碳纖維復(fù)合材料在海洋油田開發(fā)中具有明顯的重量輕、耐用、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn):1500m水深鉆井平臺,其鋼纜質(zhì)量達(dá)到6500t左右兩側(cè),給鉆井平臺帶來了巨大的負(fù)荷,增加了平臺的建設(shè)成本。此外,鋼材在海水中的耐腐蝕性較差,導(dǎo)致鉆井平臺鋼系統(tǒng)和管道的平均工作壽命僅為2-3年。纖維輸油管廠家力豹膠管給大家講講碳纖維復(fù)合材料在海洋領(lǐng)域中的應(yīng)用。
碳纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、模量大、耐腐蝕性強(qiáng)、抗疲勞損傷性能優(yōu)異、維修方便、抗沖擊性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小、重量輕、無浮力等特點(diǎn),密度僅為普通鋼的1/4。如果用碳纖維復(fù)合材料代替部分鋼材,將大大降低鉆井平臺的負(fù)荷,節(jié)約平臺的施工成本。
目前,碳纖維復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于深海石油平臺的結(jié)構(gòu)部件,如臍帶管加固桿、錨定系統(tǒng)電纜、采油立管、柔性立管等,可作為油田鉆井平臺中的抽油桿、儲(chǔ)罐、海底輸油管、甲板等部件。由于管道外的海水壓力和管道內(nèi)的壓力不平衡,抽油桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)容易導(dǎo)致材料疲勞斷裂,這可以用碳纖維復(fù)合材料解決;碳纖維復(fù)合材料制成的電纜可用于3000深度的開采m上述深海作業(yè)平臺,耐腐蝕性極佳,工作壽命可達(dá)25年。
深海開采用碳纖維復(fù)合材料制造工藝,分為拉擠壓成型工藝和濕繞組工藝。拉擠壓成型方法一般用于普通管道和連接管。繞組法通常用作儲(chǔ)罐和壓力容器的表面,也可用于各向異性的柔性管道,其中碳纖維復(fù)合材料以特定的角度纏繞在裝甲層中。碳纖維復(fù)合材料的連續(xù)抽油桿是一種類似于薄膜的帶狀結(jié)構(gòu),具有良好的靈活性。碳纖維抽油桿的使用可以顯著提高油量,降低電機(jī)的負(fù)荷,比鋼抽油桿更節(jié)能。碳纖維復(fù)合材料抽油桿比鋼抽油桿更耐疲勞,更耐腐蝕,更適合海底油田的發(fā)展。