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天然气与石油 NATURAL GAS AND OIL
2016年4月
钢骨架塑料复合管在平台海水系统的应用解析
司红涛刘吉飞庄福佳
海洋石油工程股份有限公司,天津300451
摘要:复杂多变的海洋环境和不同的输送工况介质,对金属管线的内外壁均有千差万别的蚀影响,腐蚀事故与案例不胜枚举,在海洋石油领域早已引起关注。钢骨架塑料复合管以优异的性能,低廉的造价,快速成为碳钢等材料的管道替代产品,能够很好地应用于海上石油平台海水系统。
关键调:钢骨架塑料复合管;海水;腐蚀;海洋石油平台 D0I:10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 02. 004
0前言
海洋对于各种金属材料来说是一个非常严酷的腐蚀环境,根据不同海况对金属腐蚀的差异,海洋环境大致可分为五个区带:海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区和海底泥土区。海水是一种高含盐的强电解质溶液,由于含有大量的氯离子,因而对大多数金属结构具有较高的腐蚀活性]。腐蚀损坏经常危及海上平台设施、设备及管线的安全运行,由此造成的经济损失、事故隐患及其严重后果,一直困扰着海上设施的操作者和管理者,腐蚀事故与案例不胜枚举,在海洋石油领域早已引起关注(2)。在低压工况下,钢骨架塑料复合管(以下简称SRPE)以优异的性能,低廉的造价3),快速成为碳钢管、不锈钢管、铜镍管等的替代产品,能够很好地应用在海上石油平台海水系统。
海水系统材料 1
海上石油平台海水管道系统管材的选择一直是个选择难题,常规金属材料耐腐蚀性能不理想,耐腐蚀金属材料非常昂贵,非金属管道耐腐蚀性能好,但也存在一些使用问题[4]。
1.1碳钢内涂层管道
碳钢管内涂锌、涂塑等内涂层管道强度高,管道的防腐蚀性能取决于涂层工艺和涂层过程的控制,制作过程复杂,涂层工艺质量不能较好保证,耐海水腐蚀效果
收稿日期:2015-11-02
不理想,不能全寿命使用[4-5]。 1.2碳钢内衬管道
碳钢管内衬塑、衬橡胶管道强度高,管道在使用过程中衬层容易脱离,其原因是衬层与金属管膨胀系数不一致,制造工艺质量控制不严,管道制作过程复杂,涂层工艺质量不能很好保证,耐海水腐蚀效果不理想,不能
全寿命使用。 1.3
合金、双相不锈钢管道
Cu/Ni合金、双相不锈钢管道强度高,在海水中有较好的耐腐蚀性,可以全寿命使用,但价格品费,费用是
碳钢内涂层管道的十几倍,需进口,采办周期长。 1.4玻璃钢管道
玻璃钢管道(以下简称FRP)强度低,在海水中有较好的耐腐蚀性,但FRP的连接过程对施工工艺、环境、固化时间、施工人员的技术要求较高"],FRP使用寿命一般在20年左右,FRP连接后耐压能力受各种因素影响较大,在试压过程以及有冲击的管道上易断裂、泄漏,易产生安全隐患和安全风险。FRP在以往项目的试压和调试中出现过一些间题,原因可能是由多种因素引起,如设计、材料、施工工艺、粘接液固化时间等。
渤海某海上石油平台,消防水系统采用FRP,管道施工由FRP提供方进行指导,FRP在平台试压时断裂,见图1。
作者简介:司红涛(1980-),男,河南许昌人,工程师,学士,主要从事油气田总图与管道设计工作。万方数据