一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管及其制造方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管及其制造方法與應(yīng)用，選用N80碳鋼作為采輸鹵管本體的材質(zhì)，在采輸鹵管本體的內(nèi)外表面上通過(guò)化學(xué)鍍方法鍍上耐高溫高鹽鹵水腐蝕的鎳鎢磷合金層。鍍有鎳鎢磷合金層的采輸鹵管能夠有效抵抗高溫高鹽鹵水的腐蝕，降低了高溫高鹽鹵水對(duì)采輸鹵管道的腐蝕，延長(zhǎng)了采輸鹵管道的使用壽命，提高了鹵水開(kāi)采的效率。
【專利說(shuō)明】一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管及其制造方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管及其制造方法與應(yīng)用，屬于鹵水開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)具有豐富的地下鹵水資源，尤其是黃河三角洲的地下深層鹵水，含鹽量非常高，其中含鹽量高達(dá)32.5%，溫度達(dá)到了 80°C以上的高溫高鹽鹵水具有很大的開(kāi)采利用價(jià)值。但是地下深層鹵水的溫度和含鹽量非常高，易造成采輸鹵管的腐蝕，從而制約了鹵水的高效開(kāi)采。
[0003]高溫高鹽的鹵水極易腐蝕采輸鹵管道，而管道一旦腐蝕嚴(yán)重，鹵水井就會(huì)廢掉，需要重新打井，這樣就會(huì)大大的增加鹵水開(kāi)采的成本，就會(huì)造成鹵水開(kāi)采行業(yè)的高投入低產(chǎn)出現(xiàn)象。因此，需要高度重視采輸鹵管的腐蝕問(wèn)題。研究表明，對(duì)于高溫高鹽鹵水，碳鋼管道具有每年2.0mm/yr (80°C )的腐蝕量，如果管道壽命是10年,那么總腐蝕量為20mm,所以一般碳鋼管道用不到十年就會(huì)廢掉；304不銹鋼材質(zhì)(80°C )的年腐蝕量為0.66mm/yr, 10年的總腐蝕量為6.6mm ；A3碳鋼(Q235) 80°C的年腐蝕量為2.43mm/yr, 10年的總腐蝕量為24.3mm ；N80鋼的年腐蝕量為1.61mm/yr, 10年的總腐蝕量為16.1mm。上述數(shù)據(jù)說(shuō)明，使用普通的碳鋼管道開(kāi)采地下深層高溫高鹽鹵水，隨著腐蝕的不斷增加，管壁不斷變薄，很快就會(huì)使鹵水井成為廢井，達(dá)不到高效經(jīng)濟(jì)開(kāi)采鹵水的要求。如果使用抗腐蝕能力較強(qiáng)的不銹鋼材質(zhì)，雖然可以滿足管道使用壽命的要求，但是按市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，成本會(huì)呈多倍增加的趨勢(shì)。 申請(qǐng)人:經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，80°C高鹽鹵水中表面附著鎳鎢磷合金層的N80鋼的耐腐蝕能力優(yōu)于普通碳鋼以及合金鋼，甚至優(yōu)于不銹鋼，欲提出一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕采輸鹵管，以N80鋼作為采輸鹵管本體材質(zhì)，在采輸鹵管本體與鹵水接觸表面上，涂覆有耐高溫高鹽鹵水腐蝕的鎳鎢磷合金層，提高抗腐蝕能力；該方法不僅可以滿足抗腐蝕要求，滿足開(kāi)采管道壽命年限要求，還可以減少管道因腐蝕廢棄而引起的開(kāi)采成本增加問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管。
[0005]本發(fā)明還提供一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管的制造方法與應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管，包括采輸鹵管本體，所述采輸鹵管本體的表面上設(shè)置耐高溫高鹽鹵水腐蝕的防腐層，所述防腐層為鎳鎢磷合金層。
[0008]優(yōu)選的，所述采輸鹵管本體為N80碳鋼材質(zhì)的本體。
[0009]優(yōu)選的，所述鎳鎢磷合金層的厚度為0.1?0.3mm。
[0010]一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管的制造方法，包括如下步驟，
[0011](I)按體積份計(jì)，取350g/L硫酸鎳7?10份、40g/L鎢酸鈉7?10份、250g/L次磷酸鈉10?12份、100g/L檸檬酸鈉20?25份、30g/L硫酸銨8?10份、乳酸0.5份、Ig/L十二烷基磺酸鈉10份和水24?35份，按照主鹽、絡(luò)合劑、還原劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑的添加順序混合均勻，配制鍍液，用氫氧化鈉溶液或氨水調(diào)節(jié)鍍液pH值為8.5?9.0,以備后用；
[0012](2)將采輸鹵管本體按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行打磨拋光后，先用流水沖洗，再用80g/L的碳酸鈉溶液煮沸2?3分鐘除油，接著用60°C?70°C的熱水沖洗，然后冷水沖洗，再用15%鹽酸或者10%硫酸進(jìn)行酸化20?30秒，然后用水沖洗，接著用5%鹽酸或5%硫酸活化10?15秒,最后用水沖洗，以備后續(xù)施鍍；
[0013](3)使用步驟(I)配制的鍍液對(duì)步驟(2)處理后的采輸鹵管本體進(jìn)行化學(xué)鍍；
[0014](4)將步驟(3)鍍層后的采輸鹵管本體用水沖洗，接著在40°C?60°C下烘干或者自然晾干后，即得到鍍有鎳鎢磷合金層的采輸鹵管。
[0015]一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管在鹵水井提鹵輸鹵過(guò)程中的應(yīng)用。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]本發(fā)明針對(duì)鹵水開(kāi)采過(guò)程中采輸鹵管道遭受高溫高鹽鹵水腐蝕的問(wèn)題，通過(guò)改變傳統(tǒng)采輸鹵管道的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，選用抗腐蝕的N80碳鋼基體作為新型采輸鹵管的本體，同時(shí)對(duì)采輸鹵管進(jìn)行鍍耐腐蝕層，該發(fā)明后的采輸鹵輸管道能夠有效抵抗高溫高鹽鹵水的腐蝕，降低了高溫高鹽鹵水對(duì)采輸鹵管道的腐蝕，延長(zhǎng)了采輸鹵管道的使用壽命，提高了鹵水開(kāi)采的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明采輸鹵管的剖視圖。
[0019]其中:1、采輸鹵管本體，2、防腐層。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]如圖1所示，一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管，包括采輸鹵管本體1，采輸鹵管本體I的材質(zhì)為N80碳鋼，所述采輸鹵管本體I的內(nèi)外表面上均鍍有耐高溫高鹽鹵水腐蝕的防腐層2，所述防腐層2為鎳鎢磷合金層，采輸鹵管本體I內(nèi)外鎳鎢磷合金層的厚度均為0.3臟。
[0023]在上述N80碳鋼材質(zhì)的采輸鹵管本體上鍍鎳鎢磷合金層的制備方法，步驟如下:
[0024](I)按體積份計(jì)，取350g/L硫酸鎳10份、40g/L鎢酸鈉10份、250g/L次磷酸鈉10份、100g/L檸檬酸鈉25份、30g/L硫酸銨10份、乳酸0.5份、lg/L十二烷基磺酸鈉10份和水24份，按照主鹽、絡(luò)合劑、還原劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑的添加順序混合均勻配制鍍液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)鍍液PH值為9.0，以備后用；
[0025](2)將采輸鹵管本體按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行打磨拋光后，先用流水沖洗，再用80g/L的碳酸鈉溶液煮沸2分鐘除油，接著用60°C的熱水沖洗，然后冷水沖洗，再用15%鹽酸進(jìn)行酸化20秒，然后用水沖洗，接著用5%鹽酸活化10秒，最后用水沖洗，以備后續(xù)施鍍；
[0026](3)使用步驟(I)配制的鍍液對(duì)步驟(2)處理后的采輸鹵管本體在90°C條件下進(jìn)行化學(xué)鍍；
[0027](4)將步驟(3)鍍層后的采輸鹵管本體用水沖洗，接著在40°C下烘干后，即得到鍍有鎳鶴磷合金層的米輸齒管。
[0028]經(jīng)過(guò)上述方法得到的鍍有鎳鎢磷合金層的采輸鹵管性能指標(biāo):可耐90°C，pH值5.7，含鹽量32.5%的地下鹵水，使用壽命可達(dá)10年。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]如圖1所示，一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管，包括采輸鹵管本體1，采輸鹵管本體I的材質(zhì)為N80碳鋼，所述采輸鹵管本體I的內(nèi)外表面上均鍍有耐高溫高鹽鹵水腐蝕的防腐層2，所述防腐層2為鎳鎢磷合金層，采輸鹵管本體I內(nèi)外鎳鎢磷合金層的厚度均為 0.1mnin
[0031]在上述N80碳鋼材質(zhì)的采輸鹵管本體上鍍鎳鎢磷合金層的制備方法，步驟如下:
[0032](I)按體積份計(jì)，取350g/L硫酸鎳7份、40g/L鎢酸鈉7份、250g/L次磷酸鈉12份、100g/L檸檬酸鈉20份、30g/L硫酸銨8份，乳酸0.5份、lg/L十二烷基磺酸鈉10份和水35份，按照主鹽、絡(luò)合劑、還原劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑的添加順序混合均勻配制鍍液，用氨水調(diào)節(jié)鍍液PH值為8.5，以備后用；
[0033](2)將采輸鹵管本體按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行打磨拋光后，先用流水沖洗，再用80g/L的碳酸鈉溶液煮沸3分鐘除油，接著用70°C的熱水沖洗，然后冷水沖洗，再用10%硫酸進(jìn)行酸化30秒，然后用水沖洗，接著用5%硫酸活化15秒，最后用水沖洗，以備后續(xù)施鍍；
[0034](3)使用步驟(I)配制的鍍液對(duì)步驟(2)處理后的采輸鹵管本體90°C條件下進(jìn)行化學(xué)鍍；
[0035](4)將步驟(3)鍍層后的采輸鹵管本體用水沖洗，接著在60°C下烘干后，即得到鍍有鎳鶴磷合金層的米輸齒管。
[0036]經(jīng)過(guò)上述方法得到的鍍有鎳鎢磷合金層的采輸鹵管性能指標(biāo):可耐80°C，pH值5.7，含鹽量32.5%的地下鹵水腐蝕，使用壽命可達(dá)10年。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]一種在N80碳鋼材質(zhì)的采輸鹵管本體上鍍鎳鎢磷合金層的制備方法，步驟如實(shí)施例2所述，其不同之處在于，步驟(4)中用水沖洗后的采輸鹵管本體自然晾干即可得到鍍有鎳鶴磷合金層的米輸齒管。
[0039]綜上所述，利用N80鋼管與耐腐蝕保護(hù)層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，增加了采輸鹵管的抗腐蝕強(qiáng)度；通過(guò)耐腐蝕保護(hù)層的保護(hù)作用，大大提高了采輸鹵管的耐腐蝕性，相應(yīng)地，也提高了提鹵和采輸鹵管道的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫高鹽齒水腐蝕的米輸齒管，包括米輸齒管本體，其特征在于，所述米輸齒管本體的表面上設(shè)置耐高溫高鹽鹵水腐蝕的防腐層，所述防腐層為鎳鎢磷合金層。
2.如權(quán)利要求1所述的耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管，其特征在于，所述采輸鹵管本體為N80碳鋼材質(zhì)的本體。
3.如權(quán)利要求1所述的耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管，其特征在于，所述鎳鎢磷合金層的厚度為0.1?0.3_。
4.一種耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管的制造方法，包括如下步驟， (1)按體積份計(jì)，取350g/L硫酸鎳7?10份、40g/L鎢酸鈉7?10份、250g/L次磷酸鈉10?12份、100g/L檸檬酸鈉20?25份、30g/L硫酸銨8?10份、乳酸0.5份、lg/L十二烷基磺酸鈉10份和水24?35份，按照主鹽、絡(luò)合劑、還原劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑的添加順序混合均勻配制鍍液，用氫氧化鈉溶液或氨水調(diào)節(jié)鍍液pH值為8.5?9.0,以備后用； (2)將采輸鹵管本體按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行打磨拋光后，先用流水沖洗，再用80g/L的碳酸鈉溶液煮沸2?3分鐘除油，接著用60°C?70°C的熱水沖洗，然后冷水沖洗，再用15%鹽酸或者10%硫酸進(jìn)行酸化20?30秒，然后用水沖洗，接著用5%鹽酸或5%硫酸活化10?15秒，最后用水沖洗，以備后續(xù)施鍛； (3)使用步驟(1)配制的鍍液對(duì)步驟(2)處理后的采輸鹵管本體進(jìn)行化學(xué)鍍； (4)將步驟(3)鍍層后的采輸鹵管本體用水沖洗，接著在40°C?60°C下烘干或者自然晾干后，即得到鍍有鎳鎢磷合金層的采輸鹵管。
5.一種如權(quán)利要求4所述的制造方法得到的耐高溫高鹽鹵水腐蝕的采輸鹵管在鹵水井提鹵輸鹵過(guò)程中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】F16L58/08GK104315301SQ201410508240
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】崔兆杰, 邵倩倩, 張?chǎng)? 申請(qǐng)人:山東大學(xué)