姜兴国(新疆耶路高特工贸有限公司,新疆 克拉玛依 834000)
关于油田地面管线应用橡胶软管的可行性探讨
姜兴国(新疆耶路高特工贸有限公司,新疆 克拉玛依 834000)
新疆油田是在我国的西北地区,高山与盆地相间,地势起伏大,油田的地面管线处所处的环境相当恶劣,夏天经常下暴雨,冬季气温极低,并且这个地区的腐蚀性特别严重。橡胶软管的柔韧性比较好,且不易被腐蚀、耐高温。本文通过新疆油田地面管线的具体工作情况,对两种不同规格的橡胶软管性能作出相应的测试,并对其结果展开论述,以探讨油田地面管线应用橡胶软管的可行性。
油田地面管线;橡胶软管;可行性
采用钢质地面管线很容易遭到腐蚀,为了解决这个问题,新疆油田近年来开始着重推广使用玻璃钢管线。但是,由于风城油田作业区发生的暴雨泥石流将玻璃管线的弊端暴露无遗,风城作业区遭受巨大损失。在这次灾害后,人们充分意识到使用玻璃管线的局限性,因此,急需发掘一种新型材料来替代玻璃钢管线,要求这种材料具有不易被腐蚀且有较好的柔韧性。橡胶软管刚好符合这一条件,并且在国防、化工等诸多领重要域都有广泛应用,并且橡胶软管在海洋输油管线中也有成功使用的先例。因此,橡胶材料是油田地面管线的最佳选择。
橡胶软管是一种高压复合管道[1],通常情况下,由橡胶内衬层、增强层、橡胶外覆层等三层结构材料组成,内衬层通常是耐油合成橡胶,增强层有两层到六层的钢丝缠绕其中,外覆层通常是耐油、耐磨、耐气候老化的合成橡胶[2]。组成橡胶软管的材料也决定了橡胶软管具有不易腐蚀、耐高压的优点,并且夏季耐高温暴雨的气候,冬季耐寒。
新疆油田位于我国的西北地区,深居内陆地区,远离海洋,并且新疆周围地区都是高山,阻隔潮湿气流到达,使这里形成了典型的大陆性气候,具有明显的四季划分,干湿季分明,昼夜温差大,有很强的紫外线。在春天的时候,有较大的风沙,但是降水量较少;夏天的时候温度较高,有伏旱,并且时常出现暴雨、冰雹等天气,还会出现大风天气。秋天比较凉快,但气温下降的比较快,并且有霜冻天气;冬季比较干燥,气温低。受大陆性气候以及地理环境的影响,这里夏季气温极高,最高气温能达到将近50℃;冬季气温极低,最低气温能达到零下40℃左右。在这个地区,降雨一般都是在夏季,其降雨的特点为时间短,强度大,并且伴有雷电,这种相对比较恶劣的气候条件是影响油田地面管线安全的主要原因。在本地区对地面橡胶软管造成威胁的主要影响因素是气温以及紫外线。根据橡胶软管的特性可知,它能够在本地区极端低温以及极端高温的情况下正常工作,而其他材质的非金属类的地面管线并不能满足本地区极低温的要求。并且橡胶软管的外覆层使用的是耐高温橡胶,这使得橡胶软管即使面临短时间内在太阳下曝晒,也不会出现老化的问题。所以,使用橡胶软管做油田的地面管线能够满足这个地区的气象要求。
地形条件也是影响油田地面管线使用情况的重要影响因素。新疆油田大部分位于盆地地区,在河道与沟谷的地段以河流侵蚀阶地与河漫滩为主,地形变化复杂,起伏大,地表植被大多数是牧草。在这种地质条件下,极易发生塌方事件,特别是当夏季到来时,这个地区多暴雨,经常发生塌方和泥石流等自然灾害。如果油田地面管线使用材质为玻璃钢管线或者钢质管线很容易发生脆断的问题,但是与此相比,橡胶软管的管体具有较好的韧性,具有较强的承压能力,更适合在这种地质条件下作业。从理论上讲,使用这种橡胶软管,也会减少类似塌方这种事故的发生。除此之外,橡胶软管的单根长度可以根据实际需要而调整,接头数量比较少,也比较适合在这种地质条件下作业。从理论上来说,它能够缩短施工周期、降低劳动强度,同时还能带来比较客观的经济效益以及社会效益。
在新疆地区,油层水普遍偏酸性,多属Ca C12型,矿化度普遍偏高。因此具有一定的腐蚀性。如果使用材质为钢的管线,极易被腐蚀,更换管线的频率比较高。但是橡胶软管具有很好的耐酸、碱、盐的特性,这些导致腐蚀的因素从理论上将并不会使橡胶软管受到腐蚀。
目前使用橡胶软管作为油田地面管线并没有具体的成功案例,因此,需要通过实验的方式对其性能进行检测。以其他非金属管的相关行业标准,重点对橡胶软管的承压性能、密封性能、抗弯曲性能和抗外压性能做了相应的考查。在本次实验中,选取了两种规格的橡胶软管进行实验检测,并记录好相应的检测结果。通过检测结果可以看出,这两种规格的橡胶软管整体的性能都比较好,当抗内压达到三倍的情况下依然能够正常工作,在两倍压力的情况下,管体并没有发生泄漏问题,并且在极低温度下,也没有发生冻裂,并且依然保持着良好的性能。
总而言之,由于橡胶软管具不易耐腐蚀、耐高压,具有较好的弹性,并且能够在极低温度以及极高温度下使用,具有较好的性能,相关的实验结果也表明,使用橡胶软管做油田地管线具有可行性。
[1]王传明,张厚宇,贺新刚.大口径高压钢丝缠绕橡胶软管的设计开发[J].煤矿现代化,2013(2):62-64.
[2]王维相.国内外橡胶软管工业现状和发展趋势[J].橡胶工业,2000(2):117-121.
姜兴国,(1960-)男,山东,研究生,高级工程师,研究方向:石油工程管理