油田玻璃钢管应用经济效益
玻璃钢管具有比强度高、耐腐蚀的优点,是钢质管材的重要替代产品。在油气浅井、注水管线、油田内部的集输管线用管材方面,玻璃钢管的应用恿有前途。多种内涂层钢管易受腐蚀且损坏快。有机涂层不适用于油气及含油污水,它会涛胀变质,差的使用寿命仅 1 一 2 年,而且脱落的涂层会堵塞管道、堵塞地层。国内外研究和应用表明,玻璃钢管的技术经济优势明显好于碳钢管。
( 1 ) 耐腐蚀,使用寿命长。
玻璃钢管实际使用寿命已达到 20 年以上,理论上可推到 50 年。美国 Riceco 公司为壳牌公司生产的玻璃钢内衬油管已经用了 20 多年。德州中部的 North Cowden 油田有 500 多口注水井用Duolint 生产的玻璃钢内衬油管,共 9.1 x lO5m, 占总注水井的 80%, 防腐效果很好,已经用了12 年,没有一口井损坏。美国 Smith 公司在德克萨斯油田安装的直径 600mm 的埋地石油输送管线,已经用了 25 年, 25 年后测试表明还可用许多年。
(2) 水力摩阻系数低、耐磨、延缓结蜡结垢。
玻璃钢管内表面光滑,粗糙度是 0. 0015 ~ 0.Olmm, 而新的无缝钢管内表面租糙度为
0.046mm, 旧的钢管为 0.60mm 。流体在流动过程中因克服内摩擦而需要消耗能量,才能使输出输入得到平街,压头损失实际上是管壁对液体的曳力。在湍流状态下运行,经测定、计算,钢管的摩阻系数是 0.316, 玻璃钢管是 0. 013 。因此,工程设计中采用的钢管要将管径增大 15%, 而玻璃钢管径可比钢管缩小 20%, 可以大大节约投资和降低运行中的动力消耗以及管道清洗维修费用。如流体中含有砂粒,会造成钢管道内底部磨蚀,玻璃钢管的光滑性表现为对含砂多相流体的耐磨蚀,大大延长了管线寿命。
对钢管而言,由于其内表面腐蚀、结垢,其流动阻力是随时间而变化的。摩擦阻力的增加,要求泵送功率增加。对于输水管而言,阻力增加,也会影响输送的水质。水质是由 pH 值和 Langelier碳酸钙指数确定的。不同水源的水质,也有很大的差异。
胜利油田就规格 250mm, 工作压力 0.6MPa 的玻璃钢管与钢管,按 1993 年的市场价进行了每千米成本价分析, 1993 年钢材价格的为 3600 一 3700 元 /t, 玻璃钢管价格为 26000 元 /t ,因玻璃钢管重量为钢管的 1/5, 按相同管径相比,工作压力为 0.6MPa,DN250 的玻璃钢管价格为 21.3 万元 /km, 而钢管 ( 包括内外防腐:特加强沥青外防腐和 H87 内防腐 ) 为 22.9 万元 /km. 污水站内系统工作压力一般为0.6MPa, 站内管配件轻多,玻璃钢管配件费用大约要比直管段增加 30% 一 40%, 结果站内的材料费用大约更比钢管高 20% 。根据玻璃钢摩擦阻力小的特征,采取缩小玻璃钢管径的方法,可以降低使用玻璃钢管道的成本价,这样可以做到与使用钢管的成本价接近或更低。