CN104315301A - 一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管及其制造方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管及其制造方法与应用，选用N80碳钢作为采输卤管本体的材质，在采输卤管本体的内外表面上通过化学镀方法镀上耐高温高盐卤水腐蚀的镍钨磷合金层。镀有镍钨磷合金层的采输卤管能够有效抵抗高温高盐卤水的腐蚀，降低了高温高盐卤水对采输卤管道的腐蚀，延长了采输卤管道的使用寿命，提高了卤水开采的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管及其制造方法与应用，属于卤水开采技术领域。
背景技术
我国具有丰富的地下卤水资源，尤其是黄河三角洲的地下深层卤水，含盐量非常高，其中含盐量高达32.5％，温度达到了80℃以上的高温高盐卤水具有很大的开采利用价值。但是地下深层卤水的温度和含盐量非常高，易造成采输卤管的腐蚀，从而制约了卤水的高效开采。
高温高盐的卤水极易腐蚀采输卤管道，而管道一旦腐蚀严重，卤水井就会废掉，需要重新打井，这样就会大大的增加卤水开采的成本，就会造成卤水开采行业的高投入低产出现象。因此，需要高度重视采输卤管的腐蚀问题。研究表明，对于高温高盐卤水，碳钢管道具有每年2.0mm/yr(80℃)的腐蚀量，如果管道寿命是10年，那么总腐蚀量为20mm，所以一般碳钢管道用不到十年就会废掉；304不锈钢材质(80℃)的年腐蚀量为0.66mm/yr，10年的总腐蚀量为6.6mm；A3碳钢(Q235)80℃的年腐蚀量为2.43mm/yr，10年的总腐蚀量为24.3mm；N80钢的年腐蚀量为1.61mm/yr，10年的总腐蚀量为16.1mm。上述数据说明，使用普通的碳钢管道开采地下深层高温高盐卤水，随着腐蚀的不断增加，管壁不断变薄，很快就会使卤水井成为废井，达不到高效经济开采卤水的要求。如果使用抗腐蚀能力较强的不锈钢材质，虽然可以满足管道使用寿命的要求，但是按市场价格计算，成本会呈多倍增加的趋势。申请人经过实验发现，80℃高盐卤水中表面附着镍钨磷合金层的N80钢的耐腐蚀能力优于普通碳钢以及合金钢，甚至优于不锈钢，欲提出一种耐高温高盐卤水腐蚀采输卤管，以N80钢作为采输卤管本体材质，在采输卤管本体与卤水接触表面上，涂覆有耐高温高盐卤水腐蚀的镍钨磷合金层，提高抗腐蚀能力；该方法不仅可以满足抗腐蚀要求，满足开采管道寿命年限要求，还可以减少管道因腐蚀废弃而引起的开采成本增加问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管。
本发明还提供一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管的制造方法与应用。
本发明的技术方案如下：
一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，包括采输卤管本体，所述采输卤管本体的表面上设置耐高温高盐卤水腐蚀的防腐层，所述防腐层为镍钨磷合金层。
优选的，所述采输卤管本体为N80碳钢材质的本体。
优选的，所述镍钨磷合金层的厚度为0.1～0.3mm。
一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管的制造方法，包括如下步骤，
(1)按体积份计，取350g/L硫酸镍7～10份、40g/L钨酸钠7～10份、250g/L次磷酸钠10～12份、100g/L柠檬酸钠20～25份、30g/L硫酸铵8～10份、乳酸0.5份、1g/L十二烷基磺酸钠10份和水24～35份，按照主盐、络合剂、还原剂、缓冲剂、稳定剂的添加顺序混合均匀，配制镀液，用氢氧化钠溶液或氨水调节镀液pH值为8.5～9.0，以备后用；
(2)将采输卤管本体按照现有技术进行打磨抛光后，先用流水冲洗，再用80g/L的碳酸钠溶液煮沸2～3分钟除油，接着用60℃～70℃的热水冲洗，然后冷水冲洗，再用15％盐酸或者10％硫酸进行酸化20～30秒，然后用水冲洗，接着用5％盐酸或5％硫酸活化10～15秒，最后用水冲洗，以备后续施镀；
(3)使用步骤(1)配制的镀液对步骤(2)处理后的采输卤管本体进行化学镀；
(4)将步骤(3)镀层后的采输卤管本体用水冲洗，接着在40℃～60℃下烘干或者自然晾干后，即得到镀有镍钨磷合金层的采输卤管。
一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管在卤水井提卤输卤过程中的应用。
本发明的有益效果在于：
本发明针对卤水开采过程中采输卤管道遭受高温高盐卤水腐蚀的问题，通过改变传统采输卤管道的材质和结构，选用抗腐蚀的N80碳钢基体作为新型采输卤管的本体，同时对采输卤管进行镀耐腐蚀层，该发明后的采输卤输管道能够有效抵抗高温高盐卤水的腐蚀，降低了高温高盐卤水对采输卤管道的腐蚀，延长了采输卤管道的使用寿命，提高了卤水开采的效率。
附图说明
图1为本发明采输卤管的剖视图。
其中：1、采输卤管本体，2、防腐层。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1所示，一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，包括采输卤管本体1，采输卤管本体1的材质为N80碳钢，所述采输卤管本体1的内外表面上均镀有耐高温高盐卤水腐蚀的防腐层2，所述防腐层2为镍钨磷合金层，采输卤管本体1内外镍钨磷合金层的厚度均为0.3mm。
在上述N80碳钢材质的采输卤管本体上镀镍钨磷合金层的制备方法，步骤如下：
(1)按体积份计，取350g/L硫酸镍10份、40g/L钨酸钠10份、250g/L次磷酸钠10份、100g/L柠檬酸钠25份、30g/L硫酸铵10份、乳酸0.5份、1g/L十二烷基磺酸钠10份和水24份，按照主盐、络合剂、还原剂、缓冲剂、稳定剂的添加顺序混合均匀配制镀液，用氢氧化钠溶液调节镀液pH值为9.0，以备后用；
(2)将采输卤管本体按照现有技术进行打磨抛光后，先用流水冲洗，再用80g/L的碳酸钠溶液煮沸2分钟除油，接着用60℃的热水冲洗，然后冷水冲洗，再用15％盐酸进行酸化20秒，然后用水冲洗，接着用5％盐酸活化10秒，最后用水冲洗，以备后续施镀；
(3)使用步骤(1)配制的镀液对步骤(2)处理后的采输卤管本体在90℃条件下进行化学镀；
(4)将步骤(3)镀层后的采输卤管本体用水冲洗，接着在40℃下烘干后，即得到镀有镍钨磷合金层的采输卤管。
经过上述方法得到的镀有镍钨磷合金层的采输卤管性能指标：可耐90℃，pH值5.7,含盐量32.5％的地下卤水，使用寿命可达10年。
实施例2：
如图1所示，一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，包括采输卤管本体1，采输卤管本体1的材质为N80碳钢，所述采输卤管本体1的内外表面上均镀有耐高温高盐卤水腐蚀的防腐层2，所述防腐层2为镍钨磷合金层，采输卤管本体1内外镍钨磷合金层的厚度均为0.1mm。
在上述N80碳钢材质的采输卤管本体上镀镍钨磷合金层的制备方法，步骤如下：
(1)按体积份计，取350g/L硫酸镍7份、40g/L钨酸钠7份、250g/L次磷酸钠12份、100g/L柠檬酸钠20份、30g/L硫酸铵8份，乳酸0.5份、1g/L十二烷基磺酸钠10份和水35份，按照主盐、络合剂、还原剂、缓冲剂、稳定剂的添加顺序混合均匀配制镀液，用氨水调节镀液pH值为8.5，以备后用；
(2)将采输卤管本体按照现有技术进行打磨抛光后，先用流水冲洗，再用80g/L的碳酸钠溶液煮沸3分钟除油，接着用70℃的热水冲洗，然后冷水冲洗，再用10％硫酸进行酸化30秒，然后用水冲洗，接着用5％硫酸活化15秒，最后用水冲洗，以备后续施镀；
(3)使用步骤(1)配制的镀液对步骤(2)处理后的采输卤管本体90℃条件下进行化学镀；
(4)将步骤(3)镀层后的采输卤管本体用水冲洗，接着在60℃下烘干后，即得到镀有镍钨磷合金层的采输卤管。
经过上述方法得到的镀有镍钨磷合金层的采输卤管性能指标：可耐80℃，pH值5.7,含盐量32.5％的地下卤水腐蚀，使用寿命可达10年。
实施例3：
一种在N80碳钢材质的采输卤管本体上镀镍钨磷合金层的制备方法，步骤如实施例2所述，其不同之处在于，步骤(4)中用水冲洗后的采输卤管本体自然晾干即可得到镀有镍钨磷合金层的采输卤管。
综上所述，利用N80钢管与耐腐蚀保护层的复合结构，增加了采输卤管的抗腐蚀强度；通过耐腐蚀保护层的保护作用，大大提高了采输卤管的耐腐蚀性，相应地，也提高了提卤和采输卤管道的使用寿命。
Claims (5)
1.一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，包括采输卤管本体，其特征在于，所述采输卤管本体的表面上设置耐高温高盐卤水腐蚀的防腐层，所述防腐层为镍钨磷合金层。
2.如权利要求1所述的耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，其特征在于，所述采输卤管本体为N80碳钢材质的本体。
3.如权利要求1所述的耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管，其特征在于，所述镍钨磷合金层的厚度为0.1～0.3mm。
4.一种耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管的制造方法，包括如下步骤，
(1)按体积份计，取350g/L硫酸镍7～10份、40g/L钨酸钠7～10份、250g/L次磷酸钠10～12份、100g/L柠檬酸钠20～25份、30g/L硫酸铵8～10份、乳酸0.5份、1g/L十二烷基磺酸钠10份和水24～35份，按照主盐、络合剂、还原剂、缓冲剂、稳定剂的添加顺序混合均匀配制镀液，用氢氧化钠溶液或氨水调节镀液pH值为8.5～9.0，以备后用；
(2)将采输卤管本体按照现有技术进行打磨抛光后，先用流水冲洗，再用80g/L的碳酸钠溶液煮沸2～3分钟除油，接着用60℃～70℃的热水冲洗，然后冷水冲洗，再用15％盐酸或者10％硫酸进行酸化20～30秒，然后用水冲洗，接着用5％盐酸或5％硫酸活化10～15秒，最后用水冲洗，以备后续施镀；
(3)使用步骤(1)配制的镀液对步骤(2)处理后的采输卤管本体进行化学镀；
(4)将步骤(3)镀层后的采输卤管本体用水冲洗，接着在40℃～60℃下烘干或者自然晾干后，即得到镀有镍钨磷合金层的采输卤管。
5.一种如权利要求4所述的制造方法得到的耐高温高盐卤水腐蚀的采输卤管在卤水井提卤输卤过程中的应用。
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2014
- 2014-09-28 CN CN201410508240.2A patent/CN104315301A/zh active Pending
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