对单环氧防腐海底管道配重层防滑工艺的改进

文章介绍了海底管道配重层与防腐层之间的防滑工艺,针对中石化镇海海底管道工程中一条单环氧防腐海底管道采用增阻颗粒方法不能达到防滑要求的情况,借鉴3PE海底管道的防滑结构,提出环氧粉末 粘结剂 聚乙烯防滑颗粒的防腐和防滑结构,经抗剪切试验,最高加压载荷达到3102.6kN,无位移,远远高出设计和工程的要求。     

环氧冷缠带锌阳极防腐工艺在西峰油田的应用实践

套管腐蚀破损是影响陇东油区油田长期正常开发建设的主要技术难题。针对陇东油区西峰油田生产实际及该区域管柱腐蚀情况,阐述了适合于西峰油田套管保护的环氧冷缠带锌阳极工艺,通过该工艺首次在国内整装油田深井规模应用实践,评价了实际应用所取得的效果与效益,指出环氧冷缠带锌阳极防腐工艺具有研究扩展和应用延伸价值。     

埋地天然气管道防腐技术

随着石油天然气管道工程建设的发展,管道防腐技术不断提高,防腐涂层领域也取得了许多成果,各种新材料、新技术不断涌现,形成了现代天然气管道防腐体系。管道防腐涂层新技术主要有双层熔结环氧粉末防腐技术、热喷涂防腐技术、喷涂聚脲弹体技术以及改性聚乙烯防腐层技术。     

海底管线服役条件有限元应力分析

采用有限元方法模拟分析了带配重层海洋管准559 mm×28 mm SMYS 450在海底1 500 m和输送压力为25 MPa条件下服役时的应力状态,结果显示,在受配重层约束下的最大位移为0.046 4×10-3m,无配重约束位移为0.104×10-3m;第一主应力和Von mises等效应力的最大值都分布在管体材料和配重层之间的界面处附近,距离管体外表面约2 mm(壁厚28 mm),最大值分别为128 MPa和216 MPa。模拟结果表明,管线运行是安全的,也说明了采用Von mises等效应力准则作为管道问题验收极限是可行的。     

Q235B消防水管道泄漏原因分析

为了研究某Q235B消防水管道泄漏原因,利用宏观检查、理化性能分析、能谱分析等对泄漏管段进行了检验和分析。结果显示:泄漏部位位于钢管外表面冷缠带及环氧涂层脱落处,主要表现为簇状分布的腐蚀坑;管材化学成分、拉伸性能、压扁试验结果满足相关标准要求;管体金相组织均为铁素体+珠光体,组织未见异常;腐蚀坑附近腐蚀产物中主要含有Fe、O、Si、Ca及少量Cl。分析表明,管道泄漏是因为钢管表面冷缠带及底漆脱落,导致钢管金属基体与土壤介质接触,从而产生局部腐蚀及穿孔。     

国产不锈钢带极性能研究

对比了国产与进口不锈钢带极性能的优劣,采用相同工艺参数对国产和进口带极进行双层带极堆焊对比试验,焊后检验表明,国产带极的堆焊层力学性能、耐腐蚀性能基本满足标准要求,但国产不锈钢带极的C、P、S质量分数较高,Nb/C较低,影响了堆焊层的耐腐蚀性能。同时,国产带极的尺寸精度、表面粗糙度和硬度不能满足要求,需要进一步改进。     

长庆油田套管防腐技术国际先进

<正>2013年年初至2014年1月12日,采用第二代环氧冷缠带牺牲阳极防腐技术,长庆油田已完成5691口井的套管防腐作业。10年来,长庆油田已完成3万口油水井的套管防腐作业,其数量和规模     

海底管道涂层抗滑脱技术及应用

文章根据铺管船采用S型铺设海底管道的作业特征,介绍了海底管道防腐层和混凝土配重层涂敷工艺,可以确保各钢管涂敷层间具有足够的剪切强度,使得在铺管过程中设定的轴向张力作用下,不致发生钢管各涂敷层间剪切强度不足而产生滑脱的现象,保证铺管过程中海底管道完好.     

热煨弯管3PE防腐技术

热煨弯管的防腐一直是埋地管道防腐的薄弱环节,直接影响管道的使用寿命.防腐性能优异的3PE防腐层在直管防腐中广泛采用,而热煨弯管3PE防腐在国内外还是空白.文章就热煨弯管3PE防腐进行了研究,热煨弯管3PE防腐层由环氧粉末底层、共聚物胶中间层和聚乙烯表层组成.共聚物胶和聚乙烯在工厂内加工成一定宽度和厚度的复合PE带,在防腐作业线上采用行星式缠绕机按照冷带热缠工艺进行防腐作业;环氧粉末采用高压静电喷涂.文中还对除锈和防腐的两套圆环型自动控制作业线进行了阐述.     

海底单层保温管节点防水密封试验研究

海底单层保温配重管现场节点的防护与填充是保障海底管道安全运行的关键。文章对海管现场节点的两种补口结构(防水帽+热缩带(焊口)+聚氨酯保温半瓦+高强聚氨酯泡沫填充结构;防水帽+热缩带(焊口)+高强聚氨酯泡沫填充结构)进行了20、40 m水深条件下的防水密封性试验研究,同时开展了其在60 m水域内的适用性研究。结果表明,上述两种节点补口结构可在40 m水域内安全运行;热熔胶型防水帽可用于40～60 m水深;现有单层保温管的保温层抗压强度仅为0.2 MPa,不适用于60 m水深的海底管道。     

三层PE防腐管道补口质量缺陷及其解决办法

我国的天然气长输管线大多采用较为成熟的三层PE防腐,补口材料选用聚乙烯热收缩套(带),但因其施工要求高、补口质量制约因素多,使补口处成为管线安全的薄弱环节,对投产2~6 a的防腐补口应用进行调查,发现管道环焊缝补口处的热收缩带存在翘边、剥离、破损等缺陷。其原因在于火焰加热存在相关缺陷,湿膜法施工的化学交联不能形成,热收缩带(套)与三层PE间搭接部位的回火控制不到位。为了严格控制补口质量,避免管道腐蚀发生,针对性地提出了相应的解决办法:①应先分析补口材料的性质,制订施工工艺技术规定;②针对湿膜法施工,要求环氧底漆表面干燥前,必须完成热收缩带(套)补口操作;③钢管的预热温度要低,甚至不需要预热;④干膜法施工时,钢管表面预热温度、固化的环氧树脂温度一定要达到80℃;⑤热收缩带(套)加热时,不允许采取火焰加热器直接加热,宜使用中频加热,且应注意回火的温度与时间。     

新型海底单层保温配重管节点补口技术应用研究

为满足海底单层保温配重管补口防水和保温要求,本文结合海洋油气管线现场铺设和服役工况,优化设计了“热收缩带+聚氨酯弹性体”的补口结构,并开展了工艺评定试验。试验结果显示,“热收缩带+聚氨酯弹性体”补口施工方便;聚氨酯弹性体导热系数为0.158 W/m·K;补口结构经过79℃,0.3 MPa,7 d静水压密封试验,无透水现象,显示了良好的保温和防水密封性能。该补口技术成功地在蓬莱19-3油田4区调整项目海底管线实现工程应用。     

基于遗传算法的计数式全通径压裂滑套优化设计

如何合理设计内滑套结构参数，使得内滑套结构强度较高的同时，压裂球推动内滑套运动所需压力较大，是计数式全通径压裂滑套设计的难点之一。为节约设计时间与成本，采用Plackett-Burman 设计筛选影响压裂球推动内滑套运动所需压力的显著因子，利用响应曲面法建立显著因子与多响应之间的回归方程并判定方程的有效性，将多目标优化问题转化为单目标优化问题并确定合适的目标函数，基于遗传算法寻找最优结构参数。基于Ls-dyna 模拟压裂球推动内滑套运动过程，结果表明，优化后压裂球推动内滑套运动所需压力由4.8 MPa 提高到7.2 MPa，运动过程中的最大应力由992 MPa 增大到1 036 MPa， 但仍小于材料的许用应力。进行了内滑套样机室内模拟实验，优化后压裂球推动内滑套运动所需压力由5.1 MPa 提高到了7.6 MPa，表明Plackett-Burman 设计、响应曲面法及遗传算法相结合用于优化内滑套结构参数是有效的。     

抗爆HSE功能材料在石油化工领域中的应用

近几年频发的化学品爆炸事故常会对附近建筑物内的人员造成重大伤亡,为了降低爆炸事故的危害,亟需提升化工企业建筑物的抗爆能力。笔者简要介绍了金属基、混凝土基和高分子基3种类型抗爆HSE功能材料的特点。着重介绍了一种阻燃抗爆聚脲材料,通过结构型阻燃聚酯多元醇对聚脲进行阻燃改性。改性后的阻燃抗爆聚脲的燃烧性能达到B级,并且其力学性能保持较高,拉伸强度为27 MPa,断裂伸长率为320%;在气体爆炸实验中,抗爆聚脲涂层可抗1.16 MPa的爆炸超压。最后展望了抗爆HSE功能材料在石油化工行业中的作用及发展前景。     

管道外防腐层补口技术国家标准与国际标准对比分析

从管道补口防腐层的分类、补口材料、补口防腐层的施工以及补口防腐层的性能指标,对比分析了GB/T 51241-2017和ISO 21809-3:2016关于管道外防腐层补口技术的规定。相比GB/T 51241-2017,ISO 21809-3:2016针对补口类型分类更详细;对于热收缩材料补口防腐层,ISO 21809-3:2016中设计温度规定更细致,GB/T 51241-2017对热收缩材料厚度的规定更为具体,并且还规定了原材料的性能要求;两个标准对热收缩材料补口防腐层的表面预处理要求以及施工工艺规程基本相同;在施工环境和热缩材料在管体防腐层的搭接量的规定上,GB/T 51241-2017更为严格。对于热收缩材料补口防腐层的性能指标方面,ISO 21809-3:2016增加了压痕抗力、搭接剪切强度等性能指标,两个标准对热收缩材料补口防腐层耐阴极剥离性能要求基本一致。     

聚脲脂性能研究

介绍了一种新型聚脲脂,具有优异的抗剪切性能,锥入度变化率在3%以内。这种聚脲脂是以矿物油为基础油、以异氰酸酯与脂肪胺和环烷胺合成的脲类化合物为稠化剂的润滑脂,并利用均匀设计优化其组分配比。另外,采用红外光谱(FT-IR)、DSC分析和SRV测试等多种分析手段对其进行了表征,说明此聚脲脂具有优异的抗氧化性能和润滑作用。     

成型工艺参数对PS688B性能测试结果的影响

采用正交实验法，利用L9（3^4）正交矩阵，设计聚苯乙烯（PS）688B注塑成型方案。通过对每种实验方案下制备试样性能（屈服强度、断裂强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度、负荷热变形）测试数据的分析，确定所研究成型工艺参数对性能测试结果影响的显著性顺序从大到小依次为：保压时间、保压压力、冷却时间：并给出上述参数的最佳条件：保压压力为3．5MPa，保压时间为30s，冷却时间为45s。在该条件下PS688B注塑试样性能测试结果的准确度和精密度均较高。     

X80管线钢环焊缝气体保护焊焊丝的研制

针对X80管线钢的组织与性能特点,研究设计了适用于管线钢现场焊接用Mn-Ni-Mo-Ti合金系气体保护焊焊丝;测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧性、抗拉强度和硬度。该焊丝的熔敷金属屈服强度600 MPa,抗拉强度645 MPa,-30℃夏比冲击功105 J。该焊丝用于X80管线钢现场焊接结果表明,焊缝抗拉强度645 MPa,-10℃夏比冲击功平均值145 J,焊缝具有很好的强韧性匹配。采用金相显微镜和SEM对使用该焊丝焊缝微观组织和断口形貌分析表明,焊缝金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体的组织,断口为韧窝状,呈现典型的塑性断裂特征。     

电晕处理在中俄原油漠大管线工程中的应用

中俄原油漠大管线工程中,钢管3PE防腐层外复合聚氨酯保温层+聚乙烯外护层,由于表面光滑的非极性聚乙烯与极性聚氨酯层之间的黏接力弱,在长期运行过程中,受到周围环境影响,容易造成层间脱壳。针对这种复合结构出现的问题,采用电晕处理技术对3PE防腐层外表面和聚乙烯外护层内表面进行处理,经过处理后,外护管内表面与3PE防腐层外表面经电晕处理后表面张力系数经测试均达到52×10-5N/cm以上,涂层间的轴向剪切强度达到0.21MPa,可有效提高材料层间的黏接力,从而确保埋地管线的长期运行。