《浅澹在石油工业中应用玻璃钢管诸问题》.pdfVIP

玻璃钢复合材料990310 玻璃钢复合材料 FIBER REINFORCED PLASTICS COMPOSITES 1999年　　第3期　　No.3　1999 浅淡在石油工业中应用玻璃钢管诸问题 马福柱　李国树 　　摘要：　玻璃钢(FRP)管在石油工业中有着巨大的开发潜力，本文通过对其发展中 存在的问题进行分析，提出了几点看法。 　　关键词：　玻璃钢管　应用　问题 DISCUSSION OF APPROACHES TO THE APPLICATION OF FRP PIPES IN OIL INDUSTRY 　　Ma Fuzhu　Li Guoshu 　　(Hebei Zhong Yi FRP Co.Ltd) Abstract Keywords:　FRP blem 1　前　言 　　玻璃钢管在近20年的发展历程中，在化工，水力等行业中得到了广泛的应用。但 在腐蚀较为严重的石油工业中，发展较为迟缓。 　　腐蚀是困扰各国的大问题，所造成的经济损失及引发的次生灾害十分巨大。据不 完全统计，我国每年腐蚀损失高达2000亿元、钢材1000多万t。而管道造成的直接和间 接腐蚀损失达数百亿元，其中，石油行业是腐蚀问题最严重的部门。每年至少有10％ 的管道因腐蚀提前报废，因个别管道的腐蚀开裂造成的整口井报废或整条管线暂时停 用所造成的经济损失尤其巨大。我国每年要用数百亿美元进口约百万t石油管材。玻璃 钢管的主要特点之一是耐腐蚀性优异。但为什么在石油行业中开发迟缓呢？本文就此 谈儿点看法。 2　几点看法 2.1　管材性能稳定性问题 　　由于玻璃钢管的可设计性，材料与产品同时完成，因此，影响产品性能因素很 多，产品质量较难控制。即便同一批次原辅材料、同一铺层设计、同一工艺参数及控 制条件，由于操作人员的技术不一，得到的产品性能数据也是不一样的。 2.2　管材性能可靠性问题 　　对于FRP管而言，其可靠性主要是指在设计的工作条件下，设计的寿命周期内， 玻璃钢复合材料990310 能否正常安全工作而不失效。管材的失效主要是腐蚀破坏和力学性能的破坏。 2.2.1　管材的腐蚀破坏 　　石油行业管材腐蚀问题，主要是指地埋管的土壤腐蚀，露天管材的老化腐蚀、海 洋油气田的海水腐蚀及介质原油的腐蚀。 　　(1)地埋管的土壤腐蚀 　　我国的陆上油田，多为碱性、酸性土壤，FRP的低压输水管线（有的为输油 管），在一些油气田或附近地区中得到了一定程度的应用，如大庆、大港、胜利、中 原、江汉等油田，并取得了一定的经济效果。实践证明，玻璃钢管材完全可以耐土壤 的腐蚀作用。 　　(2)露天管材的老化 　　露天的FRP管线有一个大气老化的问题。在60年代末，我国就成立了老化与防老化 组，集中了一定的人力、物力、财力专门开展了FRP的老化试验、研究工作，取得了 十分可喜的成果。增强材料采用适宜的偶联剂处理，成型工艺中加入一定的防老化组 分，完全可以有效的解决玻璃钢的老化问题。 　　玻璃钢的老化问题，是比较复杂的，实验是相当费时的。但其性能逐渐下降的变 化规律，大致是对数函数形式的直线方程。其方程可以写成： 　　h=a+bf　　(1) 式中，a，b为与试验数据有关的常数；h为试件在介质中浸泡时间（h）的对数；f为试 件在一定连续浸泡时间内性能对数。 　　我们利用我国的实验数据 〔1〕 进行计算，常数a、b分别为37.209738和-9.544981。 由(1)式，可以计算出20年后、50年后拉伸强度、弯曲强度保持率分别为75.6%、71%和 71.2%、64.5%。 　　从上述的弯曲强度和拉伸强度看，20年、50年后的保持率还是很高的。老化因素 影响强度的下降可以说是很小的。应该指出，试验是1971年开始的，只是增强材料加 入了偶联剂，并未用防老剂。而今天，我们的树脂和增强材料不仅品种增多，而且性 能大大提高了，因此，管材的老化问题也是可以解决的。 　　(3