歐瑞康化學(xué)纖維的工業(yè)應(yīng)用千鈞懸于超強(qiáng)一線
海洋石油開(kāi)采不僅僅是一項(xiàng)有著極高體力要求、令人筋疲力盡的工作。所部署的技術(shù)也必須符合各方面的極端條件。萬(wàn)物皆可采用合成纖維,展現(xiàn)不折不扣的超級(jí)能力,這個(gè)事實(shí)乍聽(tīng)起來(lái)駭人聽(tīng)聞。然而,它們解決了這項(xiàng)業(yè)務(wù)中最為困難的挑戰(zhàn)之一,遠(yuǎn)勝于鋼鐵。
所謂的FPSO(浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置)船只,通常是改裝的油罐船,從附近的石油鉆井平臺(tái)處理原油并儲(chǔ)存,直到它們被油輪收集為止。這些浮動(dòng)平臺(tái)在深水中操作,卻必須以穩(wěn)定在一個(gè)地方的方式永久固定,無(wú)論風(fēng)吹還是浪打。在這里,鋼絲繩提供不了足夠的前提條件:深度超過(guò)300米時(shí),它們變得太重,因而不再能夠從容處理負(fù)載。此外,它們難以應(yīng)對(duì)艱苦的操作條件。3,000米長(zhǎng):系泊繩索相比之下,由高強(qiáng)度化學(xué)纖維所制成的特殊繩索提供了許多好處。它們具有防腐蝕性,幾乎無(wú)需維護(hù),抗紫外線,可以部分漂浮,并且能夠應(yīng)對(duì)幾乎所有的海洋環(huán)境影響。最重要的是,它們的性能不亞于鋼絲繩,重量卻只有后者的幾分之一。這些系泊繩索可以在深達(dá)3,000米的深度使用。典型繩索的直徑為200毫米,重量約為26至28公斤/米。
為了達(dá)到各種所需長(zhǎng)度,可以把兩根或更多1,000米長(zhǎng)的系泊繩索相互連結(jié)起來(lái)。首先,結(jié)合了高韌性和高模量/低伸長(zhǎng)率的聚酯纖維被證明是這些超級(jí)繩索的完美基材。它們以最低重量提供高強(qiáng)度和最小的伸展,因此非常適合固定平臺(tái)。聚酯也非常耐用,哪怕是在極端條件下,因而是非常富有成本效率的解決方案。
每個(gè)平臺(tái)超過(guò)2,000噸絲然而對(duì)成品繩索的性能起決定作用的不僅僅在于材料,還在于其加工處理的方式。系泊繩索通常包括7至12個(gè)編織芯,使用不同方法扭絞在一起。由高強(qiáng)度聚酯纖維制成的防護(hù)套把這些編織芯集束在一起,以獲得最高負(fù)載。而絲線本身可以采用“海洋表面處理”—蠟和硅油的油性結(jié)合,因而能夠更防海水、更耐磨。由于纖維相互摩擦加上繩索刮擦自己周?chē)鷧^(qū)域中的粗糙物體從而造成磨損,因此,這是一個(gè)明智的措施。
這就需要制造耐磨繩索,其斷裂載荷要達(dá)到通常所需的1,250噸甚至更多。24根這種系泊繩索能夠固定大約2萬(wàn)至12萬(wàn)噸的FPSO平臺(tái)。因此,單個(gè)平臺(tái)所需絲線在2,000噸以上。這些體量也為絲線制造商提供了市場(chǎng)潛力。2016年,《離岸雜志》估計(jì)全球有169個(gè)FPSO平臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)操作,其中多數(shù)位于巴西東海岸、墨西哥灣、非洲西海岸或北海沿岸。而這個(gè)數(shù)字將會(huì)增長(zhǎng):“FPSO領(lǐng)域領(lǐng)先的巴西石油公司Petrobras,計(jì)劃安裝大量新平臺(tái)。此外,F(xiàn)PSO的遷址不斷需要新繩索。我估計(jì),當(dāng)前對(duì)系泊繩用聚酯的總需求在每年2萬(wàn)噸左右。” Milton B. Bastos說(shuō)到,他的公司MBB Enterprises位于美國(guó)佛羅里達(dá)州的奧蘭多,為制造系泊繩索用絲提供咨詢,已有15年從業(yè)經(jīng)驗(yàn),是獨(dú)立研發(fā)并分銷(xiāo)相關(guān)高端絲線的合作伙伴。這些絲線不僅是使用歐瑞康巴馬格技術(shù)所研發(fā)的,“在全球范圍內(nèi),大多數(shù)這些特種絲線也是使用歐瑞康巴馬格機(jī)器來(lái)制造的?!盉astos估計(jì)說(shuō)。