潮湿环境中物品的抗腐蚀的保护方法及其组合物技术

本发明专利技术涉及一种物品的抗腐蚀的保护方法，包括步骤(a)在所述物品的表面上施用腐蚀保护组合物的层，所述腐蚀保护组合物含有(i)含有具有‑20℃或以下玻璃化转变温度的无定形聚合物的无定形聚合物组合物和(ii)吸水填料，和步骤(b)在所述腐蚀保护组合物的层的顶部施用机械保护层，其中，所述物品在潮湿环境中。本发明专利技术还涉及腐蚀保护组合物和包括含有根据本发明专利技术的腐蚀保护组合物的层的带子。本发明专利技术也涉及一种物品，其包括(a)所述物品表面上的根据本发明专利技术的腐蚀保护组合物的层，和(b)机械保护层，以保护所述组合物的所述层。

Method and composition for corrosion protection of articles in humid environment

【技术实现步骤摘要】
潮湿环境中物品的抗腐蚀的保护方法及其组合物本申请是申请号为201380037428.7、申请日为2013年7月12日、名称为“潮湿环境中物品的抗腐蚀的保护方法及其组合物”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种物品的保护方法，其中，所述物品在潮湿环境中。本专利技术尤其涉及潮湿环境中的物品的抗腐蚀的保护，尤其是石油或天然气管道或管线和石油钻井和生产钻机以及平台的立管。
技术介绍
潮湿环境中的物品(诸如出汗管道、水下石油管线或管道、天然气管线或管道，和石油钻井和生产钻机或平台的立管)在水线以上、在水线处和在水线以下受到腐蚀或恶化。这些物品可以受到盐水、腐蚀性污染、湿润和干燥循环、冷冻和解冻循环以及电解的恶化或损坏。侵蚀、海洋生物、机械冲击、水含量及磨损甚至也可以引起设计得当的物品的过早失效。因此，有必要保护这些物品抵抗损坏或恶化。腐蚀不仅是在潮湿环境中的金属物品的问题，还例如混凝土物品也可以受到腐蚀的损坏。混凝土可以从潮湿环境中吸收水，导致存在于混凝土中的(金属)钢筋的腐蚀。迄今使用半手工技术进行抗腐蚀处理。事实上最广泛采用的解决方案在于利用潜水员的服务，潜水员在水下几米或几十米手动涂覆用于处理的元素例如，涂料、树脂或填补剂。困难条件下实行的这些技术是非常昂贵、危险的，而且在其效果方面往往是不尽人意的。除了由于腐蚀的不利效果，在水中的物品遭受各种机械应力的后果，例如，重力、波浪的反复冲击、水下电流的压力或固定点的牵引力。由于海上钻井和生产平台的构造和在自然因素中的暴露，海上钻井和生产平台(尤其是立管)在这方面是相对敏感的结构。现有技术中对海洋环境中的结构和/或部分或全部在水中的结构的抗腐蚀的保护方法是已知的，其中，包裹与例如可固化的聚合物组合物的腐蚀抑制物质结合使用。例如参考US4892410、US5049005、US5226751和US5591265，在此通过参考全部并入本专利技术。US4892410公开了一种夹套(jacket)结构，其中注入可固化的双组份聚合物组合物且随后将所述聚合物组合物固化。所述聚合物组合物例如可以为环氧树脂。US5049005公开了一种支梁接头抗腐蚀的保护装置，所述装置包括诸如环氧树脂或聚氨酯的弹性聚合材料。US5226751公开了一种方法，其中，将夹套放置在堆(pile)周围，随后将空气注入堆并预热气体，以干燥所述堆。在随后的步骤中，用由液体化学物或环氧树脂形成的不断扩大的封闭的细胞形式(closedcellform)填充所述夹套。US5591265公开了一种优选包括管状细长件的模板，其中，在受保护的金属物品与模板的壁之间的环形空间注射可固化的树脂材料。例如US4892410、US5049005、US5226751和US5591265所公开的方法的缺点为使用固化的、刚性的聚合物组合物，其对金属物品的表面通常具有差的粘附性能。而且，这些固化的、刚性聚合物组合物提供了在机械应力影响下(例如波浪行为)可能被劈开或撕裂的硬密封。这些材料的另一种缺点是当施用这些材料时需要挥发性溶剂，已知所述溶剂是对环境不友好的。此外，当施用这些材料后，溶剂的挥发从而导致形成微孔密封，其对于例如盐、水和湿气的腐蚀物质至少是可渗透性的。固化的、刚性聚合物也不容易从金属物品中移除，当不得不进行修理、更换或检查时，容易移除是重要的。本领域已知许多可用于保护管抗腐蚀或其它类型损坏的方法。通过参考并入的EP1644433公开了一种改进非极性的、非热固性的液体聚合物组合物。然而，尽管这种改进的组合物可用于潮湿环境下，当施用所述组合物时，没有凝结的水可能出现在要受保护的物品的表面上。通过参考并入的EP751198公开了一种可用于地下金属物品抗腐蚀保护的非极性的、非热固性的液体聚合物组合物，其中所述金属物品与水分接触。有利地，使用包括20℃具有60000-1200000cSt(60-1200Pa.s)粘度的聚异丁烯和/或硅油(poly(oxydimethylsilylene))的聚合物。该制剂可以含有一种或多种填料。所述制剂也可以含有一种或多种任选的直接由石油获得的产品，诸如沥青产品和石蜡类产品，例如石油凝胶和石蜡。所述非极性的、非热固性的液体聚合物组合物可用于保护石油钻井平台的立管、钢制品部件和浸在海水中的管道。然而，在施用所述组合物的期间，为了使所述组合物在表面获得足够的附着力，立管、钢制品部件或管道的表面基本上是干燥的是非常有必要的。通过参考并入的EP826817公开了用于结构的密封覆盖物(covering)的带状覆盖物。所述覆盖物含有碱和可塑材料，例如膏状物。所述可塑材料可以含有非极性且不固化的液体聚合物，诸如石油产品，例如焦油类、沥青类、凡士林类和橡胶类材料。优选地，使用含有20℃具有60000-1200000cSt(60-1200Pa.s)粘度的聚异丁烯和/或硅油的聚合物。该产品可以含有一种或多种填料。所述产品也可以含有一种或多种直接或间接由石油获得的产品，诸如沥青产品、石蜡类产品，如凡士林和蜡。所述覆盖物也可以用于近海工业，但在施用所述覆盖物的期间，为了使所述覆盖物在表面获得足够的附着力，结构的表面应该基本上是干燥的。本领域已知的用于完全在水中的物品的腐蚀保护的组合物为含有蜡、矿脂和膨润土的SubseaCompound(由StopaqOil&GasServicesB.V.SubseaCompound销售)，当物品在水中时其可用于物品的表面。SubseaCompound的缺点是对于某些应用的操作范围是不够的。SubseaCompound的操作温度的范围为约-20℃至约35℃，尽管在一定条件下可获得的最大操作温度为约45℃。在高于约45℃的温度下，所述组合物变得更具流动性且不能充分粘附在物品的表面并从表面滴落。而且，在约45℃以上的温度下，可能发生相分离，其中所述矿脂开始从大量产品中分离。由于最大操作温度相对较低，SubseaCompound不适用于保护不在水中的物品，例如，局部在水中的物品水位以上的部分或出汗管道。因此，对于局部在水中的物品，需要使用两种不同的腐蚀保护组合物：SubseaCompound用于保护在水中的部分(即，位于水位以下的部分)，且不同的组合物用于位于水位以上的部分。本领域已知一些含有聚异丁烯、填料和塑化剂的组合物为止水带组合物(waterstopcompositions)。例如通过参考并入的US4558875中，公开了水溶胀的止水带组合物由作为主要成分的10-40重量％具有异丁烯的橡胶、10-20重量％的硅酸盐、10-60重量％的膨润土(所述硅酸盐和膨润土作为填料)和10-40重量％的塑化剂组成。优选所述聚异丁烯具有的施陶丁格分子量Ms为70,000-130,000，对应于约840,000至约2,220,000gmol-1的粘均分子量Mv(通过关系Mv＝0.0233(Ms)1.56可以由施陶丁格分子量Ms计算所述粘均分子量Mv，例如参见ExxonMobil产品手册“Vistan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物品的抗腐蚀的保护方法，该方法包括以下步骤：/n(a)在所述物品的表面上施用腐蚀保护组合物的层，所述腐蚀保护组合物含有：/n(i)含有具有-20℃或以下玻璃化转变温度的无定形聚合物的无定形聚合物组合物；和/n(ii)吸水填料，所述吸水填料具有如根据标准NEN-EN-ISO 10769:2011所描述的过程所确定的约20重量％或更高的吸水性，和/n(b)在所述腐蚀保护组合物的层的顶部施用机械保护层，/n其中，所述物品在潮湿环境中。/n

【技术特征摘要】
20120713 EP 12176335.3;20120713 US 61/671,1551.一种物品的抗腐蚀的保护方法，该方法包括以下步骤：
(a)在所述物品的表面上施用腐蚀保护组合物的层，所述腐蚀保护组合物含有：
(i)含有具有-20℃或以下玻璃化转变温度的无定形聚合物的无定形聚合物组合物；和
(ii)吸水填料，所述吸水填料具有如根据标准NEN-EN-ISO10769:2011所描述的过程所确定的约20重量％或更高的吸水性，和
(b)在所述腐蚀保护组合物的层的顶部施用机械保护层，
其中，所述物品在潮湿环境中。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无定形聚合物选自以下组成的组：
(a)基于聚合物的总重量，含有以重量计的约50.0％至约98％的异丁烯和约2％至约50.0％的除了异丁烯外的C2-C12的烯烃、C4-C12的二烯烃或其混合物的聚合物；
(b)基于聚合物的总重量，含有以重量计的超过约98％至约100％的异丁烯的聚合物；
(c)基于聚合物的总重量，含有以重量计的约50.0％至约99.9％的丙烯和约0.1％至约50.0％的除了丙烯外的C2-C12的烯烃、C4-C12的二烯烃或其混合物的聚合物，或约100重量％丙烯的聚合物；
(d)基于聚合物的总重量，含有以重量计的约0.1％至约50.0％的乙烯和约50.0％至约99.9％的除了乙烯外的C2-C12的烯烃、C4-C12的二烯烃或其混合物的聚合物；
(e)基于聚合物的总重量，含有以重量计的约0.1％至约50.0％的2-甲基-1-戊烯和约50.0％至约99.9％的除了2-甲基-1-戊烯外的C2-C12的烯烃、C4-C12的二烯烃或其混合物的聚合物，或约100重量％2-甲基-1-戊烯的聚合物；和
(f)(a)、(b)、(c)、(d)和/或(e)的混合物。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述无定形聚合物选自由(a)和(b)及其混合物组成的组。


4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述无定形聚合物具有范围在1,000-150,000g/mol的数均分子量Mn。


5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，在步骤(a)中，将带子施用到所述物品的表面，其中所述带子包括腐蚀保护组合物的层，所述腐蚀保护组合物含有(i)含有具有-20℃或以下玻璃化转变温度的无定形聚合物的无定形聚合物组合物和(ii)吸水填料。


6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述腐蚀保护组合物还含有(iii)选自由蜡、矿脂及其混合物组成的组的塑化剂。


7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述吸水填料含有粘土矿物。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述吸水填料含有选自由膨润土、蒙脱土、两种或以上膨润土的组合、两种或以上蒙脱土的组合以及一种或多种膨润土和一种或多种蒙脱土的组合组成的组的粘土矿物。


9.一种组合物，其含有：
(i)含有具有-20℃或以下玻璃化转变温度的无定形聚合物的无定形聚合物组合物，和
(ii)具有如根据标准NEN-EN-ISO10769:2011所述的过程所确定的约20重量％或更高的吸水性的吸水填料，
其中，基于所述组合物的总重量，所述组合物含有20-80重量％的无定形聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·P·M·雷恩，J·F·多德玛，H·H·布罗斯德尔，
申请(专利权)人：弗兰斯诺雷恩阿福迪柯汀斯系统公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL