一种油田用玻璃钢管外保温层结构的制作方法
【技术领域】
:
[0001]本发明涉及管道外保温层技术领域，具体涉及一种适用于油田用输送原油、水介质的油田用玻璃钢管外保温层结构。
【背景技术】
:
[0002]近年来随着油田介质环境的日益苛刻，基于非金属管材在油田防腐中的优势，采油、采气、集输、注水等工程应用中选用合适的非金属管材已成为目前管道防腐的一个重要的发展方向。耐腐蚀性能优良的玻璃钢管是目前油田集输用非金属管线中用量最大的一种，主要应用于输送油、水等介质。玻璃钢管道通常采用埋地铺设，有时为了适应北方地区冬季的寒冷气候，需要在玻璃钢管道外部增加保温材料。目前应用最多的是硬质聚氨酯泡沫保温材料，由于其最外层多采用黄颜色的聚乙烯保护壳，因此也俗称为“黄夹克”。
[0003]服役过程中的玻璃钢管道的失效形式主要有接头渗漏和管体渗漏，除非存在严重的质量问题、安装施工不当、或是严重超压服役等造成管体或是接头损伤，否则不会出现管体破裂、螺纹接头分离等严重的失效形式。目前广泛应用的“黄夹克”使用闭孔型的硬质聚氨酯发泡保温材料，泡沫层本身不吸水、也无法形成液体通道。因此若出现管体渗漏，液体介质会聚集在管体和泡沫层之间的缝隙内，沿着管道长度方向渗透至接头处的保温层补口位置，由于补口处的泡沫层同管体的泡沫层不连续，而且补口处使用“热缩带”包覆，这也就造成了黄色聚乙烯层的不连续性，最终，渗漏出的液体介质会从临近的补口处渗出。因此对于传统“黄夹克”保温层的玻璃钢管道而言，难以通过目测确定其失效位置，目前只能根据地表可见的渗漏液体确定开挖位置，进而找到液体流出的接头，但是在去除保温层之前，依然无法准确找到管体或是接头的漏点，这就严重影响了抢修速度，增加了维修费用，也给油田的安全生产和周边的自然环境带来隐患。
【发明内容】
:
[0004]本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供了一种油田用玻璃钢管外保温层结构，此保温层不仅具有传统保温层的保温效果，同时当管体发生渗漏时，易于确定管体失效位置。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现:
[0006]—种油田用玻璃钢管外保温层结构，包括由内至外依次设置的玻璃钢管道、保温层以及保护壳；其中，保温层选用开孔型硬质发泡材料制成，且在开孔型硬质发泡原料中添加有水溶性显色剂，保护壳采用无色透明的材料制成。
[0007]本发明进一步的改进在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质聚氨酯发泡材料。
[0008]本发明进一步的改进在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质聚氯乙烯泡沫材料。
[0009]本发明进一步的改进在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质酚醛泡沫材料。
[0010]本发明进一步的改进在于:水溶性显色剂选用无水硫酸铜粉末、高锰酸钾粉末或水溶性染料。
[0011]本发明进一步的改进在于:保护壳采用无色透明热塑性塑料制成。
[0012]本发明进一步的改进在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚乙烯。
[0013]本发明进一步的改进在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚氯乙烯。
[0014]本发明进一步的改进在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚丙烯。
[0015]相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果:
[0016]本发明提供的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其玻璃钢管体外部的保温层材料使用开孔型硬质发泡材料，其中混有水溶性显色剂，泡沫材料外部包覆无色透明的保护壳。开孔结构使保温层内部形成各方向连续的通道，若管体发生渗漏，输送介质可沿着保温层内部的通道扩散至外部保护壳下部，而且在扩散过程中介质与通道内部的显色剂相遇，介质中所含的水分使显色剂显色，由于保护壳无色透明，因此，肉眼可见保温层内部的颜色变化，从而定位失效位置。
【附图说明】
:
[0017]图1为本发明一种油田用玻璃钢管外保温层结构的主视图。
[0018]图2为本发明一种油田用玻璃钢管外保温层结构的左视图。
[0019]其中，I为玻璃钢管道，2为保温层，3为保护壳。
【具体实施方式】
:
[0020]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0021]如图1所示，本发明一种油田用玻璃钢管外保温层结构，包括由内至外依次设置的玻璃钢管道1、保温层2以及保护壳3 ;其中，保温层2选用开孔型硬质发泡材料制成，且在开孔型硬质发泡原料中添加有水溶性显色剂，保护壳3采用无色透明的材料制成。
[0022]其中，开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质聚氨酯发泡材料、开孔型硬质聚氯乙烯泡沫材料或开孔型硬质酚醛泡沫材料。本发明选用的开孔型硬质发泡材料能够满足管道实际应用要求的保温功能，并且保温层内部形成各方向连续的通道，若管体发生渗漏，输送介质可沿着保温层内部的通道扩散至外部保护壳下部。
[0023]其中，水溶性显色剂选用无水硫酸铜粉末、高锰酸钾粉末或水溶性染料。本发明选用的水溶性显色剂不与发泡材料的原料及保温泡沫发生化学反应，并可在发泡过程中均匀分散在保温层内，当管体发生渗漏时，介质扩散至保温层，开孔内的显色剂同介质中的水分相遇，发生物理或化学反应使其临近区域的保温层颜色发生肉眼可见的明显变化。
[0024]其中，保护壳3采用无色透明热塑性塑料制成。无色透明热塑性塑料为低密度的聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯。由无色透明热塑性塑料制成的外保护壳具有必要的机械强度，以保护保温层免受外力损伤，其无色透明的特性使得可以肉眼观察到保温层的颜色变化。
[0025]实施例:
[0026]I)含有显色剂的开孔型硬质发泡材料的制备
[0027]将由45g多亚甲基多苯基多异氰酸酯与1g无水硫酸铜粉组成的A组份，与10g聚酯多元醇、20g聚乙二醇，Ig硅油，0.2g二月桂酸二丁基锡、0.1g三亚乙基二胺、6.5g水组成的B组份混合发泡成型。
[0028]成型的泡沫性能如下:密度45Kg/m3、发泡乳白时间18s、不粘手时间66s、开孔率52%、吸水率3%，满足标准SY/T 6769.1-2010《非金属管道设计、施工及验收规范第I部分:高压玻璃纤维管线管》中5.3节的相关要求。同时由于泡沫层的开孔通道中含有无水硫酸铜，当其遇到含水介质时，会转变为五水合硫酸铜或是硫酸铜水溶液，呈现出鲜艳的蓝色。
[0029]2)保护壳的制备
[0030]选用无色透明的低密度聚乙烯原料，挤塑成型。因成型后的保护壳无色透明，因此可见其下的发泡材料显色。
[0031]3)管道外保温层的制备
[0032]采用上述的发泡材料配方和保护壳原料，使用现有的“黄夹克”生产设备和工艺，如:采用“一步法工艺”，由塑料挤出机通过横机头挤出熔融状态的外壳原料，并通过水冷内压定径套定径，制出薄壁塑料管。玻璃钢管由送进机推进，穿过横机头中心孔，并对挤出的塑料管起牵引作用。在玻璃钢管与塑料管之间密封的环形空间内喷灌泡沫料，并在其中发泡，最后经水冷却定型。
【主权项】
1.一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:包括由内至外依次设置的玻璃钢管道(1)、保温层(2)以及保护壳(3);其中，保温层(2)选用开孔型硬质发泡材料制成，且在开孔型硬质发泡原料中添加有水溶性显色剂，保护壳(3)采用无色透明的材料制成。2.根据权利要求1所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质聚氨酯发泡材料。3.根据权利要求1所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质聚氯乙烯泡沫材料。4.根据权利要求1所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:开孔型硬质发泡材料为开孔型硬质酚醛泡沫材料。5.根据权利要求1所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:水溶性显色剂选用无水硫酸铜粉末、高锰酸钾粉末或水溶性染料。6.根据权利要求1所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:保护壳(3)采用无色透明热塑性塑料制成。7.根据权利要求6所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚乙烯。8.根据权利要求6所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚氯乙烯。9.根据权利要求6所述的一种油田用玻璃钢管外保温层结构，其特征在于:无色透明热塑性塑料为低密度的聚丙烯。
【专利摘要】本发明公开了一种油田用玻璃钢管外保温层结构，包括由内至外依次设置的玻璃钢管道、保温层以及保护壳；其中，保温层选用开孔型硬质发泡材料制成，且在开孔型硬质发泡原料中添加有水溶性显色剂，保护壳采用无色透明的材料制成。本发明提供的油田用玻璃钢管外保温层结构中，开孔结构使保温层内部形成各方向连续的通道，若管体发生渗漏，输送介质可沿着保温层内部的通道扩散至外部保护壳下部，而且在扩散过程中介质与通道内部的显色剂相遇，介质中所含的水分使显色剂显色，由于保护壳无色透明，因此，肉眼可见保温层内部的颜色变化，从而定位失效位置。
【IPC分类】F16L59/04, F16L59/10
【公开号】CN105020542
【申请号】CN201510383291
【发明人】丁楠, 戚东涛, 毛学强, 常泽亮, 李厚补, 齐国权
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月2日