[发明专利]一种输油管表面激光合金化方法

说明书

本发明提供一种输油管表面激光合金化方法，包括以下步骤：A.对输油管表面进行预处理；B.将预置合金粉末、粘结剂与稀料混合后得到均匀的浆料，将浆料均匀喷涂于经过预处理的输油管表面，然后烘干形成厚度为0.1～0.2mm的涂层；C.用光纤激光器对涂层进行50％搭接扫描形成合金化表层，扫描功率为5～6kw，光斑面积为30～40mm2,扫描速度为20～40mm/s，扫描过程中用氩气保护熔池，氩气流量为12～16L/min；D、对完成步骤C的输油管进行检测。本发明能大大提高输油管的耐腐蚀性能和耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种激光合金方法，特别是涉及一种输油管内外表面激光合金化方法。

背景技术

输油管大部分埋藏于地面以下，管内外工况恶劣，极易发生化学反应和物理变化，因而造成管道腐蚀、穿孔而引起系统停输、停产，造成巨额经济损失或泄露事故，引起环境污染、生态破坏和燃烧爆炸，对周围的生命财产造成难以挽回的损失，如何防止输油管的腐蚀破坏已成为原油集输过程中亟待解决的问题，而且研究输油管的防腐技术也是尤为必要和重要的，其是关系埋地输油管的可靠性和使用寿命的关键因素，对延长管道的使用寿命及保证油田的快速高效生产具有重要意义。

目前，输油管大多采用低碳钢无缝钢管、电阻直缝焊接管及螺旋焊管等，防腐措施有阴极保护，沥青玻璃布、树脂玻璃钢、PE包覆、胶带等，这些防腐措施虽然能达到一定的防腐效果，但也存在防腐层较脆弱的问题，在敷设管道的施工过程中易遭破坏，造成防腐效果的急剧下降，而且耐磨性能也较差。

公开号为CN104726873B、公告日为2017.05.10、申请人为陕西天元智能再制造有限公司的中国发明公开了“一种石油管道表面的防腐绝缘耐磨处理方法”，包括：一、进行表面气体渗氮处理；二、在电解抛光池中进行表面电解抛光处理；三、在超声波清洗槽中进行表面清洗处理；四、在化学气相沉积设备内进行表面氩离子轰击清洗处理；五、在化学气相沉积设备中气相沉积1-10微米厚的类金刚石薄膜。该发明存在的问题是：其膜层与石油管道之间的结合强度不高，因此耐磨性能并不佳，实际防腐效果也有所下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种输油管表面激光合金化方法，能大大提高输油管的耐腐蚀性能和耐磨性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种输油管表面激光合金化方法，包括以下步骤：

A.对输油管表面进行预处理；

B.将预置合金粉末、粘结剂与稀料混合后得到均匀的浆料，将浆料均匀喷涂于经过预处理的输油管表面，然后烘干形成厚度为0.1～0.2mm的涂层；

C.用光纤激光器对涂层进行50％搭接扫描形成合金化表层，扫描功率为5～6kw，光斑面积为30～40mm2,扫描速度为20～40mm/s，扫描过程中用氩气保护熔池，氩气流量为12～16L/min；

D、对完成步骤C的输油管进行检测。

优选地，本发明所述步骤A中，预处理过程为：

(1)将氯化铁加入水中，搅拌至完全溶解后加入浓盐酸、甲醇，加热至回流后加入1,2-丙二醇，反应2小时后减压蒸除甲醇，90℃烘干后得到中间产物备用，其中，氯化铁、水、浓盐酸、甲醇、1,2-丙二醇的质量比为5:10:2:10:1；

(2)将氧氯化锆、1,2-丙二醇、甘氨酸混合，加热至75℃后反应40分钟，加入步骤(1)得到的中间产物，保温反应2小时，减压蒸除1,2-丙二醇后得到铁锆偶联剂，其中，氧氯化锆、1,2-丙二醇、甘氨酸、中间产物的质量比为1:14:2:2；