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碳纤维复合材料在海洋领域中的应用

2022-09-07 18:08:05

碳纤维复合材料在海洋油田开发中具有明显的重量轻、耐用、耐腐蚀的优点:1500m水深钻井平台,其钢缆质量达到6500t左右两侧,给钻井平台带来了巨大的负荷,增加了平台的建设成本。此外,钢材在海水中的耐腐蚀性较差,导致钻井平台钢系统和管道的平均工作寿命仅为2-3年。纤维输油管厂家力豹胶管给大家讲讲碳纤维复合材料在海洋领域中的应用。

碳纤维复合材料具有强度高、模量大、耐腐蚀性强、抗疲劳损伤性能优异、维修方便、抗冲击性强、热膨胀系数小、重量轻、无浮力等特点,密度仅为普通钢的1/4。如果用碳纤维复合材料代替部分钢材,将大大降低钻井平台的负荷,节约平台的施工成本。

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目前,碳纤维复合材料广泛应用于深海石油平台的结构部件,如脐带管加固杆、锚定系统电缆、采油立管、柔性立管等,可作为油田钻井平台中的抽油杆、储罐、海底输油管、甲板等部件。由于管道外的海水压力和管道内的压力不平衡,抽油杆的往复运动容易导致材料疲劳断裂,这可以用碳纤维复合材料解决;碳纤维复合材料制成的电缆可用于3000深度的开采m上述深海作业平台,耐腐蚀性极佳,工作寿命可达25年。

深海开采用碳纤维复合材料制造工艺,分为拉挤压成型工艺和湿绕组工艺。拉挤压成型方法一般用于普通管道和连接管。绕组法通常用作储罐和压力容器的表面,也可用于各向异性的柔性管道,其中碳纤维复合材料以特定的角度缠绕在装甲层中。碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似于薄膜的带状结构,具有良好的灵活性。碳纤维抽油杆的使用可以显著提高油量,降低电机的负荷,比钢抽油杆更节能。碳纤维复合材料抽油杆比钢抽油杆更耐疲劳,更耐腐蚀,更适合海底油田的发展。

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