玻璃钢海上石油平台应用(上)
作者:翁祖祺
   由于玻璃钢具有良好的综合性能,因而近些年来在海上石油平台应用领域,已有不少建筑构件,开始采用玻璃钢材料制成。据有关报道,一个中等规模的石油钻井平台,若采用玻璃钢材料制作而成,要比传统的钢材结构,节省约40%左右的投资,且其维修费用也远比钢材制造的低,因此开发玻璃钢海上石油平台应用的前景,将是十分广阔的。
  众所周知,对于海上石油平台建筑构件的性能要求,一是要防火,二是要具有良好的耐腐蚀性能。 长期以来,往往采用碳钢作为海上石油平台的构筑材料,但碳钢的耐海水腐蚀性能较差,尤其在原油喷管处,碳钢的耐腐蚀性能,远不能满足石油工业的要求。
  玻璃钢不但具有耐腐蚀、重量轻、制造加工方便,并且其安装速度要比碳钢的快等优点。对于海上石油平台而言,玻璃钢材质的一次性投资和安装费用,以及使用寿命/投资的比例,与钢材的相比,均较为便宜。但是,由于在石油业工程标准文件中,目前国内外均缺少关于玻璃钢材料的有关内容,此外,玻璃钢石油平台工程设计的理论和实践经验,也较为缺乏,从而很大程度上限制了玻璃钢在石油平台方面的推广应用。
  据有关报道,英国石油平台工程协会(UKOOA),为了向石油业界介绍有关玻璃钢的知识,推广应用这种新型材料,专门编写了一本专论“玻璃钢石油平台应用入门”。 因此,在前些年内,近海石油平台工程玻璃钢的应用,已获得了很大的进展。 例如,Conoco石油平台的贮油罐,英国石油总公司Dunbar近海石油平台的原油引油管,飞利浦石油公司Judy平台用的冷却液管道和原油管道等,均已采用玻璃钢材料制成。其中英国石油总公司,原来使用两条碳钢材质的石油引油管,投资费用约达150万英磅,而改用玻璃钢管后,其投资费用仅为40万英磅。 这些成功的经验,无疑将对玻璃钢在近海石油平台的应用,起到了积极的推动作用。
  现举几个国外玻璃钢海上石油平台应用如下∶

  一、Dunbar海上石油平台玻璃钢应用
  据有关报道,Dunbar石油平台用的玻璃钢制品,系由英国Balmoral集团所制造。该集团提供了有关的技术,将玻璃纤维增强环氧管道,首次成功地应用于近海石油引水管。据悉,这种环氧玻璃钢管道均装配在接近海底的部位。与碳钢材质管道相比,它具有一个显著的优异性能,即重量轻,约可减轻400%的材料重量。据计算,该油田的60米引油管,若全部采用玻璃钢制成,则可减轻重量约200吨以上。其次,在耐腐蚀性能方面,玻璃钢管也有其独特的优异性能。 通常,水下引油管在接近海底部位的腐蚀情况较为严重,并且管道内壁的腐蚀更为严重。传统的钢质引油管,往往在这些部位需要增加防腐层,并且必须进行定期的检查。另外,对于玻璃钢水下引油管的检测和维修,也比较简便。
  玻璃钢水下引油管的推广应用工作,已引起了许多部门的关注。英国SLP工程公司、英国健康和安全委员会,及其欧洲委员会等,已列出一个共同开发的综合性计划,以进行玻璃钢引油管的研究和试制工作。性能检测由英国的TWI公司负责,并且准备申请Lloyd船级社的许可证。 这一计划,内容包括引油管的设计制造、样管性能测试,以及申领许可证等。重点目标是寻求既可降低玻璃钢管道成本,又可适应北海地区环境条件下,经久耐用的玻璃钢新型材料管道系统。
  据悉,该种近海油田引油管,系采用纤维缠绕工艺制成,增强材料采用E玻璃纤维,基体树脂采用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂或环氧树脂等的混合型树脂。据该公司介绍,之所以采用这种混合型树脂的方式,其目的,一是要获得最佳的制品结构性能;二是努力降低生产成本;三是可以减轻制品的重量约50%左右。这类玻璃钢海水引油管的壁厚,约为原来钢质管道的两倍左右。
  该项开发计划,是由SLP公司先制成为实样尺寸的1/3的样管及其管件,并经过静态和疲劳强度性能试验。其性能指标测试结果表明,完全可以使用于近海石油平台的引水管道系统。 由于玻璃钢海水引油管,具有耐腐蚀,重量轻,维修费用低,容易安装等优点,已引起广泛重视。
  据悉,该公司已经得到了工程设计许可证,并签订了4套玻璃纤维增强环氧树脂的水下工程的合同每个合同的玻璃钢管约为50米左右,准备装备在哈密尔顿石油平台。
  其中两套是内径为900毫米的海水输送管,一套是内径为700毫米的石油原油输送管,另一套是内径为700毫米的海水辅助输送管。由于该工程系统在北海的使用环境较为苛刻,因而根据用户的要求,玻璃钢引油管系统的使用寿命为25年以上。根据对材料进行性能测试结果预计,该玻璃钢管道系统的使用寿命,将达60年以上。

(未完,待续)


  

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