[發明專利]一種抗CO2腐蝕的滲鋁碳鋼管材料

在審

• 申請號: 201310657466.4
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104694874A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 馬文超
• 申請（專利權）人: 青島平度市舊店金礦
• 主分類號: C23C10/50
• 分類號: C23C10/50
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明公開了一種新型滲鋁碳鋼管材料制備方法，特別是一種抗CO₂腐蝕的滲鋁碳鋼管材料。

背景技術

在油氣的開采過程中，由于石油和天然氣中CO₂含量高，對井下采油管造成腐蝕甚至嚴重危害的事例頻繁發生，不僅給油氣田開發帶來了重大的經濟損失，同時也造成一定的環境污染。目前對CO₂腐蝕控制，常采取添加鉻、鈦等價格昂貴的元素，增加鋼管的的成本，限制其在油氣田開采中的應用。

???????為了克服上述問題，本發明采用新型滲鋁碳鋼管材料，通過固體粉末工藝，經過熱浸在普通石油鋼管表面滲透敷抹一層滲鋁層，通過鋁氧化成致密的Al₂O₃而達到抗CO₂腐蝕作用。在腐蝕過程中，表面致密的無滲的Al₂O₃保護膜，使得鋁原子穿過Al₂O₃₃膜到表面與氧反應的擴散速率和氧原子向內遷移的速率十分緩慢，從而阻礙氧原子與鐵基體的反應，起到保護基體的作用。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，研發一種抗CO₂腐蝕的滲鋁碳鋼管材料。

其技術方案是抗CO₂腐蝕的滲鋁碳鋼管材料，其特征是在普通石油套管N80與鋁粉固體混合粉末通過固體粉末工藝處理，通過熱浸形成滲鋁層。鋁粉固體混合粉末主要成分為：50%Al?+4%NH₄Cl?+46%?Al₂O₃。

?將鋁粉固體混合粉末與普通石油套管N80充分混合，1000℃熱浸處理，保溫6h。

熱浸處理后，將形成的滲鋁碳鋼樣品用去離子水清洗后，丙酮脫脂，冷風吹干。本發明的特點：本滲鋁碳鋼管材料是以滲鋁為基礎研發的。滲鋁是在普通鋼表面經過熱浸而形成一層Al-Fe合金層。滲鋁的保護機制是由于在腐蝕過程中形成致密氧化鋁阻礙空氣中CO₂與基體的接觸從而達到抗CO₂腐蝕的效果。滲鋁層具有鋁的優良耐蝕性，而且具有良好的耐磨性能。價格較不銹鋼低廉。本發明的滲鋁碳鋼管材料正好適合油氣田開采中CO₂腐蝕嚴重的環境特點。

具體實施方式

一種新型抗CO₂腐蝕的滲鋁碳鋼管材料。其特征是在普通石油套管N80與鋁粉固體混合粉末通過固體粉末處理，通過熱浸形成滲鋁層。

鋁粉混合固體主要成分為50%Al?+4%NH₄Cl?+46%?Al₂O₃。普通N80的規格：長×直徑×厚為50mm×20mm×2mm。

將100g鋁粉固體混合粉末與普通石油套管N80充分混合，1000℃熱浸處理，保溫6h。期間可以定期翻動鋼管以保證固體粉末與鋼管充分接觸混合。

熱浸處理后，將形成的滲鋁碳鋼樣品用去離子水清洗后，丙酮脫脂，冷風吹干，得到真正的滲鋁碳鋼管樣品。