表面工程材料在石油工业中的应用

        在石油工业中，管道、泵、阀、钻井机械、输运设备、提升设备等，大量的材料失效问题是由腐蚀、磨损等引起的，因此，表面工程在石油工业中具有重要的地位。如防腐蚀涂料及其施工技术、热喷涂技术、激光表面改性技术以及其它表面工程技术近年来已在油田获得了广泛应用。
        众所周知，钢铁的腐蚀是绝对的。而防腐蚀涂料是海洋工程、船舶工业、石油、化工、核工业、地面金属结构物、水、电等行业防止腐蚀的一种有效办法。随着现代工业的进步，人们也越来越重视金属防腐蚀材料的研制工作，目前工业防腐蚀涂料发展方向与趋势主要有：
        １?钢结构用水性防腐蚀底漆和面漆。主要解决底材“闲蚀”和耐水性差的难题，一 些新的无乳化剂乳液的出现从根本上改进了其耐水性差的问题，今后应重点解决施工性能的问题。
        ２?高固体分和无溶剂防腐蚀涂料系列。钻井、海水平台及大型防腐蚀工程中对超耐久防腐蚀性能的涂料需求很迫切。尤其是开发无铅和无铬防锈颜料的底漆，即以磷酸锌的三聚磷酸铝为主的防锈底漆是一个热点。
       ３?水性富锌底漆。无机富锌底漆和环氧富锌底漆是长效的底漆之一，但都是溶剂型涂料。而以高模数的硅酸钾为基料的水性无机富锌底漆是经实践考验的高性能防腐蚀防污涂料，具有发展潜力。
       ４?换热器用常温固化耐热防腐蚀涂料。换热器需要耐热、导热效率高的防腐蚀涂层。关键是要在涂料的防腐蚀性能、传热性能和可施工性三者之间求得最佳平衡点。
       ５?氯化橡胶系列防腐蚀涂料的代用品。由于氯化橡胶是单组分，施工方便，耐水性、耐油性、耐大气老化性能优异，在船舶、工业防腐蚀等领域应用广泛。但由于生产氯化橡胶采用以ＣＣＬ４作溶剂，破坏臭氧层。工业发达国家纷纷开发其代用品，比较成功的有德国巴斯夫公司的ＭＰ氯醚树脂系列、水相法氯化橡胶聚乙烯或改性产品。
      ６?鳞片防腐蚀涂料。云母氧化铁（ＭＩＯ）具有优良的耐介质性、耐大气老化性和封闭性能，作为底漆和面漆在西欧应用十分广泛。国内生产的ＭＩＯ在粒度和比重等方面与国外的产品存在一定差距。
       ７?有机改性无机防腐蚀材料。近年来，国外应用有机乳液改性混凝土，以改进其强度、耐介质性，广泛应用于工业地坪的涂装。其中环氧水乳液（或溶剂型环氧）发展最快，称之为聚合物水泥。
        除防腐蚀涂料外，机械热喷涂技术在石油工业也有较大的应用前景。热喷涂技术是在加工生产或维护保养机械部件的过程中，用特殊的手段将金属、陶瓷等材料变成高温、高速的粒子流，喷涂到机械部件的表面，形成一层比机械部件本身更为耐用的“超强外衣”，以提高技术性能，降低生产成本，延长机械使用寿命。特别是一种来自航空航天领域的“超音速火焰喷涂”技术，运用火箭发动机、流体力学、传热学和智能控制技术，使热喷涂设备同时具备氧气助燃和空气助燃双重功能，喷涂焰流的速度和温度实现大范围连续可调，能满足包括纳米材料在内的不同材料的表面喷涂要求。对许多机械部件如阀芯、大型立轴、曲轴、连杆、轧辊和涡轮机叶片进行维修加工中表现出了优越的性能.