热喷涂技术及其在天然气管道中的应用

    谌哲1杜磊2*兰宇3李天雷2李熹2郭益2　　　　（1.西南石油大学，四川南充637001；2.中石油工程设计西南分公司，成都610017；3.中石油川庆钻探有限公司，成都610017）　　　　摘要：结合热喷涂技术的工艺方法、涂层材料技术和发展现状，介绍了其在天然气管道中的应用，讨论了面临的问题并提出了相应对策。　　　　关键词：热喷涂工艺；涂层；天然气管道；防腐　　　　0前言　　　　20世纪80年代以来，我国大陆天然气探明储量和产量持续快速增长，已经形成川渝、新疆、陕西长庆、青海以及南海等陆上和海上气区，累计探明可采储量2.66万亿m3。根据《天然气管网布局及“十一五”发展规划》，2006~2010年期间，我国将基本形成覆盖全国的天然气基干管网，规划建设天然气管道大约1.6万km，到2010年，天然气管道总长将达4.4万km。在天然气开采以及集输处理过程中，由于各类环境因素、储存和输送介质的特性等造成管道金属的腐蚀非常普遍，影响因素非常复杂。据统计，天然气管道50%的泄漏问题是由腐蚀直接引起的，每年因金属腐蚀造成的直接和间接损失高达数十亿元，甚至导致人员伤亡和中毒等重大安全事故［1-2］。因此，如何长期有效地抑制腐蚀是消除事故隐患、保障安全运行、降低生产成本的重要环节。热喷涂表面处理技术，是一种非常有效的天然气管道防腐技术。尤其是我国近年来在四川、新疆和吉林等地连续开发了多个大型富含硫化氢和二氧化碳的酸性和高酸性天然气田，这类酸性天然气集输管道的腐蚀条件极其恶劣，热喷涂防腐技术是一种很好的选择。　　　　1热喷涂工艺方法　　　　1.1热喷涂技术的原理和特点　　　　热喷涂技术是使基体（零件）表面强化和防护的一门技术，它是利用电弧、离子弧或燃烧的火焰等将粉末或丝状的金属或非金属喷涂材料加热熔化或软化，使之在热源或外加高速气流的作用下雾化，形成熔滴，并以一定速度喷向预处理过的基体零件表面，形成具有一定结合强度涂层的工艺方法。与其它表面处理技术比较，热喷涂技术具有一些突出的特点：①取材范围广；②可用于各种基体；③可使机体保持较低温度，基材变形小；④工效高，操作程序少，速度快；⑤被喷涂物件的尺寸无限制；⑥涂层厚度可控制在几十微米到几毫米；⑦可赋予加工材料以耐磨、耐蚀、抗氧化、耐热、导电、绝缘等表面性能；⑧成本低，经济效益显著［3-5］。　　

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