RTP管在高压含硫油气环境下的应用

非金属增强热塑性塑料复合管(RTP)在西部油气田应用中处于高压高含硫工况。为明确RTP管在高压含硫环境下的应用效果,针对服役前后RTP管高密度聚乙烯(PE-HD)内衬层材料和涤纶纤维增强材料,开展形貌分析、理化性能分析及服役后样品的承压性测试。试验结果表明,PE-HD和涤纶纤维在高压含硫环境下服役后外观和结构成分均发生了一定变化,抗拉强度显著降低。服役后PE-HD与原始样品相比硬度和氧化诱导温度也有所下降,热失重存在一定差异,维卡软化温度变化不大。油气田高压含硫服役环境对PE-HD内衬层和涤纶纤维有溶胀作用,大分子分子链和次价键作用减弱,导致材料部分性能有所降低,但服役后RTP管的整体承压性仍能满足标准要求。建议RTP管在高压含硫油气环境中应用时内衬层材料应选用耐油气介质溶胀和渗透性能更好的材料,如交联聚乙烯(PEX)或聚偏氟乙烯(PVDF)等。

高压钢丝管的高温性能及其应用

针对目前钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)的最高输送介质温度最高为40℃、最大承压为3.5 MPa而不能满足高温高压领域应用需求的难题,研究了10 MPa钢丝管的高温静液压性能。结果表明,随着温度升高,黏接树脂的剪切强度、管材的剥离强度显著降低;通过压力折减,钢丝管通过了80℃/7~9 MPa/165 h静液压及80℃/8 MPa/1 000 h静液压测试;根据客户页岩气田产出水最高温度为70℃、工作压力(PNap)为6.4 MPa的应用要求,钢丝管通过了20℃/1.5PNap/24 h静液压,60℃/1.35PNap/1 000 h静液压及90℃/0.9PNap/165 h静液压测试,满足了客户需求。

油气田用大口径RTP管内衬层改性研究

为了改善油气田用大口径RTP管的柔韧性,避免在盘卷包装过程中发生弯折,产生废品,本文采用聚烯烃弹性体POE为改性剂,与RTP管的内衬层专用料HDPE共混改性,研究不同百分含量POE对RTP管内衬层力学性能的影响,同时对改性后维卡软化温度、熔体流动速率、纵向回缩率进行研究分析,从而确定最佳的改性配比参数。实验结果表明:随着POE含量的增加,内衬层的弹性模量呈现规律性变化,当POE质量分数为15%时,内衬层的弹性模量相对未改性前降低了30.7%;随POE含量增加内衬层的耐热性呈下降趋势;纵向回缩率小于3%,受热后轴向尺寸稳定;氧化诱导时间均在50 min以上,热稳定性未减弱。综上,POE质量分数为15%时,内衬层刚度最低,力学性能、热稳定性、热收缩等满足大口径RTP管的使用要求。

塑料压力管道的焊接方法及其发展动向

介绍了两种工程上广泛采用的焊接方法 :热熔对接焊和电熔焊 ,并对两种方法的焊接过程和控制参数等进行了详细地阐述。对这两种方法的优缺点进行了比较 。

聚乙烯复合管在油田苛刻环境的适用性

使用高温高压釜模拟塔河油田塑料复合管苛刻的工况条件,研究了聚乙烯和交联聚乙烯两种复合管在三种介质模拟工况条件下不同试验时间后的外观形貌、质量、拉伸强度、耐热性能和化学结构的变化规律。结果表明,气体、煤油、NaCl溶液三种介质对这两种复合管的性能均会产生不利的影响。在三种介质模拟工况条件下,随时间的增加两种复合管的质量增加、拉伸强度和维卡软化温度(VST)降低,拉伸强度和VST的变化主要发生在前10 h;在煤油介质中两种复合管的质量增加最显著,同时VST降低幅度最大;模拟工况试验1?000 h后,两种复合管在所有介质中的拉伸强度均下降,交联聚乙烯管的拉伸强度保持率略优于聚乙烯管,在气体和NaCl溶液中交联聚乙烯管的VST略高于聚乙烯管,在煤油介质中交联聚乙烯管的VST仅为64℃,聚乙烯管的VST为67℃。

塑料压力管道热板焊接接头瞬时应力有限元分析

基于热粘弹性积分型本构关系,考虑材料性能依赖于温度变化及相变潜热的影响,利用有限元软件ANSYS热-力耦合及载荷步功能模拟结晶型高密度聚乙烯塑料压力管道热板焊接过程。并对焊接接头的应力分布进行有限元分析,得到了环向、轴向及径向瞬态应力分布规律。采用盲孔法和锯切法测量焊后残余应力,实测结果与数值分析基本吻合。

超高压容器和管道周向超声检测(一)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0.6,很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点,从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究,总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数,并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证,证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。

高密度聚乙烯塑料压力管道热板焊接头应力分布有限元分析

基于热粘弹性积分型本构关系,考虑材料性能依赖于温度变化及相变潜热的影响,利用AN SYS热-力耦合及载荷步功能模拟结晶型高密度聚乙烯(HDPE)塑料压力管道热板焊接过程,并对焊接接头的应力分布进行有限元分析,得到了环向、轴向以及径向瞬态应力分布的基本规律。采用盲孔法和锯切法测量焊后残余应力。

超高压容器和管道周向超声检测(二)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0.6,很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点,从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究,总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数,并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证,证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。

模头胀拉塑料管材取向成型的机理

提出了胀拉模头拉伸取向方法 .从流变特点看 ,这个双向拉伸过程类似于拉吹过程 .对高密度聚乙烯 ( HDPE)管材试样的变形特点及其微观机理分析发现 ,未拉伸的管坯沿着拉伸方向依次经过以下变形区域 :压力和拉伸力协同作用区 (即与壁面接触的双向拉伸区 )、颈缩区和“均匀”拉伸区 .在样品受热恢复试验分析的基础上 ,提出了在熔点附近大幅度快速拉伸时 。

PE-HD在高压H_(2)S输气环境下的适用性

为明确高密度聚乙烯(PE-HD)在高压H_(2)S输气环境下的适用性,以增强热塑性塑料(RTP)管PE-HD内衬层为样品,利用高温高压釜腐蚀测试系统,模拟现场工况,开展PE-HD在高压H_(2)S输气环境下的模拟试验,对模拟试验样品的宏观和微观形貌,质量、密度与体积变化率,拉伸屈服强度,拉伸弹性模量,断裂伸长率,邵氏硬度,维卡软化温度和傅里叶变换红外光谱进行分析。结果表明,PE-HD在高压H_(2)S输气环境下模拟试验后外观保持完好,质量、密度与体积变化较小,化学结构和拉伸屈服强度保持良好,但刚性和韧性明显下降、热稳定性稍有提高。在不考虑PE-HD气体渗透因素前提下,可作为RTP管内衬层用于油气田集输气环境。

高压聚乙烯管式反应器自增强数值设计

高压管式反应器属于受内压的厚壁圆筒,因在高温高压条件下长期操作,受腐蚀及压力波动的影响,在高温高压工况下会突发泄漏或爆炸,造成人员伤亡和财产损失。采用数值模拟和实验研究相结合的方法,利用自增强计算得出聚乙烯管反应器的管壁应力与估算径比K值的相关性,进而合理提高弯管的疲劳极限。

油管聚乙烯内衬在高温高压H_(2)S环境中的适用性

模拟塔河油田现场工况对油管用聚乙烯内衬材料进行了不同温度的室内腐蚀试验,考察了聚乙烯在高温高压H_(2)S环境中的性能变化,并通过现场试验进行了验证。结果表明:聚乙烯内衬可以应用在井下温度不超过80℃的工况,超过80℃则会出现严重的开裂失效问题,主要原因为高温和氧分子的存在,造成聚乙烯材料的热氧化老化,聚乙烯分子在热的作用下发生裂解、交联和脱氢碳化,造成龟裂、粉化或收缩变形失效。

核电站用PE-HD管水压试验压力变化规律研究

基于高密度聚乙烯(PE-HD)松弛模量方程、管道长时力学模型和水的状态方程,研究了PE-HD管水压试验压力变化规律,讨论了管道端部约束类型、保压时间和温度的影响。研究发现,约束类型对压力变化基本无影响;增加保压时间能有效降低压降和压降速率,提高试验的稳定性;随着温度的升高,PE-HD管水压试验的压降减小,温度和压降大致呈线性关系。

我国PE-HD埋地排水管发展现状与材料技术进展

介绍了我国PE HD埋地排水管发展现状 ;针对塑料埋地排水管这种特殊结构性管材的综合性能要求 ,分析其适用原料树脂的特性 ;

10MPa钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的制备及其性能

针对国家标准GB/T 32439—2015中钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)的最大承压为3.5 MPa而不能满足高压领域应用需求的难题,在传统双层钢丝缠绕增强的基础上,创造性的设计了四层钢丝缠绕增强结构,制备了d_(n)(公称外径)110×10 MPa钢丝管,开发了锚固型双密封高压连接接头,系统测试了钢丝管的性能。结果表明:结合锚固型双密封高压连接接头,四层钢丝增强的钢丝管通过了60℃、12 MPa、165 h静液压及60℃、11 MPa、1000 h静液压测试,钢丝管的爆破测试,压力达到设备最大压力25.1 MPa。

HDPE管道施工工艺

HDPE管是以高密度聚乙烯为原料的一种新型轻质塑料管材,具有质量轻、耐高压、韧性好、寿命长、便于运输等特点.其优异的管壁结构设计,与其他结构的管材相比,成本大大降低,并且由于连接方便、可靠,在国内外得到广泛应用.

超高分子量聚乙烯管在大尹格庄金矿充填管网优化中的应用

大尹格庄金矿充填管网使用的陶瓷复合管存在自重大、连接繁琐等缺点。在对大尹格庄金矿充填系统进行计算分析的基础上,验证了法兰连接的超高分子量聚乙烯管在该矿局部充填管网应用的可靠性,为后续充填管网优化提供了依据。