石油储运装备“轻”装上阵
北京五洲燕阳隆重推出轻型油料排吸软管
一、 前言
中国是世界第二大石油消费国,石油作为高效的能源,在我国能源产业中处于不可替代的重要位置。众所周知,石油自井下开采出来后,不能直接创造或产生经济效益,而需要经过提炼加工得到石油制品才能推向市场,如何将石油制品安全稳定的输送到存储和使用场所中是极其重要的,因此作为石油运输重要工具的石油软管扮演着越来越重要的作用。
石油输送管的主要应用领域有:用于驳船装卸输送石油产品的码头岸滩输油;装备海上补给舰为船舶提供横向及纵向油料补给;装备油罐车和铁路油槽车排吸无铅汽油等石油产品;装备海上石油平台输送饮用水、燃料等。
目前石油输送管领域中最常见且应用最为广泛的是橡胶管。为使橡胶管在工作时能够承受一定的压力,通常会在橡胶管管壁中缠绕钢丝或夹设织物层。缠绕钢丝的橡胶管,使用过程中钢丝受到反复弯曲,易使其折断导致内管穿孔;夹设织物层的橡胶管,成型时,织物层通常需要裁剪成条状,并包覆在内层管壁上,由于受织物层上的经线与裁剪线之间锐角夹角的限制,使得织物层的耐压性能不能充分发挥出来。另外橡胶软管最大的缺点是重量重、长度短、容易老化、易被腐蚀、要承受高压需增加厚度、整体性差、管体易发生泄漏和膨胀、弯曲半径大、低温弯曲时容易发生龟裂导致内壁脱落等等,如何避免橡胶管存在的不足,开发出耐用可靠的替代新品渐渐成为采购商关注的焦点。
二、产品研制
针对橡胶管在石油输送领域中的使用情况,北京五洲燕阳特种纺织品有限公司做了详细的市场调研,分析了橡胶管使用的弊端,专门成立轻型油料排吸软管课题组,进行新产品的研发工作。
北京五洲燕阳特种纺织品有限公司是专业生产聚氨酯管材的企业(以下简称五洲燕阳),公司一向秉承“创新决定未来,细节决定成败”的产业经营理念,不断推出聚氨酯纤维增强软管、超高压软管、超高耐磨聚氨酯软管、抗静电纤维增强软管、海上高压输油管、大口径软管、波纹管等新产品,这些产品结构设计合理、质量稳定可靠、耐介质性能良好,耐热、耐老化、抗屈挠、重量轻、承压高、展开撤收方便,操作性和环境适应性强等特点。现已广泛应用于石油、化工、水力、电力、农用机械等领域,用于输送具有一定压力和温度的石油基液体、水基液体、气体等介质,实现压力传递和介质输送。管材制造方面的丰富经验使公司的产品无论是方案设计能力还是制造能力,一直处于国内领先水平。
轻型油料排吸软管是一种新型的既能承受高的正向输送压力,又能承受一定负压的轻体吸排输液软管,此软管由内衬层和纤维织物增强层组成,内衬层采用聚氨酯材料,纤维织物增强层采用特殊的高分子材料编织而成,具有承压、保形能力强的特点。本产品是本公司自主研发的采用新材料、新工艺、新技术加工而成的新产品,具有很强的创新性。在研制过程中,课题组攻克了一系列技术难题,取得了可喜的科研成果,推动了我公司新产品新技术的体系建设。
1、 新结构
在结构设计上,轻型油料排吸软管由内衬层和纤维织物增强层组成,内衬层采用聚氨酯材料,纤维织物增强层采用特殊的高分子材料编织而成,(见图5)。
2、 新材料
聚酯单丝是项目研制新材料,同时也是轻型油料排吸软管的特殊骨架材料,聚酯单丝在软管的织物层中充当骨架作用,从而软管具有负压特性,选用不同规格的聚酯单丝可以使轻型油料排吸软管得到不同的负压值。
3、 软管织造
织造是轻型油料排吸软管工艺流程的主要步骤。通过设计多种方案,反复试验,严格控制口径、爆破压力、重量、弯曲半径、负压等指标,最终确定软管的最佳织造方案。此外,在软管织造中,自主研发了聚酯单丝焊接小设备,该设备解决了不同规格聚酯单丝的连接问题。
4、 设备设计
自主研究开发并制造轻型油料排吸软管牵引设备,该牵引设备是一项具有原创性和集成创新的自主知识产权成果,属国内首创。该牵引设备完全符合轻型油料排吸软管的生产特点,满足口径Φ32—Φ100mm软管牵引,具有结构简单合理、操作简便、便于拆移调换、使用寿命长等优点。
5、 产品系列化
为进一步优化产品结构,丰富品牌内容,增加市场竞争力的要求,满足日益壮大的石油软管市场,五洲燕阳对企业、产品、市场进行全面的分析与资源整合管理,开发出“特定性设计方法”,内容为:(1)根据使用条件和性能要求,确定所用材料和成型工艺;(2)进行软管强度的理论计算和校核;(3)制造小样,进行实验校核;(4)经过反复实验研究,最终生产符合要求的产品。本项目经历多个阶段的研究,目前已设计和制造出满足不同要求的直径规格从Φ32—Φ100的系列产品,共5个品种,且均已实现规模化工业生产,形成了多条生产线,成为实现新型轻型油料排吸软管系列产品从设计、研制到生产全过程的单位,系列产品技术指标见表1。
表1 轻型油料排吸软管技术指标
指标
规格 |
内径
(mm) |
壁厚(mm) |
重量
(kg/m) |
最小弯曲半径
(mm) |
工作压力(bar) |
负压
(bar) |
Φ32 |
30 |
2.85 |
0.365 |
125 |
10 |
0.8 |
Φ40 |
39 |
2.85 |
0.385 |
260 |
10 |
0.8 |
Φ65 |
64 |
3.00 |
0.630 |
350 |
10 |
0.8 |
Φ80 |
78 |
3.84 |
0.846 |
400 |
10 |
0.6 |
Φ100 |
99 |
4.20 |
1.396 |
850 |
10 |
0.6 |
三、产品特点
1)重量轻
此软管是同种规格及长度的橡胶管重量的10%左右,这点是其他负压管材无法比拟的;
2)弯曲半径小
与同规格的橡胶管相比在同样使用条件下,轻型油料排吸软管的最小弯曲半径是橡胶管的1/3倍。
管体内部无脱落
在其弯曲部位,管内始终保持圆状,不会发生折叠、内壁脱落、堵塞和管体折裂现象。
4)成本低
轻型油料排吸软管生产流程短,设备投资小。
此管除具有上述优点外,还具有耐油、耐水、强度高、无毒无味等特点。
四、应用领域
由于本产品重量轻和弯曲半径小,轻便柔软,能在较狭窄的作业场所灵活使用的特点,使得本产品在使用过程中既能保证使用安全性,又可保证现场实施作业的安全性,大大减轻了操作人员的劳动强度,为现场操作人员提供了极大的方便,该管可为化工、船舶、仓储等领域提供有利的基础设备;适用于油罐车和铁路油槽车排吸汽油等石油产品;适用于码头岸滩驳船装卸输送具有一定压力和温度的石油液体、水液体等;适用于海上行驶的油轮横、纵向油料补给以及海上石油平台输送饮用水和燃料等液货。此外,该产品还广泛应用于油库、加油站、工程机械、机床设备、水力、电力、农用机械、化工装卸,农业排灌等领域,用于排吸粉尘、液体、气体等介质,实现压力传递和介质输送。
目前,轻型油料排吸软管已申请国家专利(申请号:200910088030.1)。该新品旨在建立北京五洲燕阳公司的石油软管产品体系,树立公司的品牌形象。本着“技术领先、质量可靠、服务一流”的发展思路和一切以客户为中心的服务理念,北京五洲燕阳特种纺织品有限公司将进一步加强研发队伍实力,继续积极推进石油软管的研发与应用,为石油成品运输行业的发展做出更大的贡献。