1、深海管道保溫和防護(hù)技術(shù)簡要介紹目錄（三）氣凝膠/真空板絕熱（四）管道防護(hù)（一）SPU/GSPU保溫（二）多層 PP 保溫海底管道保溫及面臨問題海底管道保溫及面臨問題雙層鋼管保溫單層鋼管保溫面臨問題 防腐 防水/絕熱 抗壓 壽命 深海管道保溫 深海環(huán)境的溫度、壓力、海水流速等與表層海水不同，因而具有其獨特的環(huán)境特性。 深海惡劣的服役環(huán)境對保溫材料提出了更高的要求，因此海底管道的保溫材料必須具有如下性能：導(dǎo)熱系數(shù)小；耐高靜水壓的能力以及在長時間服役條件下保持良好的性能；施工方便；足夠強度抵抗預(yù)制和敷設(shè)過程中各種載荷的能力和耐腐蝕能力。 深水海管常用復(fù)合聚氨酯（SPU）、玻璃微珠復(fù)合聚氨酯（GSPU

2、）、多層聚丙烯復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)以及氣凝膠、真空絕熱等進(jìn)行保溫。復(fù)合聚氨酯（SPU） 復(fù)合聚氨酯是指在聚氨酯塑料中添加空心聚合物形成的保溫涂層，該類型保溫涂層可適用的最大水深在250米左右。長期最大使用溫度為100。 制備復(fù)合聚氨酯（SPU）所需的主要原料為多異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、硫化劑、偶聯(lián)劑及其它助劑等。 玻璃微珠復(fù)合聚氨酯（GSPU）是指在聚氨酯塑料中添加直徑約30100微米的空心玻璃微珠（壁厚幾個微米）形成的保溫涂層，該類型保溫涂層可適用的最大水深在3000米左右。長期最大使用溫度為100。 SPU/GSPU 管道保溫生產(chǎn)流程圖SPU/GSPU保溫 聚氨酯系列保溫產(chǎn)品主要性能產(chǎn)品實心聚氨

3、酯聚氨酯復(fù)合涂層體系SPUGSPU涂敷方法模制模制模制最高工作溫度（）100110110最大工作水深（m）30002503003000密度（kg/m3）1150700780850導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）0.1950.100.120.1450.165比熱（J/kg.k）180017001700主要用途管道補口平管、立管、補口平管、立管、補口 深水保溫材料常規(guī)性能參數(shù)序號檢驗項目序號檢驗項目序號檢驗項目1導(dǎo)熱系數(shù)8彈性模數(shù)15抗壓模量2吸水率9熱膨脹系數(shù)16硬度3流體靜力強度10玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度17附著力4比熱11固化放熱量18陰極剝離5密度12沖擊強度19熱老化-水中和空氣中6拉伸性能13耐熱沖擊2

4、0單軸壓縮蠕變7屈服強度/斷裂強度1410%應(yīng)變時的抗壓強度21流體靜力蠕變多層 PP 保溫 聚丙烯系列保溫產(chǎn)品主要性能產(chǎn)品性能實心聚丙烯發(fā)泡聚丙烯玻璃微珠復(fù)合聚丙烯涂敷方法擠出擠出擠出最高工作溫度（）140120140最大工作水深（m）3000以上6003000密度（kg/m3）900650750670820導(dǎo)熱系數(shù)（W/mk）0.210.15-0.180.15 0.18比熱（J/kg.k）200016801700主要用途平管/立管/補口平管/立管/補口平管/立管/補口氣凝膠/真空板絕熱氣凝膠的納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使之具有極低的熱傳導(dǎo)。它在常溫常壓下熱導(dǎo)率為，。它可廣泛用于國防軍工、飛機、潛艇、

5、石油運輸、冶金、化工等工業(yè)管道及汽車、家用保溫隔熱。液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合，形成凝膠，然后將凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中干燥，并經(jīng)過加熱和降壓，形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。制備一般可分為三個步驟：即形成有機凝膠、超臨界干燥和炭化。其中有機凝膠的形成可得到具有三維空間網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)凝膠；超臨界干燥可以維持凝膠的織構(gòu)而把孔隙內(nèi)的溶劑脫除；炭化使得凝膠織構(gòu)強化，增加了機械性能，并保持有機凝膠織構(gòu)。 SiO2氣凝膠模型 SiO2氣凝膠制備工藝過程 氣凝膠試件 石棉 玻璃棉珍珠巖無堿玻璃纖維180C, 6” 管氣凝膠1035020405010相同熱特性下的保溫材料厚度比較(mm)氣凝膠聚氨酯泡沫 2mm10mm 厚度的覆蓋層氣凝膠/納米孔絕熱立管和管道渦激振動抑制： 目前有多種形式的海洋工程結(jié)構(gòu)物用于海底油氣資源的勘探和開發(fā)，但無論采用何種類型的結(jié)構(gòu)物，都需要立管的參與，完成輸油、采油、鉆探、注水等重要功能。 處于海洋環(huán)境中的立管，在水流作用下會產(chǎn)生渦激振動（Vortex Induced Vibration，簡稱VIV），VIV會加速立管的疲勞損傷，導(dǎo)致立管斷裂。 相比于淺水區(qū)，深水環(huán)境中的立管更易產(chǎn)生渦激振動，因此采用合適的裝置抑制立管的渦激振動，降低其對立管的危害，對深海油氣資源的勘探開發(fā)有著深遠(yuǎn)的意義。管道防護(hù) 重要參數(shù)：1) 頭數(shù)2) 列板高度3）螺距專用原材料的