明的生产工艺包括去油喷砂、混料、预热、静电喷涂、固化、成型、打磨抛光、检验与粉末回收等八个步骤，具体为：

（1）去油喷砂：将油管去油，内壁喷砂，除锈。

（2）混料：将涂料按配方比例混合均匀，经球磨机研磨后装入储料罐中，通过供粉软管与喷枪相连，喷枪接负极。

（3）预热：将油管加热至180-200℃。

（4）静电喷涂：油管接正极构成回路，匀速旋转，转速100-120r/min，喷枪沿油管轴线匀速穿过油管，速率2-4m/min，将涂料粉末均匀喷涂于油管内壁，喷枪送粉压力为0.25MPa；待喷枪完全穿出油管后，改变喷枪行进方向，使喷枪沿轴线反向再通过油管一遍，避免涂层漏点现象发生，速率3-5m/min，涂层厚度通过调节喷枪行进速度来控制。

（5）固化：降低油管旋转速度至20-30r/min，温度控制在160-170℃，固化20-30min。

（6）成型：由传送装置将固化好的油管移至后处理区，冷却成型。