復(fù)合軟管接頭問題以及使用情況分析
【一】、復(fù)合軟管的接頭問題
(1)傳統(tǒng)的扣壓方式依靠接頭金屬的冷變形,擠壓復(fù)合軟管的包覆層和內(nèi)襯層,通過復(fù)合軟管的形變滿足連接強(qiáng)度要求。當(dāng)口徑和壓力增大時,為了獲得的連接強(qiáng)度,需要相應(yīng)加大扣壓量,導(dǎo)致接頭金屬內(nèi)部容易產(chǎn)生裂紋等損傷;同時復(fù)合軟管的包覆層與內(nèi)襯層產(chǎn)生破壞,給復(fù)合軟管后期使用埋下隱患。而且當(dāng)輸送壓力和復(fù)合軟管口徑達(dá)到程度時,將超出扣壓接頭的能力范圍,加大扣壓量已不能滿足設(shè)計要求。
(2)傳統(tǒng)的扣壓方式接頭密封性是通過扣壓過程中復(fù)合軟管的彈性形變使接頭與復(fù)合軟管緊密接觸,產(chǎn)生密封效果,但這種密封結(jié)構(gòu)的密封效果有限,無法滿足高壓輸送要求,而且在管道長期運(yùn)行過程中,復(fù)合軟管的壓縮量無法后續(xù)補(bǔ)充。隨著時間推移,該結(jié)構(gòu)的密封性會越來越差,以致產(chǎn)生嚴(yán)重后果,造成重大的人員、財產(chǎn)和生態(tài)損失。
(3)在傳統(tǒng)的扣壓方式中,接頭金屬需要較大的塑性變形,這對接頭金屬的強(qiáng)度、硬度、延展性等有較高的要求,限制了金屬材料的選擇范圍,導(dǎo)致大量性能較好的合金材料無法應(yīng)用??蹓航宇^往往需要實(shí)施額外的措施,增加了施工難度和管道的后期維護(hù)費(fèi)用,也增加了管道的運(yùn)行風(fēng)險。
(4)傳統(tǒng)的扣壓接頭的內(nèi)脹塊需提前置入,其尺寸需稍小于復(fù)合軟管內(nèi)徑,但是無論如何優(yōu)化仍或多或少存在縮徑現(xiàn)象,給管道的輸送量造成影響,也給通球掃線帶來的困難。
鑒于以上原因,需要設(shè)計一種新的接頭方式,既可以獲得較高的連接強(qiáng)度,又能密封性,同時在、通球等日常運(yùn)行維護(hù)方面方便。
【二】、軟管使用情況分析
1、軟管的結(jié)構(gòu)
石油化工碼頭使用的輸油軟管一般分為橡膠軟管和復(fù)合軟管兩大類。橡膠軟管一般由法蘭(接頭)、短接管(法蘭與膠管的連接介質(zhì))、膠管(多層復(fù)合)組成;復(fù)合軟管是一種柔性輸液管,由鋼絲纏繞構(gòu)成管體內(nèi)外骨架,用高分子聚合材料加工而成。
2、使用工況
石油化工碼頭使用的輸油軟管一般以汽油、柴油、航空煤油以及甲苯等成品油和化工品為主,專管,其使用溫度一般為常溫,使用壓力一般在0.1-0.7MPa。
錨地過駁使用的輸油軟管一般以燃料油、原油為主,高溫度視油品情況可達(dá)60℃,使用壓力一般在0.1-0.6MPa。
碼頭錨地均以使用橡膠軟管為主,復(fù)合軟管為輔,復(fù)合軟管不適用錨地。
3、定期檢測分析
軟管在使用期間是否需要定期檢測、如何進(jìn)行檢測,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。從某石油化工碼頭實(shí)際使用經(jīng)驗來和已進(jìn)行的大量檢測結(jié)果來看,通常要進(jìn)行外表檢測(有否明顯變形、磨損、銹蝕、鋼絲裸露、嚴(yán)重打折以及老化現(xiàn)象)、內(nèi)膽檢測(有無無起泡、破損、老化等現(xiàn)象)、試壓檢測(使用水為試壓介質(zhì),在1.5}2.4Mpa的壓力下做1015分鐘的靜壓試檢,測算軟管的伸長率),一般情況下不做破性試驗。
關(guān)于定期檢測的間隔時間、是否每條軟管都需做靜壓試驗,從實(shí)際且的經(jīng)驗來看,作者認(rèn)為按每批次抽樣檢測,每年檢測一次較合適,同一條軟管不重復(fù)抽樣。
4、適用范圍分析
通用,軟管要按輸送的介質(zhì)、溫度、壓力要求專管,對適用船型、軟管吊裝與連接等工況有什么要求,相關(guān)規(guī)范中未涉及。
(1)輸送介質(zhì)。原油、成品油的裝卸作業(yè)盡量選用橡膠軟管;而裝卸化工品,通常選用復(fù)合軟管。
(2)作業(yè)地點(diǎn)。海上錨地船過船過駁作業(yè)因風(fēng)浪等原因,工況較差,母船與子船干舷差軟大,若使用復(fù)合軟管進(jìn)行裝卸作業(yè),易導(dǎo)致軟管變形、伸長率超標(biāo)。因此,復(fù)合軟管僅適合碼頭作業(yè)。
(3)船型。萬噸級及以上船舶碼頭裝卸作業(yè)時,船上軟管連接處與碼頭面差距大,若使用復(fù)合軟管進(jìn)行裝卸作業(yè),因介質(zhì)重量易導(dǎo)致易導(dǎo)致軟管變形、伸長率超標(biāo)。因此,萬噸級及以上船舶碼頭裝卸作業(yè)應(yīng)選用橡膠軟管。