基于聚合物的防火和浮力解决方案有助于提升立管技术的极限。
由Trelleborg Offshore的产品开发工程师colin Gaskill和销售主管Patrick Waal贡献
浮力单元可以沿着立管的长度安装，以减少水中提升管接头的重量。
石油和天然气工业被众所周知，以不断推动限制。海上石油和天然气的探索继续进入更深的水域，并对钻井业务进行更快，更有效地提供更高的成本节约和安全性好的完整的需求。增加这一挑战是提取比以往任何时候都提取更多石油和天然气的要求，并利用世界各地的新地点的骚扰水库环境。考虑到这些挑战，我们看看为什么下一代无腐蚀，基于聚合物的解决方案可以是确保保护人员，结构和设备免受表面上的近海立管的重要因素
到海底。
超出预期
尽管技术不断进步，可以更好地满足海上环境不断变化的需求，但客户仍然需要卓越的、成本效益高的解决方案，并进一步关注船上的安全性和延长使用寿命;从20年增加到40年。
对于这两个焦点领域，选择最合适的材料是必要的，毫不奇怪，聚合物材料在海上行业中成为一个更受欢迎的选择。聚合物基材料如橡胶和聚氨酯是天然柔性的且非常耐用的。与替代材料相比，例如钢，陶瓷羊毛或玻璃纤维，基于聚合物的材料可以承受更大的极端温度，天气条件和血管运动，同时提供特别高的耐久性。它是一种多样化的材料，可以在每个水平上执行潮湿，密封和保护，大多数都有一个非常长的寿命。
挑战性环境下的安全
Trelleborg的基于橡胶的消防Deluge系统，称为弹性体，在测试下
船上安全性是近海提升板平台的关键优先态度并不奇怪，但随着安装进一步越来越多的挑战性，这在日益挑战性的环境中变得逐渐变得困难。
先进的消防系统对于确保船上安全至关重要，例如平台的表面保护、船上的雨淋系统或管道和法兰的涂层。这些系统的性能对于人员安全、资产保护和防止火灾升级至关重要。
因此，在海上石油和天然气部门的风险不受控制的风险，迅速的火力蔓延大于大多数，Firestop解决方案需要为船上的团队提供全面保证，以至于它们不会无法防止火灾。如果造成损坏，则需要昂贵的停机和维修，并且在最坏情况下，平台可能完全失败。
海上恶劣的天气环境导致金属产品和部件容易生锈和腐蚀，不利于平台的性能和功能。此外，用于防火的陶瓷棉和类似材料在潮湿时效果会变差。当保护人员、结构和设备时，这些不是最优解决方案是不可取的。
被动防火
Elastopipe消防灭火系统的安装
被动防火解决方案有一系列材料和产品，可保护人员，设备，关键部件和结构，并通过购买时间来帮助控制火灾，并疏散该地区。经过验证的工程和制造技术，用于保护各种火灾，从纤维素到碳氢化合物和喷射火，橡胶材料 - 用符合腐蚀，热敏，火灾和机械保护要求的层构成，保护结构免受超过温度限制。橡胶具有耐受天气条件和船舶运动的独特能力，在项目的使用寿命中提供了易于检查和防火的可容易性，这可能延长了40年。
在整个火灾曝光期间，它是在海上设施上使用的任何消防保护的关键，提供了所需的火灾保护和完整性;保护模块和甲板之间的区域，以防止火焰和热烟雾的传播。组件表面上的临界温度是项目特定信息，典型值为392°至752°F。同样，根据健康和安全执行（HSE），烟雾和无毒烟雾的产生必须保持低位。此外，橡胶基材料的阻尼，降噪，灵活性质可保护设备免受振动，碰撞，爆炸和地震的影响。
顶部应用程序
Trelleborg公司的Vikodeck可在恶劣的海上油气环境中提供爆炸、喷射和池火防护。
搁置甲板-由于集装箱被装载到平台上，以及恶劣的海上环境，平台铺装甲板区域很容易受到定期的冲击和磨损。在考虑防火之前，甲板应受到化学和机械条件的保护，并确保其抗疲劳。能够承受这些条件的柔性甲板材料是一个理想的解决方案。橡胶除了提供环境和冲击保护外，还提供腐蚀保护，同时保持所需的防火等级。
表面瓷砖应具有绝缘层，以隔离火灾温度，并应确保表面的防滑，以确保工人的安全。橡胶瓷砖的灵活性意味着它可以在任何方向运动，减少开裂的可能性。同样，由于瓷砖经常暴露在阳光下，它可以确保紫外线和臭氧的保护，因此表面不会随着时间的推移而损坏。
法兰-作为任何平台或炼油厂最薄弱的区域之一，应考虑法兰使用的螺母和螺栓的防火。典型的防火装置用外壳覆盖整个法兰，不便于对机组进行检查。通过在法兰螺母上使用模压橡胶基材料，螺栓被防止拉长，法兰在火灾期间从密封断裂。简化安装，减少安装时间，便于定期检查，降低总重量。
Trelleborg Firenuts -
坚果和螺栓防火
消防洪水系统-目前有大量老化的平台和钻井平台在运行，面临严重的故障威胁，机载喷水灭火系统是其中一个应用，灵活的消防保护有助于减少火灾风险和潜在的停机或关闭时间。
通过选择一种柔性的橡胶基材料，这些喷淋系统是不腐蚀的，并且可以在2552°F以上的温度下承受390kW/m²的热流。
避免使用寿命虽然腐蚀保护
延长隔水管使用寿命的最有效方法之一是防止其腐蚀，特别是在高腐蚀飞溅区。飞溅区是水面上下的区域，是海上设施的主要腐蚀问题。随着水位的上升和下降，立管的金属表面交替变得潮湿和干燥，这导致金属腐蚀时，盐水暴露在氧气。
暴露在飞溅区域的外部表面应采用特殊的腐蚀保护系统进行保护。橡胶基隔水管涂层作为一种防腐形式是一种非常流行的解决方案，在海上工业中被广泛认为是最有效的隔水管防腐方法，特别是在高腐蚀飞溅区域。
高腐蚀飞溅区隔水管上的橡胶基涂层
在为立管选择腐蚀涂层时，制造商应确保所选择的供应商能够完全定制涂层材料，以满足具体项目需求。大多数基于橡胶的解决方案可以包含一系列的保护特性，如防污，以抑制海洋生长。此外，橡胶基防腐解决方案耐磨损，化学品，磨损，爆炸，冲击，喷射火灾，臭氧，紫外线和盐水。
任何隔水管腐蚀涂层的一个重要特征是涂层与金属表面或基体永久地化学结合，不会开裂或脱落。橡胶防腐涂层是一种专门设计用于防止海洋和气候条件的材料，可以在隔水管的整个生命周期内防止腐蚀。
除了飞溅区，基于橡胶的隔水管防腐保护可以作为位于隔水管上的任何暴露钢部件的橡胶衬里。
立管保护表面到海底
分布式浮力模块通过提升隔水管的部分来减少顶部的拉力载荷。
钻隔水管为钻柱和钻井液从海底到钻机提供了一个管道。钻井隔水管通常有一个大直径的低压主管和外部辅助管线，其中包括用于循环流体的高压节流和压井管线。在处理、存储、部署、回收和钻井作业期间，需要对所有这些管线进行保护。
裸露立管接头的一些最值得信赖的保护系统包括基于聚合物的保护盖。这些保护盖由聚氨酯或聚丙烯制造，专门设计用于在运行或检索穿过钻井和月球池区域或在立管存储舱中的处理操作期间保护钻孔提升管免受冲击损坏。
钻井隔水管的长度可达10000英尺以上，重量可达数百万磅，必须保持张力，以确保设备的安全运行。通过将对船舶张紧系统的要求降低到一个更易于管理的水平，可以沿立管长度安装离散浮力单元，以减少水中立管接头的重量。这些浮力单元由聚合物泡沫材料制成，不仅可以将隔水管管柱的重量降低到可控范围，还可以保护隔水管和辅助管线免受水下冲击和磨损。
与传统的立管浮力相比，新设计和测试的螺旋槽浮力方案不仅优化了升力，而且有效地消除了立管的运动以及在复杂的海上洋流环境中较高的阻力。新的多功能解决方案集成了抑制涡激振动(VIV)的技术，并减少了隔水管浮力设备在制造过程中的阻力，从根本上消除了对辅助抑制设备的要求，减轻了复杂和时间密集的隔水管下入和回收过程。
同样，浮力技术也用于抵消浮式生产系统深水脐带和立管的张力载荷。分布式浮力模块通过提升立管的各部分来减少顶部的拉力载荷，从而生成预定义的配置，允许船舶在不给海底管线施加过大压力的情况下进行全面的水面运动。这些配置包括“懒波”、“陡波”、“懒s”、“陡s”和“柔韧波”。
为未来发展立管技术
Trelleborg新设计和测试的螺旋槽浮力选项不仅优化了升力，而且有效地消除了隔水管的运动。
随着复杂的勘探和生产活动针对的是更具挑战性的储层，需要改进现有立管技术，以确保持续安全和经济有效的作业。先进的工程分析和模拟设计工具能够有效地开发新的立管设备技术，考虑到现实世界环境和作业挑战，它们将需要执行。
计算流体动力学(CFD)分析研究为探索优化的设备设计提供了手段，考虑到最小的流体动力载荷。立管技术可以成功设计成多功能，在发挥主要保护和浮力作用的同时，抑制涡激振动并降低阻力。局部和全局有限元分析(FEA)使设备设计更加智能化，在优化加载路径、性能和设计寿命的同时，最小化所需尺寸和材料。采用这些先进的工程工具将有助于提升立管技术在未来的发展，扩大油气行业的能力。
结论
近年来，随着技术的不断进步，深水钻井和生产发生了革命性的变化，高性能和可靠的解决方案变得前所未有的重要。这是因为，在这些苛刻和危险的环境中，对设备安全、有效运行的要求越来越高，同时又能让人安心。
通过安装有效、可靠的聚合物立管保护系统，将提高油气输送装置的安全性。在恶劣的海上油气行业，作业人员需要一种性能可靠的材料。制造商的责任是确保他们能够提供高性能和可靠的解决方案，现在比以往任何时候都更重要。同样，运营商应该寻求与能够提供最先进的解决方案的制造商合作，以保证性能，更重要的是，安全。DW
Trelleborg离岸
trelleborg.com/en/OFFSHORE.
你也可以喜欢:
了下:所有行业，材料•先进
