硬质聚氨酯喷涂预制保温配重管新产品的生产工艺

深海环境的温度、压力、海水流速等与表层海水不同，因而具有其独特的环境特性。

深海恶劣的服役环境对保温材料提出了更高的要求，因此海底管道的保温材料必须具有如下性能：①导热系数小；②耐高静水压的能力以及在长时间服役条件下保持良好的性能；③施工方便；④足够强度抵抗预制和敷设过程中各种载荷的能力和耐腐蚀能力。

深水海管常用复合聚氨酯（SPU）、玻璃微珠复合聚氨酯（GSPU）、多层聚丙烯复合涂层结构以及气凝胶、真空绝热等进行保温。

SPU/GSPU 管道保温生产流程图

随着海上油气资源不断地向深水开发，采用传统“穿夹克管+ 聚氨酯浇注”工艺不能满足超过60 m水深的油气输送要求。

针对这种情况，开发了新型“聚氨酯喷涂+ 挤出聚烯烃缠绕+ 配重涂敷”工艺。

“穿夹克管+ 聚氨酯浇注”工艺最早在上世纪60年代的欧洲问世，被称之为pipe- in- pipe 工艺，我国译为“管中管”工艺。

该工艺工序独立性强，便于专业操作和分工协调，产品规格化强，便于生产组织。

由于产品受应用领域、使用环境、输送介质温度差异等变化因素的影响，通常保温层密度≤100 kg/m3，抗压强度≤0.8MPa，因此使用水深范围不超过60 m，难以满足目前中国海洋油气深水开发战略的要求。

因此，针对传统单层保温管应用限制，开发了新型“聚氨酯喷涂+ 挤出聚烯烃缠绕+ 配重涂敷”工艺，以提高整管性能，拓宽应用范围。

硬质聚氨酯喷涂预制保温配重管生产工艺大致可概括为3 个部分，分别是聚氨酯喷涂、聚乙烯缠绕和混凝土喷涂。

产品端头结构示意

PUF保温半瓦+ 聚氨酯弹性体补口结构

保温层性能试验结果

聚氨酯泡沫喷涂工艺和浇注工艺对比

喷涂法成型的保温管泡孔均匀，密度均一，导热系数低，抗压强度高，保温管整体具有优异的保温性能和机械性能。

对硬质聚氨酯喷涂+ 挤出聚乙烯缠绕保温管直接进行混凝土配重涂敷工艺，代替现有“管中管”工艺，不仅可以节约2/3 的钢材，而且不存在外套管的腐蚀和防腐问题，并减少了铺管焊接工作量，从而可以提高铺管效率，降低管道系统造价。