Тръбопроводи от базалтови влакна: нов избор за транспортиране на енергия

На пазара за тръби за високо налягане, композитни материали като Стъклени влакна, въглеродни влакна и базалтови влакна се използват. Въпреки това, тръбите за високо налягане от стъклени влакна (GRP) са най-широко използваните, докато тръбите от базалт и въглеродни влакна са по-рядко срещани.Базалтови влакнаКомпозитните тръби за високо налягане, с изключителната си устойчивост на корозия, леко тегло и висока якост, ниска устойчивост на флуиди и дълъг експлоатационен живот, намират широко приложение в различни области, като например нефтената промишленост.Химическис, аерокосмическа промишленост и строителство.

Предимства на тръбите от базалтови влакна

Сравнение на материалите и области на приложение

Тръби за високо налягане от базалтови влакна Устойчиви са на корозия от различни среди, включително H2S, CO2 и солена вода. Те също така имат превъзходни характеристики на потока, с коефициент на поток до 1,5 пъти по-висок от този на стоманените тръби. Докато GRP е най-разпространеният, тръбите от базалтови влакна намират приложение в по-разнообразни области поради превъзходните си характеристики. Освен това, тръбите за високо налягане от базалтови влакна притежават отлична механична якост, леки са и имат ниски разходи за монтаж. Проектираният им експлоатационен живот е над 30 години, а в някои проекти те са се представили добре до 50 години. Въпреки че тръбите за високо налягане от базалтови влакна все още са сравнително нови продукти както в Китай, така и в международен план, а инженерните доклади за приложения са ограничени, изключителните им характеристики вече им позволяват да играят значителна роля в различни тръбопроводи за високо налягане, включително транспорт на суров петрол, природен газ и сладка вода, инжектиране на отпадъчни води, сондажни тръби и тръбопроводи за нефтохимически процеси.

Устойчивост на корозия и експлоатационен живот

Структурният дизайн на базалтови влакнаВисоконапорните тръби r включват три слоя: вътрешна облицовка, структурен слой и външен защитен слой. Вътрешната облицовка е богата на смола, със съдържание на смола над 70%, а съдържанието на смола на вътрешната повърхност може да достигне около 95%. Това позволява на високонапорните тръби от базалтови влакна да проявяват изключителна устойчивост на корозия, което им позволява да издържат на дългосрочна ерозия от различни силни киселини и основи, неорганични солни разтвори, окислители, сероводород, въглероден диоксид и органични разтворители. Проектният живот е над 20 години, но много тръби са останали в добро състояние след повече от 30 години и не изискват поддръжка през целия си експлоатационен живот.

Производствен процес и рентабилност

Производственият процес за базалтови влакна Високонапорните тръби се различават значително от тези на високонапорните тръби от стъклени влакна. При същите спецификации на влакната, условия на разположение и оборудване, съпротивлението на хидростатично налягане на тръби от базалтови влакна е значително по-добър от този на тръбите от стъклени влакна. Чрез намаляване на броя на слоевете, тръбите от базалтови влакна могат да запазят своята устойчивост на налягане, като същевременно ефективно намаляват разхода на суровини и разходите за продукти, което ги прави по-рентабилни.

Дизайн и характеристики на производителността

Структурен дизайн

Трислойната структура на високонапорните тръби от базалтови влакна, която включва вътрешна облицовка, структурен слой и външен защитен слой, им осигурява отлична устойчивост на корозия. Тези тръби също така имат изключителна устойчивост на умора и дълъг експлоатационен живот.

Тегло и механични свойства

По отношение на теглото, тръбите за високо налягане от базалтови влакна имат значително предимство. Тяхното специфично тегло е около 1,6, само 1/4 до 1/5 от това на стоманените или чугунените тръби. Практическите приложения показват, че при същото вътрешно налягане, GRP тръба със същия диаметър и дължина тежи само около 28% от стоманената тръба. Те имат висока специфична якост и разумни механични свойства, като аксиалната якост на опън достига 200 до 320 MPa, близка до тази на стоманените тръби, но с по-висока специфична якост. Това позволява значително намаляване на собственото тегло на тръбата по време на конструктивното проектиране, опростявайки процеса на монтаж.

Други превъзходни характеристики

Освен това, високонапорните тръби от базалтови влакна са устойчиви на котлен камък и натрупване на парафин, имат ниско съпротивление на флуиди, добра електрическа изолация, прости методи на свързване, висока якост, ниска топлопроводимост и ниско термично напрежение. Тези отлични свойства позволяват широкото използване на високонапорни тръби от базалтови влакна в различни области, с потенциал за по-широко популяризиране и приложение в бъдеще.