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    复合聚氨酯海底保温管道试制

    2018-11-09   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港编辑人员获悉:管体材料取样检测及产品性能初步检测结果均已达到技术要求, 排海管道由陆上放流管道、水下顺岸放流管道、水下垂岸放流管道和扩散器组成,陆上放流管道长为1997m,水下顺岸放流管道长为1765m,水下垂岸放流管道长为834m,扩散器长为108m,管道全长为4704m.陆上放流管自L -584开始至高位井期和二期管道水体可在此处进行水体交换。水下顺岸放流管段自高位井开始,采用顶管方法沿着与正北呈20.方向穿堤,管道在水下距堤脚50m的位置平行大堤延伸,直至锚索式柔性基础平台(L3178)。水下垂岸放流钢管经锚索式柔性基础平台后,垂直大堤向海里延伸,期、二期管线间距为60m.在锚索式柔性基础两侧各设置一个直埋式伸缩节和绝缘接头,管道在丁顺坝处通过土工布加U型承力块进行加强,最后至设有抗冲挡桩的水下扩散器管段。
      
      排海管道扩散器采用变截面钢管管道,扩散器长度为108m,扩散器管径分别为DN1 200、DN900、DN600,扩散器上的喷孔总个数为32个,即在DN1 200上设置10个喷口,DN900上设置12个喷口,DN600上设置10个喷口,喷孔直径为0.15m.扩散器管道上焊接32根竖管,管径为DN300,厚为14mm,每个竖管设置一个DBO型DN150鸭嘴阀。后期将开展整体管道的性能评测,以尽快推广复合聚氨酯海底保温管道在国内工程的应用。
      
      Root公司在墨西哥湾气田铺设了世界上第一条海底管道,迄今为止,世界各国先后在墨西哥湾、北海、地中海、澳大利亚、西非安哥拉海域铺设海底管道累计超过了10X104km,铺设水深达2400m.我国海底管道是近20年发展起来的,已经先后在渤海、东海及南海等海域累计铺设约2500km海底管道'目前,国内已经掌握了单层保温配重管及管中管的制造技术,在浅水海域和边际油田开发中得到了较好应用。湿式保温单壁管(聚氨酯复合涂层体系、聚丙烯复合涂层体系)是我国未来海底保温管道技术的发展方向,国内一些公司开始致力于湿式海底保温管道涂敷预制技术的研究。
      
      1复合聚氨酯海底保温管道系统聚氨酯复合涂层体系由具有特殊性能的聚氨酯与不同类型的空心微球复合而成,保温和防护作用合二为一,从而使海底管道保持整体一致性'根据填加空心微球类型不同,聚氨酯复合涂层体系 可分为有机空心聚合物复合聚氨酯涂层(PSPU)和无机空心玻璃微珠复合聚氨酯涂层(GSPU)。
      
      聚氨酯复合材料具有优异的韧性、强度及耐浸泡性能,最外层不需要防水层和防护层,可采用在线旋转浇注或模制方式进行涂敷预制,对各种直径的钢管都适用,且能够采用各种海管铺设方法施工。目前,复合聚氨酯保温管道在国外已经得到广泛应用。
      
      聚氨酯复合涂层保温产品主要性能指标产品涂敷方法最篼工作温度/-C最大工作水深/m密度比热容主要用途实心聚氨酯模制管道补口模制平管、立管、补口模制平管、立管、补口2试制研究面的空白,对保温涂敷关键技术进行深入分析研究,成为了填补国内在复合聚氨酯海底保温管道预制方海底保温管道。
      
      中国钢管信息港编辑人员获悉:868网络出版时间:012-5-18同嗣伶等:复合聚氨酯海底保温管道试制实验研究2.1保温材料选型我国南海海域油气开发、输送环境,与DOWHyperlast通过对复合聚氨酯保温材料进行研究,同时结合公司共同确定复合聚氨酯保温原材料。
      
      复合聚氨酯保温原材料性能指标原材料型号混合比异氰酸酯(ISO)聚醚多元醇(PLO)2.2浇注设备选型两组分低压聚氨酯浇注设备。其适用于含有玻璃微珠和复合物微球的复合聚氨酯弹性体浇注,具有自清洗循环系统,可自动清洗管路和枪头。额定流量为60220kg/min,比例调节范围为0.2:15:1,适用原材料粘度范围400015000mPas.异氰酸酯料罐为1000L,材质是不锈钢;聚醚多元醇料罐容量为2具备搅拌和加热功能。
      
      2.3成型模具的研制自行设计并加工制作成型模具,由钢质对开型模具主体、保温层等构成,适用于钢管直径为168mm、保温层厚度为50mm的海底保温管道。其中,第一个浇注口位于距模具端部约1/5处下方(6点钟方向),第二个浇注口位于模具端部约3/5处下方。通气孔内径为50mm,长100mm,位于模具另一端上方(12点钟方向),距管端约400mm,保证在浇注过程中能够充分排出模腔内的空气。
      
      模具采用显热加热方式,即采用加热流体流经管道加热,为解决进出口温差问题,管道采用相间逆流布置,上下半模至少各采用6根加热管。液压系统由液压模具开合系统、压紧密封和电动门模具整体倾斜升降系统构成。整体倾斜升降系统采用两种方案:一种是液压缸实现模具整体倾斜,另一种是电动提升机构利用吊索提升模具一端实现模具整体倾斜。
      
      管端封堵装置的作用主要为支撑钢管、密封及管端成型。其由聚氨酯弹性体材料制成,封堵坡度为45°,伸缩量可以自行调节,以便控制管端预留。
      
      2.4工艺流程通过反复试验,确定了复合聚氨酯海洋保温管道的预制流程(、)。
      
      钢管表面清理及检验:在进管台架处对防腐管进行检查,确保钢管表面清洁,无油污和尘土,必要时使用棉纱、棉布将管体表面擦拭干净;逐根检查FBE涂层质量,涂层表面应平整,无气泡、开裂及缩孔;使用电火花检测仪检验防腐管,确保无漏点。
      
      钢管预热:开启中频感应加热装置,使钢管表面温度保持在6070C,以除去钢管表面的水分,并使接触钢管表面的聚氨酯保温材料充分反应。
      
      模具清理:由于首次进行管道预制,模具需要先刷涂一层脱模剂,待溶剂完全挥发后,再刷涂一次脱模剂(选用肯天公司生产的BS10732)。
      
      吊管入模:使用天车吊运钢管移动时,移动速度不宜过快并保持稳定,目测钢管两端露出模具距离相等时,再缓慢放下钢管。
      
      安装管端封堵装置:在钢管两端安装管端封堵装置,并调整管端预留位置为150mm;固定管端封堵装置,并在该装置上刷涂脱模剂;闭合模具。
      
      模具倾斜及控温:提升模具远离浇注机的一端,使模具处于约15°倾斜角并固定;开启模具加热系统,使模具内壁温度保持在50C左右。
      
      浇注:根据保温涂层体积和复合聚氨酯密度,确定浇注时间;根据原料混合配比,设定和选择浇注程序。连接浇注枪头前方三通上的软管与浇注口,开启浇注按钮进行浇注,当观测到原材料从通气孔位置溢出时,关闭浇注机。将枪头处三通转换到枪头清洗位置进行枪头清洗,同时将原浇注段软管拆除并安装新浇注软管。
      
      待模固化及脱模:将复合聚氨酯注入模具,待其充分反应并完全固化后(约20min),关闭模具温控系统,开启模具,移除管端封堵装置;使用天车将钢管吊运至出管台架;清理模具,必要时刷涂脱模剂。
      
      成品检验:复合聚氨酯海底管道外观检测,包括保温层有无明显色差;呆温层有无泡孔;呆温层有无裂缝;使用塑料锤敲击管体判定保温层是否有大的空洞。保温层厚度及轴线偏心率检测,分别测量沿轴向依次分布的0点、3点、点、9点4个位置保温层厚度,取其平均值;用钢直尺在保温管两端沿圆周测量,寻找保温层最大厚度与最小厚度,二者差值的1/2即为轴线偏心率。取样送检,即取材料试样检测密度、导热系数、吸水率、冲击强度、10%应变时的抗压强度、热性能等参数。
      
      模具温度约:管端封堵装置管道温度约60X:注口注:对开模具处于倾斜位置进行浇注;浇注过程中,当原料到达2浇注口时,封堵1浇注口。
      
      堆垛:钢管两端安装管端保护器,并在指定场地堆垛码放。
      
      复合聚氨酯海底保温管道预制流程2m钢管聚氨酯保温模具预制示意性能检验根据复合聚氨酯保温材料各项指标的检测方法要求,从管体取样并送第三方检测 ,结果表明:试样各项指标均满足技术要求。
      
      中国钢管信息港编辑人员获悉:对试制完成的复合聚氨酯保温管道进行初步的产品性能检测 ,结果显示产品合格。
      
      复合聚氨酯保温材料性能检测结果项目密度抗压强度/MPa吸水率硬度 拉伸强度/MPa比热容技术要求实测值检测方法表4复合聚氨酯保温管道产品性能检测结果项目总传热系数/(W-m-2保温涂层与FBE涂层的粘结力抗静水压强度/MPa全尺寸剪切强度断裂伸长率拉伸断裂强度硬度技术要求实测值2.5未见破坏检测方法公司自有4接头处理管道保温层接头处理所用材料首选与管体保温层相容的材料,而且施工质量不得低于管体保温层。现场接头应该满足下列要求:强度足以抵抗高净水压力;能够与管体保温涂层形成整体;固化速度快且具有良好的物理性能;韧性大,能够卷曲;与保温涂层和钢管粘结良好。
      
      复合聚氨酯保温管道接头连接操作工序为:对管道接口表面进行除锈、清洁处理,而后刷涂一层厚度为7090pm的双组分聚氨酯底漆;使用感应线圈对管端进行预热,安装管端模具;使用低压聚氨酯浇注机从模具底部浇注口浇注DOWHyperlast公司生产的F439E接头材料;浇注56min后,接头涂层硬度达到邵氏A 80°时移除模具,并清理管端和检验接头。此方法操作较为复杂,但补口效果较好。
      
      复合聚氨酯海底保温管道可以采用在陆地预制场地接长,然后卷在专用滚筒上,送到海上进行铺管的施工方法。其优点是:99.5%的焊接工作可以在陆地完成,海上铺设时间短、成本低,每段管道(单个滚筒的管段)可连续铺设,作业风险小161. 已成为一种趋势,这可避免人为操作造成的误差。由于质量流量计是连续、实时、在线计量,消除了油品不均对各参数测量结果所带来的影响。只需要保证对质量流量计进行及时检定、正确使用和日常维护,就可以消除静态计量中由于计量器具和人为操作带来的测量误差。中国钢管信息港编辑人员获悉
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