三相分離器是油氣處理重要設(shè)備,為達(dá)到南海某油田新建浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置（FPSO）的三相分離器涂層防護(hù)要求,結(jié)合實(shí)際工況和失效分析,評(píng)價(jià)了一款玻璃鱗片增強(qiáng)環(huán)氧酚醛涂層的適用性,并進(jìn)行模擬工況測(cè)試驗(yàn)證。結(jié)果表明:該涂層較好地滿足了三相分離器內(nèi)壁的防腐要求,為我國(guó)南海深水油田開(kāi)發(fā)三相分離器等關(guān)鍵油氣處理設(shè)備內(nèi)壁涂層選用提供了參考,也為內(nèi)壁涂層適用性研究提供了借鑒。 

【文章來(lái)源】：涂料工業(yè). 2020,50(10)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

三相分離器結(jié)構(gòu)

南海海洋平臺(tái)和FPSO上的三相分離器及設(shè)備涉及的涂層失效形式包括剝落、開(kāi)裂、起泡等，如圖2所示。結(jié)合南海高礦化度、高溫、高氯離子特征，除不當(dāng)?shù)谋砻嫣幚淼仁┕ひ蛩丶爱惓９r外，通過(guò)研究分析涂層適用性出現(xiàn)的問(wèn)題，基本包括6個(gè)方面：(1)高礦化度、高氯離子環(huán)境下低膜厚涂層系統(tǒng)不能形成長(zhǎng)期阻擋和屏蔽的路徑阻止離子滲透；(2)高礦化度、高氯離子環(huán)境下涂層抗電解質(zhì)離子滲透性能不足[6]，涂層中物理孔隙率、孔隙結(jié)構(gòu)、化學(xué)分子結(jié)構(gòu)不能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，氯離子等離子滲透后與樹(shù)脂、顏料發(fā)生作用，導(dǎo)致涂層起泡、抗?jié)B性和附著力降低；(3)在極高溫浸泡環(huán)境下涂層交聯(lián)密度和交聯(lián)點(diǎn)不能達(dá)到和維持化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性[7]，高溫工況下涂層耐侵蝕性顯著降低，離子滲透和交換加快，涂層急劇失效；(4)在極高溫浸泡環(huán)境下涂料中的顏填料中含有極性轉(zhuǎn)變物質(zhì)如鋅粉等，當(dāng)溫度高于極性轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，電極電位變正，失去保護(hù)作用的同時(shí)加速了鋼材腐蝕；(5)涂層中的顏填料的遮蓋力、耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和綜合性能不滿足浸泡、沖刷環(huán)境；(6)涂層柔韌性、延展性不足，設(shè)備發(fā)生熱脹冷縮或壓力形變時(shí)涂層開(kāi)裂失效，尤其體現(xiàn)在熱膨脹系數(shù)較大的金屬結(jié)構(gòu)以及易產(chǎn)生應(yīng)力集中高膜厚涂層系統(tǒng)。

表3可知，該涂料具備良好的耐高溫，耐原油、Cl-、CO2介質(zhì)腐蝕性。120℃三相介質(zhì)高壓釜浸泡試驗(yàn)前后涂層EIS測(cè)試結(jié)果如圖3所示。涂層系統(tǒng)表現(xiàn)為電容，阻抗曲線表現(xiàn)為電容性。在0.1 Hz下浸泡測(cè)試后氣相阻抗為1.45×1011Ω?cm2，油相為1.20×1011Ω·cm2，水相為6.10×1010Ω?cm2，測(cè)試前為8.86×1010Ω?cm2，浸泡30 d前后阻抗變化很小。結(jié)合表3和圖3可知，涂層沒(méi)有出現(xiàn)宏觀的破損和微觀滲入點(diǎn)，溶液沒(méi)有侵入涂層本體，涂層性能保持穩(wěn)定。由表3還可知，涂層在150℃3%Na Cl溶液浸沒(méi)下沒(méi)有失效，膜下檢驗(yàn)無(wú)銹蝕，顯示其極高的耐溫和Cl-穿透性能。95℃陰極剝離為5.2 mm，反映涂層具備良好的防滲透和腐蝕蔓延性能。耐磨性（65 mg）也優(yōu)于常規(guī)涂層（100 mg），這是因?yàn)椴Ａ[片等顏填料起了增強(qiáng)作用。綜合該涂料的附著力、柔韌性、耐磨性等物理性能以及耐高溫、原油、酸、鹽等，玻璃鱗片增強(qiáng)環(huán)氧酚醛涂層與三相分離器服役腐蝕工況有較好的適用性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3301917