צינור UHMWPE
צינור UHMWPE:
צינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHIMW-PE) הוא סוג חדש של צינור פלסטיק עמיד בפני שחיקה, פגיעות, קורוזיה, אינו סופג ובעל יכולת שימון עצמי, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים:
1. הובלת נפט למרחקים ארוכים: עקב קורוזיה של קרקע חומצית קשה, מי ים ומי מלח טבעיים סביב שדה הנפט, וחדירת נפט המכיל גופרית פנימית, חיי השירות של צינורות פלדה הם בדרך כלל רק כמה חודשים, ורוב הנפט הגולמי הוא בעל צמיגות גבוהה, שקל להעביר אותו במהלך ההובלה. שקיעה, במיוחד בחורף, הצינור צריך להיות מצויד במערכת חימום ושכבת בידוד תרמי, וזה יכול לשפר מאוד את יעילות ההולכה ואת חיי השירות של הצינור.
2. צינור מילוי דיוס: שקיעות פני השטח וסדקים הנגרמים מכרייה תת-קרקעית דורשים מילוי דיוס במי שאריות, קידוח קרקע, חיזוק דיוס בלחץ גבוה, מילוי חלל שכבת ההפרדה, הפחתה ובקרה של מהירות השקיעה על פני השטח. השימוש בצינור מרוכב יכול לשפר את יעילות ההובלה ואת התועלת הכלכלית של הפרויקט.
3. תעשייה כימית: הובלת חומרים קורוזיביים במיוחד כגון חומצה חזקה ובסיס, הובלת מי מלח, תרחיף מלח ומלח גולמי בתעשייה הכימית של מלח.
4. פרויקטי חפירה: פרויקטי חפירה כגון נהרות, נהרות, אגמים, נמלים, רציפים ופרויקטי חפירה אחרים להובלת משקעים.
5. הנדסת אוקיינוס: הובלת מי ים בהתפלת מי ים.
6. הנדסה עירונית: טיפול בשפכים, אספקת מים ביתית והולכת גז וגז טבעי.
7. חלקים מכניים שונים: ניתן לעבד צינורות פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMW-PE) לתותבי מיסב, מיסבי הזזה, תותבים, גלילים, אטמים וכו' שאינם נשחקים בקלות, להחליף את חלקי המתכת המקוריים, להפחית עלויות ולשפר את תוחלת החיים.
8. שינוע תבואה: היגייני, לא רעיל, שינוע במהירות גבוהה, לא חסום, עמיד בפני שחיקה וחסכוני. ניתן להתאים את מפרטי הצינור מפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMW-PE) ואת לחץ העבודה בהתאם לדרישות המשתמש.
צינור ריפוד בארות נפט UHMWPE הוא חומר סגסוגת המבוסס על פולימר מולקולרי גבוה, בעל עמידות גבוהה במיוחד בפני שחיקה, עמידות בפני פגיעות, עמידות מצוינת לסדקים במאמץ סביבתי, שימון עצמי טוב, עמידות בפני הידבקות, יציבות כימית מעולה ותכונות מעולות אחרות. צינורות נגד שחיקה המצופים בפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד יכולים להפחית משמעותית את הבלאי של מוט היניקה והדופן הפנימית של הצינורות, לשפר את עמידות הבלאי של הצינורות והמוט ואת הביצועים נגד קורוזיה בתוך הצינורות, להפחית משמעותית כשלים בקידוח, ולהאריך את מחזור בדיקת המשאבה ואת חיי השירות של הצינורות, מוט היניקה.
עקרון עבודה:
(1) בטנת באר נפט UHMWPE מבוססת על עקרון יישור מוט היניקה כדי להבטיח שמוט היניקה מבודד מצינור הנפט ללא בלאי במגע. טכנולוגיה זו כוללת בעיקר: מרכז ניילון מוט היניקה, צימוד גליל מוט היניקה וכן הלאה.
(2) צינור ציפוי באר נפט מפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד מבטיח שחיקה אחידה של צינור הנפט ומוט היניקה בהתאם לעקרון הסיבוב. טכנולוגיה זו כוללת בעיקר: טכנולוגיית צינורות מסתובבים ומוט יניקה. ראש הבאר המסתובב מותקן במהלך הפעולה, וכאשר באר הנפט נמצאת בתפוקה רגילה, שינוי משטח המגע של המוט והצינור מובטח על ידי סיבוב חוט צינור הנפט, ובכך מאריך את חיי השירות של מוט הצינור.
(3) צינור ריפוד באר נפט מפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד מבטיח שצינור הנפט ומוט היניקה יהיו במצב מתוח לפי עקרון המתיחה, ומפחית את הבלאי האקסצנטרי של מוט הצינור הנגרם עקב זחילה וחוסר יציבות. כוללים בעיקר: טכנולוגיית עיגון צינור נפט, טכנולוגיית משקל החלק התחתון של צינור הנפט וטכנולוגיית שאיבת שמן במשאבת משוב הידראולית.
(4) טכנולוגיית נגד שחיקה עבור ציפוי באר נפט מפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד. זוג מוט היניקה נגד שחיקה מורכב ממוט מלוטש נגד שחיקה, שרוול מרכזי נגד שחיקה ומפרק נגד כיפוף. פני השטח של מוט היניקה נגד שחיקה מושחזים ומצופים כרום, ושרוול המרכז נגד שחיקה הוא שרוול פלדה חלק המצופה בניילון 66 מחוזק. עקב תהליך הפחתת הגרר בין המוט המלוטש לשרוול המרכז, מקדם החיכוך קטן מאוד, כך ששרוול המרכז קבוע בצינור הנפט, ומוט היניקה המלוטש נגד שחיקה מחליק למעלה ולמטה בשרוול המרכז נגד שחיקה כדי להבטיח שמיתר מוט היניקה לא יגעו בצינור הנפט, כך שהחיכוך והבלאי של מוט היניקה וצינור הנפט הופכים לחיכוך ובלאי של זוג מוט היניקה נגד שחיקה של מוט היניקה עצמו. עמידות הבלאי הנמוכה בין המוט המלוטש לשרוול המרכז מביאה לפחות שחיקה ומשיגה את המטרה של מניעת שחיקה אקסצנטרית של צינור המוט.
תכונות מוצר:
1. לבטנת באר נפט יש עמידות גבוהה בפני שחיקה:
המשקל המולקולרי של צינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד הוא עד 2 מיליון או יותר, ומדד הבלאי קטן, מה שהופך אותו ליכולת חיכוך גבוהה נגד החלקה. עמידות הבלאי גבוהה פי 6.6 מזו של פלדת סגסוגת רגילה ופי 27.3 מזו של פלדת אל-חלד. היא גבוהה פי 17.9 מזו של שרף פנולי, פי 6 מזו של ניילון 6 ופי 4 מזו של פוליאתילן, מה שמשפר מאוד את חיי השירות של הצינור.
2. לציפוי בארות נפט UHMWPE יש עמידות גבוהה בפני פגיעות:
מבין הפלסטיקים ההנדסיים הקיימים, ערך קשיחות הפגיעה של צינורות בעלי משקל מולקולרי גבוה במיוחד הוא גבוה מאוד, וחומרים רבים ייסדקו, ישברו, יתנפצו או יחוו עייפות מתח פני השטח כתוצאה מפיצוצים קשים או חוזרים ונשנים. על פי תקן GB1843, מוצר זה עובר מבחן פגיעת קורה שלוחה כדי למנוע נזק, ויכול לעמוד בפני פגיעות חיצוניות חזקות, עומס יתר פנימי ותנודות לחץ.
3. לציפוי בארות נפט UHMWPE יש עמידות בפני קורוזיה:
UHMW-PE הוא בעל מבנה קבוצתי מולקולרי רווי, ולכן יציבותו הכימית גבוהה. אינו נפגע בקורוזיה. ניתן להשתמש בו בחומצה הידרוכלורית מרוכזת בריכוז של פחות מ-80%, והוא יציב למדי בחומצה גופרתית בריכוז של פחות מ-75% ובחומצה חנקתית בריכוז של פחות מ-20%.
4. לציפוי באר נפט UHMWPE יש שימון עצמי טוב:
מכיוון שצינור UHMWPE מכיל חומרים דמויי שעווה, הסיכה העצמית שלו טובה מאוד. מקדם החיכוך (196N, שעתיים) הוא רק 0.219MN/m (GB3960). ביצועי ההחלקה העצמית טובים יותר מפלדה או פליז משומנים בשמן. במיוחד במקומות עם סביבה קשה, אבק ומשקעים, ביצועי הסיכה היבשה של מוצר זה מוצגים בצורה מלאה יותר. לא רק שהוא יכול לנוע בחופשיות, אלא גם להגן על חומרי העבודה הרלוונטיים מפני שחיקה או מאמץ.
5. לציפוי בארות נפט UHMWPE יש עמידות ייחודית לטמפרטורות נמוכות:
לצינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד עמידות מצוינת לטמפרטורות נמוכות, ועמידות הפגיעה ועמידות הבלאי שלו נותרו כמעט ללא שינוי גם במינוס 269 מעלות צלזיוס. זהו כיום הפלסטיק ההנדסי היחיד שיכול לעבוד בטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט. יחד עם זאת, לצינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד יכולת הסתגלות רחבה לטמפרטורה והוא יכול לעבוד בטמפרטורה של -269°C עד 80°C למשך זמן רב.
6. בטנת באר נפט UHMWPE אינה קלה לשינוי גודל:
בשל מקדם החיכוך הקטן וחוסר הקוטביות שלו, לצינורות UHMWPE יש עמידות טובה בפני השטח וגימור גבוה. החומרים הקיימים בדרך כלל מתקשחים בתווך עם ערך pH של 9 ומעלה, אך צינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד אינו מתקשח. הוא מתאים מאוד גם לצינורות כמו נפט גולמי ובוץ.
7. לציפוי בארות נפט UHMWPE יש חיי שירות ארוכים:
לצינור UHMWPE יש מעט גנים בלתי רוויים בשרשרת המולקולרית, עמידות לעייפות גדולה פי 500,000, עמידות מצוינת לסדיקה במאמץ סביבתי, עמידות לסדיקה במאמץ סביבתי >4000 שעות, יותר מפי 2 מזו של PE100, שימוש קבור במשך כ-50 שנה, עדיין יכול לשמור על יותר מ-70% מהתכונות המכניות.
8. קל להתקין ריפוד בארות נפט UHMWPE:
אורך יחידת הצינור של צינור פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMW-PE) הוא רק שמינית ממשקל צינור הפלדה, מה שהופך את הטעינה, הפריקה, ההובלה וההתקנה לנוחים יותר, ויכול להפחית את עוצמת העבודה של העובדים. צינור UHMW-PE הוא בעל עמידות בפני הזדקנות, לא קל להתיישן לאחר 50 שנה. ניתן להתקין אותו מעל פני הקרקע או לקבור אותו מתחת לאדמה. בין אם הוא מולחם או מחובר לאוגנים במהלך ההתקנה, הוא בטוח, אמין, מהיר ונוח, ללא קורוזיה, חוסך עבודה וחוסך עבודה, המשקף במלואו את היתרונות של "חיסכון באנרגיה, הגנת הסביבה, חסכון ויעילות" של שימוש בצינורות UHMWPE.
9. מאפיינים נוספים של בטנת בארות נפט UHMWPE:
לצינורות UHMWPE יש גם מאפיינים יוצאי דופן כגון ספיגת אנרגיה, ספיגת רעש, עמידות בפני סטטיות, יכולת מיגון לאלקטרונים, עמידות בפני ספיגה, כוח משיכה סגולי לאור, עיבוד שבבי קל וצביעה.
היקף היישום:
1. בארות ייצור נפט: מתאים לבארות נפט עם בלאי חלקי, שעווה, קורוזיה קשה, שיעור כשל גבוה של מוטות יניקה ואבנית של צינורות נפט.
2. באר הזרקת מים: מתאימה לבארות הזרקת מים עם קורוזיה ואבנית חמורה.
3. צינור אספקה: צינור שמן ישן עם קורוזיה חמורה ובלאי חלקי שאינו מתאים לחפירה בקידוח, ניתן להשתמש בו כצינור שמן לאחר ריפוד.
4. בארות גז קורוזיביות: מתאימות לבארות גז שעברו קורוזיה מגזי H2S ו-CO2.
5. בארות נפט ימיות: אורך חיים ארוך יכול להפחית את עלות ייצור הנפט הימי.
