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摘 要：从目前国内石油储量和发展远景看，海洋石油的开采将成为石油产量最重要的增长极，但海洋石油开釆高投入的弊端日益显现。如何降低海洋石油开采的成本，是海洋工程界面临的一个迫切问题。钢骨架塑料复合管（以下简称钢塑管）是近几年新兴的管材之一，具有工程造价低、安装简单、使用范围广等特点。它兼具塑料管和钢管的优点，为海洋石油平台新建和更换管道开辟了一条新途径，具有较大的经济效益和社会效益。目前钢塑管已经在渤中南油田、锦州油田等油田项目中使用。本文着重介绍钢塑管在海洋石油平台中的应用情况。
关键词：钢骨架塑料复合管；海洋石油平台；应用
1 钢骨架塑料复合管简介
防腐一直是传统的管道工业面临的一大难题，业界也在孜孜不倦的研究新材料，生产新管材，整个20世纪，不锈钢管、铜镍管、玻璃钢管和衬塑管道等管材层出不穷，这些管材具备良好的防腐能力，但是，无一例外的，摆脱不了成本偏高的缺点。当前，化学建材已发展成为我国第四大类建筑材料，以塑代钢，大力推广新型化学建材管道已成为现代工业发展的需要。普通塑料管道逐渐有了较大发展，其重量轻、耐腐蚀、流阻小，安装方便，但是强度不足是其致命伤，另外，刚性、抗冲击性，且线膨胀系数较大，抗蠕变性能也较差，不能满足石油化工行业的特殊需要。
钢骨架塑料复合管（见图1）在兼顾各种管材的优点的同时，克服了造价高、工艺复杂等各种缺点。它是以孔网型钢骨架为框体，内外双层高密度聚乙烯塑料复合，一次挤塑成型的新型绿色管道。钢骨架塑料复合管既具有金属管的坚硬、刚直不易变形、耐热、耐压、抗静电等优点，又具有塑料管的质轻、耐腐蚀、不生锈、不易产生垢渍、管壁光滑、保温性能好、卫生无毒、施工简易、维修方便、使用寿命长等优点。目前可知，国内部分厂家已尝试采用其他类型塑料，对该种管道性能进一步提升，更加增大了该材料的适用范围和空间。
2 钢骨架塑料复合管性能研究
为了更直观的表达，我们取合作厂商“华创天元”公司提供的数据与其他材料的实验对比数据来说明钢骨架塑料复合管的性能参数。
2.1 长期静液压强度
美国芝加哥BROUTMAN实验室依据ASTMD2837、D1598和D1599标准对钢骨架塑料复合管进行的长期静液压强度测试结果表明，在23℃/60℃/80℃下，钢骨架塑料复合管的抗蠕变能力和破坏强度远远高于同尺寸的纯塑料管。
2.2 抗快速开裂和抗环境应力开裂性能
在钢骨架塑料复合管产品中，由于环形钢丝网的存在，复合管径向承载能力大大提高，从而改善了复合管塑料管壁部分的抗快开裂、环境应力开裂性能。委托比利时BECETEL管材管件研究中心依照ISO13477（S4实验）标准对DN150钢骨架塑料复合管进行的抗快速开裂性测试结果表明，钢骨架塑料复合管具有优异的抗快速开裂性能。
2.3 耐冲击性和尺寸稳定性
钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种塑料管材。同时网状钢骨架本身的结构特征，又使复合管在轴向保留了适度的柔性，因此，该管材具有刚柔并济的特点。由于该管材具有的以上优点，不仅运输和安装方便，而且能够有效承受土层沉降或滑移、地表车辆等造成的纵向载荷，运行可靠性良好。
2.4 耐腐蚀性能和耐磨损性能
钢骨架塑料复合管选取用的进口高密度聚乙烯，是一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。
2.5 内壁光滑，输送阻力小
钢骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面比钢管内壁更光滑，绝对粗糙度为0.01mm，而钢管内表面的绝对粗糙度为0.2mm，同等条件下的输送量比钢管高约30%。同时管材内壁光滑耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行节能效果明显。
3 钢骨架塑料复合管与其他海洋石油工业常用管材的性能比较
通过表4中各项指标的比较，我们可以看出，钢骨架塑料复合管在各项性能指标上都显示出了很大的优势，尤其在低压状态下，综合性能明显优于其它几种常用管材：在材料强度、保温性能等方面明显优于玻璃钢管线；在耐腐蚀性、重量（施工难度）等方面明显优于普通碳钢管线；在保温性能、成本等方面明显优于不锈钢/铜镍管线，是实现安全和低成本运营的优质管材。随着技术研究的不断深入，各种复合材料的引入，钢骨架塑料复合管的性能仍然具有相当大的发展空间，是一种发展潜力十分巨大的管道材料。
4 钢骨架塑料复合管应用现状和前景展望
钢骨架塑料复合管以其优异的性能和低廉的成本，已在陆地工程建设中应用越来越广泛，目前已形成如下三个行业标准系列用于指导工程应用：
4.1 中华人民共和国化工行业标准
工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件HG/T3690～3691
4.2 中华人民共和国城镇建设行业标准
燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件CJ/T125～126
4.3 中华人民共和国城镇建设行业标准
给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件CJ/T123～124
截至目前，该种管道已成功的应用于以下系统：各类无机化工及有机化工制造业、石油化工、化肥、农药、制药、化学、矿山、橡胶塑料等行业输送腐蚀性气体、液体的工艺管道及排污管道；纺织、印染、造纸业的腐蚀性介质管道；油、气田的含油污水、气田污水、油气混合物、油井集输管道及二次、三次采油集输工艺管道；西气东输管道；市政工程的城市建筑给排水、饮用水、消防管道（仅限于地埋管）、热网回水、天然气、燃气输送管道；农业用深井管、滤水管、排水管、灌溉给水管道；造船业的船上给排水管道、污水管道、压舱水管、通风管道；海洋输送业的海水淡化工厂、海边电厂、海港城市的海水输送、海底管线及光缆（电缆）护套管道等；高速公路埋地排水管道、光电缆输导管道、铁路沿线输水管道以及其它要求强度较高、耐腐蚀管道。
钢骨架塑料复合管在海洋石油领域的应用从2002年才刚刚开始，在渤中34-1等平台的污水系统中使用的此类管线，表現出了良好的性能。由于其良好的表面光滑度，使其很少由于污物的淤积造成管线的堵塞，比原来的碳钢管线表现要优越很多。
参考文献
[1]王俊良，赵勤宽钢骨架类复合管解决管道腐蚀问题的可行性分析华创天元实业发展有限责任公司
[2]王伟，张明月钢骨架塑料复合管推广应用与前景展望大庆油田有限责任公司第六釆油厂规划设计研究所
关键词：钢骨架塑料复合管；海洋石油平台；应用
1 钢骨架塑料复合管简介
防腐一直是传统的管道工业面临的一大难题，业界也在孜孜不倦的研究新材料，生产新管材，整个20世纪，不锈钢管、铜镍管、玻璃钢管和衬塑管道等管材层出不穷，这些管材具备良好的防腐能力，但是，无一例外的，摆脱不了成本偏高的缺点。当前，化学建材已发展成为我国第四大类建筑材料，以塑代钢，大力推广新型化学建材管道已成为现代工业发展的需要。普通塑料管道逐渐有了较大发展，其重量轻、耐腐蚀、流阻小，安装方便，但是强度不足是其致命伤，另外，刚性、抗冲击性，且线膨胀系数较大，抗蠕变性能也较差，不能满足石油化工行业的特殊需要。
钢骨架塑料复合管（见图1）在兼顾各种管材的优点的同时，克服了造价高、工艺复杂等各种缺点。它是以孔网型钢骨架为框体，内外双层高密度聚乙烯塑料复合，一次挤塑成型的新型绿色管道。钢骨架塑料复合管既具有金属管的坚硬、刚直不易变形、耐热、耐压、抗静电等优点，又具有塑料管的质轻、耐腐蚀、不生锈、不易产生垢渍、管壁光滑、保温性能好、卫生无毒、施工简易、维修方便、使用寿命长等优点。目前可知，国内部分厂家已尝试采用其他类型塑料，对该种管道性能进一步提升，更加增大了该材料的适用范围和空间。
2 钢骨架塑料复合管性能研究
为了更直观的表达，我们取合作厂商“华创天元”公司提供的数据与其他材料的实验对比数据来说明钢骨架塑料复合管的性能参数。
2.1 长期静液压强度
美国芝加哥BROUTMAN实验室依据ASTMD2837、D1598和D1599标准对钢骨架塑料复合管进行的长期静液压强度测试结果表明，在23℃/60℃/80℃下，钢骨架塑料复合管的抗蠕变能力和破坏强度远远高于同尺寸的纯塑料管。
2.2 抗快速开裂和抗环境应力开裂性能
在钢骨架塑料复合管产品中，由于环形钢丝网的存在，复合管径向承载能力大大提高，从而改善了复合管塑料管壁部分的抗快开裂、环境应力开裂性能。委托比利时BECETEL管材管件研究中心依照ISO13477（S4实验）标准对DN150钢骨架塑料复合管进行的抗快速开裂性测试结果表明，钢骨架塑料复合管具有优异的抗快速开裂性能。
2.3 耐冲击性和尺寸稳定性
钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种塑料管材。同时网状钢骨架本身的结构特征，又使复合管在轴向保留了适度的柔性，因此，该管材具有刚柔并济的特点。由于该管材具有的以上优点，不仅运输和安装方便，而且能够有效承受土层沉降或滑移、地表车辆等造成的纵向载荷，运行可靠性良好。
2.4 耐腐蚀性能和耐磨损性能
钢骨架塑料复合管选取用的进口高密度聚乙烯，是一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。
2.5 内壁光滑，输送阻力小
钢骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面比钢管内壁更光滑，绝对粗糙度为0.01mm，而钢管内表面的绝对粗糙度为0.2mm，同等条件下的输送量比钢管高约30%。同时管材内壁光滑耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行节能效果明显。
3 钢骨架塑料复合管与其他海洋石油工业常用管材的性能比较
通过表4中各项指标的比较，我们可以看出，钢骨架塑料复合管在各项性能指标上都显示出了很大的优势，尤其在低压状态下，综合性能明显优于其它几种常用管材：在材料强度、保温性能等方面明显优于玻璃钢管线；在耐腐蚀性、重量（施工难度）等方面明显优于普通碳钢管线；在保温性能、成本等方面明显优于不锈钢/铜镍管线，是实现安全和低成本运营的优质管材。随着技术研究的不断深入，各种复合材料的引入，钢骨架塑料复合管的性能仍然具有相当大的发展空间，是一种发展潜力十分巨大的管道材料。
4 钢骨架塑料复合管应用现状和前景展望
钢骨架塑料复合管以其优异的性能和低廉的成本，已在陆地工程建设中应用越来越广泛，目前已形成如下三个行业标准系列用于指导工程应用：
4.1 中华人民共和国化工行业标准
工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件HG/T3690～3691
4.2 中华人民共和国城镇建设行业标准
燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件CJ/T125～126
4.3 中华人民共和国城镇建设行业标准
给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管、管件CJ/T123～124
截至目前，该种管道已成功的应用于以下系统：各类无机化工及有机化工制造业、石油化工、化肥、农药、制药、化学、矿山、橡胶塑料等行业输送腐蚀性气体、液体的工艺管道及排污管道；纺织、印染、造纸业的腐蚀性介质管道；油、气田的含油污水、气田污水、油气混合物、油井集输管道及二次、三次采油集输工艺管道；西气东输管道；市政工程的城市建筑给排水、饮用水、消防管道（仅限于地埋管）、热网回水、天然气、燃气输送管道；农业用深井管、滤水管、排水管、灌溉给水管道；造船业的船上给排水管道、污水管道、压舱水管、通风管道；海洋输送业的海水淡化工厂、海边电厂、海港城市的海水输送、海底管线及光缆（电缆）护套管道等；高速公路埋地排水管道、光电缆输导管道、铁路沿线输水管道以及其它要求强度较高、耐腐蚀管道。
钢骨架塑料复合管在海洋石油领域的应用从2002年才刚刚开始，在渤中34-1等平台的污水系统中使用的此类管线，表現出了良好的性能。由于其良好的表面光滑度，使其很少由于污物的淤积造成管线的堵塞，比原来的碳钢管线表现要优越很多。
参考文献
[1]王俊良，赵勤宽钢骨架类复合管解决管道腐蚀问题的可行性分析华创天元实业发展有限责任公司
[2]王伟，张明月钢骨架塑料复合管推广应用与前景展望大庆油田有限责任公司第六釆油厂规划设计研究所