由于海底管道造價昂貴,每千米約為30~100多萬美元,一旦海底管道發(fā)生泄漏或斷裂,將導(dǎo)致油氣田停產(chǎn),給企業(yè)和國家造成損失,還可能污染海洋環(huán)境,對海洋生物甚至對人類本身產(chǎn)生不利影響。 深海油氣輸送管道主要存在兩大技術(shù)難點:一是深海壓力條件下海水對管道腐蝕;二是由于輸油管道處于海底低溫環(huán)境中,需要對管道進行保溫處理才能保證油氣在管道中正常輸運。因此,深海油氣管道的保溫、防腐材料及技術(shù)的研發(fā)顯得尤為迫切。
針對這一情況,該項目由南京大學(xué)牽頭,聯(lián)合海安南京大學(xué)高新技術(shù)研究院、南通大學(xué)、上海海隆賽能新材料有限公司、江蘇科成有色金屬新材料有限公司和上海海隆賽能新材料研究所等多家單位,從涂層配方、防腐機理的研究,到規(guī)?;に嚺c裝備以及涂裝技術(shù)工程應(yīng)用,經(jīng)過多年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān),取得了如下主要成果:
1)通過對納米顆粒改性高分子樹脂原位聚合技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)了新型涂層與管道之間共價鍵結(jié)合,大幅提高了涂層的附著力、抗沖擊、防腐蝕等性能,并揭示了性能提升的機理;
2)通過對核-殼結(jié)構(gòu)相變儲能保溫填料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了涂層的反射、阻隔、輻射多種保溫功能,解決了保溫層下難以兼顧長效防腐的難題;
3)自主研發(fā)了擁有特殊形貌和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的超細納米粉體快速制備新技術(shù)、低能耗連續(xù)生產(chǎn)工藝及成套設(shè)備,實現(xiàn)了防腐、保溫、節(jié)能涂層功能填料的規(guī)?;苽?,解決了油氣管道腐蝕和保溫兩大痛點問題,從而滿足深海低溫高壓環(huán)境下長期可靠服役的要求。
據(jù)悉,該成果相關(guān)技術(shù)已獲得授權(quán)專利18項,發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文10余篇,參與制定了海洋防腐國家標(biāo)準(zhǔn)1項; 研制的長效防腐保溫涂層材料廣泛應(yīng)用于國內(nèi)眾多特大型企業(yè)和國家重大工程,包括中石油、中石化大型管道項目、海洋石油裝備等,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益 。該成果促進了企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展,對我國深海油氣輸送行業(yè)的技術(shù)進步,提升海洋裝備工程水平具有重要意義。