[发明专利]通过感应加热将衬里粘结在管子表面上的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种通过将管子感应加热将衬里粘结在管子，并且特别 是油井管子的表面上的方法。感应加热将热传给衬里，由此将衬里粘结 在管子表面上。该衬里可以包含氟聚合物。

发明背景

用于生产和运输化学物质的管子遭受腐蚀和堵塞。这类管子的一个 例子是油管，其通常大并且出于经济的原因由碳钢而不是更昂贵的耐腐 蚀合金制成。腐蚀由热的地下环境导致，其中向下钻出的孔将油从深深 埋藏的沉积物传到地面。存在于油中的材料例如水、硫、二氧化硫、二 氧化碳通常使得其酸性，这造成管子的内表面腐蚀。即使在较冷的温度 下，由于涉及到长的接触时间，因此在地面附近伸长长的距离的运输管 道经历了腐蚀的影响。腐蚀的管子的替换困难并且昂贵。

对管状元件例如管子加衬里的方法是已知的；参见例如Sandt的美 国专利No.2,833,686和Research Disclosure No.263060，其均描述了由作 为非-可熔融加工的氟聚合物的聚四氟乙烯制成的衬里。这些参考文献均 使用了氟化乙烯丙烯粘结剂，由于氟聚合物通常的非粘结性能，因此该 粘结剂不能提供特别好的粘结。

用于管子的氟聚合物预成型衬里披露于Pope的美国专利 No.3,462,825中。然而，在这类衬里的管子的使用中可能出现的压力和 温度循环可能造成衬里弯折、从内表面上脱离，使得气体和液体聚集在 衬里与壁面之间。该聚集导致在金属界面上起泡并且最终衬里弯折而限 制并且可能堵塞管子的内部。

WO2005/100843披露了使用借助于包含氟聚合物和耐热性聚合物 粘结剂的底涂层粘结在管子表面上的预成型氟聚合物衬里。

EP0278685使用可光固化的环氧粘合剂用于将氟聚合物粘结在金属 基材上。

将希望的是具有抵抗不溶性有机材料和无机材料的沉积物并且对 酸的腐蚀影响具有抗性的内表面的管子。另外希望该内表面耐用并且良 好地粘结在管子上，并且当在恶劣的环境中经受这些腐蚀条件许多年时 不容易弯折。

发明简述

借助于本发明，将感应加热用于衬里的管子。热从管子转移到衬里 的外面，使得衬里的外面能够达到比衬里的内部更高的温度，使得在加 热期间其粘结在管子上同时衬里的内部保持更冷。这使得衬里能够保持 其的形状，由此限制破裂以及收缩。

此外，衬里在冷却期间具有比管子更大的收缩，这将容易使衬里从 管子的内表面上脱离。感应加热的使用有助于减轻该影响。

通过防止衬里免于弯折或者从管子的内表面上脱离，根据本发明使 用感应加热使得衬里粘结在管子的内表面上，由此防止气体和液体聚集 在衬里与壁面之间和因此油流动路径变窄。

因此，借助于本发明的感应加热方法，可以将预成型的衬里粘结在 油井管子的内表面上，其能够减少/消除油管内表面上的沥青质、石蜡和 无机废料的一种或多种的沉积(堆积)。优选地，对于这些材料的至少 一种而言，与未衬里的油管相比，该减少量为至少40％，优选至少50％ 或更多，并且对于所有这些材料而言更优选为至少40％。这些百分比减 少量可以通过管子内堆积数量的周期性测量或者仅仅通过在必须关闭 油井以清理之前观察增量超过生产时间的两倍而确定。这些沉积减少通 过与未衬里的油管相比增加的腐蚀保护优点来实现。本发明的衬里管子 减少的沉积性能与具有与油接触的环氧树脂内衬里的环氧树脂衬里的 油管得到的结果相对。

因此，根据本发明，提供了一种将包含聚合物的预成型衬里粘结在 管子的内表面上的方法，其包括将管子感应加热以传热给衬里，由 此将衬里粘结在管子表面上。

本发明的感应加热方法尤其可用于将由氟聚合物制成的预成型衬 里粘结在管子的内和/或外表面上。因此，进一步根据本发明，提供了一 种将预成型的衬里粘结在管子表面上的方法，其中该衬里在一个实施方 案中包含可熔融加工的氟聚合物并且在另一个实施方案中包含非-可熔 融加工的氟聚合物，该方法包括将管子感应加热以传热给衬里，由 此将衬里粘结在管子表面上。另外，本发明的感应加热方法提供 了这样的管子，其中粘结在管子表面上的预成型衬里具有至少10 磅力/英寸(10lbf/in)，优选至少15磅力/英寸(15lbf/in)并且 更优选至少20磅力/英寸(20lbf/in)的剥离强度。