深水管道保溫用的高強(qiáng)度低密度中空玻璃微珠

1、深水管道保溫用的高強(qiáng)度低密度中空玻璃微珠3MTM增強(qiáng)浮力與保溫用中空玻璃微珠 深水管道保溫用的高強(qiáng)度低密度中空玻璃微珠3MTM Glass Bubbles for Buoyancy and Thermal Insulation過去四十年里，石油天然氣工業(yè)的開發(fā)作業(yè)已經(jīng)不斷向海洋推進(jìn)，從而對能夠耐受深水海域環(huán)境苛刻惡劣條件的材料的需求在不斷增加。在此時(shí)間里，3MTM中空玻璃微珠已經(jīng)證實(shí)它們具備滿足不斷增加的復(fù)雜挑戰(zhàn)的能力，在性能、成本效益和長期存活能力之間達(dá)到理想的平衡。3M中空玻璃微珠是高強(qiáng)度輕質(zhì)添加劑，用于許多種類的復(fù)合泡沫配方中，以降低密度、保溫和增強(qiáng)浮力。3M中空玻璃微珠適用250至27

2、000磅/平方英寸的壓力范圍和0.125 g/cc至0.6 g/cc的密度范圍，其有助于在各種需求用途中改進(jìn)產(chǎn)品的可靠性，降低成本。用途包括水下管道、立管、浮標(biāo)、遙控潛水器（ROV）、系泊設(shè)備和在深水石油勘探與生產(chǎn)中所用的其他設(shè)備。用于增強(qiáng)浮力的3MTM中空玻璃微珠 高強(qiáng)度與低密度的理想結(jié)合使3M中空玻璃微珠成為復(fù)合泡沫用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)添加劑，這些復(fù)合泡沫用于浮動(dòng)模塊、浮標(biāo)、系泊設(shè)備或者海下設(shè)備的浮力塊。當(dāng)3M中空玻璃微珠與樹脂配制在一起時(shí)，形成的復(fù)合泡沫有很高的強(qiáng)度與密度比，對一定深度范圍提供最大的凈浮力。 例如，在鉆柱立管上，浮動(dòng)模塊防止鋼套管在深處因其自身重量發(fā)生崩塌，并

3、要保護(hù)鉆柱受到海洋海流破壞。計(jì)算密度的假設(shè)條件：按50%體積將3M中空玻璃微珠加入樹脂系統(tǒng)，固化后的密度為1.14g/cc，假定沒有任何空氣進(jìn)入最終泡沫材料里，并且，在加工過程中沒有任何中空玻璃微珠體積損失。 公司可以提供樣品，具體聯(lián)系陳先生產(chǎn)品密度強(qiáng)度計(jì)算密度 g/cc復(fù)合泡沫K10.1252500.64K150.153000.65K200.205000.67XLD30000.2330000.68K250.257500.70S320.3220000.73S350.3530000.74用于絕熱保溫的3MTM中空玻璃微珠 更深水域操作的需求和更長的海底回接管道，已經(jīng)刺激著出油

4、管線和立管的保溫材料向更輕、更強(qiáng)和有更低傳熱系數(shù)的方向發(fā)展。已經(jīng)證實(shí)，當(dāng)今在一萬英尺（3000 m）或更深水域里，像“管中管”這樣傳統(tǒng)的出油管線結(jié)構(gòu)，越來越不切實(shí)際，也太貴了。雖然“管中管”具有最好的U值（保溫值）和更長的降溫時(shí)間，額外增加的重量和其結(jié)構(gòu)龐大的體積使管道鋪設(shè)更困難也更費(fèi)錢，特別是立管，因?yàn)樘?，在深水里很難支撐。 采用充填了3M中空玻璃微珠的復(fù)合泡沫保溫層的單管結(jié)構(gòu)的濕法保溫管道可以作為替代方案，其重量不到“管中管”的一半，使它更適合在更深水域和更長管道上的應(yīng)用。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)減小了總體管徑，所以，每個(gè)卷筒能夠盤繞更多管道，需要的鋪管船可以少一點(diǎn)，也可以小一點(diǎn)，這樣，海

5、底管道的安裝會(huì)更快、更容易、更經(jīng)濟(jì)。因?yàn)檫@些原因和許多其他因素，現(xiàn)在大多數(shù)新建深水海底出油管線都采用了濕法管道保溫技術(shù)。3M中空玻璃微珠具有高強(qiáng)度和低導(dǎo)熱系數(shù)（在20溫度下導(dǎo)熱系數(shù)為0.06 0.20 Wm-1K-1）的特點(diǎn)，使它成為管道和立管濕法保溫的理想添加劑。這些惰性微珠與保溫系統(tǒng)里包括聚氨酯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂在內(nèi)的所有其他組分是相容的。而且，3M中空玻璃微珠實(shí)質(zhì)上是不溶于水的，所以，在深水用途中有更好的應(yīng)用。滿足當(dāng)今的挑戰(zhàn) 技術(shù)的迅速進(jìn)步使我們能夠開發(fā)出前所未有的強(qiáng)度與密度比值的新的中空玻璃微珠，使它們能夠用在13000英尺的深水里，安全系數(shù)達(dá)到50%。 3M中空玻

6、璃微珠系列中的最新產(chǎn)品使制造商在設(shè)計(jì)保溫系統(tǒng)時(shí)有更大的靈活性，能夠滿足各個(gè)用途的特定要求： 3M中空玻璃微珠S42XHS是超高強(qiáng)度的玻璃微珠，使用者能夠達(dá)到更高的壓力額定值，可以用于前所未有深度的水域。 3M中空強(qiáng)度3M中空玻璃 微珠玻璃微珠壓碎強(qiáng)度（磅/平方英寸）玻璃微珠密度（g/cc）計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)*（Wm-1K-1）高  低S42XHS80000.420.166XLD600060000.300.143K4660000.460.173S38XHS55000.380.158S38HS55000.380.158S3840000.380.158XLD30003000

7、0.230.130S3530000.350.152S3220000.320.147玻璃微珠XLD3000/XLD是超低密度玻璃微珠，明顯具有更輕的重量，在指定的水域深度范圍里具有更好的導(dǎo)熱系數(shù)。公司可以提供樣品，具體聯(lián)系陳先生*）表格中假定未充填玻璃微珠的聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)為0.19 Wm-1K-1，在40%體積載荷下計(jì)算出的玻璃微珠增強(qiáng)的聚氨酯復(fù)合泡沫（GSPU）的導(dǎo)熱系數(shù)。K值是在25下計(jì)算出的。此表所列3M中空玻璃微珠可以作為管道保溫材料的候選添加劑。重要的是用戶應(yīng)自行對所有3M中空玻璃微珠產(chǎn)品做出評價(jià)，選定最適合用戶特定需求的產(chǎn)品。任何3M中空玻璃微珠能夠用硅烷玻璃處理進(jìn)行表面處理，以增

8、強(qiáng)與樹脂的粘結(jié)，并且使泡沫材料在高壓下的水吸收率減到最少程度。             有保溫層的管匯                        安哥拉Dalia近海油田的深藍(lán)工程     

9、60;        在當(dāng)今最深的水域，用3MTM中空玻璃微珠作為添加劑做成的復(fù)合泡沫保溫材料成為替代傳統(tǒng)的“管中管”保溫結(jié)構(gòu)重量更輕、更加實(shí)用的新型保溫結(jié)構(gòu)，例如左圖是用做柔韌性更好的出油管線的保溫材料。右圖為Technip公司的深水鋪管船。 從初始開發(fā)成功后，不斷改進(jìn)的3MTM中空玻璃微珠的抗壓碎強(qiáng)度呈現(xiàn)增加趨勢（圖中黑色圖線所示），而相應(yīng)地密度也在增加。最近幾年，許多工業(yè)領(lǐng)域里，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的需求不斷增加，促進(jìn)玻璃微珠技術(shù)迅速發(fā)展（圖中藍(lán)色圖線所示）。 3M公司值得自豪的創(chuàng)新史 3M公司早在上世紀(jì)六十年代就開發(fā)成中空玻璃微珠技術(shù)。早先使用中空玻璃微珠充填的復(fù)合泡沫材料做