金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道在油氣領(lǐng)域中的應(yīng)用*

鄒 航，杜 冰，冷奇展，陳 勇

(重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院，重慶 401331)

碳鋼管道已廣泛應(yīng)用于石油、天然氣等行業(yè)。然而，石油中CO2、H2S和Cl-的存在往往會(huì)導(dǎo)致鋼管的嚴(yán)重腐蝕(如圖1、圖2)[1-2]。雖然碳鋼管在高壓、高溫、大口徑油氣輸運(yùn)管線的使用不可替代，但是在中低壓輸運(yùn)、酸性輸運(yùn)、海洋輸運(yùn)管線等，復(fù)合材料管道往往更加適用。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，北美和歐洲等地區(qū)開(kāi)始大面積推廣和普及非金屬管道[3]。從2000年開(kāi)始，我國(guó)油氣田對(duì)集油、注水系統(tǒng)逐步采用了纖維復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管來(lái)替代金屬管，以滿足油田正常生產(chǎn)需要[4]。我國(guó)勝利采油廠在2003年開(kāi)始就已經(jīng)采用一段長(zhǎng)為7.25 km的鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管，該管道用于3座計(jì)量站的外輸管線[5]。金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道作為壓力管道，目前應(yīng)用范圍主要集中在油田集油、集氣、注水、注醇等管道工程。

通過(guò)對(duì)鋼管和金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道對(duì)比發(fā)現(xiàn)，同等直徑的金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度一般為0.0015～0.01 mm，僅為鋼管的1/10～1/100[6]。同時(shí)，金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的柔韌性可以使其卷曲輸運(yùn)，單根連續(xù)長(zhǎng)度可到到200～2000 m不等。金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道基于常規(guī)使用環(huán)境下要求20～50年服役壽命。在經(jīng)濟(jì)性能方面，表1對(duì)比了喇嘛甸油田同等型號(hào)(DN50)三種管道的經(jīng)濟(jì)性能對(duì)比情況，金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的年均費(fèi)用低于金屬管道年均費(fèi)用，投資性價(jià)比高于金屬管道。

表1 金屬管道和復(fù)合材料管道在喇嘛甸油田的價(jià)格對(duì)比[7]Table 1 Price comparison between metal and composite pipes in the Lamadian oil field[7]

圖1 CO2對(duì)碳鋼管的內(nèi)部表面腐蝕[1]Fig.1 CO2 corrodes the internal surface of the carbon steel pipe

圖2 H2S、Cl-對(duì)碳鋼管的內(nèi)部表面腐蝕[2]Fig.2 H2S,Cl- corrosion of the internal surface of carbon steel pipes

1 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道

1.1 鋼塑復(fù)合管

在新型油氣復(fù)合材料管道的應(yīng)用中，鋼塑復(fù)合管道能高效地解決我國(guó)各大油氣田的輸油管、集氣管、供水管的腐蝕泄漏問(wèn)題，且管道經(jīng)濟(jì)效益良好、服役穩(wěn)定，在多種金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道中，使用最為普及。鋼塑復(fù)合管內(nèi)外層為熱塑性復(fù)合材料為基體，通過(guò)骨架或者層間纏繞鋼絲或孔狀鋼片的方式來(lái)增強(qiáng)管道[8](見(jiàn)表2)復(fù)合制得。鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合材料管道具有鋪設(shè)快、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。主要運(yùn)用于油氣輸運(yùn)中的輸油和輸氣管道以及油氣田注水管、單井注醇管道[9-10]。

1.2 鋁塑復(fù)合管

鋁塑復(fù)合管道在油氣工程領(lǐng)域主要運(yùn)用于采暖系統(tǒng)。鋁合金具有耐腐蝕、耐高溫蠕變、易加工等特性，適合作為金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的增強(qiáng)材料[11]。鋁塑復(fù)合管道通常采用薄壁鋁管作為骨架層，內(nèi)層采用具有更好耐熱性和對(duì)氣體以及水蒸氣都有更好阻隔性的高密度聚乙烯，外層采用具有耐慢速開(kāi)裂性能的中密度聚乙烯，薄壁骨架層和內(nèi)外層分別通過(guò)熱熔膠粘接復(fù)合制得。鋁塑復(fù)合管具有質(zhì)量輕、不結(jié)垢、不易老化的材料特性，管道可在90 ℃內(nèi)保持長(zhǎng)期穩(wěn)定耐溫性[12-13]。在油氣工程采暖系統(tǒng)中，鋁塑復(fù)合管道根據(jù)壓力的不同，一般分為熱水管(紅色)、冷水管(白色)、燃?xì)夤?黃色)[14](見(jiàn)表2)。

1.3 銅塑復(fù)合管

在油氣領(lǐng)域中，純銅水管作為供水管材，是非常好的選擇，但是純銅水管也存在造價(jià)高、表面易結(jié)露水等弊端。銅塑復(fù)合材料管道是以內(nèi)管采用無(wú)縫紫銅管為基體，外管道采用熱塑性的PPR與銅管道熱熔膠粘復(fù)合制得[15](見(jiàn)圖3)。銅塑復(fù)合管內(nèi)部紫銅管耐高溫、耐腐蝕、抗菌性強(qiáng)，外部的PPR具有良好的電氣絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，管道與管道之間的接口可采用熱熔技術(shù)連接。銅塑復(fù)合管造價(jià)低、安裝便捷，管道外側(cè)的PPR具有極佳的保溫性能。銅塑復(fù)合材料管道在油氣領(lǐng)域中可適用于飲用水管道、天然氣輸送管道[16]。

圖3 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道分類Fig.3 Metal-reinforced composite pipes classification

2 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的制備方法

2.1 纏繞成型

纏繞成型工藝[17](見(jiàn)表3)是復(fù)合材料管道的主要制造工藝之一。纏繞成型工藝是將浸漬樹(shù)脂的纖維長(zhǎng)絲纏繞在旋轉(zhuǎn)的芯模上形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的一種工藝。浸漬的纖維在沿著芯模橫向方向移動(dòng)的小車上進(jìn)料，以預(yù)定的幾何圖案鋪設(shè)，當(dāng)施加足夠的層數(shù)時(shí)，復(fù)合管道在芯模上固化，然后將模制部件從芯模上剝離。纏繞成型可分為濕法纏繞、干法纏繞以及半干法纏繞[18]，在實(shí)際生產(chǎn)中，半干法纏繞是最主流的纏繞成型工藝。纏繞成型工藝生產(chǎn)快速且高度自動(dòng)化，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成品率接近100%，可使管道最好的達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度與重量比，是一種經(jīng)濟(jì)高效的制造復(fù)合材料管道技術(shù)。

2.2 拉擠成型

在所述成型工藝中，拉擠成型工藝[19](見(jiàn)表3)生產(chǎn)的速度最快，對(duì)原材料的利用率可達(dá)到最高，拉擠成型工藝是用高性能纖維增強(qiáng)聚合物產(chǎn)品最有效的方法[20]。拉擠成型工藝是將纖維從樹(shù)脂浴中浸漬后拉出，通過(guò)加熱模具，控制纖維保持均勻的速度嵌入到聚合物中，復(fù)合管材在離開(kāi)模具時(shí)已完全固化且形狀穩(wěn)定，該工藝提高了結(jié)構(gòu)的完整性，所制管道擁有優(yōu)異的縱向力學(xué)性能，對(duì)于異形截面和工字型的復(fù)合管材成型最為合適[21]。

2.3 樹(shù)脂傳遞模塑成型

樹(shù)脂傳遞模塑工藝[22](見(jiàn)圖4)于20世紀(jì)70年代首次在商業(yè)上應(yīng)用并逐漸趨于成熟。樹(shù)脂傳遞模塑工藝是先將纖維置于密閉的模具中，然后將熱固性樹(shù)脂通過(guò)真空或者是壓力注入模具中，從而在纖維周圍形成連續(xù)的基體[23]。樹(shù)脂傳遞模塑工藝所生產(chǎn)的復(fù)合管表面光滑，生產(chǎn)效率高，因?yàn)槭情]模注塑工藝，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)纖維材料任意方向鋪放和任意鋪層順序，以滿足受力要求。

圖4 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道成型工藝Fig.4 Metal-enhanced composite pipe molding process

3 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 耐壓抗沖管

我國(guó)石油和天然氣資源主要集中分布在東北、華北、西北和東海大陸架等地區(qū)，其中可開(kāi)采的石油和天然氣資源量分別約為172億噸和18.4萬(wàn)億立方米，其中部分油氣田處于地質(zhì)活動(dòng)多發(fā)地帶。地質(zhì)活動(dòng)的發(fā)生無(wú)法避免的會(huì)給管路帶來(lái)形變和位移，會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生層間組織損傷，甚至斷裂情況的發(fā)生。耐壓抗沖管以熱塑性的高密度聚乙烯材料作為內(nèi)襯層基體，增強(qiáng)層采用螺旋纏繞的承拉鋼帶，管道最外層再以聚乙烯材料作為保護(hù)層復(fù)合粘接而成，該結(jié)構(gòu)的管道具有耐高壓和出色的抗沖擊特性，具有較高的抗形變能力，其抗拉伸性能最為優(yōu)越，能有效抵抗地質(zhì)活動(dòng)帶來(lái)的外力沖擊影響[24]。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)春高祥特種管道有限公司作為增強(qiáng)塑料復(fù)合管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草單位，其生產(chǎn)的耐壓抗沖管已成功并大量應(yīng)用于大慶油田、勝利油田等。Pipelife是歐洲最大的塑料管道制造商之一，其生產(chǎn)的SoloForece耐壓抗沖管(見(jiàn)圖5)[25-26]，自2000年以來(lái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在阿曼、科威特和沙特阿拉伯等地的油氣輸運(yùn)領(lǐng)域中。

圖5 荷蘭Pipelife公司生產(chǎn)的SoloForce耐壓抗沖管[26]Fig.5 SoloForce pressure-resistant anti-punch tubes produced by Pipelife of the Netherlands

3.2 保溫輸運(yùn)管

位于我國(guó)黑龍江西部的漠河-大慶段油氣管線和渤海油氣田的輸運(yùn)管線，其外輸管道常年面臨來(lái)自凍土層和海洋低溫環(huán)境的影響[27-28]。為了避免外界低溫環(huán)境造成管道材料脆性斷裂、爆裂情況的發(fā)生，鋼骨架增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料管道的出現(xiàn)解決了以上問(wèn)題。鋼骨架增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料管道骨架層采用連續(xù)的鋼管，保溫層采用高效保溫的聚氨酯材料，保溫層外采用高密度交聯(lián)聚乙烯材料作為防水保護(hù)層。鋼骨架增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料管道在渤海油田PL19-3油田I期工程中有相應(yīng)的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該管道能在外界環(huán)境-40～80 ℃之間穩(wěn)定輸運(yùn)(見(jiàn)圖4)[29-30]。

圖6 渤海油田PL19-3油田I期所用的長(zhǎng)距離保溫輸運(yùn)管[29]Fig.6 Long-distance insulation pipeline used in Phase I of the Bohai Oilfield PL19-3 Oilfield

3.3 酸性油氣輸運(yùn)管

嚴(yán)重的H2S腐蝕管道問(wèn)題一直是酸性油田開(kāi)發(fā)的重難點(diǎn)。我國(guó)已探明的23個(gè)大型油氣田中，酸性油氣田所占比例較高，在酸性天然氣的開(kāi)采和輸運(yùn)過(guò)程中，常伴有H2S、CO2、Cl-等高濃度的腐蝕介質(zhì)，對(duì)管道產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕情況[31]。針對(duì)腐蝕嚴(yán)重的酸性油氣田，輸運(yùn)管道可以采用耐酸效果極好的增強(qiáng)塑料復(fù)合材料管道。增強(qiáng)塑料復(fù)合材料管道內(nèi)采用聚偏氟乙烯、聚丙烯為基體，增強(qiáng)層采用連續(xù)玻璃纖維和抗拉鋼帶正反兩個(gè)方向螺旋纏繞，外層采取環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合而成。石油管工程技術(shù)研究院針對(duì)酸性的塔里木盆地油田ZG262-H1進(jìn)行了酸性油氣成分分析和實(shí)地考量，該井的H2S含量高達(dá)22900 mg/m3，中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院通過(guò)油田特性和材料特性匹配選擇，研發(fā)出金屬增強(qiáng)玻纖聚偏氟乙烯復(fù)合管(圖7)[32]。該管道在塔里木盆地油田ZG262-H1試用一年后測(cè)試評(píng)估能夠滿足酸性油田的集輸工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)。

圖7 塔里木油田ZG262-H1所用的酸性油氣輸運(yùn)管[32]Fig.7 Acid oil and gas pipeline for ZG262-H1 in Tarimu oil field

3.4 海洋柔性高壓管

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球石油資源總量的1/3為海洋石油資源，海洋石油資源主要通過(guò)柔性高壓管輸運(yùn)，柔性高壓管在復(fù)雜海洋環(huán)境中會(huì)受到來(lái)自水流、水壓、洋流活動(dòng)以及平臺(tái)移動(dòng)帶來(lái)的拉伸、壓縮、沖擊等影響，同時(shí)海水作為自然界中腐蝕性最強(qiáng)的電解質(zhì)之一，對(duì)管道的耐腐蝕性能提出了更高要求。海洋柔性高壓管一般采用非粘接柔性管，管道最內(nèi)骨架層采用耐腐蝕性的合金材料，內(nèi)壓層一般選用密封性能和耐腐蝕性能良好的熱塑性材料，增強(qiáng)層采用多層螺旋纏繞的鋼帶或纖維，外層采用高度致密的熱塑性材料。內(nèi)壓層能有效保障輸運(yùn)介質(zhì)的密封性能，金屬增強(qiáng)層的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)不僅可以保證管道具有足夠的彎曲特性，還可以保證每一層材料間的相對(duì)位移，提供足夠的自身結(jié)構(gòu)抗力，保證管路在深海油氣輸運(yùn)中的綜合力學(xué)性能[33]。中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院依托國(guó)家863計(jì)劃“海洋深水非金屬材料復(fù)合管研制”，率先開(kāi)發(fā)出可承壓20 MPa、抗拉強(qiáng)度達(dá)到20 t的DN150的非粘接深海柔性高壓管，現(xiàn)已經(jīng)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試并在邊際油田流花11-1和陸豐13-1和海洋立管領(lǐng)域開(kāi)始使用(見(jiàn)圖8)[34-36]。

圖8 流花11-1和陸豐13-1油田所使用的柔性高壓管[36]Fig.8 Flexible high-pressure tubes used in the 11-1 and Lufeng 13-1 oil fields

4 金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 管道應(yīng)用趨勢(shì)

4.1.1 大口徑復(fù)合材料管道

隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)油氣能源需求量不斷增加，建設(shè)大口徑、大流量、長(zhǎng)距離的天然氣輸送管道也成為業(yè)界新的發(fā)展趨勢(shì)。大口徑復(fù)合材料輸運(yùn)管具有輸氣量大、受地形環(huán)境影響較小，管道連接方便快捷，是解決鋼管連接導(dǎo)致鋪設(shè)工作量大、易受到開(kāi)采介質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境侵?jǐn)_的最有效的解決辦法?，F(xiàn)有的各種大、中直徑天然氣管道應(yīng)用中，多層鋼絲增強(qiáng)聚乙烯管應(yīng)用最廣，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展到最大穩(wěn)定生產(chǎn)的復(fù)合管道直徑可以達(dá)到DN3000[37]。基于大口徑復(fù)合材料管道輸運(yùn)流量大、介質(zhì)輸運(yùn)穩(wěn)定高效的特點(diǎn)，沙特阿拉伯Amiantit公司是當(dāng)今世界上大口徑玻璃鋼復(fù)合管道的最大生產(chǎn)商，該公司生產(chǎn)生產(chǎn)了大約27 km的DN660大口徑復(fù)合管(圖9)[38]為沙特阿拉伯的延布和朱拜勒地區(qū)提供海水淡化服務(wù)；美國(guó)德克薩斯州Belco制造公司使用耐腐蝕雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂制造內(nèi)徑為DN3400的北美最大復(fù)合污水管(圖10)[38]。在我國(guó)成功應(yīng)用的大口徑復(fù)合管工程有南水北調(diào)滕州段的DNl000、DN800鋼骨架聚乙烯復(fù)合管供水管網(wǎng)工程[39]。

圖9 沙特阿拉伯海水淡化復(fù)合管[38]Fig.9 Saudi Arabia desalination complex pipe

圖10 北美最大復(fù)合材料污水管[38]Fig.10 The largest composite sewage pipe in North America

4.1.2 超深海柔性管

近年來(lái)，隨著深海油氣的探明儲(chǔ)量逐年增加，我國(guó)也加大了對(duì)超深海柔性管的研發(fā)。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始至今，海洋柔性管的承壓深度從最開(kāi)始20 m逐漸過(guò)渡到400 m、1000 m，以及1500～3000 m的超深海區(qū)域段，但同時(shí)也出現(xiàn)了如何安全高效的使用超深海柔性管輸運(yùn)深海天然氣水合物資源的問(wèn)題。超深海柔性管(圖11)[40]在普通海洋柔性管的基礎(chǔ)上增加了鎧裝層層數(shù)，還增加了耐壓層、反擠壓層以及功能層，能更好的適應(yīng)海底復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，其具有優(yōu)異的防腐蝕性能、接頭少、單管長(zhǎng)、保溫好、易鋪設(shè)等性能特點(diǎn)。

超深海柔性復(fù)合管的關(guān)鍵技術(shù)長(zhǎng)期受到美國(guó)、法國(guó)、荷蘭的外國(guó)企業(yè)限制，為了補(bǔ)齊我國(guó)超深海柔性管的短板，中海油研究總院與天津海王星等企業(yè)組成聯(lián)合科研攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)依托于國(guó)家863計(jì)劃“海洋深水非金屬材料復(fù)合管研制”，主要針對(duì)超深海柔性管的材料設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)等多位一體的國(guó)產(chǎn)化研究[41-42]。同時(shí)國(guó)內(nèi)知名高校和管道龍頭企業(yè)也聯(lián)合針對(duì)水深3000 m內(nèi)的多功能超深海柔性管進(jìn)行管路設(shè)計(jì)和性能試驗(yàn)等研發(fā)工作。國(guó)際上，巴西國(guó)家石油公司在設(shè)計(jì)了3000 m內(nèi)的深海非粘結(jié)性柔性復(fù)合管，其溫度使用范圍可在-50～150 ℃之間穩(wěn)定使用，該非粘結(jié)性柔性復(fù)合管的最大承受壓力為137.94 MPa，管道平均直徑500 mm[35]。超深海柔性管的研發(fā)豐富了國(guó)內(nèi)大口徑超深海柔性管領(lǐng)域，為海洋能源市場(chǎng)的開(kāi)拓和海洋能源開(kāi)發(fā)提供了科研支撐和產(chǎn)業(yè)支柱。

圖11 超深海柔性管[40]Fig.11 Ultra-deep-sea flexible tube

4.2 管道成型工藝趨勢(shì)

如第三章工藝部分所述，3種主流的復(fù)合材料管道生產(chǎn)工藝無(wú)論是在生產(chǎn)規(guī)模還是在工藝成型方面都存在一定的局限性。編織纏繞拉擠一體成型工藝(圖12)[43]采用自動(dòng)化牽引纖維束兩次浸漬樹(shù)脂，克服了手糊成型和樹(shù)脂傳遞模塑成型的所造成的產(chǎn)品質(zhì)量分散問(wèn)題，纖維束可通過(guò)三維編織機(jī)編織形成特定形態(tài)的增強(qiáng)體形狀，能夠生產(chǎn)適應(yīng)纖維取向的纖維增強(qiáng)熱塑性型材，克服了纏繞工藝適應(yīng)性小和拉擠工藝所制造產(chǎn)品的橫向強(qiáng)度低等問(wèn)題。該工藝可達(dá)到復(fù)合材料管道重量輕、比強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)的目的[44]。

編織纏繞拉擠一體成型工藝采用連續(xù)纖維作為增強(qiáng)材料，通過(guò)浸漬樹(shù)脂、完整編織、芯模纏繞、二次浸漬、加熱固化后再經(jīng)拉擠一體成型后，最后將混合編織物復(fù)合材料通過(guò)裁剪冷卻成型。編織纏繞拉擠一體成型工藝目前對(duì)型材有效加熱效率低，拉擠成型模具內(nèi)的管件紗線和模具內(nèi)壁的摩擦等問(wèn)題還有待進(jìn)一步解決[45]。為滿足這些需求，主流的辦法是在工藝流程中插入集成紅外、接觸式和導(dǎo)電性相結(jié)合的加熱系統(tǒng)來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。編織纏繞拉擠一體成型工藝是一種極具創(chuàng)新性的工藝，在大批量生產(chǎn)纖維增強(qiáng)熱塑性型材方面具有很大潛力。

圖12 編織纏繞拉擠一體成型工藝[43]Fig.12 Weaving winding pull-in molding process

4.3 管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)油氣管道逐漸進(jìn)入老齡化階段，管道在服役末期暴露出的問(wèn)題逐步增多，相比較相對(duì)成本更高的管道更換方案，便捷、安全、高效的復(fù)合材料管道修復(fù)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也受到業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注。目前，預(yù)浸料修復(fù)工藝是適用性最廣的復(fù)合材料管道修復(fù)技術(shù)，預(yù)浸料修復(fù)工藝在實(shí)際修復(fù)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了對(duì)嚴(yán)重?fù)p傷部位的高質(zhì)量、低成本的針對(duì)性修復(fù)[46]。預(yù)浸料修復(fù)技術(shù)的發(fā)展主要呈以下幾種趨勢(shì)：一是研究不同纖維和樹(shù)脂構(gòu)成的預(yù)浸料缺陷修復(fù)性能，完善管道缺陷修復(fù)方法和體系建設(shè)；二是提升預(yù)浸料的修復(fù)溫度范圍，同一種預(yù)浸料可滿足在不同溫度條件下的使用情況；三是可使用有限元方法預(yù)測(cè)和分析管道的修復(fù)效果和應(yīng)力情況，對(duì)修復(fù)后的管道通過(guò)實(shí)際效果和預(yù)測(cè)結(jié)果分析對(duì)比，制定出符合復(fù)合材料管道缺陷修復(fù)工藝的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[47]。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文綜述了金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道的分類、制備、應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道能有效地解決油氣工程腐蝕問(wèn)題，在國(guó)內(nèi)外油氣田中有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展空間，開(kāi)發(fā)耐高溫高壓的大口徑復(fù)合材料管道是我國(guó)油氣行業(yè)所面臨的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，超深海柔性管作將會(huì)在未來(lái)的海洋油氣應(yīng)用中變得至關(guān)重要。編織纏繞拉擠一體成型工藝在自動(dòng)化成型方面尚處于早期開(kāi)發(fā)階段，在未來(lái)大批量生產(chǎn)復(fù)合材料管道方面具有很大潛力，同時(shí)，復(fù)合材料管道缺陷修復(fù)體系在預(yù)浸料種類、修復(fù)溫度和仿真模擬方面尚有著較大的研究空間。輕質(zhì)高強(qiáng)且高性價(jià)比的金屬增強(qiáng)復(fù)合材料管道是未來(lái)復(fù)合材料油氣管道的主要發(fā)展方向。