CN101169215B - 纳米涂层防护管及其涂敷制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用纳米鳞片涂料制备的纳米涂层防护管及其涂敷制造工艺。该纳米涂层防护管由管体、基础层和功能层三部分构成，所述的基础层作为纳米涂层的基础底层与金属基体接触被涂敷在管体的表面上、功能层作为纳米涂层的面层与腐蚀介质接触被涂敷在基础层的表面上。本发明纳米涂层防护管改变了钢管产品的表面特性，获得一种全新的、与原钢管产品本身完全不同的特性，使产品适应人们对高科技发展的需求，通过涂敷纳米涂层赋予油管产品防腐性、防蜡性、防垢性和防磨性，大大延长油田抽油井、注水井、集输管网等管线产品的维修周期。

Description

纳米涂层防护管及其涂敷制造工艺

技术领域

本发明属于表面防护技术领域，具体的说是一种采用纳米鳞片涂料制备的纳米涂层防护管及其涂敷制造工艺。

背景技术

在油气田开采和输送过程中，腐蚀、结垢、结蜡、磨损是其四大公害，始终伴随着整个过程。

钢管的腐蚀、结垢、结蜡、磨损是造成油田所用钢管产品寿命短、维修费用高、影响产量和效益的主要因素，对于采油、注水井，打井费用较高，而一些井由于腐蚀、结垢、结蜡、磨损修井频繁，停井率高，要多产油少打井，最有效的办法就是采取一定的防护措施，有效降低停井率；对于集输管线系统，同样存在腐蚀、结垢、结蜡、磨损问题，为了减阻、节能，实现不加热输送，提高输送效率以及保证输送介质的质量，也必须进行有效的防护。

然而目前所有的防护管产品，不能同时具备防腐、防垢、防蜡、防磨的性能，解决油田钢管的腐蚀、结垢、结蜡和磨损问题是油田生产中的难题，是我国乃至世界油田迫切需要的，对降低采油生产成本、提高经济效益有着重要意义。

对于目前的钢管涂敷工艺存在以下缺陷：

1、涂敷钢管生产时，粉末涂料和液体涂料不能在一条线涂敷；

2、钢管不能在一条涂敷线上实现管内、外同时涂敷；

3、只能涂敷管径规格变化不大的钢管；

4、钢管涂层易出现针孔、涂层不均匀、脱落等质量问题。

一、由本发明人申请的发明专利，申请号：2005101191416，公开了一种“纳米鳞片涂料的制备方法”，具体制备方法如下：

(1)、材料选配

根据基础涂料和应用条件的不同，选配适合的纳米鳞片材料；

其选配原则为：

a、重防腐涂料选：钛纳米鳞片、玻璃纳米鳞片、陶瓷纳米鳞片、不锈钢纳米鳞片等；

b、建筑涂料或外防有颜色要求时选：金属氧化物或非金属纳米鳞片。

c、功能性涂料选用特殊功能的纳米鳞片；

所述的纳米鳞片的鳞片尺寸是厚度为10～100nm，径向尺寸为0.5～50μm的一维纳米材料；

(2)、纳米鳞片的活性化处理

上述纳米鳞片选配好后要进行表面处理，使其转变为活性纳米鳞片，这样处理后的纳米鳞片活性好，而且能在涂料基料中很好的分散，具体步骤是：

将表面处理剂用溶剂溶解成溶液，该溶液中表面处理剂的含量为5～50％，然后按表面处理液与纳米鳞片材料体积之比为1～5∶1配制投料，用分散机分散0.5～4h即得到活性纳米鳞片材料成品；

所述的表面处理剂包括树脂、橡胶、塑料等中的一种或多种，表面处理剂一般优先选用与涂料树脂相同或溶合性好的材料；

所述的溶剂为能较好溶解这些材料的常用溶剂比如：乙醇、丁醇、丙酮、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯和水等的一种或多种；

所述的分散机是高速分散机、行星球磨机、均质机、砂磨机的一种；

(3)、配制

基础涂料和活性纳米鳞片的重量的百分比为：

1、基础涂料                  60～97％

2、经表面处理的活性纳米鳞片  3～40％

所述的基础涂料包括防腐涂料、粉末涂料、建筑涂料、衬里材料；

所述的活性纳米鳞片材料包括金属、金属氧化物、非金属材料(如碳化硅、金刚石、玻璃、陶瓷；

(4)、混合、分散

按上述配比将活性纳米鳞片加入基础涂料混合、分散，所述的混合、分散设备包括：砂磨机、高速分散机、均质机、行星球磨机等，混合、分散的时间为10～50min，混合、分散后即得纳米鳞片涂料成品。

二、由本发明人申请的发明专利，申请号：005101191401，公开了一种“纳米鳞片的制备方法”、专利号为200520028661.1的专用设备“公转、自转均可调速的行星球磨机”，利用上述专用设备制备纳米鳞片的具体内容如下：

(1)、首先按工作筒体体积的6～15％称取加工物料，物料的粒径在100～400目；

(2)、按工作筒体体积和物料种类选取磨球，物料与磨球体积之比为1∶2～5，磨球材料和物料材料要相匹配，为了增加磨球的撞击频率，一般选取不少于三种尺寸规格的磨球；

(3)、按物料重量称取分散剂、保护剂和溶剂，一般分散剂占物料重量的0.1～3％；保护剂占物料重量的0.5～10％；溶剂占物料重量的150～600％；

(4)、将上述(1)、(2)、(3)中的物料、磨球、分散剂、保护剂和溶剂投放到工作筒体中，其中物料、磨球、分散剂、保护剂和溶剂的总体积占工作筒体体积的50～90％；

(5)、纳米鳞片加工时调整上述制备纳米鳞片的专用设备的公转速度为300～600r/min，自转速度为800～2400r/min；

(6)、纳米鳞片加工时间为2～6小时；

通过以上操作得到其厚度为10～100nm，径向尺寸为0.5～50μm的一维纳米鳞片材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服上述现有技术的缺点，具备防腐、防垢、防蜡和防磨功能的纳米涂层防护管，该管线以经过与管体相同防护处理的接头连接，形成整体防护体系。

本发明的目的还在于提供一种纳米涂层防护管的制造工艺。

本发明的目的是这样实现的：

该纳米涂层防护管由管体、基础层和功能层三部分构成，所述的基础层作为纳米涂层的基础底层与金属基体接触被涂敷在管体的表面上、功能层作为纳米涂层的面层与腐蚀介质接触被涂敷在基础层的表面上。

所述的基础层包括管外基础层与管内基础层，功能层包括管内功能层与管外功能层。

所述的基础层是由普通重防腐涂料为基础涂料，添加重防腐用纳米鳞片做改性剂和偶联剂制成的纳米鳞片涂料涂敷制成。

所述的功能层是由普通重防腐涂料为基础涂料，添加功能性纳米鳞片做改性剂和偶联剂制成的纳米鳞片涂料涂敷制成。

所述的做改性剂和偶联剂的功能性纳米鳞片是指玻璃纳米鳞片或陶瓷纳米鳞片或钛纳米鳞片或树脂纳米鳞片或铜纳米鳞片或石墨纳米鳞片或碳、氮、氧化物纳米鳞片中的一种或多种。

纳米涂层防护管的涂敷制造工艺步骤如下：

(1)、脱脂处理：通过传送装置将钢管送进脱脂炉进行整管脱脂除油，使钢管表面的油脂碳化；

(2)、除锈处理：脱脂处理后，钢管经钢管除锈机对钢管进行内、外除锈至Sa 2.5级；

(3)、除尘处理：钢管除锈处理后，钢管通过除尘机进行钢管内、外除尘处理；

(4)、喷涂处理：内、外除尘后的钢管通过粉末或液体纳米涂料喷涂机实现钢管的内、外喷涂，不同管径通过调整喷枪距离和管的行进、旋转速度来实现喷涂，管径越大行进越慢、旋转速度越低；

(5)、均质消泡处理：钢管在内、外喷涂后，通过钢管行走、自转、振动装置实现粉末或液体纳米涂料喷涂均质消泡处理过程，消除纳米涂层形成的针孔、气泡，并使纳米涂层充分流平、涂膜光滑、均匀一致；

(6)、固化处理：钢管在均质消泡处理后进入固化炉，实现液体纳米涂料的固化；

(7)、后续处理：钢管固化后，进行钢管后续处理即涂层质量检查、缺陷修复和接头的涂敷，后续处理用手动喷砂枪和阿波罗喷枪手工进行处理和涂敷，实现管体零缺陷并加强接头处的防护能力，使管线成为整体防护体系。

纳米涂层防护管是一种纳米涂层新技术，本发明的纳米涂层防护管优良性能如下：

(1)、附着力高：纳米涂层其一因为纳米活性填料的引入，对涂覆面有一定的化学吸附作用。其二，纳米涂层固化时体积收缩率很小，内应力不高，其三，纳米涂层中的分子链柔软便于旋转，可消除内应力，所以附着力高。纳米涂层对钢质基材具有非常高的粘结强度，附着力可达到(拉开法)18Mpa，(划格法)达到1级。

(2)、耐温性好：纳米涂层的长期使用温度为220℃～240℃，热变形温度可达350℃以上。短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料。在240℃以下可耐油田生产中的各种酸、碱、盐和溶剂，具有优秀的高温耐腐蚀性能。

(3)、机械性能高：纳米涂层其刚性极强，表面硬度高，洛氏硬度＞100HR，拉伸强度＞170Mpa，弯曲强度＞220Mpa，缺口冲击强度＞16Mpa，弯曲模量＞3.5×10⁴，钢铁基材产生塑性变形时无裂纹，并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性。

(4)、耐腐蚀性能好：纳米涂层可耐200℃以下的所有溶剂，对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强，耐腐蚀性基本与聚四氟乙烯相同。

(5)、防垢、防蜡、减阻性能好：纳米涂层具有特殊的憎水、憎油表面，流动阻力很小，近壁流层十分薄，流速很快，使垢质、蜡质以及聚合物都不能粘附；此外特殊的纳米能场可以对垢质和蜡质进行排列整形，形成整齐的特定排列，对垢质和蜡质形成斥力，使其不能近壁，而且使垢质和蜡质不易聚集，形成特殊的减阻层，所以纳米涂层具有良好的防垢、防蜡、减阻性能。

(6)、耐磨：由于纳米涂层的减磨、自润滑作用，摩擦系数在0.01-0.02之间，对泥沙、空泡等的抗磨性能极好。

(7)、节能：纳米涂层的光滑表面具有憎水、憎油、自润滑性能，可形成水环驱动低阻力的液柱，使油田输油管的输送阻力不受粘度的影响，使输送阻力大大降低，具有显著的节能效果。

(8)、增产：①结垢、结蜡减少使油田输送管的输送截面积相对增加，而增产；②清垢、清蜡、管漏、断杆次数减少，延长因腐蚀、结垢、结蜡引起的修井作业周期，增加采油天数；③减少洗井次数，减少了洗井液返排时间，增加产量，同时也减轻了对地层的伤害，有利于对环境的保护；④系统阻力下降流速增加，增加产量。

(9)、防治二次污染：在供水管网中，水有时静止；有时流动速度很低，易于结垢、产生细菌和微生物，造成输送能力下降、堵塞、水质细菌超标、有害溶解物超标，形成严重的二次污染。环氧基纳米涂料对于防治二次污染具有显著功效，可达到卫生、杀菌、不结垢、易清洗的防护效果，是绿色环保产品。

(10)、抗空蚀：在供水管线的高速水流中夹带着大量空气泡，这些气泡溃灭时产生冲击波和微射流冲击力，在这种交变力作用下非弹性固体表面会很快疲劳破坏。纳米涂层具有一定的弹性，对冲击波和微射流冲击力有缓减作用；纳米涂层表面光滑，对空泡剪切力很小，破泡率大幅度下降，可有效减少冲击频率；弹性体抗疲劳能力比非弹性体高很多倍。以上三条使得纳米涂层的抗空蚀性能很高。纳米涂层防护管具有防腐、防垢、无毒、抗渗透、耐空蚀、耐温、导电、高传热、耐水等综合性能，可达到多功能交叉防护。为了达到一、二项主功能，其它功能也同时表现出来，取得显著的辅助效果。这是其它涂层不能比拟的。

纳米涂层防护管生产线的主要优、特点：

(1)、PLC单板机全线自动控制，整个生产过程是连续自动化进行的，其生产效率高，用人少，涂敷管径可以调整。

(2)、涂层均匀，膜层厚度可以根据需要调整。

(3)、如果工艺需要，可以多遍往复自动喷涂，可内、外或各道涂层涂覆不同的粉末、液体纳米涂层。

(4)、低能耗、高环保。

(5)、干燥固化采用远红外线系统，温度控制准确，可分段控制温度，操作简单；管线循环系统合理简单，占地面积小；生产线可手动和自动操作，可按实际需要选用

附图说明：

图1是纳米涂层防护管断面结构示意图

图2是纳米涂层防护管制造工艺布置简图

具体实施方式

由附图所示：该纳米涂层防护管由管体26、基础层27和功能层28三部分构成，所述的基础层27作为纳米涂层的基础底层与金属基体接触被涂敷在管体26的表面上、功能层28作为纳米涂层的面层与腐蚀介质接触被涂敷在基础层27的表面上。

所述的基础层包括管外基础层与管内基础层，功能层包括管内功能层与管外功能层。

所述的基础层是由重防腐的普通涂料为基础涂料，添加重防腐用纳米鳞片做改性剂和偶联剂制成的纳米鳞片基础涂料制备(依“纳米鳞片涂料的制备方法”制备，本人已申请专利，申请号：2005101191416)。

所述的重防腐用纳米鳞片依“纳米鳞片的制备方法及专用设备”制备，本人已申请专利，申请号：2005101191401，所述的纳米鳞片的鳞片尺寸是厚度为10～100nm，径向尺寸为0.5～50μm的一维纳米材料。为了确保防护性能，具体选用钛纳米鳞片、玻璃纳米鳞片、陶瓷纳米鳞片、不锈钢纳米鳞片等，固化时该层中层叠的活性纳米鳞片上的残键、断键、带电基团等与树脂间形成化学键合，这样该层以均匀分散的活性纳米鳞片为节点将树脂分子用化学键连成一体，形成立体网状整体结构，同时利用纳米鳞片的层叠效果消除涂层中的内应力，起到迷宫效应，赋予该层很好的抗渗透能力、很强的附着力和良好的防腐能力。

所述的功能层由纳米鳞片功能涂料(依“纳米鳞片涂料的制备方法”)制备，具体方法是选取重防腐普通涂料为基础涂料，添加功能性纳米鳞片做改性剂和偶联剂，为了确保防护层的表面功能，具体选用功能性纳米鳞片的原则如下：

1、选取小尺寸的纳米鳞片，具体为厚度尺寸为10～40nm，径向尺寸为0.5～10μm；

2、防蜡为主时，选用玻璃纳米鳞片、陶瓷纳米鳞片等亲水性纳米鳞片做改性剂和偶联剂；

3、防垢为主时，选用改性的钛纳米鳞片、树脂纳米鳞片等亲油性纳米鳞片做改性剂和偶联剂；

4、防磨为主时，选用铜纳米鳞片、石墨纳米鳞片等润滑性纳米鳞片做改性剂和偶联剂；

5、减阻为主时，选用玻璃纳米鳞片、陶瓷纳米鳞片等亲水性鳞片或选用四氟纳米鳞片等双疏纳米鳞片做改性剂和偶联剂；

6、防腐为主时，选用上述2、3、4、5、任意一种纳米鳞片做改性剂和偶联剂均可。

该层中的纳米鳞片作用除起到与基础层相同的抗渗透和防腐功效外，还利用纳米鳞片的小尺寸填平作用获得光滑的表面，达到减薄近壁流层、加快近壁流速、减少结垢或结蜡核心的功效，为防垢或防蜡创造良好的前提条件，该层的关键是利用纳米鳞片的特殊性能加强涂层的防腐能力，并赋予涂层疏水、疏油、既疏水又疏油、特有场性、润滑、减阻、减磨等功效，对垢质或蜡质形成很好的隔离、整形作用，使垢质和蜡质不能粘附到涂层上，达到防垢或防蜡的功效，对磨擦副材料形成很低的磨擦系数，起到自润滑和减磨等防磨功效。

纳米涂层防护管的涂敷工艺(附图2所示)具体如下：

1、脱脂处理：钢管1存放在上管架上2，经推杆3送上传送装置8，传送装置8将钢管1送进脱脂炉4，进行整管脱脂除油。具体的上管架2为钢结构支架，中心高为800mm，推杆3上装有拔管杠杆，传送装置8为钢管外喷砂机5配套传送装置，其中的脱脂炉4为中频感应电加热炉或天然气加热炉将钢管1加热至350℃以下，使钢管1表面的油脂碳化，炉温在40～650℃可调(具备预热功效)；

2、除锈处理：钢管1在传送装置8传送时经钢管除锈外喷砂机5外除锈后由推杆7送到钢管内喷砂机6，内、外除锈处理将钢管1内、外喷砂除锈至Sa2.5级。其中的钢管除锈外喷砂机5包括抛砂(丸)除锈机或压力罐式除锈机或吸砂式除锈机该机设有干燥器，对所喷的砂进行干燥，确保砂干燥。其中的钢管内喷砂机6为压力罐式除锈机或吸砂式除锈机，钢管除锈外喷砂机5和钢管内喷砂机6带有多套喷口和喷枪，可根据不同管径选用；

3、除尘处理：在钢管内除尘机25进行钢管1内除尘，内除尘后由推杆24送到传送装置22上，在传送时由钢管外除尘机23将钢管1外除，其中的钢管内除尘机25和钢管外除尘机23是以吸尘器为主体的除尘机；

4、喷涂处理：内、外除尘后的钢管1由推杆21送到中间管架11，推杆10将钢管1送到传送装置14上，在传送时由粉末或液体纳米涂料内喷涂机9和粉末或液体纳米涂料外喷涂机12实现钢管1的内、外喷涂，不同管径通过调整喷枪距离和管的行进、旋转速度来实现喷涂，管径越大行进越慢、旋转速度越低，可根据需要任意组合涂层类型，比如粉末和液体复合涂层，内、外涂不同的涂层，只涂管内或只涂管外。其中的粉末或液体纳米涂料内喷涂机9和粉末或液体纳米涂料外喷涂机12设有涂料计量调节装置；

5、均质消泡处理：钢管1在内、外喷涂后，由推杆13从传送装置14上送到均质消泡装置15进行均质消泡处理，其中的粉末或液体纳米涂料喷涂均质消泡装置，设有钢管行走、自转、振动装置，该装置有多个工位同时处理多根钢管。均质消泡处理过程消除纳米涂层可能形成的针孔、气泡，并使纳米涂层充分流平、涂膜光滑、均匀一致；

6、固化处理：钢管1在均质消泡后进入固化炉19，实现液体纳米涂料的固化，其中的固化炉19为浮顶电加热炉或热风加热炉，炉顶和炉底都设有热源，炉顶用四个推杆支撑，对于不同管径可上下调整炉顶位置实现对不同管径的固化。此加热炉也是粉末纳米涂料的后处理炉，用于提高粉末纳米涂层的质量；

7、后续处理：钢管1固化后由推杆20送到传送装置18上，由推杆17从传送装置18上送到成品管架16上，进行钢管后续处理即涂层质量检查、缺陷修复和接头的涂敷，后续处理用手动喷砂枪和阿波罗喷枪手工进行处理和涂敷，实现管体零缺陷并加强接头处的防护能力，使管线成为整体防护体系。

实施例一

Φ73×5.51防垢注水管的生产实施

选用耐水性较好的液体环氧基普通涂料做基础涂料，加钛纳米鳞片做改性剂和偶联剂制备成钛纳米鳞片基础涂料，基础涂层厚度100μm，功能层为液体环氧基普通涂料，加厚度为10～40nm，径向为0.5～10μm的钛纳米鳞片做改性剂和偶联剂制备成钛纳米鳞片功能涂料，功能层厚度为80μm，该纳米涂层防护注水管具有很好的防腐、防垢功能，用于注水井管防腐蚀、防结垢。

生产工艺：

将Φ73×5.51钢管放在原料管架上，调换小号喷砂口，更换小号喷枪，调整烘干炉顶到钢管上部距离为80～120mm，最后开启自动或手动控制系统，该种钢管将按以下工序作业：

1、整管脱脂除油；

2、管内、外喷砂除锈至Sa2.5级，并达到粗糙度和活化度的要求；

3、管内、外清扫除尘；

4、液体纳米鳞片涂料内喷、外喷；

5、均质消泡；

6、固化；

第4、5、6工序重复作业，喷涂第二遍、第三遍。

7、管丝扣接头的处理和涂敷，加强接头处的防护能力。

实施例二

Φ139.7×7.72防腐油套管的生产实施

选用防腐性较好的粉末环氧基普通涂料，添加钛纳米鳞片做改性剂和偶联剂，制备钛纳米鳞片粉末基础涂料，基础涂层厚度200μm，功能层为液体环氧基钛纳米鳞片涂料，功能层厚度为50μm，该纳米涂层防护油套管具有很好的防腐、防垢功能，用于油井套管防腐蚀、防结垢。

生产工艺：

将Φ139.7×7.72钢管放在原料管架上，用小号喷砂口，用小号喷枪，调整烘干炉顶到钢管上部距离为80～120mm，最后开启自动或手动控制系统，该种钢管将按以下工序作业：

1、整管脱脂除油；

2、管内、外喷砂除锈至Sa2.5级，并达到粗糙度和活化度的要求；

3、管内、外清扫除尘；

4、粉末纳米鳞片涂料内喷、外喷；

5、固化；

重复第4工序作业，喷涂液体纳米鳞片涂料，而后均质消泡、固化；

6、管丝扣接头的处理和涂敷，加强接头处的防护能力。

实施例三

Φ630×7防蜡(减阻)输油、气管的生产实施

该管内涂层选用耐油性较好的液体环氧酚醛基钛纳米鳞片涂料做基础层，基础涂层厚度50μm，功能层为液体环氧基防蜡玻璃纳米鳞片涂料，功能层厚度为50μm，外涂层选用耐候性、防腐性较好的改性环氧粉末钛纳米鳞片涂料，为基础层和功能层合二为一，外涂层厚度为500μm，该纳米涂层防护输油、气管具有较好的防腐、防蜡、减阻功能，用于无磨损、腐蚀较轻的输油、气管线的输送减阻和外防腐。

生产工艺：

将Φ630×7钢管放在原料管架上，用大号喷砂口，用大号喷枪，调整烘干炉顶到钢管上部距离为80～120mm，最后开启自动或手动控制系统，该种钢管将按以下工序作业：

1、整管脱脂除油；

2、管内、外喷砂除锈至Sa2.5级，并达到粗糙度和活化度的要求；

3、管内、外清扫除尘；

4、液体纳米鳞片涂料内喷；

5、均质消泡；

6、固化；

第4、5、6工序重复作业，内喷涂第二遍。

粉末纳米鳞片涂料外喷、冷却、强化处理。

7、管丝扣接头的处理和涂敷，加强接头处的防护能力。

实施例四

Φ73×5.51防磨油管的生产实施

该管内涂层选用耐磨性较好的粉末环氧酚醛基石墨纳米鳞片涂料做基础层，基础涂层厚度500μm，功能层为液体环氧酚醛基防磨石墨纳米鳞片涂料，功能层厚度为50μm，外涂层选用普通液体环氧钛纳米鳞片涂料，为基础层和功能层合二为一，外涂层厚度为60μm，该纳米涂层防护油管具有较好的防腐、防磨功能，用于磨损、腐蚀较重的油井或输油、气管线的防护。

生产工艺：

将Φ73×5.51钢管放在原料管架上，用小号喷砂口，用小号喷枪，调整烘干炉顶到钢管上部距离为80～120mm，最后开启自动或手动控制系统，该种钢管将按以下工序作业：

1、整管脱脂除油；

2、管内、外喷砂除锈至Sa2.5级，并达到粗糙度和活化度的要求；

3、管内、外清扫除尘；

4、粉末纳米鳞片涂料内喷；

5、液体纳米鳞片涂料外喷；

6、固化；

第4、5、6工序重复作业，内、外喷涂液体纳米鳞片涂料第二遍。

7、管丝扣接头的处理和涂敷，加强接头处的防护能力。

Claims (3)

1.一种纳米涂层防护管，该纳米涂层防护管由管体、基础层和功能层三部分构成，所述的基础层作为纳米涂层的基础底层与金属基体接触被涂敷在管体的表面上、功能层作为纳米涂层的面层与腐蚀介质接触被涂敷在基础层的表面上，其特征在于：所述的基础层是由普通重防腐涂料为基础涂料，添加重防腐用纳米鳞片做改性剂和偶联剂制成的纳米鳞片涂料涂敷制成；所述的功能层是由普通重防腐涂料为基础涂料，添加功能性纳米鳞片做改性剂和偶联剂制成的纳米鳞片涂料涂敷制成。

2.根据权利要求1所述的一种纳米涂层防护管，其特征在于：所述的做改性剂和偶联剂的功能性纳米鳞片是指玻璃纳米鳞片或陶瓷纳米鳞片或钛纳米鳞片或树脂纳米鳞片或铜纳米鳞片或石墨纳米鳞片或碳、氮、氧化物纳米鳞片中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种纳米涂层防护管的涂敷制造工艺，其特征在于：具体涂敷工艺步骤如下：

(1)、脱脂处理：通过传送装置将钢管送进脱脂炉进行整管脱脂除油，使钢管表面的油脂碳化；

(2)、除锈处理：脱脂处理后，钢管经钢管除锈机对钢管进行内、外除锈至Sa2.5级；

(3)、除尘处理：钢管除锈处理后，钢管通过除尘机进行钢管内、外除尘处理；

(4)、喷涂处理：内、外除尘后的钢管通过粉末或液体纳米涂料喷涂机实现钢管的内、外喷涂，不同管径通过调整喷枪距离和管的行进、旋转速度来实现喷涂，管径越大行进越慢、旋转速度越低；所述钢管的内外喷涂是指管内基础层与管外基础层，管内功能层与管外功能层的喷涂；

(5)、均质消泡处理：钢管在内、外喷涂后，通过钢管行走、自转、振动装置实现粉末或液体纳米涂料喷涂均质消泡处理过程，消除纳米涂层形成的针孔、气泡，并使纳米涂层充分流平、涂膜光滑、均匀一致；

(6)、固化处理：钢管在均质消泡处理后进入固化炉，实现液体纳米涂料的固化；

(7)、后续处理：钢管固化后，进行钢管后续处理即涂层质量检查、缺陷修复和接头的涂敷，后续处理用手动喷砂枪和阿波罗喷枪手工进行处理和涂敷，实现管体零缺陷并加强接头处的防护能力，使管线成为整体防护体系。

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