[发明专利]石油管线用球墨铸铁管、其制备工艺及应用

说明书

本发明公开一种石油管线用球墨铸铁管，包括：一端设有插口、另一端设有承口的管体和设于管体内壁上的无机纳米内衬涂层。本发明的石油管线用管以高韧性球墨铸铁为基材，耐腐蚀能力强、寿命长，无机纳米内衬涂层具有油水脱滑作用，输送石油时内壁不挂蜡、不结块，输送阻力大大降低，加压输送的能耗明显降低，并具有抵御强地震等地质灾害的能力。本发明还公开了该石油管线用球墨铸铁管的制备工艺。本发明制备工艺制备的石油管线用球墨铸铁管无渣眼、砂眼、气孔、缩孔、缩松等铸造缺陷，壁厚均匀、组织致密，气密性好，承压能力高，应用于石油管线的铺设可以提高石油管道的使用寿命，降低石油管线建设和日常维修的综合成本。

技术领域

本发明涉及一种石油管线用球墨铸铁管、其制备工艺及应用。

背景技术

目前世界上采用的石油管线管，均为普通钢板和特制的管线钢钢板卷制、焊接而成的钢管。这些钢管需要先运到输油管道的安装现场后，再一段一段地焊接连接起来，然后再进行焊缝无损检验、试压、防腐蚀处理等，如果石油管线是铺设在冬季寒冷地区，还要加外保温层并对石油进行加热加压输送。目前这些石油管线管存在以下问题：

①钢管的耐腐蚀能力差，特别是耐电腐蚀能力很差，因此管线的设计寿命都不太长，在一些土壤盐度较高的地区，或由于石油中的硫、硫化氢等含量较高、与原油中的水结合成酸加大了对钢管内壁的腐蚀，即使石油管线的钢管采用厚壁钢板焊接，其延长使用寿命的作用也很有限，石油管线管一旦被腐蚀透，就会造成原油泄漏外溢，这不仅会造成资源浪费，还会严重污染周边环境，如果不及时抢修或抢修不当，甚至会引发挥发油气的爆炸，造成严重的人员伤亡事故；

②石油中含有石蜡、胶质和沥青质等粘稠成分，管道输送阻力大，常需要加压输送，且输送过程中这些成分易黏附在石油管道内壁上，久而久之，易造成管道堵塞。此外，当外界温度变低时，低于石油凝固点时，石油由液态凝固为固态，管道的石油输送阻力进一步增大。因此，在冬季寒冷地区，石油管线管需加外保温层，并对石油进行加热加压输送。目前，通常在石油管线用钢管外壁包裹岩棉作为保温层，但钢管外壁包裹的岩棉保温层厚度大，不仅加大了运输成本，还因为岩棉保温层的强度很低，运输和安装过程中易破损而造成损失；

③石油管线的钢管需要运到现场后进行管道连接的焊接、对焊缝逐一进行无损探伤、试压、在现场做管道防腐处理等，不仅操作复杂，现场操作质量的保证难度大，施工周期长，管线工程建设的施工费用很高；

④由于石油管线的钢管安装是逐段焊接、刚性连接的，虽然其具有防止热胀冷缩功能的结构，但是并不具备抵御强地震破坏的能力，特别是经过几年的腐蚀，管壁变薄后，钢管的强度韧性降低，当钢管受到外力的拉伸、挤压、剪切、扭曲和重物砸碰时，很容易破坏甚至断裂。

因此，目前仍急需用一种耐腐蚀能力强、安全性高、施工安装快捷、输油阻力小、保温效果好，并能抵御强地震等地质灾害破坏的新型石油管线用管。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种石油管线用球墨铸铁管，以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明的另一个目的在于提供上述石油管线用球墨铸铁管在石油管线中的应用，以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明的另一个目的在于提供上述石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种石油管线用球墨铸铁管，包括：一端设有承口、另一端设有插口的管体和设于管体内壁上的无机纳米内衬涂层。

本发明石油管线用球墨铸铁管管体以高韧性球墨铸铁为基材，耐腐蚀能力强、韧性高、寿命长，并具有抵御强地震等地质灾害的能力，可避免石油管线腐蚀漏油引发的种种事故；石油管线用球墨铸铁管内壁涂覆无机纳米材料制成的无机纳米内衬涂层具有很好的油水脱滑作用，因此，本发明石油管线用球墨铸铁管用于输送石油时，内壁不挂蜡、不结块，输送阻力大大降低，降低了石油加压输送的能耗。