Lịch sử ống composite và xu hướng trong lương lai (Phần 1)

1.Mục đích và phạm vi

Ngày này vật liệu FRP đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng sản phẩm công nghiệp, bao gồm cả việc lưu trữ và chuyển giao vật liệu ăn mòn hoặc xử lý các vật liệu khác trong môi trường ăn mòn. Trong khi ống composite FRP chỉ mới có lịch sử 65 năm, nó được coi là một chất liệu sản phẩm hiện đại với nhiều ứng dụng mới đang nổi lên mà tận dụng chống ăn mòn của nó, tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng, bảo trì thấp và chi phí vòng đời. Bài viết này thảo luận về lịch sử của đường ống FRP, các ứng dụng hiện tại của ống FRP và mới nổi tiến bộ công nghệ trong tương lai cho các ứng dụng mới trong kho xăng dầu và các cơ sở xử lý.

2.Giới thiệu

Đừng nhầm lẫn giữa ống FRP với ống nhiệt dẻo thông thường như PVC và polyethylene. Những hệ thống nhiệt dẻo thường sử dụng ống đùn không cốt thép và phụ kiện và mặt bích được đúc. sức mạnh họ có xuất phát từ số lượng lớn tuyệt đối của vật liệu. Ngược lại, ống vật liệu FRP được sản xuất bởi các quá trình có sử dụng loại nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh liên tục quanh co. Các loại nhựa sử dụng được nhiệt rắn tức là họ trải qua các phản ứng hóa học không thể đảo ngược khi họ xoắn, dẫn đến khả năng chịu nhiệt độ cao, trong khi gia cố sợi làm cho các thành phần đường ống cơ nhiều khả năng hơn so với nhựa nhiệt không cốt thép thông thường. Kết quả là nâng cao hiệu suất và trọng lượng nhẹ hơn.

Ngoài ra, không nhầm lẫn tay "lay-up" với máy làm sản phẩm FRP. Mặt số nhà sản xuất lay-up trong hàng ngàn và bao gồm các cửa hàng nhỏ mà thường chuyên về các sản phẩm tiêu dùng, chẳng hạn như phòng tắm vanities hoặc du thuyền. Tuy nhiên, có tương đối ít máy sản xuất ống. Đây là những nhà sản xuất lớn mà sản xuất hàng loạt trên-the-shelf hoặc ống tùy chỉnh cho xăng dầu, các ứng dụng thương mại, công nghiệp và đô thị cho cả thị trường trong nước và ở nước ngoài. Máy làm FRP có thể có một lớp tải cao hơn i. e., sản phẩm đặc hơn sợi thủy tinh sợi / nhựa mà là tái sản xuất nhiều hơn trong một môi trường kiểm soát chất lượng. Do đó, bài viết này chỉ giới hạn trong những tiến bộ thực hiện trong máy làm ống và phụ kiện mà sẽ có các ứng dụng trong ngành công nghiệp dầu khí.

3.Những ngày sơ khai

Trong những ngày đầu, ngay sau khi phát hiện đại tá Drake gần Titusville, Ohio, vào năm 1859, không có đường ống đã được sử dụng ở tất cả! sản xuất dầu đầu tiên này đã được bơm trực tiếp vào thùng gỗ để vận chuyển. Các đường ống đầu tiên được làm từ gỗ và sau đó thay thế bằng thép. Tuy nhiên, đường dây thép bị ăn mòn nhanh chóng bởi sự kết hợp của nước muối và dầu thô lưu huỳnh chua. Trong khi công nghệ FRP đã được phát triển trong Thế chiến II, đó là sau khi đường ống đầu tiên được làm từ nhựa bằng cách áp dụng một miếng vải sợi thủy tinh và nhựa trên một trục gá nam bằng tay. Phương pháp này "bàn tay lay-up" là thích hợp cho một số ứng dụng công nghiệp hóa chất, nhưng không có sự kết hợp của sức mạnh và hiệu quả chi phí cần thiết để thay thế thép trong ngành công nghiệp dầu khí.

4.Máy sản xuất ống

Trong đúc ly tâm cuối năm 1940 là máy tính đầu tiên được thực hiện phương pháp để sản xuất ống phù hợp với hóa chất và ứng dụng thương mại và dòng thu thập lĩnh vực dầu mỏ. Tiếp theo một quá trình cuộn dây tóc đã được phát triển để sản xuất ống với sợi thủy tinh chịu lực theo định hướng chịu sự kết hợp của đai và trục lực lượng. Filament quanh co với một xây dựng góc kép gọi cho lớp sợi thủy tinh theo hướng trục gần và dẫn đến phát triển áp lực cao (lên đến 2.000 psi) xuống lỗ ống để sản xuất các giếng. Một số trong những chuỗi ống FRP trước đó vẫn còn được sau hơn 35 năm sản xuất.

Vào những năm 1960, khối lượng cao quá trình sản xuất ống liên tục có hiệu quả đã được phát triển cho các đường ống có đường kính nhỏ đánh cho áp lực (lên đến 450 psi). sử dụng quy mô lớn của đường ống này bắt đầu vào năm 1964 và chủ yếu được lắp đặt trong dầu thô hai inch dòng thu thập.

5.Quy tắc và tiêu chuẩn phát triển

Năm 1959, tiêu chuẩn và thử nghiệm được công nhận cấp quốc gia phương pháp đầu tiên cho đường ống composite FRP đã được công bố bởi Hội Mỹ cho thí nghiệm vật liệu ("ASTM"). đặc điểm kỹ thuật đầu tiên này là ASTM D1694, Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho Chủ đề ống FRP nhiệt rắn và phát triển bởi một nhóm gồm các đại diện từ các nhà sản xuất ống sợi thủy tinh, công ty dầu khí và các ngành công nghiệp khác.

Năm 1968 Viện Dầu khí Mỹ ("API") công bố tiêu chuẩn ống FRP đầu tiên của họ. tiêu chuẩn API đầu tiên này là API 15LR, kỹ thuật đối với ống sợi thủy tinh gia cường nhiệt rắn nhựa. Hôm nay ASTM và API xuất bản rất nhiều tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật và phương pháp thử đối FRP đường ống.

http://www.composite.com.vn/vi/san-pham/ong-nhua-composite-frp