ขั้นตอนการผลิตสายยางแรงดันสูง

สายยางแรงดันสูง

ในศตวรรษที่ 21 กลยุทธ์การพัฒนาของ China National Offshore Oil Corporation เสนอให้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาแหล่งน้ำมันนอกชายฝั่งและบริเวณน้ำตื้น ดังนั้นอุตสาหกรรมปิโตรเลียมจึงต้องใช้ท่อส่งน้ำมันตื้นนอกเหนือจากการขุดเจาะและท่อส่งน้ำมันแบบสั่น ท่อส่งน้ำมันใต้ทะเลน้ำตื้นมีการผลิตในประเทศ แต่ท่อส่งน้ำมันลอยน้ำหรือกึ่งลอยน้ำและท่อส่งน้ำมันใต้ทะเลลึกยังคงพึ่งพาการนำเข้า ด้วยการปฏิบัติตามกลยุทธ์การพัฒนาของ China National Offshore Oil Corporation ข้อกำหนดของการใช้ประโยชน์จากน้ำมันนอกชายฝั่งต่อประสิทธิภาพของท่อจะยังคงปรับปรุงต่อไป

กระบวนการผลิต

1. ใช้เครื่องผสมเพื่อผสมกาวชั้นใน กาวชั้นกลาง และกาวชั้นนอกตามสูตร ใช้เครื่องอัดรีดรีดชั้นในของท่อน้ำมันและพันไว้บนแกนอ่อนหรือแกนแข็งที่เคลือบด้วยสารปลดปล่อย (สามารถใช้วิธีการแช่แข็งไนโตรเจนเหลวโดยไม่ใช้แกนท่อ)
2. เครื่องรีดจะกดกาวชั้นกลางให้เป็นแผ่นบาง ๆ เพิ่มสารแยกเพื่อม้วนและตัดให้เป็นความกว้างที่ระบุตามข้อกำหนดของกระบวนการ
3. พันหรือสานท่อน้ำมันชั้นในที่มีแกนท่อเข้ากับเครื่องม้วนหรือเครื่องทอด้วยลวดเหล็กชุบทองแดงหรือลวดสลิงเหล็กชุบทองแดง ในเวลาเดียวกัน ให้ม้วนฟิล์มกาวชั้นกลางแบบซิงโครนัสระหว่างทุกๆ สองชั้นของลวดสลิงเหล็กชุบทองแดงหรือลวดสลิงเหล็กชุบทองแดงในเครื่องม้วนหรือเครื่องทอผ้า และผูกจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของลวดเหล็กม้วน (บางต้น เครื่องม้วนจำเป็นต้องมีการเน้นและรูปร่างของลวดเหล็กชุบทองแดงก่อน)
4. ห่อกาวชั้นนอกบนเครื่องอัดรีดอีกครั้ง แล้วห่อด้วยชั้นป้องกันการวัลคาไนซ์ด้วยตะกั่วหรือผ้า
5. ซัลเฟอร์ผ่านถังหลอมโลหะหรืออ่างเกลือ
6. สุดท้าย ถอดชั้นป้องกันการวัลคาไนซ์ออก ดึงแกนท่อออก กดข้อต่อท่อด้านบน และทำการสุ่มตัวอย่างและตรวจสอบแรงดัน

กล่าวโดยย่อ การผลิตท่อน้ำมันแรงดันสูงเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่หลากหลาย วัตถุดิบประเภทต่างๆ และกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระบวนการผลิตท่อน้ำมันไฮดรอลิกซึ่งส่วนใหญ่ทำจากพลาสติกหรือเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์สามารถลดความซับซ้อนได้อย่างเหมาะสม แต่ราคาวัตถุดิบสูงและยางยังคงเป็นวัตถุดิบหลัก

การวิเคราะห์ข้อบกพร่อง

1. ความล้มเหลวของชั้นกาวด้านนอก:
(1) รอยแตกปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของท่อ
สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดรอยแตกบนท่อคือท่องอในสภาพแวดล้อมที่เย็น
(2) มีฟองอากาศปรากฏขึ้นที่ผิวด้านนอกของท่อ
สาเหตุของการพองที่ผิวด้านนอกของท่อเนื่องจากคุณภาพการผลิตต่ำหรือการใช้งานที่ไม่เหมาะสมระหว่างการใช้งาน
(3) ท่อไม่แตกแต่มีการรั่วไหลของน้ำมันจำนวนมาก
พบการรั่วไหลของน้ำมันจำนวนมากในท่อ แต่ไม่พบการแตกร้าว เหตุผลก็คือเมื่อของเหลวแรงดันสูงไหลผ่านท่อยางด้านในจะสึกกร่อนและเป็นรอยจนชั้นลวดเหล็กรั่วไหลออกมาเป็นจำนวนมาก ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมันจำนวนมาก

(4) ชั้นกาวด้านนอกของสายยางเสื่อมสภาพอย่างรุนแรง โดยมีรอยแตกเล็กๆ ปรากฏขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งเป็นการแสดงถึงความชราตามธรรมชาติของสายยาง เนื่องจากอายุที่มากขึ้นและการเสื่อมสภาพ ชั้นนอกจะถูกออกซิไดซ์อย่างต่อเนื่อง ปกคลุมพื้นผิวด้วยชั้นโอโซนซึ่งจะหนาตัวขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ตราบใดที่ท่ออ่อนงอเล็กน้อยระหว่างการใช้งาน จะเกิดรอยร้าวเล็กๆ ในกรณีนี้ควรเปลี่ยนท่อ

2. ความล้มเหลวของชั้นกาวด้านใน:
(1) ชั้นยางภายในท่อแข็งและมีรอยร้าว: สาเหตุหลักมาจากการเติมพลาสติไซเซอร์ในผลิตภัณฑ์ยางทำให้ท่อมีความยืดหยุ่นและเป็นพลาสติก แต่ถ้าท่อร้อนเกินไป อาจทำให้พลาสติไซเซอร์ล้นได้

(2) ชั้นยางภายในท่อเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงและบวมอย่างมาก: ชั้นยางภายในท่อเสื่อมสภาพอย่างมากและบวมอย่างมากเนื่องจากความไม่เข้ากันระหว่างวัสดุยางภายในท่อกับน้ำมันที่ใช้ในระบบไฮดรอลิก และ ท่อเสื่อมสภาพเนื่องจากการกระทำของสารเคมี

3. ข้อผิดพลาดที่ปรากฏในชั้นเสริมแรง:
(1) สายยางแตก และลวดเหล็กถักใกล้กับรอยขาดเป็นสนิม หลังจากลอกชั้นกาวด้านนอกออกเพื่อตรวจสอบพบว่าเหล็กเส้นที่ถักใกล้ขาดเป็นสนิม สาเหตุหลักมาจากผลกระทบของความชื้นหรือสารกัดกร่อนบนชั้นนี้ ซึ่งทำให้ความแข็งแรงของท่ออ่อนลงและทำให้ท่อแตกภายใต้แรงดันสูง
(2) ชั้นเสริมแรงของท่อไม่เป็นสนิม แต่มีการแตกหักของลวดในชั้นเสริมแรง
ท่อแตกและไม่พบสนิมบนชั้นเสริมแรงหลังจากลอกชั้นกาวด้านนอกออก อย่างไรก็ตาม การแตกของลวดที่ผิดปกติเกิดขึ้นตามทิศทางความยาวของชั้นเสริมแรง สาเหตุหลักมาจากแรงกระแทกความถี่สูงบนท่อ

4. ข้อผิดพลาดที่แสดงออกมาที่ช่องเปิดแตก:
(1) สายยางบางส่วนแตกหัก มีรอยแตกเรียบร้อย ส่วนอื่นๆ ได้รับการดูแลให้อยู่ในสภาพดี
สาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้คือ แรงดันของระบบสูงเกินไป เกินความต้านทานแรงดันของท่อ

(2) แรงบิดเกิดขึ้นที่จุดที่ท่อแตก

สาเหตุของปรากฏการณ์นี้คือสายยางได้รับแรงบิดมากเกินไประหว่างการติดตั้งหรือใช้งาน

5. โดยสรุป จากการวิเคราะห์ข้างต้น ข้อควรระวังต่อไปนี้ควรใช้เมื่อใช้ท่อไฮดรอลิกในอนาคต:
(1) การจัดวางท่อควรหลีกเลี่ยงแหล่งความร้อนให้มากที่สุด และห่างจากท่อระบายอากาศของเครื่องยนต์ หากจำเป็น สามารถใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ปลอกหุ้มหรือตะแกรงป้องกันเพื่อป้องกันท่ออ่อนเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน
(2) ในบริเวณที่ต้องข้ามท่อหรืออาจถูกับพื้นผิวกลไกระหว่างการทำงาน ควรใช้อุปกรณ์ป้องกัน เช่น แคลมป์รัดท่อหรือสปริงเพื่อป้องกันความเสียหายที่ชั้นนอกของท่อ
(3) เมื่อต้องดัดท่อ รัศมีการดัดไม่ควรเล็กเกินไป และควรมากกว่า 9 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ควรมีส่วนตรงมากกว่าสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อที่ข้อต่อระหว่างท่อยางและข้อต่อ
(4) เมื่อติดตั้งท่อ ควรหลีกเลี่ยงไม่ให้อยู่ในสภาพคับแคบ แม้ว่าจะไม่มีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ระหว่างปลายทั้งสองของท่อ ก็ควรปล่อยให้หลวม ท่อแรงดึงจะขยายตัวภายใต้แรงดันและลดความแข็งแรง
(5) อย่าบิดท่อระหว่างการติดตั้ง การบิดท่อเล็กน้อยอาจลดความแข็งแรงและทำให้ข้อต่อคลายตัว ระหว่างการประกอบควรขันข้อต่อเข้ากับสายยางแทนข้อต่อ
(6) หากมีการติดตั้งท่ออ่อนบนส่วนประกอบหลัก ขอแนะนำให้ทำการตรวจสอบหรือเปลี่ยนเป็นประจำ

ท่อแรงดันสูงส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสนับสนุนไฮดรอลิกของเหมืองและการใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำมัน และเหมาะสำหรับการขนส่งของเหลวที่มีพื้นฐานจากปิโตรเลียม (เช่น น้ำมันแร่ น้ำมันที่ละลายน้ำได้ น้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น) ของเหลว ของเหลวที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก (เช่น อิมัลชัน น้ำมัน-น้ำ อิมัลชัน น้ำ) การส่งก๊าซและของเหลว