周建軍
(大慶油田第二采油廠基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163000)
眾所周知,石油資源對于促進我國經(jīng)濟發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,并且其衍生品關(guān)系到民眾的切身生活。當(dāng)前,為了解決我國石油資源短缺的問題,我國加大了油田的開發(fā)程度,但是隨著開采作業(yè)的不斷增加,油田中的含水率已經(jīng)達到了比較高的高度,導(dǎo)致油田集輸工程中的管材遭受到了比較大的腐蝕,嚴(yán)重威脅油田集輸工程的運行質(zhì)量。因此,積極加大對于防腐管材的研發(fā)力度,對促進油田集輸工程的發(fā)展科起到十分重要的作用。
對于玻璃鋼增強復(fù)合管來說,其由內(nèi)襯、中間體與外管所構(gòu)成。內(nèi)襯的主要材質(zhì)為聚氯乙烯管,防腐性能十分突出。中間體則由玻璃鋼組成,在鋼度、強度方面較為出眾。外管則是高密度聚乙烯,存在良好的抗老化能力。玻璃鋼增強復(fù)合管的特點可以概述為耐高壓、耐腐蝕,并且具有較高的抗拉強度,安裝也十分便捷。此外,玻璃鋼增強復(fù)合管存在光滑的內(nèi)壁,同時與傳統(tǒng)鋼管相比,玻璃鋼增強復(fù)合管的機械強度與抗?jié)B透性均十分突出。從連接上看,玻璃鋼增強復(fù)合管的連接方式有多種,例如,承插、螺紋以及法蘭等方式。如果需要承受較大壓力,玻璃鋼增強復(fù)合管的中間體厚度可根據(jù)具體壓力大小來確定,通??蛇m用在2~16MPa的范圍內(nèi)。然而,玻璃鋼增強復(fù)合管的弱點是修補較為困難,通常需要整根更換。
鋼塑增強復(fù)合管按照生產(chǎn)工藝以及增強體的不同,其可分為多種形式,具體為:
1.2.1 鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管
所謂鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管,其骨架增強體為焊接成型的網(wǎng)狀鋼絲骨架,連續(xù)基材則主要以熱塑性高密度聚乙烯塑料為主,并在生產(chǎn)線中完成新型雙面防腐耐壓管材的加工。從強度、剛性以及耐沖擊性上來看,鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管均比塑料管有著更多的優(yōu)勢,并且耐沖擊性與鋼性也可很好滿足使用要求。鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管的導(dǎo)熱系數(shù)比較低,不易在管內(nèi)部結(jié)垢,水頭損失比可以比網(wǎng)管低近三分之一左右。在連接鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管時,通常有兩種連接方式,即:電熱熔連接與法蘭連接,并且連接工作均較為簡單。鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管的承壓可以達到3.5MPa左右,工作年限約為50年,但是其缺點是不耐高溫、抗外力破壞性差,需要專業(yè)人員與工具方可修復(fù)。
1.2.2 鋼板網(wǎng)增強塑料復(fù)合管
鋼板網(wǎng)增強塑料復(fù)合管的增強體以沖孔后的鋼帶為主,并通過機加工手段成型,隨后經(jīng)過一系列生產(chǎn)工藝,將高密度聚乙烯包裹在基管外部,從而形成鋼板網(wǎng)增強塑料復(fù)合管。鋼板網(wǎng)增強塑料復(fù)合管的特點與鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管相差不大,工作壓力在1.6MPa左右,采用法蘭或者電熱熔方式進行連接,使用成本較為低廉。
1.2.3 鋼絲織網(wǎng)增強塑料復(fù)合管
以高壓橡膠管制造工藝為基礎(chǔ),先將塑料芯管擠出,隨后在鋼絲纏繞機的作用下,將優(yōu)質(zhì)鋼絲纏繞在芯管上形成增強骨架,隨后使鋼絲與內(nèi)外層在膠層的作用下予以良好結(jié)合,最后將外層塑料擠出,從而形成鋼絲織網(wǎng)增強塑料復(fù)合管。鋼絲織網(wǎng)增強塑料復(fù)合管的特點與鋼板網(wǎng)增強塑料復(fù)合管基本一樣,編織網(wǎng)的層數(shù)決定其耐壓范圍,并且造價投入也更具優(yōu)勢[1]。
在環(huán)氧粉末內(nèi)涂管中,存在約2mm左右的改性環(huán)氧樹脂粉末涂料涂覆層,從而有助于增強管內(nèi)壁的抗腐蝕性。環(huán)氧粉末內(nèi)涂管有著較高的強度,并可通過法蘭、焊接等形式連接起來,其最高可承受6MPa的壓力,工作年限不小于7年。
將高密度聚乙烯塑料管插入到普通鋼管之中,隨后通過鼓風(fēng)機使鋼管與高密度聚乙烯塑料管緊密貼合,從而形成內(nèi)防腐層,增強鋼管的耐腐蝕性。對于高密度聚乙烯穿插管來說,其不僅價格便宜,并且存在良好的耐腐蝕性,承壓性也較為突出。然而,高密度聚乙烯穿插管的缺點則是存在較大的修復(fù)難度。
近年來,在我國油田集輸工程中,防腐管材的應(yīng)用十分廣泛。同時,在實際應(yīng)用防腐管材過程中,鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管道的保溫性能較為突出,并且結(jié)垢問題不易在其內(nèi)壁出現(xiàn)。另外,與普通鋼管相比,在一樣的生產(chǎn)條件下,鋼絲網(wǎng)增強塑料復(fù)合管可顯著改善壓降,管中的流量也會有所提高,同時也不會存在所謂的結(jié)垢問題。
與此同時,在油田集輸工程中發(fā)現(xiàn),與其它普通鋼管相比,玻璃鋼增強復(fù)合管與鋼塑復(fù)合管的防腐能力更加出色。然而,由于現(xiàn)階段我國管件的配套與維護工作尚處于起步階段,在選擇防腐鋼管時務(wù)必要以自身情況為出發(fā)點來加以選擇,確保管材可以更好的適應(yīng)具體要求。從成本投入方面來看,如果壓力、管徑小于DN250,則防腐管道的投資造價要大于普通鋼管管道,但是施工費用則會比普通鋼管管道低。然而,如果管線直徑大于DN250,則防腐鋼管的使用費用基本上與普通鋼管一致,當(dāng)時普通鋼管的施工費用要大于防腐鋼管。因此,同傳統(tǒng)鋼管相比,防腐鋼管的綜合性能與使用成本均有著較大優(yōu)勢,所以防腐鋼管今后有著十分巨大的應(yīng)用潛力[2]。
由此可見,為了進一步促進我國經(jīng)濟更加良性的發(fā)展,則必須要解決石油資源短缺的問題,同時努力增加石油資源的利用效率。在油田集輸工程中,防腐管材的應(yīng)用,可以進一步提高油田集輸工程的可靠性與安全性,避免寶貴的石油資源因管道腐蝕而出現(xiàn)浪費,同時也有助于提高石油資源的運輸效率,對促進我國油田集輸工程的發(fā)展有著關(guān)鍵意義。