連續(xù)纖維增強熱塑性預浸帶——纏繞增強管應用
2020-02-24
增強熱塑性塑料復合管是近年在國際上新發(fā)展起來的一種塑料管道，主要的特點是既能承受較高工作壓力，同時還保持了聚乙烯管道有一定柔韌性的優(yōu)點，可以做成盤管（連續(xù)管）形式，每盤長度從幾十米到近千米。
連續(xù)纖維增強熱塑性預浸帶纏繞增強管充分利用了玻纖的強度、耐熱性以及經(jīng)濟型，是目前復合塑料管里最經(jīng)濟、服役壽命最好的管道，使得管道兼具耐高溫、耐高壓、耐磨損的性能，解決了塑料管道環(huán)剛度、熱變形等一系列問題。
國外主要應用于石油、天然氣開采以及各種需要長距離輸送、較高壓力輸送介質(zhì)的管線領域。
CFRT-RTP管基本組成
熱塑性內(nèi)襯管 +CFRT結(jié)構(gòu)層+熱塑性外護層
管道材料
內(nèi)襯層材料和外保護層材料：
PE、PP、PA
增強材料：
碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等
基本組成
成型工藝設備
成型工藝設備
優(yōu)勢：
經(jīng)濟性：減重降厚，可以減少管道成本和安裝成本，管線使用周內(nèi)成本降到最低
施工性：海山動態(tài)環(huán)境，可承受較大的彎曲和扭力;≥15KN/㎡的剛度，可承受2.5m深埋
耐腐蝕：在酸、堿、鹽等復雜流體浸泡下不腐蝕，可抵抗潮濕環(huán)境的電化學腐蝕
耐高壓：常溫下耐壓2.0MPa-25MPa,根據(jù)特殊設計工作壓力可以達到35MPa
耐高溫：能長期承受高溫高壓以及極限冷熱下（-40℃-95℃）50年以上抗蠕變要求
柔韌性：根據(jù)地形可在規(guī)定半徑內(nèi)自由彎轉(zhuǎn)，改善施工安全并減少對環(huán)境的破壞
13.6* 10-6m/mk線膨脹系數(shù)，接近于金屬管道
增強層纖維為無機玻纖，使用壽命遠高于有機材料，不需進行封端面處理
增強層與工作層直接貼合，避免溫差使各層之間變化不一致，產(chǎn)生脫層現(xiàn)象。
連續(xù)長度200-2000米不等，管與管接頭較少
不結(jié)垢和結(jié)蠟，流通效率更高；超低摩擦系數(shù)，減少長距離輸送壓頭損失
對比試驗
市場機會：
原材料不斷上漲的壓力，促使在塑料管道的通用領域應用管道增強技術(shù)來降低成本。國際石油價格的不斷上漲，引起塑料原材料價格的不斷上漲，因此對塑料管道行業(yè)形成生產(chǎn)成本不斷升高的壓力。在塑料管道通用領域采用預浸帶增強塑料管，可以比全塑料管明顯減少樹脂的消耗量，從而降低生產(chǎn)成本。
市場需求的分析：需要使用增強塑料管道的市場，基本可以分成三個大領域：
1、小直徑高壓柔性管道（5-25MPa）用于油田注水等。直徑50-150mm，盤卷管。
小直徑高壓柔性管道是用來替代目前油田注水使用的鋼管和玻璃鋼管。
預浸帶RTP管耐腐蝕性好，以盤卷形式供應，方便鋪設，替代的優(yōu)勢非常明顯。
2、小直徑中壓柔性管道（1.6-5MPa）,直徑100-200mm，盤卷管。
用于油田和礦山輸水、輸氣、輸漿、工程和市政搶險，或者臨時鋪設的管道。
小直徑中壓柔性管道用來替代目前油田和礦山使用的鋼管和玻璃鋼管，因為耐腐蝕性好，重量輕，可以盤卷供應，連接和鋪設方便（尤其在沙漠、海灘等環(huán)境中）。
3、大中口徑的抵壓管道（<1.6MPa）用于城鄉(xiāng)輸水管道。直徑100mm—1600mm或者更大；
200mm—250mm以下以盤卷形式供應；
200mm—250mm以上直管供應。
主流產(chǎn)品是全塑料的PE和PVC管道，開發(fā)增強熱塑性塑料管道可以減少塑料的消耗并降低生產(chǎn)成本。
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