随着各国陆地资源的日趋减少,战略资源的国际竞争焦点逐步转向海洋,海洋矿产资源开发已成为世界各国关注的重点领域。目前较有商业开采前景的采矿工艺是 固液两相流管道提升式},该工艺利用海底集矿车采集矿石,再利用管道将矿石提升到水面采矿船上。该开采方式具有环保高效、低成本和适合深海采矿运输等特点。复合软管为满足集矿车回采路径的需要及适应海底地形起伏变化,需在中继仓与集矿车之间连接一段软管,使采矿系统易于控制、操作及采矿,从而使采矿过程安全指数显著提高。软管空间形态在整个深海采矿系统中具有重要作用,但复合软管复杂的空间形态不利于输送固体矿石,容易发生堵管事故。因此如何确保软管畅通是 深海采矿系统设计所面临的重要问题之一。
在重力作用下,软管可能触及海底,管道与海底的摩擦力将使集矿车无法运动,因此,必须在软管上加装浮力材料,使其悬浮在海水中。通过在输送软管上添加浮力球,使软管在水中的整体浮力与重力大致相当。如浮力不够,在浓度较大时,软管很有可能触及海底;如浮力比整体重力大很多,将减少集矿车接地比压,影响其运动性能。因此,软管浮力材料的配置需要优化计算。
输送软管的形态变化不仅受到集矿车拖曳力和软管自身的重力、浮力作用,还受到软管内部固液两相流对软管的作用力,主要受到的力为内流流体的冲力和重力。
因此,当软管中固体颗粒的体积浓度越高时,内流流体密度变大,固液两相流对软管的压力也随之增大,从而导致软管隆起幅度变小,且软管两侧下垂幅度变大。
因此,当复合输油软管悬浮在水中且外流条件不变时,软管形态变化主要受集矿车拖曳力和软管内流特性的影响。软管形态的主要影响因素有软管的内流流速、内流密度及集矿车的位移距离等。因此本文通过试验,研究这几个因素对软管形态变化的影响,探究软管的内流流速、内流密度及集矿车移动距离与软管形态之间的关系。
输油软管由多种材料多层密封结构,在恶劣的环境中仍然由较好的抗破裂和抗泄漏性,不会突然爆裂,能够轻易处理汽油、柴油、原油、和多种化学液体的传输工作,甚至在寒冷的天气里仍然能够保持较高的柔韧性。
重量轻、韧性强、易搬运、管体柔软、使用灵活、耐高温、低温、抗老化、不变形、耐腐蚀、裸露内螺旋金属与特制内层,具有可靠的静电逸散性能。
近年来,我国复合软管管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,这些成果包括:研制了X70,X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有我国特色的"大口径高压输送主干线螺旋埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;在国内研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,采用双曲线模型预测了西气东输和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;在国内研究了油气复合软管管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题。
泊头捷宇石油管道设备有限公司(http://www.btjieyu.com)主营产品铝塑复合软管的特点:重量轻,弯曲半径小,易操作柔韧性好,能消除压力突变,多层保护,不会突然爆裂,抗紫外线,耐久性好导电效果好,可及时消除管壁静电,可适应不同工况使用亲合力强,手感佳,不扎手,颜色丰富。输油复合软管采用新材料、新工艺、新技术,特殊工艺方法研制而成。具有轻便柔软、弯曲自如、耐正(负)压、耐酸碱、耐高温,有可靠的静电导出系统。耐溶剂化工软管可在-40℃~+130℃环境下使用,软管管体不会因为温度的变化而变硬或变软;使用温度可达180℃。透明钢丝防静电软管的应用:通常用于有静电的抽吸场合,消除因磨擦引起的静电,特别适用于磨损性的固体,如灰尘,粉末,纤维,碎屑和粒状物; 用于气态和液态介质,工业除尘和抽吸, 工业真空吸尘器,纸或织物纤维抽吸,作为抗磨损防静电保护管。