离岸概览

工厂生产两种类型的管线管,无缝管和焊接管
无缝管由圆柱形钢筋制成。将棒材加热到高温,然后插入探头以在圆柱体上打一个孔。然后将气缸转移到滚筒上,滚筒将气缸尺寸调整为指定的直径和壁厚。少数工厂可以生产直径达 24 英寸的无缝管。对于小直径管道,无缝管很常见,但单位成本高,可用性通常有限。随着管径的增大,焊管更加经济。
在焊管中,焊接用于将钢板或卷材形成圆柱形后对接缝进行闭合。该工厂使用超声波和/或放射检测方法来确保焊缝的质量,并对每个管道接头进行压力测试,以达到超过建议的工作压力水平。焊管根据其成型方式和所使用的焊接技术类型进行分类。
埋弧焊 (SAW) 管在焊接中使用填充金属,而电阻焊/电熔焊 (ERW/EFW) 是无填充金属工艺。SAW又分为纵向(或直线)焊接(L-SAW),S-SAW表示螺旋(或螺旋)焊管。通常,中直径直 L-SAW 具有单缝,而大直径 L-SAW 使用双缝。
ERW 管是使用电流将钢加热到边缘熔化在一起形成粘合的点。这种制造工艺于 1920 年代引入,利用低频交流电加热边缘,但被发现容易受到接缝腐蚀和粘合不充分的影响。今天,使用高频交流电,也称为接触焊。EFW管是指利用电子束引导动能熔化工件形成焊缝的工艺。
PIP 使用两根由绝缘层隔开的管道制造,用于维持流体温度以防止水合物的形成、减少蜡沉积或通过降低重质原油的粘度来降低压降(Cochran,2003)。
刚性流线由碳钢或高性能钢合金制成,并带有额外的涂层,可提供防腐蚀和绝缘。柔性流线与刚性流线具有相同的应用,但制造方式不同,使用钢丝复合层和聚合物护套,提供高柔韧性(框 1.3)。例如,典型的直径为 8 英寸的软管可以安全地弯曲至半径为 2 米或更小。这种灵活性对于铺设在不平坦海床上的立管和流线非常重要,并允许在安装时绕线在卷轴或转盘上。使用刚性或柔性流线的偏好是由设计要求、安装限制、成本、进度和其他因素驱动的。
灵活的流水线配置
软管是一种可配置的产品,由几个独立的层组成,针对每个开发量身定制(图 1.21)。柔性管用于海上作业中的立管、流线和跳线,但由于单位成本比碳钢管贵得多,因此其使用通常仅限于特殊应用和少量(Tuohy 等人,2001 年)。
柔性管是通过包裹几层相互缠绕的不锈钢和特殊聚合物制成的。螺旋缠绕的钢丝赋予了管道耐高压和弯曲特性,并且由于钢丝不与输送流体直接接触,因此不需要与钢管相同的耐腐蚀性。材料选择、层数和顺序以及制造工艺的变化取决于条件和作环境。
非粘结软管的组成部分如下:
尸体。胴体形成最内层,是流体输送的管道。它通常由螺旋缠绕并形成互锁型材的不锈钢扁带制成。胎体的主要功能是防止管道因环空中的静水压力而坍塌。
内部聚合物护套。内部聚合物护套提供了保持孔流体完整性的屏障。常用的材料包括聚酰胺-11(Rilsan)、高密度聚乙烯、交联聚乙烯和PVDF。
压力装甲。压力铠装,顾名思义,缠绕在内部聚合物护套上进行保护,由互锁的电线或线条制成。它的作用是承受流体压力引起的管壁环应力。
拉伸装甲。拉伸铠装层用于抵抗拉伸载荷,支撑所有管层的重量,并通过端部配件将载荷传递到结构上。拉伸装甲层成对交叉缠绕,在高张力应用中,例如在深水立管中,可能需要使用四个拉伸装甲层。
外部聚合物护套。外护套的主要功能是作为防海水屏障,通常由与内聚合物护套相同的材料制成。外部护套还可以防止在安装过程中与其他物体发生碰撞。
其他层。减摩和抗磨胶带缠绕在铠装层上,以减少当管道因外部载荷而弯曲时线层相互摩擦时的摩擦和磨损。抗磨胶带用于确保铠装层保持其缠绕形状并防止电线扭曲出其配置,这种现象称为鸟笼,是静水压力导致管道轴向压缩的结果。可以应用额外的低导热材料层以获得特定的隔热性能。
特性
无缝钢管在工程和建筑中的应用非常广泛,它是一种无接缝的空心钢带,主要用于输送液体管道,不同外观和一般钢材,是那些重型钢材之一,它具有很强的耐腐蚀性,耐一般腐蚀。
- 高精度可以做小批量生产。
- 直径较小。
- 可焊性强,抗压能力高。
- 钢管性能优越,金属密度较高。
- 钢十字区域更为复杂。
- 高精度冷拔产品,表面质量好。
无缝钢管和焊管之间的一些区别是:
无缝钢管是从坯料中挤压和拉出的,而焊管是由滚压成型和焊接以生产管材的带材生产的。
- 由于无缝钢管提供了更高范围的安全措施,因此它比焊管更昂贵。
- 无缝钢管的长度相对较短,而焊管可以制造为长连续长度。
- A 无缝钢管通常在承受高腐蚀性环境之前不会表现出任何腐蚀迹象,而焊管中的焊接区域更容易受到腐蚀攻击。
- 焊接区域被认为是不均匀的,因此它表现出不同的延展性和较差的耐腐蚀性以及更大的尺寸变化。
- 无缝钢管消除了任何此类问题,因此具有很高的耐腐蚀性。
机械性能:
无缝钢管的机械性能是保证无缝管最终使用性能(机械性能)的重要指标,这取决于钢的化学成分和热处理。
在钢材标准中,根据不同的要求,提供拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点伸长率)和硬度。
(1)抗拉强度(σb)
拉伸过程中,拉开熊时最强(Fb),除以应力(σ)的原始横截面积(So),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它说,最大容量可以抵抗金属材料在张力下的破坏。
(2)屈服点(σs)
屈服的现象是金属材料,试样在拉力不增加(保持恒定)和持续伸长应力时称为屈服点。如果发生力下降,则应区分上屈服点和下屈服点。该装置的屈服点以 N/mm2 (MPa) 为单位。在屈服点(σsu)上:取样产生最大应力并迫使第一滴;下屈服点 (σsl):排除初始瞬态效应时阶段的屈服最小应力。
(3)伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样断裂了一定比例的规格,以增加原始规格长度的长度,称为伸长率。Σ,说单位是%。
(4)截面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试件断裂的百分比,其收缩直径在截面积处的最大减小和原始截面积称为截面收缩。Ψ 以 % 表示。
(5)硬度测试
金属材料对表面的硬物压痕,称为硬度。根据试验方法和适用范围,硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、邵氏硬度、硬度和高温硬度。常用于管材、布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度三种。