[发明专利]深水管道复合聚氨酯弹性体保温层浇注成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浇注成型模具，具体的说，是涉及一种用于深水海底油(气)输送管线的聚氨酯弹性体保温层浇注成型装置。

背景技术

海上油气田开采出的油气除少数在海上直接装船外运外，多数是通过管道转输至陆上加工并分别输送到用户。随着海洋石油天然气开发的不断深入，海洋管道的作用显得越来越重要。

深水海底油(气)输送管线敷设于海洋冷水环境中，需能承受一定水深的海水静压力。一些较高稠度的原油(如含蜡、含胶质等高凝点原油)在管输过程中，如不采取特殊措施，当油温降低到一定值时会陆续析出高分子量及低分子量的蜡组分，使原油粘度增大流动性变差，或在高压长距离输送天然气条件下使天然气水合物以似松散冰的固态形状析出，严重时导致管道堵塞，发生停产事故。因此，需对深水海底管线进行有效的保温处理，以保证管线的正常运行。

浅水海底保温管保温层结构一般为单层保温管结构和双层保温管结构两种。单层保温管的结构由内而外依次为输油钢管、FBE防腐涂层、聚氨酯保温层、聚乙烯外防护层，双层保温管的结构由内而外依次为输油钢管、聚氨酯保温层、三层PE外套钢管，其中聚氨酯保温层的密度为40-80kg/m³。由于聚氨酯保温层强度低，因此单层保温管只适用于海水压力较低的浅海。双层保温管虽然保温效果好，但单位长度双层保温管重量较重，随着铺管深度的增加，铺管时钢管所受到的拉力逐渐越大，铺管船涨紧器很难提供必要的夹持力，因此双层保温管也难以在深水区应用。

深水保温主要采用GSPU保温管和多层聚丙烯保温管。GSPU保温管的结构由内而外依次为输油钢管、FBE外防腐层、GSPU保温层，GSPU保温管外层没有单层保温管一样的外防水层。GSPU材料是一种不发泡的聚氨酯弹性体，主要起保温作用的是高强度中空玻璃微珠，高强度聚氨酯弹性体是GSPU的基体，并提供GSPU低密度、高强度、高剪切强度、低吸水率等基本性能。GSPU保温管由两种材料混合浇注而成，一种是聚醚多元醇和中空玻璃微珠的混合物，另一种是异氰酸酯，两种原料从混合枪头注入成型装置型腔后在温度60-90℃的条件下开始反应，在模具内需保温固化成型40-60分钟。

现有的聚氨酯保温层浇注成型模具为人工合模，劳动强度大；模具采用火焰加热，存在加热温度不均匀的问题，导致浇注后的保温层质量不均匀；由于模具用板材焊接而成，所以模具密封不严，有漏料现象，极易在合模表面上产生缺陷，造成修复工作量较大；模具内排气不通畅时容易在管端浇注面上产生气孔。其浇注成型操作步骤如下：人工打开模具上模，在上、下模内表面涂敷脱模剂；加热钢管，钢管两端安装封堵头；吊装钢管入模具，人工合模，模具一端注料口注料，一端排气口排气；熟化保温料一段时间，人工开模，吊装保温后的钢管；清理模具内部。

发明内容

本发明要解决的是现有聚氨酯保温层浇注成型操作不够合理，浇注产品质量不高的技术问题，克服诸多技术障碍，提供一种深水管道复合聚氨酯弹性体保温层浇注成型装置。

为了解决上述技术问题，本发明的装置通过以下的技术方案予以实现：

一种深水管道复合聚氨酯弹性体保温层浇注成型装置，它包括：

(a)模具，该模具是由上模和下模组成的对开式半圆模具，所述上模和所述下模由内而外依次由模具钢、聚氨酯保温层和不锈钢钢板构成；

所述上模最高端安装有与模具型腔相通的排气管，所述下模中部的最低端安装有与模具型腔相通的浇注管；

所述上模的合模面在轴向上设置有多个锥形定位销孔，所述下模的合模面上对应于所述锥形定位销孔设置有多个锥形定位销轴，所述下模的合模面上设置有安装密封胶条的密封槽；

所述上模在轴向上连接有多个固定在旋转倾斜支架上的开模装置，所述下模通过支撑板安装于所述旋转倾斜支架上，并在轴向上连接有多个固定在所述旋转倾斜支架上的合模装置；

所述模具的模具钢与聚氨酯保温层之间径向均布有多条导槽，所述导槽内设置有循环的导热油加热管，所述导热油加热管的出口和进口分别连接于加热控温装置，所述导热油加热管在所述上模和所述下模外部以其循环油流方向呈相对地成组布置；

(b)开模装置，该开模装置包括底端固定在所述旋转倾斜支架上的开模支架，所述开模支架顶端铰接于开模旋转吊臂的中部，所述开模旋转吊臂一端固接于所述上模的顶端，另一端通过铰接于开模液压缸端部，所述开模液压缸底部铰接于安装在所述旋转倾斜支架上的开模液压缸支座；