[發明專利]一種輸油管表面激光合金化方法

有效

• 申請號: 201710567460.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107354454B
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 姜亦棟;丁濤;閆乃剛;李凱凱;周章權;李寧;董福生;劉華峰;劉冰
• 申請（專利權）人: 山東宇明月石油工程有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

本發明提供一種輸油管表面激光合金化方法，包括以下步驟：A.對輸油管表面進行預處理；B.將預置合金粉末、粘結劑與稀料混合后得到均勻的漿料，將漿料均勻噴涂于經過預處理的輸油管表面，然后烘干形成厚度為0.1～0.2mm的涂層；C.用光纖激光器對涂層進行50％搭接掃描形成合金化表層，掃描功率為5～6kw，光斑面積為30～40mm2,掃描速度為20～40mm/s，掃描過程中用氬氣保護熔池，氬氣流量為12～16L/min；D、對完成步驟C的輸油管進行檢測。本發明能大大提高輸油管的耐腐蝕性能和耐磨性能。

技術領域

本發明涉及一種激光合金方法，特別是涉及一種輸油管內外表面激光合金化方法。

背景技術

輸油管大部分埋藏于地面以下，管內外工況惡劣，極易發生化學反應和物理變化，因而造成管道腐蝕、穿孔而引起系統停輸、停產，造成巨額經濟損失或泄露事故，引起環境污染、生態破壞和燃燒爆炸，對周圍的生命財產造成難以挽回的損失，如何防止輸油管的腐蝕破壞已成為原油集輸過程中亟待解決的問題，而且研究輸油管的防腐技術也是尤為必要和重要的，其是關系埋地輸油管的可靠性和使用壽命的關鍵因素，對延長管道的使用壽命及保證油田的快速高效生產具有重要意義。

目前，輸油管大多采用低碳鋼無縫鋼管、電阻直縫焊接管及螺旋焊管等，防腐措施有陰極保護，瀝青玻璃布、樹脂玻璃鋼、PE包覆、膠帶等，這些防腐措施雖然能達到一定的防腐效果，但也存在防腐層較脆弱的問題，在敷設管道的施工過程中易遭破壞，造成防腐效果的急劇下降，而且耐磨性能也較差。

公開號為CN104726873B、公告日為2017.05.10、申請人為陜西天元智能再制造有限公司的中國發明公開了“一種石油管道表面的防腐絕緣耐磨處理方法”，包括：一、進行表面氣體滲氮處理；二、在電解拋光池中進行表面電解拋光處理；三、在超聲波清洗槽中進行表面清洗處理；四、在化學氣相沉積設備內進行表面氬離子轟擊清洗處理；五、在化學氣相沉積設備中氣相沉積1-10微米厚的類金剛石薄膜。該發明存在的問題是：其膜層與石油管道之間的結合強度不高，因此耐磨性能并不佳，實際防腐效果也有所下降。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種輸油管表面激光合金化方法，能大大提高輸油管的耐腐蝕性能和耐磨性能。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種輸油管表面激光合金化方法，包括以下步驟：

A.對輸油管表面進行預處理；

B.將預置合金粉末、粘結劑與稀料混合后得到均勻的漿料，將漿料均勻噴涂于經過預處理的輸油管表面，然后烘干形成厚度為0.1～0.2mm的涂層；

C.用光纖激光器對涂層進行50％搭接掃描形成合金化表層，掃描功率為5～6kw，光斑面積為30～40mm2,掃描速度為20～40mm/s，掃描過程中用氬氣保護熔池，氬氣流量為12～16L/min；

D、對完成步驟C的輸油管進行檢測。

優選地，本發明所述步驟A中，預處理過程為：

(1)將氯化鐵加入水中，攪拌至完全溶解后加入濃鹽酸、甲醇，加熱至回流后加入1,2-丙二醇，反應2小時后減壓蒸除甲醇，90℃烘干后得到中間產物備用，其中，氯化鐵、水、濃鹽酸、甲醇、1,2-丙二醇的質量比為5:10:2:10:1；

(2)將氧氯化鋯、1,2-丙二醇、甘氨酸混合，加熱至75℃后反應40分鐘，加入步驟(1)得到的中間產物，保溫反應2小時，減壓蒸除1,2-丙二醇后得到鐵鋯偶聯劑，其中，氧氯化鋯、1,2-丙二醇、甘氨酸、中間產物的質量比為1:14:2:2；