油田玻璃鋼管應用經(jīng)濟效益
玻璃鋼管具有比強度高、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),是鋼質(zhì)管材的重要替代產(chǎn)品。在油氣淺井、注水管線(xiàn)、油田內部的集輸管線(xiàn)用管材方面,玻璃鋼管的應用恿有前途。多種內涂層鋼管易受腐蝕且損壞快。有機涂層不適用于油氣及含油污水,它會(huì )濤脹變質(zhì),差的使用壽命僅 1 一 2 年,而且脫落的涂層會(huì )堵塞管道、堵塞地層。國內外研究和應用表明,玻璃鋼管的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢明顯好于碳鋼管。
( 1 ) 耐腐蝕,使用壽命長(cháng)。
玻璃鋼管實(shí)際使用壽命已達到 20 年以上,理論上可推到 50 年。美國 Riceco 公司為殼牌公司生產(chǎn)的玻璃鋼內襯油管已經(jīng)用了 20 多年。德州中部的 North Cowden 油田有 500 多口注水井用Duolint 生產(chǎn)的玻璃鋼內襯油管,共 9.1 x lO5m, 占總注水井的 80%, 防腐效果很好,已經(jīng)用了12 年,沒(méi)有一口井損壞。美國 Smith 公司在德克薩斯油田安裝的直徑 600mm 的埋地石油輸送管線(xiàn),已經(jīng)用了 25 年, 25 年后測試表明還可用許多年。
(2) 水力摩阻系數低、耐磨、延緩結蠟結垢。
玻璃鋼管內表面光滑,粗糙度是 0. 0015 ~ 0.Olmm, 而新的無(wú)縫鋼管內表面租糙度為
0.046mm, 舊的鋼管為 0.60mm 。流體在流動(dòng)過(guò)程中因克服內摩擦而需要消耗能量,才能使輸出輸入得到平街,壓頭損失實(shí)際上是管壁對液體的曳力。在湍流狀態(tài)下運行,經(jīng)測定、計算,鋼管的摩阻系數是 0.316, 玻璃鋼管是 0. 013 。因此,工程設計中采用的鋼管要將管徑增大 15%, 而玻璃鋼管徑可比鋼管縮小 20%, 可以大大節約投資和降低運行中的動(dòng)力消耗以及管道清洗維修費用。如流體中含有砂粒,會(huì )造成鋼管道內底部磨蝕,玻璃鋼管的光滑性表現為對含砂多相流體的耐磨蝕,大大延長(cháng)了管線(xiàn)壽命。
對鋼管而言,由于其內表面腐蝕、結垢,其流動(dòng)阻力是隨時(shí)間而變化的。摩擦阻力的增加,要求泵送功率增加。對于輸水管而言,阻力增加,也會(huì )影響輸送的水質(zhì)。水質(zhì)是由 pH 值和 Langelier碳酸鈣指數確定的。不同水源的水質(zhì),也有很大的差異。
勝利油田就規格 250mm, 工作壓力 0.6MPa 的玻璃鋼管與鋼管,按 1993 年的市場(chǎng)價(jià)進(jìn)行了每千米成本價(jià)分析, 1993 年鋼材價(jià)格的為 3600 一 3700 元 /t, 玻璃鋼管價(jià)格為 26000 元 /t ,因玻璃鋼管重量為鋼管的 1/5, 按相同管徑相比,工作壓力為 0.6MPa,DN250 的玻璃鋼管價(jià)格為 21.3 萬(wàn)元 /km, 而鋼管 ( 包括內外防腐:特加強瀝青外防腐和 H87 內防腐 ) 為 22.9 萬(wàn)元 /km. 污水站內系統工作壓力一般為0.6MPa, 站內管配件輕多,玻璃鋼管配件費用大約要比直管段增加 30% 一 40%, 結果站內的材料費用大約更比鋼管高 20% 。根據玻璃鋼摩擦阻力小的特征,采取縮小玻璃鋼管徑的方法,可以降低使用玻璃鋼管道的成本價(jià),這樣可以做到與使用鋼管的成本價(jià)接近或更低。