最新RTP管项目可行性分析报告.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateRTP管项目可行性分析报告RTP管项目可行性分析报告柔性增强热塑性塑料管(RTP)项目可行性分析报告1、柔性增强热塑性塑料管(RTP)产品概述52、国内外RTP复合管的种类及应用情况62.1、国外RTP复合管生产厂商及应用情况6l Flexpipe的FPLP:6l FIBERSPAR的LinePipe:6l PIPELIFE的SoluForce:6l Wellstre
2、am的Flexsteel:7l Technip-Coflexip的RTP-COFLELIFT72.2、国内现有柔性增强热塑性复合管产品情况72.3、国内非金属管道在各油田的使用情况82.4、RTP管材与其他材质管材的性能对比102.5、RTP复合管主要应用领域122.5.1、陆地和浅海的石油天然气的开采及其输送管道行业122.5.2、海底输水管道领域132.5.3、矿山和某些工业领域中132.5.4、城乡输水管道领域142.5.5、旧管线修复工程领域.142.5.6、消防管道领域153、RTP复合管道的技术难点.153.1、RTP管材的力学性能设计153.2、RTP管材的连接技术164、RTP
3、管在中国的市场发展趋势预测164.1、 RTP增强复合管在石油、天然气开采及旧管线修复工程领域中的市场前景164.2、 RTP管在中国城乡输水管道工程的发展前景194.3、 海底输水管道领域195、RTP管材对国内环氧高压玻璃钢管道市场的影响206、RTP管道项目运行方案的建议216.1、RTP管材开发的建议216.2、RTP管项目建设方案217、总论23前言石油天然气开采对国家的重要性是众所周知的。石油天然气开采业过去绝大部分采用的是各种钢管,最突出的问题是腐蚀。随着产业的发展和技术的进步,迫切需要突破传统管道的局限,寻求技术和经济性能更好的新型管道。近年石油天然气行业越来越多地采用非金属管
4、道。在中国,由于石油天然气资源很多在沙漠,沼泽,海洋和海滩(从浅海到深海)中,耐腐蚀抗高压又柔韧可曲挠,可以制成很长连续盘管的增强热塑性塑料管(RTP)相比于金属管道就具有了独特的优势。其次,RTP复合管道生产工艺先进、成本低、性能优良、施工费用少且技术易配套,为此深受世界各国的普遍重视,欧美、德、法、英、日、俄等国家早在70年代就开始研究RTP复合管的生产技术,目前已经进入工业化生产阶段。目前随着石油天然气工业的快速发展,寻求一种安全可靠的运输方式已经成为石油天然气管道运输行业的首要问题。下面我们将详细的讲解“柔性增强热塑性塑料管(RTP)”的技术特点、应用领域和在国内外各行业的应用情况,最
5、后对柔性增强热塑性塑料管(RTP)在中国的市场可行性进行分析。1、 柔性增强热塑性塑料管(RTP)产品概述:柔性增强热塑性塑料管简称“RTP管”,是一种柔性、长距、耐高压的增强型绿色环保管材。RTP管是一种高压塑料复合管道,在陆地和浅海中RTP管通常由三层构成,内外层为PE80、PE100以上材料,中间层为增强材料复合而成的增强带,增强材料可以为聚酯纤维、芳纶纤维或钢丝等。在深海使用的RTP管道通常多层材料层构成(除承受内压外还要承受外压等其他负载)。由于RTP管实现了大中口径高压管材成卷包装运输和施工,每卷长度2002000米不等,相对于以前的中大口径管69米直管供货,不仅降低了运输费用,更
6、重要的是使管与管之间的连接接头大大减少了,可靠性大大提高,而施工的速度却提高了数十倍,运输和施工费用降低了约70%,因此RTP管已经在很多国外石油输送及天然气输送领域中大量成功使用。目前该项技术一直由一些欧美高端的设备厂家控制。 柔性增强热塑性塑料复合管以高密度聚乙烯(HDPE)80级以上的塑料、高强纤维或钢丝绳为主要原料,经过挤出、成型、缠绕、外覆、卷取等工艺,生产出长度达到上千米的高压柔性管材。采用不同的增强层材料及外覆材料,还可以得到各种不同压力等级、不同性能的RTP管材。2、 国内外RTP复合管的种类及应用情况2.1、国外RTP复合管生产厂商及应用情况l Flexpipe的FPLP:
7、三层复合,HDPE-玻璃纤维增强层- HDPE可盘卷长管(长度可达到2100米)。现在提供三个产品系列,压力等级分别达到2068 kPa (300psi), 5171 kPa (750 psi),10,342 kPa (1500 psi),目前最高可达17,225KPa(2500psi)。Flexpipe提供的尺寸是2”, 3”, 和 4”,6”。标准的管材有一黑色外护套层,提供最少20年的抗紫外线(UV)暴晒保护。作为特殊定货可以提供白色的Flexpipe管材,应用在要求低吸热场合,同样提供最少20年的抗紫外线(UV)保护。在很短的5年内,Flexpipe Systems已经成为复合管道技术
8、的领先者,销售了大约5,000公里或3,100英里的管材到加拿大和美国的石油和天然气产业。l FIBERSPAR的LinePipe: 两层复合,PE-玻璃纤维增强环氧树脂。通常内衬层用HDPE,较高温度用PEX,特殊可用PVDF。制造成可盘卷长管。FIBERSPAR的LinePipe在北美提供的尺寸范围是在1 到 4 (32-114mm),压力等级范围在1,000 psi和2,500 psi(7-17.5MPa)之间,连续长度最长到27,000英尺(8230m)(取决于尺寸和卷盘的容量)。对于出口可以提供尺寸5 和 5 (127和140mm)的管道。特殊定货可以提供其他的尺寸和压力等级。从公司
9、在约4年前开始商业运行以来已经为超过75个使用者铺设了超过250万英尺(75万米)。l PIPELIFE的SoluForce: 三层复合,通常使用PE内衬层-芳纶纤维或钢丝增强层-PE外护套层,可盘卷长管带。PIPELIFE的SoluForce提供的产品尺寸为3,4英寸,最大工作压力等级为2.5-15MPa。1998年以来该公司产品几百公里被应用于石油天然气集聚管道,注水管道。2005年首次应用于浅海石油开车的上升管(文莱)。l Wellstream的Flexsteel:三层复合,PE内衬层-钢增强层-PE外护套层,可盘卷长管。产品直径2,3,4,5,6英寸,最大工作压力等级为5.2,6.9,
10、10.3,15.5MPa。业绩不详。l Technip-Coflexip的RTP-COFLELIFT 三层复合,通常使用PE内衬层-芳纶纤维或钢丝增强层-PE外护套层,可盘卷长管带。产品直径为3、4、5、6英寸,设计工作压力分别为5.5MPa,4.3MPa,3.7MPa,3.2MPa。22、国内现有柔性增强热塑性复合管产品情况国产RTP复合管道刚刚起步,已经生产的有南京“晨光”的芳纶纤维增强RTP,长春生产的钢带增强“挠性管”和小直径钢丝编织增强聚乙烯管,河北景县液力柔性管等。国内现有的增强聚乙烯(PE、HDPE)或交联聚乙烯(PEX)管材产品基本上都是以金属(钢丝或者钢板)来增强塑料管材,比
11、较成功的有:钢骨架聚乙烯塑料复合管、孔网钢带聚乙烯复合管及钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管,并且已经形成一定的规模并有产品的企业和行业标准。下面就国内现有的RTP管道的优缺点进行分析:l 钢骨架塑料复合管和孔网板钢骨架塑料复合管的主要缺点是:A、 加入金属骨架增强复合所得到的效果不很明显,最大工作压力小于2.5MPa;B、 钢塑结合较差,每段直管还需要有封端面的处理;C、 连接比较困难,不能对接焊,管材失去了柔韧性,只能直管供应;D、 生产管材需要同特殊的专用生产线;E、 这种管材存在结构问题:复合后管材存在较大的不均匀内应力,塑料和钢骨架交界处形成了大量的应力集中点;F、 使用温度不能超过60
12、摄氏度;l 钢丝缠绕增强复合管及连续复合增强塑料输油管材的优点:A、 钢丝缠绕复合管材应力集中和内应力问题较小,增强效果较显著,最大工作压力3.5MPa;B、 钢丝预涂热熔胶,钢塑结合有所改善;C、 制造工艺不复杂,分步进行,容易爆炸质量;D、 采用钢丝编制增强管在直径小于100ram可以做成盘卷,简化和方便了管材的铺设。目前这类管材与国外同类产品的差距主要表现在:增强材料只有细钢丝一种,钢丝与塑料的结合状况无论如何也比不上合成纤维;采用钢丝缠绕增强不能做成盘管供应;不能对接焊;目前最大直径为500mm。2.3、国内非金属管道在各油田的使用情况截止2008年底。中国石油非金属管道应用汇总编号油
13、田公司不同类型管道的应用数量(km)合计(km)玻璃钢管钢骨架塑料复合管柔性复合管增强塑料复合管其它1大庆5005.90 748.28 329.05 438.42 327.38 6849.04 2吉林3095.88 23.00 62.05 37.61 3218.54 3辽河144.12 44.85 13.50 18.24 10.38 231.09 4华北129.57 131.72 38.24 76.66 144.63 520.82 5冀东27.90 5.97 0.23 3.70 0.00 37.80 6大港152.30 82.40 2.10 52.30 38.90 328.00 7长庆418.
14、49 51.21 1572.97 38.92 1.19 2082.78 8塔里木137.83 52.42 4.70 237.85 51.30 484.10 9新疆422.00 605.00 5.00 1240.00 2272.00 10吐哈74.70 28.49 1.39 104.58 11青海347.27 30.00 10.00 387.27 12玉门16.50 4.20 0.50 21.20 13西南898.11 191.59 49.07 1138.77 合计10870.57 1999.13 2029.73 2153.70 622.85 17675.99 比例(%)61.5 11.3 11
15、.5 12.2 3.5 100.0 表1:中国石油非金属管道应用情况图1: 不同非金属管材的使用情况从以上的数据统计表中我们可以看到2008年三种复合管道在各大油田的使用率占非金属管道的35%,使用量超过了6000公里,市场价值超过2亿人民币,而且RTP管道的全寿命成本比钢管有大幅度降低,在将来的中国市场随着客户对RTP管道的认可及相关国家、行业标准的确立,RTP管道必然在未来石油天然气开采管道系统中占据主力军地位。下面我们就河北景县液力柔性管的应用和销售情况对其进行进一步的分析:河北省景县液力柔性管汇厂年生产能力近10000km,据不完全统计,截止2008年底,该厂生产的柔性高压复合管在石油
16、行业的应用数量已达到3500km。目前,柔性高压复合管已在油气田生产的集油、输油、集气、供水、注入五大系统中应用,应用数量见下表。油气田不同系统应用柔性高压复合管数据汇总应用 范围集油管线 (km)输油管线 (km)集气管线 (km)输气管线 (km)供水管线 (km)注入管线(km)合计数量(km)357.257.560.701.621602.662029.73比例(%)17.6 0.4 3.0 00.1 79.0 100.0 表2:柔性高压复合管道在油气田中的使用情况从以上统计可以看出,目前柔性高压复合管在中国各大油田主要用于注入管线,其次是集油管线。实际上,注入管线主要是气田注醇管道,由
17、于注醇管道一般流量小,管径小,单条柔性高压复合管长度可达1000km以上,特别适宜管道的安装。注醇采用柔性高压复合管已得到许多油气田的认可。近几年,长庆等气田将柔性高压复合管应用于集气管道。在集气方面,利用柔性高压复合管发挥承压高、接头少的特点,弥补玻璃钢管接头多、钢骨架塑料复合管承压低等缺陷,根据系统压力,有选择地选用柔性高压复合管。柔性高压复合管也可于集油、输油和供水,但由于使用时间短,还不能说明性能可靠程度。2.4、RTP管材与其他材质管材的性能对比比较项目RTP管钢管不锈钢管玻璃钢管材质HDPE,高强纤维/钢丝钢钢玻璃纤维承压能力中高压高压中高压高压防腐处理不用需特殊处理不用不用防腐效
18、果整体防腐防腐处理层破损,易出现点腐蚀现象整体防腐,对s,co2的防腐效果不佳整体耐腐蚀流体流体阻力小,不结垢流体阻力大,结垢流体阻力中,结垢流体阻力中结垢安全性整条管线不泄漏易泄漏不易泄漏易泄漏接头数量极少多多多连接方式简单、快捷简单、耗时简单、耗时简单、耗时安装设备轻型且种类少,数量少重型且数量多重型且数量多重型且种类少安装效率10km/day2km/day2dany2km/day安装人员工程师一名,技术工人两名、几名辅助人员即可管道安装队伍管道安装队伍数名非金属技术人员及多名辅助人员、维护维护较少每年数次维护维护较少每年1-2次供货形式盘卷,上千米/卷直管直管直管使用寿命20年以上10年
19、以内20年20年表3 不同管材的性能对比图1. 各种耐压管材全寿命成本对比图 图2 .各种耐压管材寿命对比图 2.5、RTP复合管主要应用领域 陆地和浅海的石油、天然气开采(集油管、注水管)和天然气高压输送(直径50mm400mm,最高压力为25MPa; 海洋石油和天然气开采(跨接管、流通管及上升管); 海底输水管道; 矿山和工业中液压传动系统管道; 城乡输水管道; 旧管线修复工程; 消防管道;2.5.1、陆地和浅海的石油天然气的开采及其输送管道行业最早推动高压增强热塑性塑料管开发的石油和天然气产业。过去绝大部分采用的是各种钢制管道,最突出的问题就是腐蚀。随着产业的发展和技术的进步,迫切需要突
20、破传统管道的局限,寻求技术和经济性能更好的新型管道。最先开发和实用的是海上石油和天然气开采用的多层挠性管道(1967年)。这种管道即能保证高强度,又抗腐蚀、重量轻、可曲挠、能以很长的盘卷管供应,在海上开采环境下具有非常明显的竞争优势。 在我国海上油田中早已采用美国Wellstream和法国Coflexip的挠性管(查明的有近10公里,最早一条在1998年)。大庆、胜利等几大油田采用国产小直径RTP于输油管和注水管也已经有多年经验。我国石油和天然气产业对于高压增强热塑性塑料管很关注,普遍认为高压增强热塑性塑料管在我国石油和天然气产业有广阔的前景。 现在我国的油气田分布西部的很多在沙漠,东部的很多
21、在沼泽地和海滩,而且普遍需要采用大量注水方法(腐蚀性很强),采用能曲挠可以长盘管供应的增强热塑性塑料管-RTP优越性很突出。因为可以大幅度减少铺设和维护的费用,虽然管材价格较高,采用RTP替代钢管通常可以节约总费用约30%。至今RTP应用最多的是中东地区,在沙漠地区可以把RTP直接铺设在地面上(在暴晒下可以保证使用20年)。中东最大的热塑性塑料管生产企业Cosmoplast(Harwal集团)已在2003年和法国Technip-Coflexip合资,在阿布扎比生产RTP(商品名COFLEXLITE)。今后我国石油和天然气开采肯定要越来越多的来自海上。海上采油气,尤其是深海(300米以上)采油气
22、,更是必须用增强热塑性塑料管。例如:在深达几千米的海域采油气,把海底的油气井和海面上浮动的浮动生产装置连接起来的上升管(Riser或称立管)必须兼有抗高压(内压、外压)、能曲挠、抗疲劳、重量轻等多方面严酷的性能要求,采用增强热塑性塑料管-挠性管FP几乎是唯一的可行方案。经我国地质部门预测我国领海的深海域(有20万平方公里)有巨大的石油和天然气资源,中国海洋石油总公司CNOOC等正大量投资发展深海采油的技术和装备,在今后几十年海洋开采过程中将需要大量的挠性管道,这一广阔的市场正等待我们去开发。2.5.2、海底输水管道领域 日本从1975年起已经大量应用多层复合增强聚乙烯管用于海岛的“水下供水管”
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