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    復合聚氨酯海底保溫管道試制

    2019-04-10   來源:   點擊數:0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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     中國鋼管信息港相關報道:管道結構應力分析作用在管道的各種荷載,都會在管道上產生內力和相應的應力。管道內通常流動的是高溫流體,管道可以看成是壓力容器。當管道的外徑與內徑之比大于1.2時,通常認定為厚壁管,若小于等于1.2時,認定為薄壁管00.薄壁管的應力狀態可以使用薄壁圓筒理論的假設,即:環向應力沿壁厚均勻分布,壓力載荷作用在平均直徑上。
      
      管道熱應力分析對于薄壁管道,由內壓引起的應力主要有軸向應力、周向應力和徑向應力。軸向應力是作用于平行管道軸線的正應力;周向應力,它的方向是垂直于軸向,同時平行于管壁圓周的切線方向,是在管道中出現的另一類正應力;徑向應力,它與管道的半徑方向平行,變化范圍是從等于管道內壁表面上的內壓到等于管道外壁表面上的大氣壓之間。這3種應力的計算公式m:由于薄壁管道可視為空心圓筒,可以根據空心圓筒熱應力的分析理論,得出以下公式:P――管道的內壓,MPa D管道上計算點的直徑,m S―管道壁厚,m管道徑向正應力,MPa r,―管道內半徑,mr一管道外半徑,m r一管道計算點的徑向位置,m瓦(Tz管道軸向的正應力,Pa a―材料線膨脹系數,m/m E――拉壓彈性模量,N/m2AT―管道溫差,C―泊松系數R,R管道內、外半徑,m k―周向分量,常數4熱結構耦合數值模擬管道內部的介質大部分是高溫流體,管道在正常工作時,相對于溫度的降低或者升高,都會相應地產生收縮或者膨脹,因此會產生熱應力。熱應力屬于二次應力,因為變形受到約束或者結構各個部分之間變形協調所引起的應力,是管道破壞的主要原因之5.以管道截面圓為地面建立圓柱坐標系,以管道軸向為Z軸 。
      
      復合聚氨酯海底保溫管道試制閆嗣伶蔣曉斌張曉靈吳文通中海油能源發展管道工程公司,天津300452閆嗣伶等。復合聚氨酯海底保溫管道試制。油氣儲運,2012,31溫和防護功能,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)。通過對原材料、澆注設備、成型模具、澆注工藝進行研究,確定了復合聚氨酯保溫管道的試制工藝流程,掌握了預制過程中的核心參數,并首次在國內成功預制出復合聚氨酯保溫管道。
      
      中國鋼管信息港相關報道: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,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(表1)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。
      
      表1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。
      
      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(表2)。
      
      表2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。
      
      中國鋼管信息港相關報道: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。
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