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为什么行业需要保持其梦想成真

2021年08月18日 包头机械设备网

为什么行业需要保持其梦想成真

他第一柔性管道被在近海石油和天然气工业中使用的在1972年,这些早期的模型被建立和应用为“杀和扼流圈”行,并与材料的贴合型,通常是硫化橡胶和铠装形成。

从那时起,对该技术的需求稳步增长并且多样化。如今,它们已在全球每个主要生产盆地中发现,并用于提升管,流水线,流体传输线和跨接器等所有方面,旨在确保生产高效进行中国机械网okmao.com。

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近年来,挠性管技术的发展加速了。当然,整个石油和天然气行业的明显趋势是,运营商尽可能地寻求运营效率。运营效率的边际收益已成为日常工作。

但是,鉴于许多新领域都处于行业不得不面对的最具挑战性的环境中,因此实施此方法比听起来要棘手。更深的水,更高的温度,更高的压力,老化的基础设施以及复杂的化学物质共同叠加在一起,为柔性管道的承受创造了更加严峻的条件。

简而言之,越来越多的领域正在推动现有技术的发展。那么,对挠性管技术的期望更高是否可行?

为什么要灵活?

每个项目在某个时候都必须在刚性管道或柔性管道之间进行选择。刚性碳素钢的简单性(在驳船或线轴基座上焊接在一起,然后铺设在海底上)在某些情况下已被更为复杂的柔性管机构所遮盖,在这种情况下,设计和安装可简化安装和操作,在建造和运输管道之前。

通常根据当地条件,技术要求,安装船只的可用性,操作员的偏好和成本效率来选择海底管道技术。

在最具挑战性的环境中使用挠性管的能力是其吸引力的重要组成部分。在水深超过2500米(8202英尺),压力超过10,000 psi(689巴),高温在130摄氏度(266华氏度)以上时表现出色,并且能够承受恶劣天气条件下的大型船只运动为何近来柔性管道越来越流行的原因。

对于浮动生产,柔性立管通常是解决水深,流体压力,由于环境负荷引起的容器运动以及钢随之而来的疲劳退化的几何约束的唯一选择。

当然,这些操作条件是在其自身具有挑战性的背景下设置的。即使在经济低迷之后的五年,几乎每个运营商都继续鼓励由供应商主导的解决方案,以降低成本并标准化和简化海底系统的安装和操作。

更深,更高,更热

如今,诸如拉丁美洲,尤其是巴西和西非等前沿市场集中体现了对增强的挠性管技术的需求。这里的操作通常涉及将极深的水,高压和极高的温度进行谈判,然后将生产转移到浮动生产存储和卸载(FPSO)。因此,巴西的项目通常处于技术发展的最前沿。

在这种复杂环境中,项目活动的增加导致产品功能的逐步提高。迄今为止,挠性管道是由包括钢制压力铠装在内的多种材料制成的。

这为设计人员提供了高刚度以提供强度,提供了几何柔顺性以提供柔韧性,并且它合并了具有低刚度的聚合物密封层以提高流体完整性。通过增加更多的承载强度的铠装层,这种传统结构使产品具有了固有的性能。但是,新的运营和经济环境要求更多–更深,更热,更快,更大,更便宜……

因此,贝克休斯(Baker Hughes)为挠性管开发了新的设计,从纯金属强度过渡到碳纤维复合材料压力铠装层,标志着行业的重大变革。

通过开发复合压力铠装层,立管的重量减少了多达30%,从而使运输和安装变得更容易和更便宜-使用较小的容器或减少了容器的时间,减少了附属设备,并为操作员提供了更简单的立管配置进行管理。这种混合复合软管可以显着降低整体系统的复杂性,使操作员可以进入更深的水域,同时降低运营支出(OPEX)和运营风险。

此外,该复合材料替代了易受二氧化碳腐蚀的金属层,这种腐蚀在深水盆地中越来越多地出现,除非正确管理,否则可能会导致应力腐蚀开裂。这种混合立管设计经过完整的生命周期测试证明,采用了航空航天材料,可显着降低通过管道的气体透过量,从而降低了操作风险,并在现场生命周期中增加了成本效益。

现场连接

尽管具有所有这些优点,但是挠性管在发展过程中仍面临挑战。与所有主要的石油和天然气基础设施一样,腐蚀和退化意味着完整性管理是我们客户关注和发展的重点领域。

用于大量气体出口和气体注入的挠性管会引起流动引起的脉动(FLIP),这会导致小口径顶部和海底管道的过度振动。如果不及早发现,过度的振动会导致故障和密闭性丧失。

直到最近,操作人员仍必须将其视为生活中的事实,并通过海底和顶部修改或限制流量来管理后果。这些条件以及该领域研究和开发的最新进展,导致了称为Flex-Insert的系统的开发。在这种情况下,内部胎体在管道内具有一个额外的内部层,可有效去除内腔并防止FLIP发生,从而节省了时间和成本。

尽管在应用于新的挠性管道的技术上有了长足的进步,但仍然存在如何最好地管理现有的旧挠性管道的挑战。几乎所有情况下,运行中的生产线都具有钢质部件,并且受到古老的海水腐蚀问题的困扰。

环形空间是完整性和检查/管理策略的关键。这是包含压力和拉伸铠装层钢丝的内部阻隔聚合物护套和外部覆盖聚合物护套之间的体积。外部护套的损坏是海水进入立管的主要原因之一,导致铠装线腐蚀。

O2含量高的盐下田地的另一个复杂之处在于,水变成水蒸气,然后与CO2混合,然后通过渗透进入环形空间。这会与铠装线紧密接触,产生高酸性,高腐蚀性溶液。

两种情况都可能导致环空泛滥。鉴于柔性管道故障的潜在后果,至关重要的是需要对外部护套的完整性有一个清晰而有效的了解。

对于新的管道项目,贝克休斯开发了SPIRE,这是一个新系统,使操作员可以监视管道环带中是否有水,甚至可以确定是否是逐渐渗透或突然破坏外部护套的结果。

该系统包含三个硬件组件:管道内传感器(FlexSensor),作为管道结构的一部分并入抗拉铠装线层中,顶部末端接头处的连接(智能螺栓)和控制室机架(用于监控) )或便携式测量仪器(用于检查)。

如今,运营商正在着眼于更大的前景–基础设施(如挠性管道)如何以最有效的方式帮助充分利用油田。