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    复合聚氨酯海底保温管道试制

    2019-04-10   来源ㄩ   点击数ㄩ0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?#39318;?#20307;大小:
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     中国钢管信息港相关报道ㄩ管道结构应力分析作用在管道的各种荷载ㄛ都会在管道上产生内力和相应的应力﹝管道内通常流动的是高温流体ㄛ管道可以看成是压力容器﹝当管道的外径与内径之比大于1.2?#20445;?#36890;常认定为厚壁管ㄛ若小于等于1.2?#20445;?#35748;定为薄壁管00.薄壁管的应力状态可以使用薄壁圆筒理论的假设ㄛ即ㄩ环向应力沿壁厚均匀分布ㄛ压力载荷作用在平均直径上﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛管道热应力分析对于薄壁管道ㄛ由内压引起的应力主要有轴向应力﹜周向应力和径向应力﹝轴向应力是作用于平行管道轴线的正应力˙周向应力ㄛ它的方向是垂直于轴向ㄛ同时平行于管壁圆周的切线方向ㄛ是在管道中出现的另一类正应力˙径向应力ㄛ它与管道的半径方向平行ㄛ变化范围是从等于管道内壁表面上的内压到等于管道外壁表面上的大气压之间﹝这3种应力的计算公式m?#27827;?#20110;薄壁管道可视为空心圆筒ㄛ可以根据空心圆筒热应力的分析理论ㄛ?#36152;?#20197;下公式ㄩP求求管道的内压ㄛMPa D管道上计算点的直径ㄛm S求管道壁厚ㄛm管道径向正应力ㄛMPa rㄛ求管道内半径ㄛmr一管道外半径ㄛm r一管道计算点的径向位置ㄛm瓦ㄗTz管道轴向的正应力ㄛPa a求材料线膨胀系数ㄛm/m E求求拉压弹性模量ㄛN/m2AT求管道温差ㄛC求泊?#19978;?#25968;RㄛR管道内﹜外半径ㄛm k求周向分量ㄛ常数4热结构耦合数?#30340;?#25311;管道内部的介质大部分是高温流体ㄛ管道在正常工作?#20445;?#30456;对于温度的降低或者升高ㄛ都会相应地产生收缩或者膨胀ㄛ因此会产生热应力﹝热应力属于二次应力ㄛ因为变形受到约束或者结构各个部分之间变形协调所引起的应力ㄛ是管道破坏的主要原因之5.以管道截面圆为地面建立圆柱坐标系ㄛ以管道轴向为Z轴 ﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛复合聚氨酯海底保温管道试制闫嗣伶蒋晓斌张晓灵吴文通中海油能源发展管道工程公司ㄛ天津300452闫嗣伶等﹝复合聚氨酯海底保温管道试制﹝油气储运ㄛ2012ㄛ31温和防护功能ㄛ可分为有机空心聚合物复合聚氨酯涂层ㄗPSPUㄘ和无机空心玻璃微珠复合聚氨酯涂层ㄗGSPUㄘ﹝通过对原材料﹜浇注设备﹜成型模具﹜浇注工艺进行研究ㄛ确定了复合聚氨酯保温管道的试制工艺流程ㄛ掌握了预制过程中的核心参数ㄛ并首次在国内成功预制出复合聚氨酯保温管道﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛中国钢管信息港相关报道ㄩ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ㄛ后期将开展整体管道的性能评测ㄛ以尽快推广复合聚氨酯海底保温管道在国内工程的应用﹝
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    ﹛﹛Root公司在墨西哥湾气田铺设了世界上第一条海底管道ㄛ迄今为止ㄛ世界各国先后在墨西哥湾﹜北海﹜地中海﹜澳大利亚﹜西?#21069;?#21733;拉海域铺设海底管道累计超过了10X104kmㄛ铺设水深达2400m.我国海底管道是近20年发展起来的ㄛ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ㄛ国内已经掌握了单层保温配重管及管中管的制造技术ㄛ在浅水海域和边?#35270;?#30000;开发中得到了较好应用﹝湿式保温单壁管ㄗ聚氨酯复合涂层体系﹜聚丙烯复合涂层体系ㄘ是我国未来海底保温管道技术的发展方向ㄛ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﹝
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    ﹛﹛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ㄛ保温和防护作用合二为一ㄛ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ㄛ聚氨酯复合涂层体系ㄗ表1ㄘ可分为有机空心聚合物复合聚氨酯涂层ㄗPSPUㄘ和无机空心玻璃微珠复合聚氨酯涂层ㄗGSPUㄘ﹝
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    ﹛﹛聚氨酯复合材料具有优异的韧性﹜强度及耐浸泡性能ㄛ最外层不需要防水层和防护层ㄛ可采用在线旋转浇注或模制方式进行涂敷预制ㄛ对各种直径的钢管都适用ㄛ且能够采用各种海管铺设方法施工﹝目前ㄛ复合聚氨酯保温管道在国外已经得到广泛应用﹝
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    ﹛﹛表1聚氨酯复合涂层保温产?#20998;?#35201;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ㄛ对保温涂敷关键技术进行深入分析研究ㄛ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﹝
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    ﹛﹛868网络出版时间ㄩ012-5-18同嗣伶等ㄩ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?#24120;?#19982;DOWHyperlast通过对复合聚氨酯保温材料进行研究ㄛ同时结合公司共同确定复合聚氨酯保温原材料ㄗ表2ㄘ﹝
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    ﹛﹛表2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ㄗISOㄘ聚?#35759;?#20803;醇ㄗPLOㄘ2.2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ㄛ具有自清洗循环系?#24120;?#21487;自动清洗管路和枪头﹝额定流量为60220kg/minㄛ比例调节范围为0.2ㄩ15ㄩ1ㄛ适用原材料粘度范围400015000mPas.异氰酸酯料罐为1000Lㄛ材质是不锈钢˙聚?#35759;?#20803;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ㄛ由钢?#35782;?#24320;型模具主体﹜保温层等构成ㄛ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ㄛ第一个浇注口位于距模具端部约1/5处下方ㄗ6点钟方向ㄘㄛ第二个浇注口位于模具端部约3/5处下方﹝通气孔内径为50mmㄛ长100mmㄛ位于模具另一端上方ㄗ12点钟方向ㄘㄛ距管端约400mmㄛ保证在浇注过程中能够充分排出模腔内的空气﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛模具采用?#21248;?#21152;热方式ㄛ即采用加热流体流经管道加热ㄛ为解决进出口温差问题ㄛ管道采用相间逆流布置ㄛ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ㄩ一种是液压?#36164;?#29616;模具整体倾?#20445;?#21478;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?#34180;?/div>
    ﹛﹛
    ﹛﹛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ㄛ封堵坡度为45°ㄛ伸缩量可以自行调节ㄛ以便控制管端预留﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛2.4工艺流程通过反复试验ㄛ确定了复合聚氨酯海洋保温管道的预制流程ㄗ﹜ㄘ﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛钢管表面清理及检验ㄩ在进管台架处对防腐管进行检查ㄛ确保钢管表面清洁ㄛ无油污和尘土ㄛ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ㄛ涂层表面应平整ㄛ无气泡﹜开裂及缩孔˙使用电火花检测仪检验防腐管ㄛ确保无漏点﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛钢管预热ㄩ开启中频感应加热装置ㄛ使钢管表面温度保持在6070Cㄛ以除去钢管表面的水分ㄛ并使接触钢管表面的聚氨酯保温材料充分反应﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛模具清理?#27827;?#20110;首次进行管道预制ㄛ模具需要先刷涂一层脱模剂ㄛ待溶剂完全挥发后ㄛ再刷涂一次脱模剂ㄗ选用肯天公司生产的BS10732ㄘ﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛吊管入模ㄩ使用天车吊运钢管移动?#20445;?#31227;动速度不宜过快并保持稳定ㄛ目测钢管两端露出模具距离相?#20161;保?#20877;缓慢放下钢管﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛安装管端封堵装置ㄩ在钢管两端安装管端封堵装置ㄛ并调整管端预留位置为150mm˙固定管端封堵装置ㄛ并在该装置上刷涂脱模剂˙闭合模具﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛模具倾斜及控温ㄩ提升模具远离浇注机的一端ㄛ使模具处于约15°倾斜角并固定˙开启模具加?#35748;低常?#20351;模具内壁温度保持在50C左右﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛中国钢管信息港相关报道?#33322;?#27880;ㄩ根据保温涂层体积和复合聚氨酯密度ㄛ确定浇注时间˙根据原料混合配比ㄛ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ㄛ开启浇注按钮进行浇注ㄛ当观测到原材料从通气孔位置溢出?#20445;?#20851;闭浇注机﹝将枪头处三通转换到枪?#38750;?#27927;位置进行枪?#38750;?#27927;ㄛ同时将原浇注?#31283;?#31649;拆除并安装?#38470;?#27880;软管﹝
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