[發明專利]油氣輸送管道及制備方法

有效

• 申請號: 201210518116.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103851274A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張淑慧;戚東濤;蔡雪華;丁楠;李厚補
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L57/06;C08L63/00;C08L79/08;C08L77/00;C08K7/14;C08K7/06;C08K5/18;C08K3/36
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 關文魁

技術領域

本發明涉及管道技術領域，特別涉及一種油氣輸送管道，以及該油氣輸送管道的制備方法。

背景技術

隨著油氣的遠距離輸送越來越廣泛，對油氣輸送管道的技術要求也越來越高。含H₂S天然氣是我國天然氣資源的重要組成部分，普通碳鋼管材在這類高酸性環境中腐蝕非常嚴重，不僅會發生坑蝕，而且會發生硫化物應力腐蝕開裂和氫致開裂。酸性氣田油氣輸送管采用抗H₂S合金管成本非常高，單井集輸采用抗硫碳鋼管加注緩蝕劑的方法時加注成本高，管理難度較大，高流速輸氣管線上的應用效果尚待進一步證實。

目前非金屬管材在含硫油氣集輸中得到應用的主要有兩類：1）以玻璃鋼為代表的增強熱固性塑料管。該類玻璃鋼管材抗沖擊性和接頭密封性比較差，存在外力破壞、接頭氣體滲漏的風險，這種材料主要用于低含硫油氣的輸送，加拿大標準CSA?Z662中就明確規定玻璃鋼管在酸性環境中應用時H₂S分壓不能高于50kPa。2）采用PE為內襯層的增強熱塑性塑料管。常用PE為內襯層的RTP管由于高壓環境中內襯材料自身滲透性高、耐溫較低（≤60℃）、連接結構不完善等原因，只用在了低壓（≤4MPa）、低溫輸氣管道中。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：現有的上述兩類管線在含H₂S、CO₂和Cl^-等腐蝕性介質環境中適用性較差，管體整體結構完整性較差，這些技術局限性制約了其在酸性油氣田中的進一步應用。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種油氣輸送管道及其制備方法，該油氣輸送管道適用于含H₂S、CO₂和Cl^-等多種腐蝕性介質共存的苛刻條件下油氣輸送。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種油氣輸送管道，所述管道從內至外依次設置有：抗硫層、阻隔層、增強層、界面過渡層和耐磨外防護層。

進一步地，所述抗硫層是采用熱塑性樹脂經過改性而成。所述抗硫層采用氣體滲透率較低的熱塑性樹脂，該熱塑性樹脂經過改性，改善了與增強層之間的界面結合性能。

進一步地，所述阻隔層為乙烯-乙烯醇共聚物或者聚偏氯乙烯。所述阻隔層采用乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏氯乙烯等，這樣，該阻隔層具有低透過性、阻隔性和耐化學藥品性，可大幅度降低氧氣、二氧化碳、水汽以及腐蝕性液體等介質透過量，并具備雙面熱封性能。

進一步地，所述增強層為玻璃纖維、碳纖維和凱夫拉纖維中的至少一種浸漬混合樹脂后的復合材料層。所述增強層主要用于承擔管道所受壓力。

進一步地，所述混合樹脂包括以下質量份的下列物質：環氧樹脂80～120份、聚醚酰亞胺10～25份、芳香胺固化劑20～35份和納米二氧化硅1～5份。

進一步地，所述界面過渡層采用熱塑性樹脂改性熱固性樹脂。所述界面過渡層采用熱塑性樹脂改性熱固性樹脂，用于降低增強層與外防護層之間的界面空隙率，提高界面結合強度，同時提高抗硫復合材料管道結構整體性。

進一步地，所述熱固性樹脂包括以下質量份的下列物質：環氧樹脂80～120份、聚酰亞胺55～75份、芳香胺固化劑10～30份和納米二氧化硅1～5份。

進一步地，所述耐磨外防護層采用改性增強尼龍熱塑性塑料。所述耐磨外防護層采用改性增強尼龍熱塑性塑料，用于保護增強層外表面免受外部環境物理損傷，可極大防止非金屬材料因第三方施工等因素造成的管材外部破損導致的管材過早失效。

另一方面，提供了一種油氣輸送管道的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

S1，采用擠出工藝擠出所述抗硫層；

S2，采用多層復合技術制備所述阻隔層，所述阻隔層復合在所述抗硫層內；

S3，調配所述增強層所用的混合樹脂配方，將玻璃纖維、碳纖維和凱夫拉纖維中的至少一種浸漬上所述混合樹脂，將浸漬上所述混合樹脂的玻璃纖維、碳纖維和凱夫拉纖維中的至少一種纏繞到所述阻隔層的外面形成所述增強層；

S4，調配所述界面過渡層所用熱固性樹脂配方，將調配好的熱固性樹脂涂覆到所述增強層外表面形成所述界面過渡層；

S5，采用擠出工藝將所述耐磨外防護層復合在所述界面過渡層的外面。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：