由于玻璃鋼具有良好的綜合性能，因而近些年來(lái)在海上石油平臺(tái)應(yīng)用領(lǐng)域，已有不少建筑構(gòu)件，開始采用玻璃鋼材料制成。據(jù)有關(guān)報(bào)道，一個(gè)中等規(guī)模的石油鉆井平臺(tái)，若采用玻璃鋼材料制作而成，要比傳統(tǒng)的鋼材結(jié)構(gòu)，節(jié)省約４０％左右的投資，且其維修費(fèi)用也遠(yuǎn)比鋼材制造的低，因此開發(fā)玻璃鋼海上石油平臺(tái)應(yīng)用的前景，將是十分廣闊的。
眾所周知，對(duì)于海上石油平臺(tái)建筑構(gòu)件的性能要求，一是要防火，二是要具有良好的耐腐蝕性能。長(zhǎng)期以來(lái)，往往采用碳鋼作為海上石油平臺(tái)的構(gòu)筑材料，但碳鋼的耐海水腐蝕性能較差，尤其在原油噴管處，碳鋼的耐腐蝕性能，遠(yuǎn)不能滿足石油工業(yè)的要求。
玻璃鋼不但具有耐腐蝕、重量輕、制造加工方便，并且其安裝速度要比碳鋼的快等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于海上石油平臺(tái)而言，玻璃鋼材質(zhì)的一次性投資和安裝費(fèi)用，以及使用壽命／投資的比例，與鋼材的相比，均較為便宜。但是，由于在石油業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)文件中，目前國(guó)內(nèi)外均缺少關(guān)于玻璃鋼材料的有關(guān)內(nèi)容，此外，玻璃鋼石油平臺(tái)工程設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也較為缺乏，從而很大程度上限制了玻璃鋼在石油平臺(tái)方面的推廣應(yīng)用。
據(jù)有關(guān)報(bào)道，英國(guó)石油平臺(tái)工程協(xié)會(huì)（ＵＫＯＯＡ），為了向石油業(yè)界介紹有關(guān)玻璃鋼的知識(shí)，推廣應(yīng)用這種新型材料，專門編寫了一本專論“玻璃鋼石油平臺(tái)應(yīng)用入門”。因此，在前些年內(nèi)，近海石油平臺(tái)工程玻璃鋼的應(yīng)用，已獲得了很大的進(jìn)展。例如，Ｃonoco石油平臺(tái)的貯油罐，英國(guó)石油總公司Ｄunbar近海石油平臺(tái)的原油引油管，飛利浦石油公司Ｊudy平臺(tái)用的冷卻液管道和原油管道等，均已采用玻璃鋼材料制成。其中英國(guó)石油總公司，原來(lái)使用兩條碳鋼材質(zhì)的石油引油管，投資費(fèi)用約達(dá)１５０萬(wàn)英磅，而改用玻璃鋼管后，其投資費(fèi)用僅為４０萬(wàn)英磅。
一些成功的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)疑將對(duì)玻璃鋼在近海石油平臺(tái)的應(yīng)用，起到積極的推動(dòng)作用。
現(xiàn)舉幾個(gè)國(guó)外玻璃鋼海上石油平臺(tái)應(yīng)用如下∶
一、Ｄunbar海上石油平臺(tái)玻璃鋼應(yīng)用
據(jù)有關(guān)報(bào)道，Ｄunbar石油平臺(tái)用的玻璃鋼制品，系由英國(guó)Ｂalmoral集團(tuán)所制造。該集團(tuán)提供了有關(guān)的技術(shù)，將玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧管道，首次成功地應(yīng)用于近海石油引水管。據(jù)悉，這種環(huán)氧玻璃鋼管道均裝配在接近海底的部位。與碳鋼材質(zhì)管道相比，它具有一個(gè)顯著的優(yōu)異性能，即重量輕，約可減輕４００％的材料重量。據(jù)計(jì)算，該油田的６０米引油管，若全部采用玻璃鋼制成，則可減輕重量約２００噸以上。其次，在耐腐蝕性能方面，玻璃鋼管也有其獨(dú)特的優(yōu)異性能。通常，水下引油管在接近海底部位的腐蝕情況較為嚴(yán)重，并且管道內(nèi)壁的腐蝕更為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的鋼質(zhì)引油管，往往在這些部位需要增加防腐層，并且必須進(jìn)行定期的檢查。另外，對(duì)于玻璃鋼水下引油管的檢測(cè)和維修，也比較簡(jiǎn)便。
玻璃鋼水下引油管的推廣應(yīng)用工作，已引起了許多部門的關(guān)注。英國(guó)ＳＬＰ工程公司、英國(guó)健康和安全委員會(huì)，及其歐洲委員會(huì)等，已列出一個(gè)共同開發(fā)的綜合性計(jì)劃，以進(jìn)行玻璃鋼引油管的研究和試制工作。性能檢測(cè)由英國(guó)的ＴＷＩ公司負(fù)責(zé)，并且準(zhǔn)備申請(qǐng)Ｌloyd船級(jí)社的許可證。這一計(jì)劃，內(nèi)容包括引油管的設(shè)計(jì)制造、樣管性能測(cè)試，以及申領(lǐng)許可證等。重點(diǎn)目標(biāo)是尋求既可降低玻璃鋼管道成本，又可適應(yīng)北海地區(qū)環(huán)境條件下，經(jīng)久耐用的玻璃鋼新型材料管道系統(tǒng)。
據(jù)悉，該種近海油田引油管，系采用纖維纏繞工藝制成，增強(qiáng)材料采用Ｅ玻璃纖維，基體樹脂采用不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂或環(huán)氧樹脂等的混合型樹脂。據(jù)該公司介紹，之所以采用這種混合型樹脂的方式，其目的，一是要獲得最佳的制品結(jié)構(gòu)性能；二是努力降低生產(chǎn)成本；三是可以減輕制品的重量約５０％左右。這類玻璃鋼海水引油管的壁厚，約為原來(lái)鋼質(zhì)管道的兩倍左右。
該項(xiàng)開發(fā)計(jì)劃，是由ＳＬＰ公司先制成為實(shí)樣尺寸的１／３的樣管及其管件，并經(jīng)過靜態(tài)和疲勞強(qiáng)度性能試驗(yàn)。其性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果表明，完全可以使用于近海石油平臺(tái)的引水管道系統(tǒng)。由于玻璃鋼海水引油管，具有耐腐蝕，重量輕，維修費(fèi)用低，容易安裝等優(yōu)點(diǎn)，已引起廣泛重視。
據(jù)悉，該公司已經(jīng)得到了工程設(shè)計(jì)許可證，并簽訂了４套玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的水下工程的合同每個(gè)合同的玻璃鋼管約50米左右，準(zhǔn)備裝備在哈密爾頓石油平臺(tái)。
其中兩套是內(nèi)徑為９００毫米的海水輸送管，一套是內(nèi)徑為７００毫米的石油原油輸送管，另一套是內(nèi)徑為７００毫米的海水輔助輸送管。由于該工程系統(tǒng)在北海的使用環(huán)境較為苛刻，因而根據(jù)用戶的要求，玻璃鋼引油管系統(tǒng)的使用壽命為２５年以上。根據(jù)對(duì)材料進(jìn)行性能測(cè)試結(jié)果預(yù)計(jì)，該玻璃鋼管道系統(tǒng)的使用壽命，將達(dá)６０年以上。
二、墨西哥石油平臺(tái)管道系統(tǒng)
除上述在北海地區(qū)，成功地應(yīng)用了玻璃鋼石油引油管道系統(tǒng)以外，墨西哥高爾夫石油平臺(tái)，也已采用了玻璃鋼管道，作為海水的輸送管道。據(jù)有關(guān)報(bào)道，該工程系由美國(guó)路易斯安娜州的Ｂaton Ｒouge特種塑料有限公司，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造，以及安裝等項(xiàng)工作。這種牌號(hào)為Ｆiberbond ２０-ＦＷ-ＨＶ的復(fù)合材料管道及其管件，由于使用效果較高，已在該地區(qū)內(nèi)推廣使用，并逐步被用戶所信賴。
這類玻璃鋼管道系統(tǒng)，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，以直徑為１５２毫米，長(zhǎng)度為１２.９米的玻璃鋼管為例，其重量約為９０.７公斤，而相同尺寸的鋼管重量，需３４５公斤。另外，玻璃鋼管道可采用特殊的連接方法，不需要采用像鋼管那樣加熱焊接方法，顯得更加方便安全。在耐腐蝕性能方面，玻璃鋼管道系統(tǒng)也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。例如，其外表面不需要像鋼管那樣進(jìn)行噴漆處理，可節(jié)省人力物力，而其內(nèi)表面可以采用Ｃ－薄紗增強(qiáng)的富樹脂層，對(duì)海水具有非常良好的耐腐蝕性能。實(shí)踐證明，玻璃鋼管道耐海水長(zhǎng)期腐蝕性能很好，并且其耐火性也比較理想。
該特種塑料公司，為高爾夫地區(qū)海上油田，共提供了４６０米的玻璃鋼管道，其直徑在５０-２５５毫米之間。共裝備三套海上石油管道系統(tǒng)，其中兩套管道系統(tǒng)是供生產(chǎn)使用，一套是備用管道系統(tǒng)。其制造成本較為便宜，約與碳鋼管道系統(tǒng)的成本大致相同，但比銅／鎳管道系統(tǒng)成本要降低７０％左右。據(jù)有關(guān)人士預(yù)計(jì)，今后世界石油產(chǎn)量的２５％將來(lái)自近海油田，因而其應(yīng)用前景將是十分廣闊的。
三、玻璃鋼在海上油田其他管件應(yīng)用
由于玻璃鋼材料具有許多優(yōu)異性能，因而在近海油田某些耐高壓部件，例如海底石油鉆探管道和上引原油管道之間的隔離閥門部件，原油管道的封閉閥門，以及高壓管道系統(tǒng)或箱體，以及某些高壓圓弧形石油輸送管道等方面，尤其在復(fù)合材料圓弧形管道方面，更加引起石油業(yè)界的廣泛關(guān)注。
據(jù)有關(guān)報(bào)道，Ｃonoco 公司早已于１９９４年就開始著手進(jìn)行一項(xiàng)玻璃鋼大弧度彎形管（ＣＣＴ）的研制開發(fā)計(jì)劃。該項(xiàng)計(jì)劃包括制造不同規(guī)格的大弧度彎形管，并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試。預(yù)計(jì)該計(jì)劃可對(duì)ＣＣＴ系統(tǒng)的安全性，以及重量，成本，經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)方面，進(jìn)行全面的綜合性評(píng)價(jià)。
玻璃鋼制品在石油工業(yè)的應(yīng)用，早已被用戶所認(rèn)識(shí)，潛在應(yīng)用市場(chǎng)很大。制作石油工業(yè)用玻璃鋼制品的常用增強(qiáng)材料，為杜邦公司的凱芙拉纖維、玻璃纖維或碳纖維等，基體材料通常采用Ｔeflon樹脂。
有關(guān)人士認(rèn)為，ＣＣＴ管道系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，將充分證明玻璃鋼材料具有許多鋼材所不具備的優(yōu)點(diǎn)。例如它的制造成本較為低廉，柔曲性能較好，并且使用壽命較長(zhǎng)，耐腐蝕性能較好等。
據(jù)悉，ＡＭＡＴ公司和Ｆiberspar公司，每家將生產(chǎn)５５００米的ＣＣＴ玻璃鋼管道，其中３０００米管道安裝在埃克森南海石油公司的海上油井試用。 這些ＣＣＴ玻璃鋼管道，采用Ｓ玻璃或Ｅ玻璃和芳綸纖維的混用增強(qiáng)材料，而環(huán)氧樹脂則是這些管道的首批基體樹脂。這批玻璃鋼管道的顯著特點(diǎn)，是每根管道的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并且其耐腐蝕性能較好，因而有利于油井的環(huán)境保護(hù)工作。
眾所周知，對(duì)于海上石油平臺(tái)建筑構(gòu)件的性能要求，一是要防火，二是要具有良好的耐腐蝕性能。長(zhǎng)期以來(lái)，往往采用碳鋼作為海上石油平臺(tái)的構(gòu)筑材料，但碳鋼的耐海水腐蝕性能較差，尤其在原油噴管處，碳鋼的耐腐蝕性能，遠(yuǎn)不能滿足石油工業(yè)的要求。
玻璃鋼不但具有耐腐蝕、重量輕、制造加工方便，并且其安裝速度要比碳鋼的快等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于海上石油平臺(tái)而言，玻璃鋼材質(zhì)的一次性投資和安裝費(fèi)用，以及使用壽命／投資的比例，與鋼材的相比，均較為便宜。但是，由于在石油業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)文件中，目前國(guó)內(nèi)外均缺少關(guān)于玻璃鋼材料的有關(guān)內(nèi)容，此外，玻璃鋼石油平臺(tái)工程設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也較為缺乏，從而很大程度上限制了玻璃鋼在石油平臺(tái)方面的推廣應(yīng)用。
據(jù)有關(guān)報(bào)道，英國(guó)石油平臺(tái)工程協(xié)會(huì)（ＵＫＯＯＡ），為了向石油業(yè)界介紹有關(guān)玻璃鋼的知識(shí)，推廣應(yīng)用這種新型材料，專門編寫了一本專論“玻璃鋼石油平臺(tái)應(yīng)用入門”。因此，在前些年內(nèi)，近海石油平臺(tái)工程玻璃鋼的應(yīng)用，已獲得了很大的進(jìn)展。例如，Ｃonoco石油平臺(tái)的貯油罐，英國(guó)石油總公司Ｄunbar近海石油平臺(tái)的原油引油管，飛利浦石油公司Ｊudy平臺(tái)用的冷卻液管道和原油管道等，均已采用玻璃鋼材料制成。其中英國(guó)石油總公司，原來(lái)使用兩條碳鋼材質(zhì)的石油引油管，投資費(fèi)用約達(dá)１５０萬(wàn)英磅，而改用玻璃鋼管后，其投資費(fèi)用僅為４０萬(wàn)英磅。
一些成功的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)疑將對(duì)玻璃鋼在近海石油平臺(tái)的應(yīng)用，起到積極的推動(dòng)作用。
現(xiàn)舉幾個(gè)國(guó)外玻璃鋼海上石油平臺(tái)應(yīng)用如下∶
一、Ｄunbar海上石油平臺(tái)玻璃鋼應(yīng)用
據(jù)有關(guān)報(bào)道，Ｄunbar石油平臺(tái)用的玻璃鋼制品，系由英國(guó)Ｂalmoral集團(tuán)所制造。該集團(tuán)提供了有關(guān)的技術(shù)，將玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧管道，首次成功地應(yīng)用于近海石油引水管。據(jù)悉，這種環(huán)氧玻璃鋼管道均裝配在接近海底的部位。與碳鋼材質(zhì)管道相比，它具有一個(gè)顯著的優(yōu)異性能，即重量輕，約可減輕４００％的材料重量。據(jù)計(jì)算，該油田的６０米引油管，若全部采用玻璃鋼制成，則可減輕重量約２００噸以上。其次，在耐腐蝕性能方面，玻璃鋼管也有其獨(dú)特的優(yōu)異性能。通常，水下引油管在接近海底部位的腐蝕情況較為嚴(yán)重，并且管道內(nèi)壁的腐蝕更為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的鋼質(zhì)引油管，往往在這些部位需要增加防腐層，并且必須進(jìn)行定期的檢查。另外，對(duì)于玻璃鋼水下引油管的檢測(cè)和維修，也比較簡(jiǎn)便。
玻璃鋼水下引油管的推廣應(yīng)用工作，已引起了許多部門的關(guān)注。英國(guó)ＳＬＰ工程公司、英國(guó)健康和安全委員會(huì)，及其歐洲委員會(huì)等，已列出一個(gè)共同開發(fā)的綜合性計(jì)劃，以進(jìn)行玻璃鋼引油管的研究和試制工作。性能檢測(cè)由英國(guó)的ＴＷＩ公司負(fù)責(zé)，并且準(zhǔn)備申請(qǐng)Ｌloyd船級(jí)社的許可證。這一計(jì)劃，內(nèi)容包括引油管的設(shè)計(jì)制造、樣管性能測(cè)試，以及申領(lǐng)許可證等。重點(diǎn)目標(biāo)是尋求既可降低玻璃鋼管道成本，又可適應(yīng)北海地區(qū)環(huán)境條件下，經(jīng)久耐用的玻璃鋼新型材料管道系統(tǒng)。
據(jù)悉，該種近海油田引油管，系采用纖維纏繞工藝制成，增強(qiáng)材料采用Ｅ玻璃纖維，基體樹脂采用不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂或環(huán)氧樹脂等的混合型樹脂。據(jù)該公司介紹，之所以采用這種混合型樹脂的方式，其目的，一是要獲得最佳的制品結(jié)構(gòu)性能；二是努力降低生產(chǎn)成本；三是可以減輕制品的重量約５０％左右。這類玻璃鋼海水引油管的壁厚，約為原來(lái)鋼質(zhì)管道的兩倍左右。
該項(xiàng)開發(fā)計(jì)劃，是由ＳＬＰ公司先制成為實(shí)樣尺寸的１／３的樣管及其管件，并經(jīng)過靜態(tài)和疲勞強(qiáng)度性能試驗(yàn)。其性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果表明，完全可以使用于近海石油平臺(tái)的引水管道系統(tǒng)。由于玻璃鋼海水引油管，具有耐腐蝕，重量輕，維修費(fèi)用低，容易安裝等優(yōu)點(diǎn)，已引起廣泛重視。
據(jù)悉，該公司已經(jīng)得到了工程設(shè)計(jì)許可證，并簽訂了４套玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的水下工程的合同每個(gè)合同的玻璃鋼管約50米左右，準(zhǔn)備裝備在哈密爾頓石油平臺(tái)。
其中兩套是內(nèi)徑為９００毫米的海水輸送管，一套是內(nèi)徑為７００毫米的石油原油輸送管，另一套是內(nèi)徑為７００毫米的海水輔助輸送管。由于該工程系統(tǒng)在北海的使用環(huán)境較為苛刻，因而根據(jù)用戶的要求，玻璃鋼引油管系統(tǒng)的使用壽命為２５年以上。根據(jù)對(duì)材料進(jìn)行性能測(cè)試結(jié)果預(yù)計(jì)，該玻璃鋼管道系統(tǒng)的使用壽命，將達(dá)６０年以上。
二、墨西哥石油平臺(tái)管道系統(tǒng)
除上述在北海地區(qū)，成功地應(yīng)用了玻璃鋼石油引油管道系統(tǒng)以外，墨西哥高爾夫石油平臺(tái)，也已采用了玻璃鋼管道，作為海水的輸送管道。據(jù)有關(guān)報(bào)道，該工程系由美國(guó)路易斯安娜州的Ｂaton Ｒouge特種塑料有限公司，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造，以及安裝等項(xiàng)工作。這種牌號(hào)為Ｆiberbond ２０-ＦＷ-ＨＶ的復(fù)合材料管道及其管件，由于使用效果較高，已在該地區(qū)內(nèi)推廣使用，并逐步被用戶所信賴。
這類玻璃鋼管道系統(tǒng)，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，以直徑為１５２毫米，長(zhǎng)度為１２.９米的玻璃鋼管為例，其重量約為９０.７公斤，而相同尺寸的鋼管重量，需３４５公斤。另外，玻璃鋼管道可采用特殊的連接方法，不需要采用像鋼管那樣加熱焊接方法，顯得更加方便安全。在耐腐蝕性能方面，玻璃鋼管道系統(tǒng)也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。例如，其外表面不需要像鋼管那樣進(jìn)行噴漆處理，可節(jié)省人力物力，而其內(nèi)表面可以采用Ｃ－薄紗增強(qiáng)的富樹脂層，對(duì)海水具有非常良好的耐腐蝕性能。實(shí)踐證明，玻璃鋼管道耐海水長(zhǎng)期腐蝕性能很好，并且其耐火性也比較理想。
該特種塑料公司，為高爾夫地區(qū)海上油田，共提供了４６０米的玻璃鋼管道，其直徑在５０-２５５毫米之間。共裝備三套海上石油管道系統(tǒng)，其中兩套管道系統(tǒng)是供生產(chǎn)使用，一套是備用管道系統(tǒng)。其制造成本較為便宜，約與碳鋼管道系統(tǒng)的成本大致相同，但比銅／鎳管道系統(tǒng)成本要降低７０％左右。據(jù)有關(guān)人士預(yù)計(jì)，今后世界石油產(chǎn)量的２５％將來(lái)自近海油田，因而其應(yīng)用前景將是十分廣闊的。
三、玻璃鋼在海上油田其他管件應(yīng)用
由于玻璃鋼材料具有許多優(yōu)異性能，因而在近海油田某些耐高壓部件，例如海底石油鉆探管道和上引原油管道之間的隔離閥門部件，原油管道的封閉閥門，以及高壓管道系統(tǒng)或箱體，以及某些高壓圓弧形石油輸送管道等方面，尤其在復(fù)合材料圓弧形管道方面，更加引起石油業(yè)界的廣泛關(guān)注。
據(jù)有關(guān)報(bào)道，Ｃonoco 公司早已于１９９４年就開始著手進(jìn)行一項(xiàng)玻璃鋼大弧度彎形管（ＣＣＴ）的研制開發(fā)計(jì)劃。該項(xiàng)計(jì)劃包括制造不同規(guī)格的大弧度彎形管，并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試。預(yù)計(jì)該計(jì)劃可對(duì)ＣＣＴ系統(tǒng)的安全性，以及重量，成本，經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)方面，進(jìn)行全面的綜合性評(píng)價(jià)。
玻璃鋼制品在石油工業(yè)的應(yīng)用，早已被用戶所認(rèn)識(shí)，潛在應(yīng)用市場(chǎng)很大。制作石油工業(yè)用玻璃鋼制品的常用增強(qiáng)材料，為杜邦公司的凱芙拉纖維、玻璃纖維或碳纖維等，基體材料通常采用Ｔeflon樹脂。
有關(guān)人士認(rèn)為，ＣＣＴ管道系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，將充分證明玻璃鋼材料具有許多鋼材所不具備的優(yōu)點(diǎn)。例如它的制造成本較為低廉，柔曲性能較好，并且使用壽命較長(zhǎng)，耐腐蝕性能較好等。
據(jù)悉，ＡＭＡＴ公司和Ｆiberspar公司，每家將生產(chǎn)５５００米的ＣＣＴ玻璃鋼管道，其中３０００米管道安裝在埃克森南海石油公司的海上油井試用。 這些ＣＣＴ玻璃鋼管道，采用Ｓ玻璃或Ｅ玻璃和芳綸纖維的混用增強(qiáng)材料，而環(huán)氧樹脂則是這些管道的首批基體樹脂。這批玻璃鋼管道的顯著特點(diǎn)，是每根管道的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并且其耐腐蝕性能較好，因而有利于油井的環(huán)境保護(hù)工作。
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