一種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防腐蝕材料，具體涉及一種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合 防腐材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼制原油儲罐中的加熱盤管分為高、中、低三組，分別位于氣相、油相和污水相層， 大多位于污水層，造成加熱盤管外腐蝕的主要因素有溶解氧、二氧化碳、硫化氫、氯離子的 電化學(xué)腐蝕、細(xì)菌腐蝕以及高溫環(huán)境的影響，因此，原油儲罐中加熱盤管的腐蝕速度最快， 導(dǎo)致加熱盤管的更換、維護(hù)周期極其頻繁，給原油生產(chǎn)和現(xiàn)場作業(yè)帶來了不便。
[0003] 目前，油田對原油儲罐加熱盤管的腐蝕通常采取與罐底相一致的重防腐涂料進(jìn)行 防護(hù)，涂層耐溫性和導(dǎo)熱性差、材料表面存在針孔等缺陷，不能很好的滿足原油儲罐內(nèi)加熱 盤管的防腐要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料，以克服 現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料，由以下 重量份的組分組成： 乙烯基樹脂87~110份，玻璃纖維18. 1~21. 4份，碳纖維1~3份，丁腈橡膠8. 1~ 11. 8份，鈦白粉1. 3~3. 7份，酞青藍(lán)0. 4~2份，鋅鉻黃1. 7~4. 3份，石墨10~30份。
[0006] 所述的原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料，還包括0. 3~0. 6份的消 泡劑，0. 3~0. 5份的流平劑，0. 3~0. 5份的分散劑，0. 6~1. 1份的固化劑，0. 06~0. 25 份的促進(jìn)劑和〇. 02~0. 07份的加速劑。
[0007] 所述的乙烯基樹脂是97份，玻璃纖維是19份，碳纖維是2份，丁腈橡膠是8. 5份， 欽白粉是3. 5份，酞青藍(lán)是1. 8份，鋒絡(luò)黃是4份，石墨是20份，消泡劑是0. 45份，流平劑 是0. 4份，分散劑是0. 4份，固化劑是0. 8份，促進(jìn)劑是0. 15份，加速劑是0. 04份。
[0008] 所述的消泡劑為非硅類消泡劑TECH~430。
[0009] 所述的流平劑為含氟丙烯酸酯TECH~177。
[0010] 所述的分散劑為聚羧酸胺銨鹽TECH~501。
[0011] 所述的固化劑采用質(zhì)量濃度為80%過氧化氫異丙苯。
[0012] 所述的促進(jìn)劑為采用質(zhì)量濃度6%鈷鹽。
[0013] 所述的加速劑為采用質(zhì)量濃度100%二甲基乙酰胺。
[0014] -種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料的制備方法，包括以下重量配 比的原料：所述的原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料及其重量配比包括乙烯基 樹脂87~110份，玻璃纖維18. 1~21. 4份，碳纖維1~3份，丁腈橡膠8. 1~11. 8份，鈦白 粉1. 3~3. 7份，酞青藍(lán)0. 4~2份，鋅鉻黃1. 7~4. 3份，石墨10~30份，消泡劑0. 3~ 〇. 6份，流平劑0. 3~0. 5份，分散劑0. 3~0. 5份，固化劑0. 6~1. 1份，促進(jìn)劑0. 06~ 0. 25份和加速劑0. 02~0. 07份，具體步驟如下： (1) 樹脂改性：加熱乙烯基樹脂至l〇3°C~134°C，加入丁腈橡膠，充分?jǐn)嚢杈鶆?，以?分鐘2°C的速度升溫至132°C~143°C，恒溫26min~36min，再以每分鐘2°C的速度升溫至 157°C~165°C，恒溫26min~36min后，放出樹脂溶液； (2) 粉料添加及研磨：在放出的樹脂溶液中加入鈦白粉、鋅鉻黃粉料，攪拌26min~ 36min，攪拌完成后注入砂磨機進(jìn)行研磨，研磨細(xì)度至26um~38um; (3) 其他填料及助劑的添加：在研磨好的原料中加入玻璃纖維、石墨、碳纖維，以每分鐘 1700~2400轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散32min~38min，然后加入酞青藍(lán)、分散劑、流平劑、 消泡劑，再以每分鐘1500~1800轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散16min~30min; (4) 固化：向經(jīng)過分散機分散過的原料中先加入固化劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪 拌3min~6min，再加入促進(jìn)劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪拌5min~llmin，最后加入 加速劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪拌5min~llmin，完成環(huán)氧復(fù)合防腐材料的制備； 上述原料的加入量均按配方量加入。
[0015] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點： 本發(fā)明提供的原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料是一種應(yīng)用于原油儲罐 內(nèi)加熱盤管處罐壁和罐底防腐的涂層材料，它以乙烯基樹脂、玻璃纖維、丁腈橡膠、鈦白粉、 酞青藍(lán)、鋅鉻黃、消泡劑、流平劑和分散劑為主劑，加入其他固化劑，形成的一種耐熱性為 98°C，沖擊韌性為6KJ/m2,粘度在4000Pa.s左右，可在0~40°C，4~8h內(nèi)表干、48小時內(nèi) 實干，施工不掛流、能自然流平；能夠有效保護(hù)金屬表面，耐酸、堿、鹽性能優(yōu)異，耐熱性能良 好；附著力強，不易剝落，具有較好的力學(xué)性能，表面電阻率為4. 3Χ107Ω的儲罐內(nèi)加熱盤 管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合實施例進(jìn)一步對一種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料進(jìn) 行詳細(xì)的說明。
[0017] -種原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料，環(huán)氧復(fù)合防腐材料原料成 分和成分的重量配比按照以下的成分和配比組成的：乙烯基樹脂87~110份，玻璃纖維 18. 1~21. 4份，碳纖維1~3份，丁腈橡膠8. 1~11. 8份，鈦白粉1. 3~3. 7份，酞青藍(lán) 0. 4~2份，鋅鉻黃1. 7~4. 3份，石墨10~30份，還包括0. 3~0. 6份的消泡劑，0. 3~ 〇. 5份的流平劑，0. 3~0. 5份的分散劑，0. 6~1. 1份的固化劑，0. 06~0. 25份的促進(jìn)劑 和0.02~0.07份的加速劑。
[0018] 所述的原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料的制備方法分樹脂改性、粉 料添加及研磨、其他填料及助劑的添加、固化四個步驟： (1) 樹脂改性：加熱乙烯基樹脂至103°c~134°C，加入丁腈橡膠，充分?jǐn)嚢杈鶆?，以?分鐘2°C的速度升溫至132°C~143°C，恒溫26min~36min，再以每分鐘2°C的速度升溫至 157°C~165°C，恒溫26min~36min后，放出樹脂溶液； (2) 粉料添加及研磨：在放出的樹脂溶液中加入鈦白粉、鋅鉻黃粉料，攪拌26min~ 36min，攪拌完成后注入砂磨機進(jìn)行研磨，研磨細(xì)度至26um~38um; (3) 其他填料及助劑的添加：在研磨好的原料中加入玻璃纖維、石墨、碳纖維，以每分鐘 1700~2400轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散32min~38min，然后加入酞青藍(lán)、分散劑、流平劑、 消泡劑，再以每分鐘1500~1800轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散16min~30min; (4) 固化：向經(jīng)過分散機分散過的原料中先加入固化劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪 拌3min~6min，再加入促進(jìn)劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪拌5min~llmin，最后加入 加速劑，以每分鐘260~370轉(zhuǎn)速度攪拌5min~llmin，完成環(huán)氧復(fù)合防腐材料的制備。
[0019] 導(dǎo)靜電填料，如導(dǎo)電碳纖維、導(dǎo)靜電助劑等的添加，在使得材料具備有導(dǎo)靜電性能 的同時，最大限度的降低吸油率，也提高了材料的耐油性能。但導(dǎo)靜電填料的配合添加，受 填料用量、種類等因素的限制，如單一非金屬導(dǎo)電介質(zhì)，雖然也能滿足導(dǎo)靜電性能，但其添 加量過大；高性能導(dǎo)電碳纖維的添加能同時滿足添加量小，防腐性能高的條件，但導(dǎo)熱系數(shù) 偏低等。因此，最終選擇了體積為2%導(dǎo)電碳纖維與體積為20%導(dǎo)電石墨粉的組合添加，形 成了導(dǎo)熱性、防腐性良好的儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料。
[0020] 實施例1 按照表1提供原料的重量配比進(jìn)行制備，選用乙烯基樹脂是97份，玻璃纖維是19份， 碳纖維是2份，丁腈橡膠是8. 5份，鈦白粉是3. 5份，酞青藍(lán)是1. 8份，鋅鉻黃是4份，石墨 是20份，消泡劑是0. 45份，流平劑是0. 4份，分散劑是0. 4份，固化劑是0. 8份，促進(jìn)劑是 〇. 15份，加速劑是0. 04份，選料結(jié)束后，按照以下步驟進(jìn)行制備： (1) 樹脂改性：加熱97份乙烯基樹脂至132°C，加入8. 5份丁腈橡膠，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?以每分鐘2°C的速度升溫至140°C，恒溫32min，再以每分鐘2°C的速度升溫至158°C，恒溫 32min后，放出樹脂溶液； (2) 粉料添加及研磨：在放出的樹脂溶液中加入3. 5份鈦白粉、4份鋅鉻黃粉料，攪拌 32min，攪拌完成后注入砂磨機進(jìn)行研磨，研磨細(xì)度至32um; (3) 其他填料及助劑的添加：在研磨好的原料中加入19份玻璃纖維、20份石墨、2份碳 纖維，以每分鐘1800轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散36min，然后加入1. 8份酞青藍(lán)、0. 4份分散 劑、〇. 4份流平劑、0. 45份消泡劑，再以每分鐘1700轉(zhuǎn)的速度在分散機中分散27min，把經(jīng)過 分散機經(jīng)行分散后的原料進(jìn)行分裝，包裝； (4) 固化：在需要使用時，打開包裝，把包裝內(nèi)的原料倒入器皿中，向經(jīng)過分散機分散過 的原料中先加入〇. 8份固化劑，以每分鐘350轉(zhuǎn)速度攪拌4min，再加入0. 15份促進(jìn)劑，以每 分鐘300轉(zhuǎn)速度攪拌8min，最后加入0. 04份加速劑，以每分鐘350轉(zhuǎn)速度攪拌8min，經(jīng)過 固化后的材料就是需要制備的彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料，只需要把該材料涂到原油儲罐內(nèi)的 加熱盤管處的罐壁和罐底即可。
[0021] 本發(fā)明采用上述的成分和配比及其制備方法制備的環(huán)氧復(fù)合防腐材料，具有較好 的防腐性能，（具體數(shù)值參考表二)，且施工方便。
[0022] 具體的，原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料的配方表如下： 表1原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料配方規(guī)格型號表
西安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院對上述實施例的產(chǎn)品進(jìn)行了質(zhì)量監(jiān)督檢驗，檢測報告編 號：H1601184,檢驗結(jié)果如下： 表2本發(fā)明的實施例的原油儲罐內(nèi)加熱盤管用彈性環(huán)氧復(fù)合防腐材料主要性能表 實施例2
運用類似實施例1中的制備方法，采用如下的重量配比，進(jìn)行環(huán)氧復(fù)合防腐材料的制 備： (1) 樹脂改性：加熱87份乙烯基樹脂至103°C，加入8. 1份丁腈橡膠，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?以每分鐘2°C的速