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    復合聚氨酯海底保溫管道試制

    2018-11-09   來源:   點擊數:10次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港編輯人員獲悉:管體材料取樣檢測及產品性能初步檢測結果均已達到技術要求, 排海管道由陸上放流管道、水下順岸放流管道、水下垂岸放流管道和擴散器組成,陸上放流管道長為1997m,水下順岸放流管道長為1765m,水下垂岸放流管道長為834m,擴散器長為108m,管道全長為4704m.陸上放流管自L -584開始至高位井期和二期管道水體可在此處進行水體交換。水下順岸放流管段自高位井開始,采用頂管方法沿著與正北呈20.方向穿堤,管道在水下距堤腳50m的位置平行大堤延伸,直至錨索式柔性基礎平臺(L3178)。水下垂岸放流鋼管經錨索式柔性基礎平臺后,垂直大堤向海里延伸,期、二期管線間距為60m.在錨索式柔性基礎兩側各設置一個直埋式伸縮節和絕緣接頭,管道在丁順壩處通過土工布加U型承力塊進行加強,最后至設有抗沖擋樁的水下擴散器管段。
      
      排海管道擴散器采用變截面鋼管管道,擴散器長度為108m,擴散器管徑分別為DN1 200、DN900、DN600,擴散器上的噴孔總個數為32個,即在DN1 200上設置10個噴口,DN900上設置12個噴口,DN600上設置10個噴口,噴孔直徑為0.15m.擴散器管道上焊接32根豎管,管徑為DN300,厚為14mm,每個豎管設置一個DBO型DN150鴨嘴閥。后期將開展整體管道的性能評測,以盡快推廣復合聚氨酯海底保溫管道在國內工程的應用。
      
      Root公司在墨西哥灣氣田鋪設了世界上第一條海底管道,迄今為止,世界各國先后在墨西哥灣、北海、地中海、澳大利亞、西非安哥拉海域鋪設海底管道累計超過了10X104km,鋪設水深達2400m.我國海底管道是近20年發展起來的,已經先后在渤海、東海及南海等海域累計鋪設約2500km海底管道'目前,國內已經掌握了單層保溫配重管及管中管的制造技術,在淺水海域和邊際油田開發中得到了較好應用。濕式保溫單壁管(聚氨酯復合涂層體系、聚丙烯復合涂層體系)是我國未來海底保溫管道技術的發展方向,國內一些公司開始致力于濕式海底保溫管道涂敷預制技術的研究。
      
      1復合聚氨酯海底保溫管道系統聚氨酯復合涂層體系由具有特殊性能的聚氨酯與不同類型的空心微球復合而成,保溫和防護作用合二為一,從而使海底管道保持整體一致性'根據填加空心微球類型不同,聚氨酯復合涂層體系 可分為有機空心聚合物復合聚氨酯涂層(PSPU)和無機空心玻璃微珠復合聚氨酯涂層(GSPU)。
      
      聚氨酯復合材料具有優異的韌性、強度及耐浸泡性能,最外層不需要防水層和防護層,可采用在線旋轉澆注或模制方式進行涂敷預制,對各種直徑的鋼管都適用,且能夠采用各種海管鋪設方法施工。目前,復合聚氨酯保溫管道在國外已經得到廣泛應用。
      
      聚氨酯復合涂層保溫產品主要性能指標產品涂敷方法最篼工作溫度/-C最大工作水深/m密度比熱容主要用途實心聚氨酯模制管道補口模制平管、立管、補口模制平管、立管、補口2試制研究面的空白,對保溫涂敷關鍵技術進行深入分析研究,成為了填補國內在復合聚氨酯海底保溫管道預制方海底保溫管道。
      
      中國鋼管信息港編輯人員獲悉:868網絡出版時間:012-5-18同嗣伶等:復合聚氨酯海底保溫管道試制實驗研究2.1保溫材料選型我國南海海域油氣開發、輸送環境,與DOWHyperlast通過對復合聚氨酯保溫材料進行研究,同時結合公司共同確定復合聚氨酯保溫原材料。
      
      復合聚氨酯保溫原材料性能指標原材料型號混合比異氰酸酯(ISO)聚醚多元醇(PLO)2.2澆注設備選型兩組分低壓聚氨酯澆注設備。其適用于含有玻璃微珠和復合物微球的復合聚氨酯彈性體澆注,具有自清洗循環系統,可自動清洗管路和槍頭。額定流量為60220kg/min,比例調節范圍為0.2:15:1,適用原材料粘度范圍400015000mPas.異氰酸酯料罐為1000L,材質是不銹鋼;聚醚多元醇料罐容量為2具備攪拌和加熱功能。
      
      2.3成型模具的研制自行設計并加工制作成型模具,由鋼質對開型模具主體、保溫層等構成,適用于鋼管直徑為168mm、保溫層厚度為50mm的海底保溫管道。其中,第一個澆注口位于距模具端部約1/5處下方(6點鐘方向),第二個澆注口位于模具端部約3/5處下方。通氣孔內徑為50mm,長100mm,位于模具另一端上方(12點鐘方向),距管端約400mm,保證在澆注過程中能夠充分排出模腔內的空氣。
      
      模具采用顯熱加熱方式,即采用加熱流體流經管道加熱,為解決進出口溫差問題,管道采用相間逆流布置,上下半模至少各采用6根加熱管。液壓系統由液壓模具開合系統、壓緊密封和電動門模具整體傾斜升降系統構成。整體傾斜升降系統采用兩種方案:一種是液壓缸實現模具整體傾斜,另一種是電動提升機構利用吊索提升模具一端實現模具整體傾斜。
      
      管端封堵裝置的作用主要為支撐鋼管、密封及管端成型。其由聚氨酯彈性體材料制成,封堵坡度為45°,伸縮量可以自行調節,以便控制管端預留。
      
      2.4工藝流程通過反復試驗,確定了復合聚氨酯海洋保溫管道的預制流程(、)。
      
      鋼管表面清理及檢驗:在進管臺架處對防腐管進行檢查,確保鋼管表面清潔,無油污和塵土,必要時使用棉紗、棉布將管體表面擦拭干凈;逐根檢查FBE涂層質量,涂層表面應平整,無氣泡、開裂及縮孔;使用電火花檢測儀檢驗防腐管,確保無漏點。
      
      鋼管預熱:開啟中頻感應加熱裝置,使鋼管表面溫度保持在6070C,以除去鋼管表面的水分,并使接觸鋼管表面的聚氨酯保溫材料充分反應。
      
      模具清理:由于首次進行管道預制,模具需要先刷涂一層脫模劑,待溶劑完全揮發后,再刷涂一次脫模劑(選用肯天公司生產的BS10732)。
      
      吊管入模:使用天車吊運鋼管移動時,移動速度不宜過快并保持穩定,目測鋼管兩端露出模具距離相等時,再緩慢放下鋼管。
      
      安裝管端封堵裝置:在鋼管兩端安裝管端封堵裝置,并調整管端預留位置為150mm;固定管端封堵裝置,并在該裝置上刷涂脫模劑;閉合模具。
      
      模具傾斜及控溫:提升模具遠離澆注機的一端,使模具處于約15°傾斜角并固定;開啟模具加熱系統,使模具內壁溫度保持在50C左右。
      
      澆注:根據保溫涂層體積和復合聚氨酯密度,確定澆注時間;根據原料混合配比,設定和選擇澆注程序。連接澆注槍頭前方三通上的軟管與澆注口,開啟澆注按鈕進行澆注,當觀測到原材料從通氣孔位置溢出時,關閉澆注機。將槍頭處三通轉換到槍頭清洗位置進行槍頭清洗,同時將原澆注段軟管拆除并安裝新澆注軟管。
      
      待模固化及脫模:將復合聚氨酯注入模具,待其充分反應并完全固化后(約20min),關閉模具溫控系統,開啟模具,移除管端封堵裝置;使用天車將鋼管吊運至出管臺架;清理模具,必要時刷涂脫模劑。
      
      成品檢驗:復合聚氨酯海底管道外觀檢測,包括保溫層有無明顯色差;呆溫層有無泡孔;呆溫層有無裂縫;使用塑料錘敲擊管體判定保溫層是否有大的空洞。保溫層厚度及軸線偏心率檢測,分別測量沿軸向依次分布的0點、3點、點、9點4個位置保溫層厚度,取其平均值;用鋼直尺在保溫管兩端沿圓周測量,尋找保溫層最大厚度與最小厚度,二者差值的1/2即為軸線偏心率。取樣送檢,即取材料試樣檢測密度、導熱系數、吸水率、沖擊強度、10%應變時的抗壓強度、熱性能等參數。
      
      模具溫度約:管端封堵裝置管道溫度約60X:注口注:對開模具處于傾斜位置進行澆注;澆注過程中,當原料到達2澆注口時,封堵1澆注口。
      
      堆垛:鋼管兩端安裝管端保護器,并在指定場地堆垛碼放。
      
      復合聚氨酯海底保溫管道預制流程2m鋼管聚氨酯保溫模具預制示意性能檢驗根據復合聚氨酯保溫材料各項指標的檢測方法要求,從管體取樣并送第三方檢測 ,結果表明:試樣各項指標均滿足技術要求。
      
      中國鋼管信息港編輯人員獲悉:對試制完成的復合聚氨酯保溫管道進行初步的產品性能檢測 ,結果顯示產品合格。
      
      復合聚氨酯保溫材料性能檢測結果項目密度抗壓強度/MPa吸水率硬度 拉伸強度/MPa比熱容技術要求實測值檢測方法表4復合聚氨酯保溫管道產品性能檢測結果項目總傳熱系數/(W-m-2保溫涂層與FBE涂層的粘結力抗靜水壓強度/MPa全尺寸剪切強度斷裂伸長率拉伸斷裂強度硬度技術要求實測值2.5未見破壞檢測方法公司自有4接頭處理管道保溫層接頭處理所用材料首選與管體保溫層相容的材料,而且施工質量不得低于管體保溫層。現場接頭應該滿足下列要求:強度足以抵抗高凈水壓力;能夠與管體保溫涂層形成整體;固化速度快且具有良好的物理性能;韌性大,能夠卷曲;與保溫涂層和鋼管粘結良好。
      
      復合聚氨酯保溫管道接頭連接操作工序為:對管道接口表面進行除銹、清潔處理,而后刷涂一層厚度為7090pm的雙組分聚氨酯底漆;使用感應線圈對管端進行預熱,安裝管端模具;使用低壓聚氨酯澆注機從模具底部澆注口澆注DOWHyperlast公司生產的F439E接頭材料;澆注56min后,接頭涂層硬度達到邵氏A 80°時移除模具,并清理管端和檢驗接頭。此方法操作較為復雜,但補口效果較好。
      
      復合聚氨酯海底保溫管道可以采用在陸地預制場地接長,然后卷在專用滾筒上,送到海上進行鋪管的施工方法。其優點是:99.5%的焊接工作可以在陸地完成,海上鋪設時間短、成本低,每段管道(單個滾筒的管段)可連續鋪設,作業風險小161. 已成為一種趨勢,這可避免人為操作造成的誤差。由于質量流量計是連續、實時、在線計量,消除了油品不均對各參數測量結果所帶來的影響。只需要保證對質量流量計進行及時檢定、正確使用和日常維護,就可以消除靜態計量中由于計量器具和人為操作帶來的測量誤差。中國鋼管信息港編輯人員獲悉
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