一种输油管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及石油、天然气开采领域，具体而言，涉及一种输油管及其制备方法。其中，该输油管，包括输油管基体，输油管基体的表面由内至外依次具有化合物层以及金属氧化层，化合物层与金属氧化层为输油管基体依次采用氮碳钇离子渗剂、离子活化渗剂、氧离子渗剂渗入所形成。本发明专利技术通过将非金属元素和微量金属元素渗入进输油管基体的表面中，在输油管基体的表面形成化合物层以及金属氧化层，不仅极大地提高了输油管的耐蚀性，并且处理后的输油管还具有良好的力学性能，且性价比高，对环境没有污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及石油、天然气开采领域，具体而言，涉及。其中，该输油管，包括输油管基体，输油管基体的表面由内至外依次具有化合物层以及金属氧化层，化合物层与金属氧化层为输油管基体依次采用氮碳钇离子渗剂、离子活化渗剂、氧离子渗剂渗入所形成。本专利技术通过将非金属元素和微量金属元素渗入进输油管基体的表面中，在输油管基体的表面形成化合物层以及金属氧化层，不仅极大地提高了输油管的耐蚀性，并且处理后的输油管还具有良好的力学性能，且性价比高，对环境没有污染。【专利说明】
本专利技术涉及石油、天然气开采领域，具体而言，涉及。
技术介绍
在石油、天然气开采过程中，要使用大量输油管，输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当输油管与四周介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象十分普遍。输油管遭到腐蚀后，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境。因此，人们不断地研究输油管的腐蚀机理并采取相应的防腐蚀措施。目前，提高输油管防腐蚀能力的方法主要有:地上架空管道外防腐，采用涂刷油漆；埋地管道内防腐，采用涂刷耐油防腐涂料，埋地管道外防腐，采用防腐绝缘，同时埋地管道还可以配合牺牲阳极保护的电化学保护方法。这些方法均可提高输油管耐腐蚀性能，但无法较好的经受各种腐蚀性介质的腐蚀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以解决上述的问题。一种输油管，包括输油管基体，所述输油管基体的表面由内至外依次具有化合物层以及金属氧化层，所述化合物层与金属氧化层为所述输油管基体依次采用氮碳钇离子渗齐0、离子活化渗剂、氧离子渗剂渗入所形成；其中所述氮碳钇离子渗剂按重量百分比计包括以下组分仄2?:0310%-20%，似?:120%-25%，⑶(冊》230%-40%，1^031%-3%，(?⑶31%-3%，110邢％-10%，10130.03-1% ；所述离子活化渗剂按重量百分比计包括以下组分:似23045%-10%，^200310%~20%？仄2?:0310%-20%，似?:120%-25%，⑶(冊》230%-40%，1^031%-3%，(?⑶31%-3%，110邢％-10%，此13%-5% ；所述氧离子渗剂按重量百分比计包括以下组分:^(^209()-309(),似勵220%-30%，似勵330%-40%，(? 30410%-20%。本专利技术中，输油管基体表明经氮碳钇离子渗剂处理，氮碳钇离子渗剂中的离子在输油管表面形成预期厚度的渗层，该渗层由金属元素的氮碳化合物以及氮在铁中的固溶体组成，具有高耐蚀的特性。之后，经活性离子渗剂进一步活化并向输油管基体方向扩散，再次完成扩散以及吸附过程，调整金属元素氮碳化合物的比例和增加复合渗层厚度，从而提高输油管的抗疲劳性能。最后，通过氧离子渗剂渗入处理，残留于输油管表面的氮碳钇离子渗剂与氧离子渗剂反应、形成的渗层为一部分氧以间隙形式溶入化合物晶格中，另一部分氧在表面形成金属氧化层，从而进一步提高输油管的抗耐蚀性能。本专利技术通过将非金属元素和微量金属元素渗入进输油管基体的表面中，在输油管基体的表面形成化合物层以及金属氧化层，不仅极大地提高了输油管的耐蚀性，并且处理后的输油管还具有良好的力学性能，且性价比高，对环境没有污染。本专利技术所用渗剂中有益活性离子稳定性好，随着可控离子渗入处理的进行，活性离子浓度的下降呈现一定规律，通过化学分析检测手段对离子浓度进行分析，能定量调节渗剂中活性离子的浓度，同时通过改变渗入温度和渗入时间，可有效控制复合渗层中物相的比例，并得到预期的渗层厚度。优选地，氮碳钇离子渗剂按重量百分比计包括以下组分仄2?:0310%-15%，似?:122%-25%，⑶(冊》235%-40%，1^031%-3%，(?⑶31%-3%，110！！8%-10%，10130.03-0.05%。优选地，离子活化渗剂按重量百分比计包括以下组分:版123045%-8%，恥2?:0310%-15%，尺#0310%-15%，恥?:120%-22%，⑶(冊230%-35%，尺25032%-3%，(?⑶32%-3%，110！！8%-10%，此14%-5%。优选地，氧离子渗剂按重量百分比计包括以下组分:^(^259()-289(),似勵225%-28%，似勵332%-38%，?:630415%-18%。优选地，本专利技术制备出的输油管具有以下性能优势:化合物层以及金属氧化层的厚度为:40-60 11III，硬度为550— 650办。优选地，抗温能力明显，可长期在5001以下使用，焊缝处理宽度为60臟。本专利技术还提供了了一种所述输油管的制备方法，包括如下步骤:(八)预热:将输油管进入空气加热炉预热，温度为300-4501，时间20-40111111；预热是为了烤干残留在输油管表面的水分，使输油管处理后外观更一致，不产生表面缺陷，同时预热对元素的渗入也有一定的催化作用；(8)氮碳钇离子渗入:经预热的输油管进入氮碳钇离子渗入炉经所述的氮碳钇离子渗剂渗入处理，温度为550-6601，时间为30-120-11 ；在氮碳钇离子渗剂中的活性离子分解、扩散以及吸附过程中，在输油管基体表面形成预期厚度的渗层；该渗层由金属元素的氮碳化合物以及氮在铁中的固溶体组成，具有高耐蚀的特性；(0离子活化:将氮碳钇离子渗入过的输油管进入离子活化炉，经所述的离子活化渗剂渗入处理，温度为450-5501，时间为30-120-11 ；吸附于输油管基体表面的活性离子进一步活化并向输油管基体方向，再次完成扩散以及吸附过程，进一步调整氮碳化合物的比例及进一步增加渗层的厚度，从而提高输油管抗疲劳的性能；(0)氧离子渗入:经离子活化的输油管进入氧离子渗入炉经所述的氧离子渗剂渗入处理，温度为370-4301，时间为15-30-=；残留于输油管表面的氮碳钇离子渗剂与氧离子渗入炉中的渗剂反应、形成的渗层为一部分氧以间隙形式溶入化合物晶格中，另一部分氧在表面形成金属氧化层；(￡)后清洗:清除输油管表面渗剂，用水清洗干净，烘干或自然干；⑶)离子稳定化:输油管进入离子稳定化炉用盛装的离子稳定剂进行离子稳定化，温度为120-2001，时间为20-50-11，所述离子稳定剂按重量百分比包括以下组分:烷烃80-93%、环烷烃5-15%、聚烯烃1-5%、元明粉0.2-1% ；离子稳定化的过程对之前工序的复合渗层进行稳定和提高渗层的致密度。(?)经离子稳定化的输油管进入盛装10-20#机油的油槽，浸油时间3-10111111，进一步增加其耐蚀性。本专利技术的方法通过将非金属元素和微量金属元素渗入进输油管基体的表面，在输油管基体的表面形成化合物层和金属氧化层，使输油管基体的表面形成防腐耐磨层，不仅极大地提高了输油管的耐蚀性，并且处理后的输油管还具有良好的力学性能，且该方法性价比高，而且由于在氧离子渗入时，表面残余的氰根等有害离子也同时被氧化，生成对环境无公害的碳酸盐物质，从而实现了保护环境的目的。优选地，在步骤(八)之前还包括以下步骤:对输油管进行前清洗:清除输油管表面油污和表面锈迹，然后进行装卡:将输油管装入工装。优选地，步骤(八)中，输油管进行预加热的温度为400-4501，时间为30-350111。优选地，步骤(8)中，输油管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输油管，其特征在于，包括输油管基体，所述输油管基体的表面由内至外依次具有化合物层以及金属氧化层，所述化合物层与金属氧化层为所述输油管基体依次采用氮碳钇离子渗剂、离子活化渗剂、氧离子渗剂渗入所形成；其中所述氮碳钇离子渗剂按重量百分比计包括以下组分：Na2CO310%‑15%，K2CO310%‑20%，NaCl20%‑25%，CO(NH2)230%‑40%，K2SO31%‑3%，CeCO3l%‑3%，LiOH5%‑10%，YCl30.03‑1%；所述离子活化渗剂按重量百分比计包括以下组分：Na2S045%‑10%，Na2CO310%‑20%，K2CO310%‑20%，NaCl20%‑25%，CO(NH2)230%‑40%，K2SO31%‑3%，CeCO3l%‑3%，LiOH5%‑10%，KCl3%‑5%；所述氧离子渗剂按重量百分比计包括以下组分：Na2CO320%‑30%，NaNO220%‑30%，NaNO330%‑40%，CeSO410%‑20%。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德福，漆世荣，李信，鲁伟员，王强，
申请(专利权)人：四川中物泰沃新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51