海洋石油发展与复合软管输送

海洋石油发展与复合软管输送
　　随着海洋石油工业的发展，软管技术发展迅速，软管在动力性能、地形适应性、抗腐蚀、安装等方面的优势越来越明显，越来越多的油田开发采用软管来代替钢管。
　　复合软管的应用首先面临的问题是如何将软管与平台连接，因而需要设计新型软管接头，在保证强度和密封性的前提下，软管的复合材质采用通常的金属材质，便于安装法兰或进行焊接等操作。
　　1、新型接头的密封性
　　在接头前端设计环形空腔，在空腔内放入Y型密封圈，通过拧紧高强度螺栓，使Y型密封圈产生初始变形，具有初始密封效果；当复合软管内部充满高压输送介质时，高压介质就会进一步压缩Y型密封圈，使密封效果得到进一步提高，且输送介质压力越高，Y型密封圈的密封效果越好。通过选择合适的Y型密封圈制作材料，其承受的最大密封压力可达100MPa以上，远远超过目前中国石油行业涉及的最大压力。
　　2、新型接头的防腐性
　　注胶接头在安装过程中无扣压方式，只涉及到焊接这种常规方式，这将大大拓宽材料的选择范围。可以根据输送介质的成分、温度和所处海域的海况等综合考虑，通过选择不同的防腐材料，使接头自身满足不同的防腐要求，避免了安装阳极等额外的防腐工作量，降低了施工费用、施工风险和运营风险。
　　3、新型接头的强度和可靠性
　　通过焊接将注胶接头直接与复合软管金属承拉层连接在一起，使二者之间具有较高的连接强度；向注胶接头空腔内注入大量的环氧树脂，通过环氧树脂的固化，使注胶接头与复合软管组成一个整体，为注胶接头提供足够的连接强度。在这个过程中不需要像传统的扣压接头那样进行冷变形操作，可避免接头产生塑性变性和裂纹；另外也不需要扣压操作，避免了复合软管的内衬管和包覆层形变。这就保证了复合软管和接头的完整性，显著提高了总体可靠性。
　　4、新型接头的其他优点
　　新型接头没有内胀过程，可以使接头内径和复合软管内径设计制作得完全相同，这不但避免了接头缩径对整条管道输送量的影响，而且方便了日后的通球清扫工作，避免了因缩径产生卡球现象。同时，新型接头在设计上可以预留很大的空腔，方便日后设计安装排气阀、通电装置、监测装置等，而且这些装置都可以安装在接头外套内部，避免施工过程对它们造成损坏。
　　复合软管是由钢材及塑料组成的复合管，主要用于海底的原油或天然气输送。根据不同的外部环境（耐压）、所需输送的流体特性（耐腐蚀）和输送条件（耐温），可选择不同的管材层结构设计和材料。
　　(1)通过复合软管结果分析以及与实验结果的对比，证明有限元法可以较好地模拟钢带缠绕增强塑料复合软管在单向拉伸，弯曲及扭转载荷作用下的变形，并且说明本文所采用的数值模拟方法能够较好地预测软管的变形情况；
　　(2)采用有限元法模拟钢带缠绕增强塑料复合软管单向拉伸、弯曲、扭转实验的精度较高、成本较小，避免了大量重复性的实验。
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