[发明专利]一种油田回注水管道内壁抑菌防腐涂层材料

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种涂层材料，具体涉及一种油田回注水管道内壁抑菌防腐涂层材料。

二、背景技术

钢铁是人类生活中使用最多、应用最广的金属，可以说，没有钢铁就没有现在社会的发展和文明。但是，钢铁每年由于腐蚀所造成的经济损失是极其严重的，据国外统计许多国家由于腐蚀所造成的经济损失高达国民经济总产值的3％～4％。钢铁在不同环境中会受到不同程度的腐蚀，在油田开采过程中，随着油田开采时间的的增长，注水水质的不断恶化，硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌以及其它微生物不断增加，导致输油注水管道的腐蚀与堵塞越来越严重。据了解仅胜利油田就有28000多口油水井，各种输油、注水管道10000多公里，每年需进行防腐处理的管道就达1000多万米。国内有大庆、长庆、江汉、新疆塔里木盆地哈得逊等近百家大油田，其需要防腐的管道量可想而知。特别是输油、注水管道内因存在大量细菌附壁繁殖、结瘤堵塞管道，腐蚀严重，问题急待解决。

以前，油田注水管线，一般采用钢管内衬水泥砂浆防腐，利用水泥砂浆中的强碱性，抑制细菌繁殖和附着(实际上杀菌效果不好)，以防止菌类形成结瘤堵塞管道。但内衬水泥砂浆附着力差，易开裂掉块，损坏输送泵或堵塞过滤器。又因水泥砂浆层表面粗糙，摩擦力大，增加了介质输送阻力和压力，影响液体流速。同时因水泥砂浆衬里较厚，实际降低了管线的排量，如Φ114×9mm水泥砂浆衬里为例，就使输送量降低24％左右。若要输送相同的输送量，就得增大管径，从而浪费钢材30％左右。

在能源紧迫的今天，随着海上石油的开发及黄河三角洲的大规模建设，东部油田三次采油工作的升温，石油设备及工业的防腐量日益增大，其中输油、注水管道内壁防腐是重中之重，特别需要一种集长效防腐、抗菌抑菌一体的内防腐涂层材料。

三、发明内容

本发明的目的是提供了一种油田回注水管道内壁抑菌防腐涂层材料，该材料也可用于输油管道。该材料用无溶剂有机氟改性的双酚A型环氧树脂作为基料，杂化了有机无机杀菌剂和纳米陶瓷填料等，除具有很好的抗菌抑菌防腐性能外还具有自洁与防粘污性能。施工性能优良，可在潮湿的金属表面施工，干燥速度快，韧性和钢性具佳，与底漆附着力好，漆膜平整光滑；对硫酸盐还原菌、铁细菌等有优良的杀菌作用，具有很好的广谱杀菌效果，杀菌速度快，杀菌效率高，对环境无污染，对人体无毒害。因此，此涂层材料具有广阔的应用前景。

一种油田回注水管道内壁抑菌防腐涂层材料，由主剂和固化剂组成，其特征在于：

a、主剂由双酚A型环氧树脂、聚四氟乙烯树脂、颜填料、改性增韧剂、陶瓷纳米材料、硫酸钡纳米材料、流平剂、消泡剂、促进剂、湿润分散剂、偶联剂和杀菌剂组成，其质量分数比为：双酚A型环氧树脂∶聚四氟乙烯树脂∶颜填料∶改性增韧剂∶陶瓷纳米材料∶硫酸钡纳米材料∶流平剂∶消泡剂∶促进剂∶湿润分散剂∶偶联剂∶杀菌剂＝30-60∶3-6∶15-30∶15-25∶5∶7∶1.6∶1.5∶0.5-1∶1-2∶1-2∶0.8-2。

b、固化剂由交联剂或腰果壳油改性酚醛胺、有机亚磷酸酯和铬酸二苯胍组成，其质量分数比为∶94-98∶2-3∶4。

c、上述主剂和固化剂的质量分数比为1-4∶1。

改性增韧剂为一种含有苯环结构及长脂肪链上的不饱和双键的活性环氧稀释剂。

杀菌剂为用偶联剂改性的纳米银、纳米氧化锌、载体为丙烯醇的n-辛基-异噻唑啉酮的组合物。偶联剂改性的纳米银∶纳米氧化锌∶载体为丙烯醇的n-辛基-异噻唑啉酮＝20-30∶10-20∶40-70。

上述之所以选用环氧树脂作为涂层材料的基材，原因如下：首先与不饱和聚酯涂料的附着力相比可知，环氧树脂分子中含有极性的羟基、醚键等，醚键使分子链柔软便于旋转，可消除内应力，同时环氧树脂固化时体积收缩仅2％左右，因此对湿表面具有较高的附着力，而不饱和聚酯固化时体积收缩率高达11％，其内应力高，附着力低；而且环氧树脂具有良好的耐碱性和较低的透水率和透氧率，能阻挡水氧离子通过防腐蚀性较好；最后环氧树脂无需溶剂即可使用，适合于水下施工，而且还容易涂成厚膜。因此在与聚氨酯类、聚酯类、氯化橡胶类等成膜基料做比较后，优选环氧树脂。经过长期的实验结果证明，选择大量含有极性的羟基和醚键的双酚A型环氧树脂或硫酸钡纳米填料最佳，能显著提高湿表面的附着力，满足油田回注水管道内壁涂装的技术要求。

主剂中选用聚四氟乙烯是为了与陶瓷纳米材料配合更好的降低涂层的表面自由能，提高其耐粘污性能。