这种灵活高效用CFRTT加工制品的工艺和装备不仅用于制造管材这类产品还用于制造各种形状的产品,在国外通常称其为“带铺放机(tape placement machine)”。大部分是用于生产航空航天等领域制品的,如缠绕大型客机的筒形机身。美国一家公司可提供这种铺放设备制造直径25-610mm和长度11m的管材(可以扩大到更大尺寸)。最近技术的动向是采用激光加热,因为可以能够速热速冷,不仅节能,还可以减少残余应力。 国内企业正在采用分管段的缠绕成型工艺开发大直径增强聚乙烯压力管,已试验了采用国内生产的CFRTT做增强缠绕材料。试制的第一个800mm试样,在爆破试验中耐压达到2.5MPa,接近设计要求。 此外,国外也有企业在探索生产CFRT-RTP的其他成型工艺。如日本一家公司试验采用狭条玻纤增强聚乙烯带经过编织成型的增强管[3]。
5 国外生产CFRT-RTP的情况 用CFRT制造增强热塑性塑料管的探索早有报道,但21世纪后才有大量生产出现。近年随着CFRT技术的发展出现了多个采用CFRTT 生产高压管材、主要目标在石油天然气业的企业。 5.1 加拿大一公司 该公司从2008年开始生产连续纤维增强热塑性塑料(CFRT) 粗纱制造的RTP,商品名FlexPipe Linpipe ,简称FPLP,见图5。FPLP是不结合(unbonded)的三层结构,由聚乙烯衬管,缠绕的连续玻纤粗纱和聚乙烯护套组成。内径为50-100mm,压力为2.1-10.3MPa,长度超过1000m。 该公司最近还开发了CFRT制造的RTP,商品名FlexFlow。FlexFlow,见图6,是全结合的结构,由聚乙烯衬管,缠绕的连续玻纤和聚乙烯护套组成。在制造中通过加热和压力整个管结构完全结合。内径(150,200mm)压力(5.2,10.3MPa),直管段12m。FlexFlow可以用增强的电熔管件连接。

图5 FlexPipe Linpipe图 图6 FlexFlow示意图
5.2 美国一公司 该公司在航空业生产复合材料几十年,近年开始生产石油天然气工业用CFRT管,商品名:TherCoil Coiled Pipe (TCP)。该公司认为美国石油天然气工业对于集输管道需求将大增长,其中对RTP需求也将大增长。其核心技术是高效生产连续纤维增强带、纤维包括玻璃纤维、碳纤维等,塑料包括PE、PP、PET、PU,Nylon等。图7为产品示意图。

图7 产品示意图 图8 实壁结构 5.3 荷兰一公司 该公司生产石油和天然气海上开采用的增强热塑性塑料管。尺寸范围为1-6英寸。增强材料是玻璃纤维或碳纤维,热塑性塑料包括PE、PP、PA和PVDF,结构是熔接完全结合(fully bonded)的实壁管,见图8。纤维浸渍的塑料和芯管及护套的塑料相同。 最突出的创新是深海采油用的“热塑性塑料复合立管(升流管)”(TCR- Thermoplastic Composite Riser)。以前深海采油用的立管是钢增强的热塑性塑料管“挠性管flexibles”。TCR用连续纤维增强,内孔光滑,抗腐蚀,重量轻。可以减少顶端张力60%,铺设更方便经济。 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页 |