專利名稱：：高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及油氣田集輸管道防腐保溫材料制作工藝
技術領域：
，確切地說涉及一種適用于含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設中的彎頭保溫塊的制作方法。
背景技術：
：為了快速開發(fā)油氣田，在實施油氣井鉆井過程中就要開始建設油氣田的集輸管道，對于一些不含硫化氫的油氣田，在建設技術管道時，只要對集輸管道進行預處理后就可以用于管道的建設了，但是，在遇到含有硫化氫的原油和天然氣的油氣田來說就不能簡單處理了，特別是一些含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設時。目前較好的管道防腐技術是對鋼質(zhì)管道進行3層PE防腐帶的纏繞，然后再制作保溫塊對管道實施保溫，共同來解決濕含硫天然氣在輸送過程中產(chǎn)生液態(tài)水的問題，避免水和輸送介質(zhì)中的硫化物反應形成亞硫酸，導致鋼管被腐蝕。可見，保溫塊的制作質(zhì)量是能否解決"遇到含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設"的問題中至關重要的一環(huán)。但目前，對直管和彎管進行保溫，特別是彎管的保溫塊的制作過程中，由于彎管的彎曲度范圍較寬，從5。90°，導致彎頭保溫塊的制作難度大，目前還未有更好的解決辦法。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種適用于含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設中的彎頭保溫塊的制作方法，本發(fā)明廣泛應用于現(xiàn)場補口中，不僅應用在彎頭保溫補口，還可應用在直管補口，采用本方法制作的保溫塊，其性能及可操作性得到了設計要求，本方法制作保溫塊的一次合格率90%以上。本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的—種高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于步驟如下a、預備好制作彎頭保溫塊的模具，并在模具內(nèi)壁刷涂脫模劑或貼一層塑料薄膜，待用；b、將組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯按照1:11.l的比例混合，并根據(jù)模具的體積計算所需組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的用量；c、對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯分別進行水浴加熱，對彎頭進行水蒸氣加熱，水浴和水蒸氣的加熱溫度均為2026°C;d、對加熱的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯用電鉆進行機械攪拌1030s，且混合均勻；e、將混合均勻的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯倒入模具內(nèi)，并立即將模具和模具兩端的密封圈鎖死；f、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯在模具內(nèi)固化成保溫塊，保溫塊完全固化后打開模具，保溫塊制作完成。本發(fā)明更進一步的技術方案是b步驟中組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的配比為1:1.05。本發(fā)明更進一步的技術方案是C步驟中對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行水浴加熱的溫度為25°C。本發(fā)明更進一步的技術方案是d步驟中機械攪拌的時間為15s。本發(fā)明更進一步的技術方案是，在f步驟還有g步驟、用刀將保溫塊沿保溫塊的軸向從中間劃開，將保溫塊一分為二。本發(fā)明更進一步的技術方案是g步驟后，取下保溫塊，并將保溫塊整齊堆放，堆放過程中避免日曬雨淋。所說的模具，其制造方法為a、直鋼管選擇，根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為810mm，外徑大鋼管，相應的壁厚選擇要厚些；公式1:模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設計的保溫層的厚度；防護層厚度指保溫管的防護層的厚度，單位為mm;b、鋼管的分割根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R=5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長1^=巧*9，其中，巧是模具半徑+鋼管半徑，9是彎頭的弧度；內(nèi)弧長1^=1~2*9，其中，^是模具半徑-鋼管半徑，e是彎頭的弧度；根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同。c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進行焊接成彎頭模具所需的彎管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模具毛坯；d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進行打磨，確保模具的內(nèi)外壁光滑；e、模具的密閉性和牢固性處理，在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設置密封圈，在模具上設置固定模具的鎖扣。本發(fā)明的優(yōu)點表現(xiàn)在；與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明尤其適用于含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設中的保溫，本發(fā)明廣泛應用于現(xiàn)場補口中，不僅應用在彎頭保溫補口，還可應用在直管補口，采用本方法制作的保溫塊，其性能及可操作性得到了設計要求，本方法一次合格率90%以上。本發(fā)明的c和d步驟，保證了保溫塊質(zhì)量的穩(wěn)定性。本發(fā)明中c步驟的料溫25°C、d步驟中的機械攪拌時間15s、b步驟中的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯配比l:1.05，能保證生產(chǎn)出來的保溫塊質(zhì)量最好。保溫塊制作料溫和彎頭溫度在2026°C時，發(fā)泡質(zhì)量最好，泡孔的閉孔率高；組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的利用率最高，死皮薄，最省料。保溫塊的切割方式，提高了工作效率，降低了施工難度。下面將結合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明，其中圖1為彎頭保溫塊的制作流程示意圖圖2為制作出的模具結構示意圖圖3為模具制作b步驟中，把所選擇的直鋼管進行分割的示意圖圖4為模具制作c步驟中形成的模具毛坯結構示意具體實施例方式實施例1參照說明書附圖l，本發(fā)明公開了—種高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，步驟如下a、預備好制作彎頭保溫塊的模具，并在模具內(nèi)壁刷涂脫模劑或貼一層塑料薄膜，待用；b、將組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯按照1:11.l的比例混合，并根據(jù)模具的體積計算所需組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的用量；c、對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯分別進行水浴加熱，對彎頭進行水蒸氣加熱，水浴和水蒸氣的加熱溫度均為2026°C;d、對加熱的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯用手動電鉆進行機械攪拌1030s，且混合均勻；e、將混合均勻的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯倒入模具內(nèi)，并立即將模具和模具兩端的密封圈鎖死；f、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯在模具內(nèi)固化成保溫塊，保溫塊完全固化后打開模具，保溫塊制作完成。本發(fā)明更進一步的技術方案是，在f步驟還有g步驟、用刀將保溫塊沿保溫塊的軸向從中間劃開，將保溫塊一分為二。本發(fā)明更進一步的技術方案是g步驟后，取下保溫塊，并將保溫塊整齊堆放，堆放過程中避免日曬雨淋。所說的模具，其制造方法為a、直鋼管選擇根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為810mm，外徑大鋼管，相應的壁厚選擇要厚些；公式1:模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設計的保溫層的厚度；防護層厚度指保溫管的防護層的厚度，單位為mm;b、鋼管的分割根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R=5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長1^=巧*9，其中，巧是模具半徑+鋼管半徑，9是彎頭的弧度；內(nèi)弧長1^=1~2*9，其中，^是模具半徑-鋼管半徑，e是彎頭的弧度；根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同。c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進行焊接成彎頭模具所需的彎管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模具毛坯；d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進行打磨，確保模具的內(nèi)外壁光滑；e、模具的密閉性和牢固性處理，在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設置密封圈，在模具上設置固定模具的鎖扣。實施例2在實施例1的基礎上，本發(fā)明更進一步的技術方案是b步驟中組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的配比為1:1.05。c步驟中對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行水浴加熱的溫度為25t:。d步驟中機械攪拌的時間為15s。實施例3模具的一較佳實施方式1、鋼管選擇由于彎頭本身性能的局限性(例如圓度不夠，在直管煨制彎頭的過程中，會造成直管的圓度局部變形為橢圓，而局部橢圓形的模具勢必會造成保溫塊的厚度不均勻)，所以通過對直管進行分割后重新組焊的方式來制作模具。針對小406.4的彎頭，根據(jù)現(xiàn)有的鋼管選取了壁厚為6mm，10mm，12mm鋼管進行模具試制作。6mm厚的鋼管在使用過程中容易發(fā)生變形，而12mm厚的鋼管使用時操作不便，模具比較重，所以最終選擇10mm厚的鋼管制作模具。2.模具半徑的確定首先根據(jù)彎頭的外徑和保溫塊的厚度，計算出模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設計的保溫層的厚度；防護層厚度指保溫管的防護層的厚度，單位為mm，本工程對小406.4彎頭選取小508X10mm的直管就可以滿足要求。其次再根據(jù)44彎頭的曲率半徑計算出模具的半徑(R=5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；)。最后根據(jù)44彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度(根據(jù)設計要求留出熱影響區(qū))，把模具進行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同，經(jīng)過反復測試，我們將其分割成6份，如圖3所示。3.模具的焊接按照上面的計算，把直管按照預定的設計進行下料。并將其進行切割如圖2所示的AB塊和CD塊。分段焊接的時候要注意方向(見圖4)，再進行焊接，在焊接過程中為了確保曲率半徑不會改變，采取對稱焊接的方法。確保了模具的圓度達到要求，從而使保溫塊的厚度更加均勻。4.模具的內(nèi)外壁處理分段焊接后，對模具內(nèi)外壁焊縫進行打磨，確保模具內(nèi)外表面光滑，解決了蝦米腰搭接的保溫塊表面不光滑的現(xiàn)象，模具取下后，保溫塊的外觀光滑、平整達到了預期效果。操作人員直接用刀將保溫塊沿保溫塊的軸向一分為二，簡化了制作公母扣的工序，提高了效率。5.模具的密閉性為了確保發(fā)泡模具的密閉性，減少組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的浪費，在模具兩端安裝密封圈l，在模具下方安裝固定鎖扣2，確保了模具的密閉性及牢固性。結論通過以上5個步驟制作加工的模具保證了施工需要，模具操作方便，密閉性好，保溫塊的厚度均勻，外觀光滑，達到了預定的目標。實施例3本發(fā)明的另一較佳實施方式選取最佳工藝參數(shù)在環(huán)境溫度、模具體積一定的情況下，要制作出合格的保溫塊主要通過改變料溫、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯配比和攪拌時間來決定。通過正交試驗極差分析法，確定最佳工藝參數(shù)。因子水平表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按因子水平表作正交試驗計劃，并將試驗結果記錄在對應的試驗條件后，如下表正交試驗表(L9(34))<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>結論選擇X3W1M1組合為最佳組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯配比，即料溫25t:、攪拌時間15s、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯配比1:1.05，小泡試驗結果最佳。根據(jù)小泡試驗的結論和模具的體積，計算模具發(fā)泡時組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的用量，最終測得實際模具發(fā)泡密度為52.355.4kg/m3達到了設計要求。料溫、彎頭溫度控制為避免因環(huán)境溫度低造成組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯發(fā)泡過程中出現(xiàn)很厚的死皮，造成材料的浪費，我們采用對彎頭和組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行加熱方法。通過一個加熱水槽對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行加熱，因為水是比較穩(wěn)定的傳熱介質(zhì)，且可以重復利用，所以選擇水槽加熱；對彎頭采用水蒸氣加熱的方式，進行溫度控制。結論經(jīng)過多次試驗后，料溫和彎頭在2426t:時，發(fā)泡質(zhì)量最好，泡孔的閉孔率高；組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的利用率最高，死皮薄，最省料。實施四、澆注方式選擇我們根據(jù)實際情況選擇了2種澆注方式即傾斜式(模仿山坡傾斜)和臥式。澆注方式性能比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在實際操作中發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境溫度、料溫的影響即使用了足夠多(1+(5060%))的料保溫層仍充不滿整個模具的現(xiàn)象，我們采用了臥式發(fā)泡法。這種發(fā)泡方式，便于注入組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯，密度相對均勻，保溫塊質(zhì)量穩(wěn)定，達到了設計的要求。采用機械攪拌的方式對混合后的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行攪拌，達到了充分混合的要求，保證了保溫塊的性能穩(wěn)定，不會因為攪拌不均而造成保溫塊局部松軟或者保溫塊發(fā)酥的現(xiàn)象。結論臥式發(fā)泡加機械攪拌方式，保證了保溫塊質(zhì)量穩(wěn)定性。八、檢查效果對保溫塊進行隨機取樣，相關的性能檢驗結果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>被抽查的保溫塊的各項指標均達到了設計的要求，實現(xiàn)了既定的目標(一次合格率90%以上)。目前本工程已經(jīng)正式投產(chǎn)，我公司制作的保溫塊已經(jīng)在現(xiàn)場補口中應用，不僅應用在彎頭保溫補口，直管補口也是采用我公司制作的保溫塊，其性能及可操作性得到了設計和甲方的認可。權利要求一種高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于步驟如下a、預備好制作彎頭保溫塊的模具，并在模具內(nèi)壁刷涂脫模劑或貼一層塑料薄膜，待用；b、將組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯按照1∶1～1.1的比例混合，并根據(jù)模具的體積計算所需組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的用量；c、對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯分別進行水浴加熱，對彎頭進行水蒸氣加熱，水浴和水蒸氣的加熱溫度均為20～26℃；d、對加熱的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯用手動電鉆進行機械攪拌10～30s，且混合均勻；e、將混合均勻的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯倒入模具內(nèi)，并立即將模具和模具兩端的密封圈1鎖死；f、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯在模具內(nèi)固化成保溫塊，保溫塊完全固化后打開模具，保溫塊制作完成。2.根據(jù)權利要求l所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于b步驟中組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的配比為1:1.05。3.根據(jù)權利要求l所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于c步驟中對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯進行水浴加熱的溫度為25°C。4.根據(jù)權利要求l所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于d步驟中機械攪拌的時間為15s。5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于在f步驟還有g步驟用刀將保溫塊沿保溫塊的軸向從中間劃開，將保溫塊一分為二。6.根據(jù)權利要求5所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于g步驟后，取下保溫塊，并將保溫塊整齊堆放，堆放過程中避免日曬雨淋。7.根據(jù)權利要求1所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，其特征在于所說的模具，其制造方法為a、直鋼管選擇，根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為810mm，外徑大鋼管，相應的壁厚選擇要厚些；公式1:模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設計的保溫層的厚度；防護層厚度指保溫管的防護層的厚度，單位為mm;b、鋼管的分割，根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R=5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；；根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長=ri*e，其中，ri是模具半徑+鋼管半徑，9是彎頭的弧度；內(nèi)弧長1^=1~2*9，其中，^是模具半徑-鋼管半徑，e是彎頭的弧度；根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同。c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進行焊接成彎頭模具所需的彎管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模具毛坯；d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進行打磨，確保模具的內(nèi)外壁光滑；e、模具的密閉性和牢固性處理，在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設置密封圈(1)，在模具上設置固定模具的鎖扣(2)。全文摘要本發(fā)明公開了一種高酸性氣田彎頭保溫塊的制作方法，涉及油氣田集輸管道防腐保溫材料制作工藝
技術領域：
，其采用a、預備好制作彎頭保溫塊的模具，待用；b、將組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯按照1∶1～1.1的比例混合，并根據(jù)模具的體積計算所需組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的用量；c、對組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯分別進行水浴加熱，對彎頭進行水蒸氣加熱；d、對加熱的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯用手動電鉆進行機械攪拌；e、將混合均勻的組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯倒入模具內(nèi)；f、組合聚醚和多亞甲基多苯基多異氰酸酯在模具內(nèi)固化成的保溫塊能廣泛應用于現(xiàn)場補口中，不僅應用在彎頭保溫補口，還可應用在直管補口，采用本方法制作的保溫塊，其性能及可操作性得到了設計要求，本方法一次合格率90％以上。文檔編號B29C39/38GK101698322SQ200910216058公開日2010年4月28日申請日期2009年10月30日優(yōu)先權日2009年10月30日發(fā)明者劉平,劉鋒,唐遂康,姚紅艷,曾傳銀,邱仕銀申請人:四川石油天然氣建設工程有限責任公司