漂浮式輸油軟管及其膠料製備方法
2023-06-26 22:57:36 6
專利名稱：漂浮式輸油軟管及其膠料製備方法
技術領域：
本發明涉及一種輸油管道，特別是涉及一種漂浮式輸油軟管及其膠料製備方法。
背景技術：
近幾年來海洋石油開發迅猛發展，一些新型的海洋採油終端，例如浮式生產儲油和卸油單元(FPSO)典型地用於開採位於水下的石油儲藏，FPSO可以從已經在水下鑽出的許多油井中汲取油。採出油再被泵送之後，原油臨時存儲在FPSO中。然後將該原油傳輸到穿梭油輪上，以便傳送到期望的位置，例如煉油廠。然而，將原油從FPSO傳輸到海上的穿梭油輪是一項要求極高的工作，因為在容器之間有持續的相對運動。在不利的天氣條件，例如高浪、大風以及海上有暴風雨期間，該工作就變得更加困難了。目前，漂浮式的輸油管被廣泛用於在水面上的物體之間輸送油品。中國專利CN277544Y中公開了一種自浮式輸油管，包括有一段管道和固定在管道兩端的連接法蘭，該管道的管壁為多層結構，由內至外為內膠層、增強層、中膠層、漂浮材料層、過渡膠層、環箍層和外膠層，其中內膠層、中膠層、過渡膠層和外膠層均為橡膠材料，增強層、環箍層由多層高強度帘子布纏繞構成。該自浮式輸油管可用於普通環境下的水上輸油，但其管道的強度較低，不適合用於風浪較大的條件下，尤其是海洋環境中的水上輸油。目前適用於連接海洋採油終端(如FPS0/FS0/FSU或海洋平臺)與穿梭油輪，將採油終端開採出的原油直接通過管道輸送至外輸油輪的輸油軟管的需求量急劇上升。僅以目前正在使用的FPSO為例，用於FPSO和穿梭油輪之間輸送原油的輸油軟管使用量和備用量近600根。當前國內還未見到用於外輸FPSO的輸油軟管產業化的先例，而採購一根輸油軟管的成本一般在25-30萬人民幣，不僅費用昂貴、還存在採購難度大，供應周期長，購買受限、需要保持一定庫存量、保養和維修不便等諸多問題。另外目前正在使用的輸油軟管由於其設計參數、實驗環境與中國國內海洋環境在水質、水溫、酸鹼度、鹽分和風浪等方面存在差異，因此在實際使用過程中也存在一些問題。比如1)軟管的結構整體性不好，管道承受壓力變化的能力較差，尤其是在短管內輸送的原油流量增大、壓力增加的情況下，輸油軟管端部法蘭的短節與內膠層相接觸的部位由於是由兩種剛度和表面性質差異較大的材料纏繞膠粘結合而成，因此最易出現結合不牢而產生空隙，導致管中的高壓原油由此從內向外擠破內膠層和其外部的其他各層加強層而在端部形成裂縫，造成原油洩漏；幻軟管中各橡膠層的抗內壓、抗拉性能較差，由於輸油軟管的外部使用環境變化較大，高浪、大風和暴雨都會導致短時間內海洋採油終端與穿梭油輪之間的相對位置發生明顯改變，使處於使用狀態的輸油軟管承受較大的拉力變化，同時原油流量增大、壓力增加時還會使軟管中的各橡膠層承受一定強度的內壓，橡膠的抗內壓、抗拉性能直接影響到輸油軟管的瞬間拉伸率和永久拉伸率，若其抗內壓、抗拉性能差容易造成材料疲勞，導致軟管的變形無法恢復，甚至於直接產生破損斷裂現象；幻軟管外層表面粗糙、存在大量凹陷與細紋，容易為海洋生物及微生物的生長提供場所，造成輸油軟管自重增加，影響其漂浮性能，同時外層的凹陷與細紋處由於生物的生長代謝作用較表層的光滑部位更容易老化開裂，導致外層破損和漂浮層外露。以上缺陷的存在導致目前使用的輸油軟管使用壽命短、管道易老化破損、在惡劣環境下使用可靠性低，嚴重影響了我國海洋石油工業的發展。此外根據調研，如果輸油軟管能規模產業化，每根軟管可節約50%的費用，經濟效益明顯，同時還可以促進橡膠生產、零配件生產等相關企業的發展。因此開發出適合中國海洋環境的外輸軟管，實現FPSO外輸軟管的規模產業化不僅能夠填補國內生產的空白，滿足國內市場的需要，而且還可以進軍國際市場，具有廣闊的市場前景。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠提高管道抗壓、抗拉、 抗腐蝕的性能，使其不易破損、能夠延長使用壽命並能夠在惡劣環境下可靠使用的漂浮式輸油軟管及其膠料的製備方法。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的一個技術方案是一種漂浮式輸油軟管，包括管體和管端部件，所述管端部件包括法蘭和短節，所述管體的最內層為內膠層，在所述內膠層的外側與其相鄰的是簾線加強層，所述簾線加強層的外側相鄰的第一鋼絲加強層，所述第一鋼絲加強層由纏繞在所述簾線加強層外側的多個設有間距的第一鋼絲圈和填充在它們之間的橡膠形成，在所述第一鋼絲加強層的外側與其相鄰的是中膠層；在所述中膠層的外側設有管體層，在所述管體層的外側與其相鄰的是漂浮層，在所述漂浮層的外側與其相鄰的是外層；所述法蘭與所述管體之間通過所述短節固定連接；其中所述內膠層的組分包括丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠，其重量比為50 80 20 50 ；所述管體層、 所述第一鋼絲加強層中的橡膠和所述中膠層的組分均包括天然橡膠和丁苯橡膠，其重量比為50 80 20 50，所述外層的組分包括天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙膠，其重量比為15 60 20 40 20 45。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的另一個技術方案是一種在如上述的輸油軟管中使用的膠料的製備方法，包括以下步驟1)切割生膠用切膠機切割各類膠種，將生膠切成小塊，其中天然橡膠每塊10 20kg，丁苯橡膠和丁腈橡膠每塊不超過IOkg ；氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠每塊不超過 5kg ；2)對生膠進行塑煉其中天然橡膠進行三段塑煉；輥距調整為< 1mm，將天然膠包輥薄通5 20遍；再將輥距調整為5 7mm，塑煉5 10分鐘後出片，停放8小時以上得到一段膠，將一段膠包輥薄通5 20遍，再將輥距調整為8 10mm，塑煉5 10分鐘後出片，停放8小時以上得到二段膠，將二段膠包輥薄通5 10遍，再將輥距調整為10 12mm， 塑煉5分鐘後出片停放得到三段膠；其中分別對丁苯橡膠、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠進行一段塑煉，輥距調整為≤1mm,將膠料包輥薄通5 20遍，再將輥距調整為5 7mm，塑煉5 10分鐘後出片，停放8小時以上得到一段膠；3)對塑煉後的膠料進行混煉向密煉機中按一定比例投入塑煉後的膠料，混煉2 3分鐘，再投放活性劑和防老劑，運轉2 5分鐘後，
再添加炭黑，運行2 5分鐘後，再投放粘合劑再運行10 12分鐘，保持溫度在50-80°C，運行1 2分鐘後，關閉密煉機，出料；啟動開煉機，將混煉膠放置於開煉機上後添加硫磺，調整輥距至7 8mm，待混合均勻後迅速出片，停放8小時以上待用；4)對混煉後的膠料進行熱煉將混煉膠片放於熱煉機的輥上；
加熱輥溫至45 50°C，開始熱煉；針對需要壓延的管體層膠料、第一和第二鋼絲加強層中的橡膠材料和中膠層中的膠料，進行出卷，針對需要擠出的內膠層膠料和外層膠料，進行出條，待用；其中在混煉步驟中按重量比為50 80 20 50投入丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠製備用於輸油軟管內膠層的膠料，在混煉步驟中按重量比為50 80 20 50投入天然橡膠和丁苯橡膠製備用於輸油軟管管體層膠料、第一和第二鋼絲加強層中的橡膠材料和中膠層的膠料，在混煉步驟中按重量比為15 60 20 40 20 45投入天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙橡膠製備用於輸油軟管外層的膠料。本發明具有的優點和積極效果是採用在內膠層與管體層之間設置簾線加強層和鋼絲加強層的結構，提高了軟管的抗拉強度和承受內壓的能力，提高了軟管的整體性；通過對管體中所包含的三種橡膠的組成、含量進行優化，以及對製作橡膠使用的膠料的製備方法，即通過對膠料的組成、含量、和加工步驟進行優化，改善膠料的品質，從而改善各個橡膠層的物理性能、化學性能，提高了管道的耐油性、密封性和抗老化性，延長了管道的使用壽命。
圖1為本發明的外形示意圖；圖2為本發明的結構示意圖；圖3為圖2的A部放大圖；圖4為圖2的B部放大圖；圖5為簾線纏繞的示意圖。圖中1、法蘭，2、短節，3、肋骨，4、內膠層，5、增強簾線層，6、簾線加強層，7、第一纏繞鋼絲圈，8、橡膠，9、中膠層，10、外層簾線層，11、管體層，12、第二纏繞鋼絲圈，13、短節纏繞鋼絲，14、漂浮層，15、外層。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖1 圖5，一種漂浮式輸油軟管，由兩端的管端部件和中間的管體組成， 管端部件包括法蘭1和短節2，法蘭1用於將多根輸油軟管進行連接形成輸送通道，短節2 用於將法蘭1和管體進行連接固定，短節2與法蘭1可一體成型也可分別加工並焊接到一起，管端部件同時還能承擔來自簾線加強層6傳來的荷載。
管體的最內層為內膠層4，該層作為內流體圍壁，其作用是阻止流體(即原油)外溢，由於與原油直接接觸，因此要求具有較好的耐油、抗老化和耐磨性能。在內膠層4外側與其相鄰的是簾線加強層6，簾線加強層6包括多層簾線，簾線由是由尼龍、聚酯和鋼絲中的任意一種材料製成的。簾線的作用是承擔來自自身的重量和端部載荷，提高軟管抗拉強度並承受內壓作用。簾線加強層6的外側是第一鋼絲加強層，第一鋼絲加強層由纏繞在簾線加強層6外側的多個設有間距的第一鋼絲圈7和填充在它們之間的橡膠8形成，第一鋼絲圈7的作用是提高軟管的整體性，尤其是在軟管受拉及負壓作用下，保持軟管的結構尺寸，鋼絲材料可選擇高強度碳鋼或其它合金鋼，並且纏繞導程以及鋼絲斷面直徑根據軟管直徑的大小而變化，在第一鋼絲加強層的外側與其相鄰的是中膠層9。簾線加強層6靠近法蘭1的一端都連接有短節纏繞鋼絲13。法蘭1與管體之間通過短節2固定連接，短節2上可以設置有向上凸起的肋骨3，肋骨3與短節纏繞鋼絲13間隔設置並相互配合，能夠強化連接效果，提高抗拉強度，減少在受拉情況下發生端部洩漏的可能。肋骨3的縱剖面形狀可以是長方形、梯形、鋸齒形和倒鉤形中的任意一種，以便於和短節纏繞鋼絲13配合。中膠層9的外側設有管體層11。管體層11的外側與其相鄰的是漂浮層14，該層使軟管具有漂浮性能，漂浮層14的材料可以選擇閉孔微孔發泡的PE片帶狀材料，該材料具有有不吸水、彎曲不斷裂的特性，有一定的伸長率，比重在0. 1 0. 108之間；也可採用天然橡膠海綿，該材料的比重大約為0. 15。在漂浮層14的外側與其相鄰的是外層15，該層處於整個輸油軟管的最外側，其作用是保護漂浮材料不受損壞，由於該層直接與外界環境接觸， 因此要求該層的材料具有耐老化、耐磨、耐天候、耐日光、耐油和耐海水腐蝕等特徵。此外為了提高輸油軟管的整體性能，尤其是提高輸油軟管的抗壓和抗拉性能還可以進一步對輸油軟管的結構進行改進。針對目前使用的輸油軟管在使用過程中最容易在端部短節和內膠層的接合處出現空隙，產生裂縫的現象，首先可以在簾線加強層中對應於短節和內膠層的接合處再纏繞多層簾線，形成多層增強簾線層，請參見圖3，圖3中示出在簾線加強層6中的簾線的外層， 尤其是對應於短節和內膠層的接合處的位置附近再纏繞多層尼龍、聚酯或鋼絲製成的增強簾線，纏繞的方式為在簾線加強層6中每隔一至二層簾線增強簾線從靠近短節端部的肋骨底端朝向軟管方向環向纏繞，形成多層增強簾線層5，多層增強簾線層5的長度為由內而外依次遞減，在本實施例中，增強簾線層有三層，它們的長度由內而外分別為500mm、400mm和 300mm，簾線纏繞角度略大於簾線加強層中的簾線纏繞角度。纏繞角度也可以與簾線加強層中的簾線纏繞角度相同。此外其他的增強簾線層數和纏繞方式也同樣適用於本發明。可以延長纏繞簾線的長度，使增強簾線層延伸到短節端部之外。其次還可以在已有的第一鋼絲加強層外再增加一層第二鋼絲加強層，以提高抗內壓的強度。請參見圖4，第二鋼絲加強層由纏繞在第一鋼絲加強層外側的多個設有間距的第二鋼絲圈12和填充在它們之間的橡膠形成。第二鋼絲的纏繞方式可以是在第一纏繞鋼絲的空隙間纏繞，即在輸油軟管的縱剖面上第一纏繞鋼絲圈7與第二纏繞鋼絲圈12交錯布置。第二纏繞鋼絲的直徑可以與第一纏繞鋼絲的直徑相同或小於外層纏繞鋼絲的直徑，纏繞的範圍可以僅是端部的短節部分或是整個輸油軟管。在本實施例中，第二鋼絲加強層與位於其內側的中膠層9相鄰。
再次，本發明中還可以通過調整簾線的纏繞角度來改變簾線加強層中簾線的抗拉和抗內壓性能。通過試驗發現簾線加強層中的簾線當以不同的角度纏繞在短節和內膠層外時，其對輸油軟管整體上產生的抗拉抗壓效果有著明顯的差異。請參見圖5，圖5是簾線纏繞的示意圖，其中顯示出在纏繞簾線時，簾線纏繞角度為簾線與軟管軸線在同一平面內的夾角，合適的簾線纏繞角度為35° 70°，優選45° 60°。最後，在中膠層9的外側與管體層11之間增設外層簾線層10，簾線材質也可採用多層尼龍、聚酯或鋼絲，外層簾線層10的主要作用是使膠管在受拉作用下不被破壞。在本實施例中，外層簾線層10與位於其內側的第二鋼絲加強層相鄰。為了提高輸油軟管的整體性能，尤其是提高輸油軟管的抗壓和抗拉性能，以及各層之間和各層中不同材料的粘合性能，還可以進一步對輸油軟管的各層橡膠材料的組成、 配比進行改進。內膠層作為內流體圍壁，其作用是阻止流體(即原油)外溢，由於與原油直接接觸，因此要求具有較好的耐油、抗老化、耐磨性能，應具備抗滲透、耐溶脹、耐腐蝕、耐磨損的特點。同時為了適應輸油軟管使用時，風浪對其的拉伸、彎曲作用，還應具有一定彈性、柔軟性。目前使用的輸油軟管的內膠層的橡膠材料主要為丁腈橡膠和丁苯橡膠，丁腈橡膠是丁二烯和丙烯腈的共聚體，特點是耐汽油和脂肪烴油類的性能好，耐熱性好，氣密性、耐磨性及耐水性等均較好，粘結力較強。但其耐寒及耐臭氧性較差，耐極性溶劑性能也較差，耐酸性差，強力及彈性較低，電絕緣性不好。丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯的共聚體，性能接近天然橡膠，其特點是耐磨性、耐老化和耐熱性超過天然橡膠，質地也較天然橡膠均勻，但其彈性較低，抗屈撓、抗撕裂性能較差，加工性能差，特別是自粘性差。本發明中內膠層的橡膠材料選用丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠。氫化丁腈橡膠是丁二烯和丙烯腈的共聚體。它是通過全部或部分氫化丁腈橡膠的丁二烯中的雙鍵而得到的。其特點是機械強度和耐磨性高，具有較強的強力及彈性，抗屈撓、抗撕裂性能好，耐熱性也比丁腈橡膠好，耐汽油和脂肪烴油類的性能以及氣密性與丁腈橡膠一樣。通過選用丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠可以在保證內膠層具有更好的耐油性、耐磨性，耐腐蝕性等必備性能的同時，大幅提高內膠層的彈性，抗屈撓、 抗撕裂性能，並且提高膠層的粘合性能，便於與短節和簾線加強層緊密結合。用於海上輸油的輸油軟管屬於多層骨架管，在使用過程中容易造成內、外膠層與骨架層脫層的現象，鋼絲加強層的填充橡膠、中膠層和管體層是起到填充、粘合骨架與膠層的作用，使膠管成為一體，它們是內膠層的保護層。填充橡膠、中膠層和管體層應當具有良好的粘合性能以及良好的彈性、柔軟性、耐曲撓性。目前使用的輸油軟管的中膠層的橡膠材料主要為天然橡膠和丁苯橡膠。天然橡膠的成分以橡膠烴(聚異戊二烯)為主，含少量蛋白質、水分、樹脂酸、糖類和無機鹽等。其特點是彈性大，抗撕裂性和電絕緣性優良，耐磨性良好，加工性佳，易與其它材料粘合，在綜合性能方面優於多數合成橡膠。但其耐氧化性差， 容易老化變質，並且耐油和耐溶劑性不好，抗酸鹼的腐蝕能力低，單獨使用時並不適合於直接與原油長時間接觸。本發明中鋼絲加強層中的填充橡膠、中膠層和管體層的橡膠材料也選用天然橡膠和丁苯橡膠，並且通過試驗，得到了最適於在國內海洋環境中使用的輸油軟管的填充橡膠、中膠層和管體層中天然橡膠和丁苯橡膠的重量比為50 80 20 50，優選 55 75 25 45。輸油軟管的外層的作用是保護漂浮材料不受損壞，由於該層直接與外界環境接觸，因此要求該層的材料具有耐老化、耐磨、耐天候、耐日光、耐油、耐海水腐蝕等特徵。目前使用的輸油軟管的外層的橡膠材料主要為天然橡膠和丁苯橡膠。在使用中存在耐氧化性、 耐腐蝕性差，容易老化變質，自粘性差等缺點。本發明中外層的橡膠材料選用天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙膠。乙丙橡膠是乙烯和丙烯的共聚體，一般分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠。其特點是抗臭氧、耐紫外線、耐天候性和耐老化性優異，電絕緣性、耐化學性、衝擊彈性很好，耐酸鹼，比重小，可進行高填充配合。耐熱可達150°C，耐極性溶劑-酮、酯等，其他物理機械性能介於天然橡膠和丁苯橡膠之間。本發明通過試驗發現，在天然橡膠、丁苯橡膠混入一定配比的乙丙橡膠，尤其是三元乙丙橡膠，可以極大的改善外層的物理特性和化學特性。首先使外層的耐氧化性、耐腐蝕性顯著提高，耐海水浸泡、耐高溫的能力也有大幅提高，延緩了外層老化變質的速度；其次提高了外層橡膠的彈性，大幅提高了外層抗屈撓、 抗撕裂性能；同時還能在一定程度上使外層的凹陷和細紋減少，增加表面的光滑程度，尤其從整體上減少漂浮管道在長期使用過程中出現的易老化開裂的現象，延長管道的使用壽命。綜上所述，上述輸油軟管使用了三種橡膠，第一種用於內膠層4，第二種用於鋼絲加強層的填充橡膠、中膠層9和管體層11，第三種用於外層15，上述三種橡膠根據其各自所需要實現的不同功能對各部分橡膠材料需滿足的性能也有不同要求。對應各種橡膠所具體選取的橡膠材料的組分和配比也不相同。下表1列出了上述三種橡膠實施例1的主要組分和配比。表1
權利要求
1.一種漂浮式輸油軟管，包括管體和管端部件，所述管端部件包括法蘭(1)和短節 O)，其特徵在於，所述管體的最內層為內膠層G)，在所述內膠層的外側與其相鄰的是簾線加強層(6)，所述簾線加強層(6)的外側相鄰的第一鋼絲加強層，所述第一鋼絲加強層由纏繞在所述簾線加強層(6)外側的多個設有間距的第一鋼絲圈(7)和填充在它們之間的橡膠(8)形成，在所述第一鋼絲加強層的外側與其相鄰的是中膠層(9)；在所述中膠層(9) 的外側設有管體層(11)，在所述管體層(11)的外側與其相鄰的是漂浮層(14)，在所述漂浮層(14)的外側與其相鄰的是外層(1 ；所述法蘭(1)與所述管體之間通過所述短節(2) 固定連接；其中所述內膠層的組分包括丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠，其重量比為50 80 20 50 ；所述管體層(11)、所述第一鋼絲加強層中的橡膠(8)和所述中膠層(9)的組分均包括天然橡膠和丁苯橡膠，其重量比為50 80 20 50，所述外層(1 的組分包括天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙膠，其重量比為15 60 20 40 20 45。
2.根據權利要求1所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，在所述第一鋼絲加強層和所述管體層之間設有第二鋼絲加強層，所述第二鋼絲加強層由纏繞在所述第一鋼絲加強層外側的多個設有間距的第二鋼絲圈(1 和填充在它們之間的橡膠形成。
3.根據權利要求2所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，所述第二鋼絲圈(12)的鋼絲直徑小於或等於所述第一鋼絲圈(7)的鋼絲直徑；所述第二鋼絲圈(12)和所述第一鋼絲圈 (7)交錯布置。
4.根據權利要求1所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，在所述第一鋼絲加強層和所述管體層之間設有外層簾線層(10)，所述外層簾線層(10)由簾線從所述短節開始沿管體方向纏繞形成。
5.根據權利要求1所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，所述簾線加強層(6)中的簾線纏繞角度為35° 70°。
6.根據權利要求1所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，在所述簾線加強層(6)靠近所述短節的一端連接有短節纏繞鋼絲(13)，所述短節( 上設置有向上凸起的肋骨(3)，所述肋骨(3)與所述短節纏繞鋼絲(13)間隔設置並相互配合。
7.根據權利要求1所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，所述簾線加強層(6)中包含多層簾線，且每隔一至二層簾線從靠近短節端部的肋骨底端朝向管體方向沿環向再纏繞一段增強簾線形成多層增強簾線層(5)，多層所述增強簾線層(5)的長度由內到外依次遞減，所述增強簾線層位於所述短節和所述內膠層的接合處。
8.根據權利要求7所述的漂浮式輸油軟管，其特徵在於，所述增強簾線層(5)中簾線的纏繞角度大於或等於簾線加強層(6)中簾線的纏繞角度。
9.一種在如權利要求1 8之一所述的輸油軟管中使用的膠料的製備方法，包括以下步驟1)切割生膠用切膠機切割各類膠種，將生膠切成小塊，其中天然橡膠每塊10 20kg， 丁苯橡膠和丁腈橡膠每塊不超過IOkg ；氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠每塊不超過5kg ；2)對生膠進行塑煉其中天然橡膠進行三段塑煉；輥距調整為<1mm，將天然膠包輥薄通5 20遍；再將輥距調整為5 7mm，塑煉5 10分鐘後出片，停放8小時以上得到一段膠，將一段膠包輥薄通5 20遍，再將輥距調整為8 10mm，塑煉5 10分鐘後出片，停放8小時以上得到二段膠，將二段膠包輥薄通5 10遍，再將輥距調整為10 12mm，塑煉5分鐘後出片停放得到三段膠；其中分別對丁苯橡膠、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠進行一段塑煉，輥距調整為< 1mm，將膠料包輥薄通5 20遍，再將輥距調整為5 7mm，塑煉5 10分鐘後出片， 停放8小時以上得到一段膠；3)對塑煉後的膠料進行混煉向密煉機中按一定比例投入塑煉後的膠料，混煉2 3分鐘，再投放活性劑和防老劑，運轉2 5分鐘後，再添加炭黑，運行2 5分鐘後，再投放粘合劑再運行10 12分鐘，保持溫度在50-80°C，運行1 2分鐘後，關閉密煉機，出料；啟動開煉機，將混煉膠放置於開煉機上後添加硫磺，調整輥距至7 8mm，待混合均勻後迅速出片，停放8小時以上待用；4)對混煉後的膠料進行熱煉 將混煉膠片放於熱煉機的輥上； 加熱輥溫至45 50°C，開始熱煉；針對需要壓延的管體層膠料、第一和第二鋼絲加強層中的橡膠材料和中膠層中的膠料，進行出卷，針對需要擠出的內膠層膠料和外層膠料，進行出條，待用；其中在混煉步驟中按重量比為50 80 20 50投入丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠製備用於輸油軟管內膠層的膠料，在混煉步驟中按重量比為50 80 20 50投入天然橡膠和丁苯橡膠製備用於輸油軟管管體層膠料、第一和第二鋼絲加強層中的橡膠材料和中膠層的膠料，在混煉步驟中按重量比為15 60 20 40 20 45投入天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙橡膠製備用於輸油軟管外層的膠料。
10.根據權利要求9所述的膠料製備方法，其特徵在於混煉步驟中加入的活性劑為氧化鋅和硬脂酸，加入的粘合劑為松焦油、古馬隆、石油樹脂和石蠟中的至少一種。
全文摘要
本發明公開了一種漂浮式輸油軟管，包括管體和管端部件，所述管端部件包括法蘭和短節，所述管體包括內膠層、簾線加強層、第一鋼絲加強層、中膠層、管體層、漂浮層和外層；所述法蘭與所述管體之間通過所述短節固定連接；其中內膠層的組分包括丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠，其重量比為50～80∶20～50；管體層、鋼絲加強層中的橡膠和中膠層的組分均包括天然橡膠和丁苯橡膠，其重量比為50～80∶20～50，外層的組分包括天然橡膠、丁苯橡膠和三元乙丙膠，其重量比為15～60∶20～40∶20～45。本發明還公開了上述漂浮式輸油軟管所用膠料的製備方法。本發明提高了管道的耐油性、密封性和抗老化性，延長了管道的使用壽命。
文檔編號C08L15/00GK102174970SQ201110044958
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月24日 優先權日2011年2月24日
發明者劉瑜珩, 唐勇, 尹能吉, 張衝, 徐業峻, 朱永凱, 楊勇, 楊波, 楊貴強, 矯豔, 趙援朝, 鍾文 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發展股份有限公司, 瀋陽市潛油泵電纜廠