由于海底管道造价昂贵,每千米约为30~100多万美元,一旦海底管道发生泄漏或断裂,将导致油气田停产,给企业和国家造成损失,还可能污染海洋环境,对海洋生物甚至对人类本身产生不利影响。 深海油气输送管道主要存在两大技术难点:一是深海压力条件下海水对管道腐蚀;二是由于输油管道处于海底低温环境中,需要对管道进行保温处理才能保证油气在管道中正常输运。因此,深海油气管道的保温、防腐材料及技术的研发显得尤为迫切。
针对这一情况,该项目由南京大学牵头,联合海安南京大学高新技术研究院、南通大学、上海海隆赛能新材料有限公司、江苏科成有色金属新材料有限公司和上海海隆赛能新材料研究所等多家单位,从涂层配方、防腐机理的研究,到规模化工艺与装备以及涂装技术工程应用,经过多年的持续技术攻关,取得了如下主要成果:
1)通过对纳米颗粒改性高分子树脂原位聚合技术攻关,实现了新型涂层与管道之间共价键结合,大幅提高了涂层的附着力、抗冲击、防腐蚀等性能,并揭示了性能提升的机理;
2)通过对核-壳结构相变储能保温填料的微观结构设计,实现了涂层的反射、阻隔、辐射多种保温功能,解决了保温层下难以兼顾长效防腐的难题;
3)自主研发了拥有特殊形貌和结构稳定的超细纳米粉体快速制备新技术、低能耗连续生产工艺及成套设备,实现了防腐、保温、节能涂层功能填料的规模化制备,解决了油气管道腐蚀和保温两大痛点问题,从而满足深海低温高压环境下长期可靠服役的要求。
据悉,该成果相关技术已获得授权专利18项,发表中英文学术论文10余篇,参与制定了海洋防腐国家标准1项; 研制的长效防腐保温涂层材料广泛应用于国内众多特大型企业和国家重大工程,包括中石油、中石化大型管道项目、海洋石油装备等,产生了显著的经济和社会效益 。该成果促进了企业的转型升级和高质量发展,对我国深海油气输送行业的技术进步,提升海洋装备工程水平具有重要意义。