深海管道保温材料现状.pdf

2010年
技术5设為
2010
第6期
ipeline Technique and Equipment
6
深海管道保温材料现状
蒋晓斌,相政乐,张晓灵,杜宝银,杨加栋
中海油能源发展管道工程分公司,天300452
摘要:简要讨论深海环境和深水海底管道保温材料的性能特点,主要介绍目前根据深海特殊的服
役环境通常选用的聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂、气凝胶以及相变储能材料等保温材籵。介绍了这几种保
温材料的密度、导热系数、吸水率等基本物理参数,适用的管道保温结构方式、海水深度以及长期服役
温度。最后,列举国内外海底管道保温材籵工程应用实例,可以看出聚氪酯和聚丙烯聚合物材料是目
前海底管道最主要的保温材料。
关键词:深海管道;保温材;聚丙姉;聚氪酯;气凝胶
中图分类号:1TE973文献标识码:A文章编号:1004-9614(2010)06-0047-04
Present Situation of Thermal Insulation Material for Deepwater Pipeline
JIANG Xiao-bin, XIANG Zheng-e, ZHANG Xiao-ling, DU Bao-yin, YANG Jia-dong
(CNOOC Energy Technology Service Pipe Engineering Co., Tlanjin 300452, China
Abstract: The deep ocean environment and the performanee characteristics of thermal insulation material for deepwater pipe
line are discussed. Some thermal insulation materials, such as polypropylene, polyurethane, epoxy resin, aerogel and phase change
materials are introduced. Density, thermal conductivity and water absorption of thermal insulation materials are also introduced
The types of insulation s, een qualifie or onii r th emperatures and depth rating of the nsulation
materials are also discussed. Nowadays the polyurethane and pol propylene polymer materials are the most important thermal insu
lation materials for deepwater pipeline according to the project application
Key words: deepwater pipeline; thermal iusulation material; polypropylene; polyurethane; aerogel
0引言
保温材料性能要求
随着海洋油气开采范围的日益扩大,陆上以及浅
深海环境的温度、压力、溶解氧、pH值、含盐量
海油气资源的日趋枯竭,深海油气开发已经成为石油海水流速等因素与表层海水环境不同,因而具有其独
工业的热点和前沿。“深海”这个概念随着时代的发特的环境特性2。
展不断变化,同时在各个国家也不相同。根据国际公1.1温度
认的标准,水深300m以内为浅水,300m以上为深
温度在海面下最初300m时下降速度很快,再向
水,超过1500m则为超深水。目前,也有少数国家是下到1000m温度下降速度减小。低于这个深度,温
以500m为限,超过1500m称为超深水
度几乎恒定在冰点上下几℃范围内。在4000m深水
海底管线将在海洋冷水环境中,承受一定水深的层,不同海洋的温度分布趋于均匀,整个大洋的水温
静压力,对原油(气)进行输送。对一些较高稠度的原差不超过3℃.
油(如含蜡、含胶质等高凝点原油),在管输过程中,若1.2压力
不采取特殊措施,当油温降低到一定值时,会陆续析
静水压力每下降100m增加1MPa,这只是在海
出高分子量及低分子量的蜡组分,原油黏度增大,流水温度、盐度和海水密度不变时成立。实际上在不同
动性变差,或在高压长距离输送天然气条件下,使得海域,这些因素变化程度是不同的。如果需要知道某
天然气水合物以似松散冰的固态形状析出,严重时导处的确切压力,必须实际测量或根据温度和盐度梯度
致管道堵塞等,造成生产事故发生。因此,需对海底的详细数据计算。
管线进行有效的保温处理,以保证管线的正常运行。
1.3洋流速度
通常,海洋深层和近海底的洋流要比表面洋流缓
收稿日期:2009-12-21收修改日期:2010-06-06
慢。根据美国的测试数据,百慕大附近350m深洋流