树脂涂层在原油管输中的防结蜡研究
张学俊!，周兆福!，田军!，高忆慈"
（!#中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，兰州$%&&&&；
"#兰州大学化学化工学院，兰州$%&&&&）
摘要从蜡与固体壁面间的界面性能考虑，在管道内壁涂覆一层低表面能的树脂涂层，可以改变管壁表面性质，减小管壁与蜡之间的相互作用力，达到防止结蜡的目的。为改善高含蜡原油在管道输送时易凝和粘滞的状况，在实验室用自行设计的结蜡器评价了硅、氟树脂以及丙烯酸树脂等涂层在青海原油、胜利原油和辽河原油输送中的防结蜡效果。结果表明，它们有不同程度的防结蜡作用，其中硅树脂的最大防蜡率可达$’#$(。
关键词：树脂特种涂料管道运输原油蜡沉积
!前言
近年来，随着高含蜡原油产量的增加，石油的开采、储存和运输问题日趋突出。我国原油产量的)*(以上是靠输油管道输送，为防止蜡凝固堵塞油管，一般采用沿线逐站加热、化学添加剂或机械处理等方法［!］。世界上每年由于原油生产、运输过程中的蜡沉积而引起的经济损失达几十亿美元［"，%］。为了进一步在技术上改善易凝和粘滞原油的输送状况，进行防蜡材料的开发研究是非常必要的。
影响原油结蜡的因素很多，主要与原油组成、原油中蜡的结晶程度以及在固体壁面上的物理化学性质和原油流体切变行为有关。温度是促使结蜡的主要条件之一。此外，管壁温差、表面性质等因素对原油管道的结蜡也有较大的影响。油管内壁的固体壁面性质包括表面粗糙度、亲水疏油性等。
在含蜡原油管输过程中，蜡沉积是由于蜡晶体首先在管道内壁表面粘附，然后不断积累而形成的。兰州化学物理研究所从改变管道表面的润湿性角度考虑，在管道内壁涂覆一层涂层，以改变管道内壁的表面特性，使其形成疏油表面，从而减小与蜡晶体间的粘附［’］，使管道壁的蜡、胶质物质在较小的剪切力作用下容易脱落，达到防结蜡的目的。另外它还能减小与原油之间的相互作用力，达到减阻的目的［*］。在实验室利用自行设计的结蜡器对几种树脂涂层在原油中的防蜡效果进行了研究，结果表明，低表面能的树脂涂层能有效地防止原油中蜡的沉积。
"树脂涂层的防结蜡评价试验
随着对蜡沉积防止措施和对防蜡材料的筛选试验研究的发展，人们已建立了多种结蜡器装置［)，$］。这些装置有一个沉积面，可用来测量不同温度、不同速率或不同表面性质下的蜡沉积量。利用它们可以找出原油结蜡的基本规律，如温度、剪切速率、化学添加剂种类、管壁特性、表面涂层与结蜡量之间的关系。
"#!结蜡装置的设计原理
模拟原油管道输送中的结蜡情况，设计制作了结蜡装置，其结构如图!
。
图!结蜡装置示意图
收稿日期："&&&+!"+""；修改稿收到日期："&&!+&!+!&。
作者简介：张学俊，男，博士，主要从事原油减阻防蜡材料和固体化学材料的研究。
基金项目：国家自然科学基金资助项目及中国科学院“九五”
重点项目资助。
石油炼制与化工
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