更新时间：2023-11-09 22:41
浮筒，通过吹塑工艺加工而成，可漂浮在水面上，是一种采用强韧高分子聚乙烯等材料制成。另一种浮筒为漂浮在水面上的密闭金属筒，下部用铁锚固定，用来系船或做航标等。
浮筒因为其良好的抗冲击性，性能和合理的价格开始慢慢在国内流行起来，最重要的是它对环境无害，而且基本不用维护。不管是深水浅水，动水静水，咸水淡水，冻水热水，净水污水，几乎只要是有水的地方，浮筒都可以物尽其用。浮筒组成的各类产品具有变化无穷、自由组合成各式形状，简单且快速地安装和拆卸，对环境无害，轻巧、稳定和安全，100%免维护等特点。
漂浮在水面上的密闭金属筒，下部用铁锚固定，用来系船或做航标等。另外有一种新型浮筒，采用强韧高分子聚乙烯等材料制成，具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性，能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀。可随着水潮涨落而自动升降。普遍应用于浮桥、浮码头等水上浮动平台项目的建设。
作用及要求
中国海洋石油集团有限公司及天然气系统中，刚性立管在深海环境中的应用越来越广泛，浮筒材料通常安装在深水海洋立管外部，主要是为在深海中的刚性立管减轻重量；此外，由于立管长期工作于海洋恶劣环境中，固定在其外表面的这些浮筒也能很好地起到保护作用。高温高压(HP/HT)的油藏，如欧洲北海、北美墨西哥湾的油藏以及中国渤海湾海域，对海洋立管提出更高的绝热要求，以防产品沿管道冷却时蜡状物和水合物的形成。除了对海洋立管进行设计外外部的浮简也能起到很好的绝热保护作用。因此，根据深水技术海洋立管的性能、使用条件，其外部浮筒材料必须满足如下要求：
1.浮筒材料的密度尽可能的小，使其单位体积提供尽可能大的浮力，从而提高海洋立管的工作性能；
2.能承受所要求的静水压力(海洋立管每潜深100m，水压增加1MPa)，不会在规定的使用深度内造成破坏，即抗压条件；
3.低的吸水率和体积弹性模量，使它在较大的水压下能提供稳定的浮力，保证海洋立管安全可靠的工作。同时需考虑到立管和浮简材料整体的处理、负载和使用，浮简材料在使用过程中能发生裂纹、裂开、失去浮力等安全可靠问题。增强后的浮简材料能相当强硬，如在浮简材料表面包覆两层凯夫拉玻璃钢和在内部对材料进行增强，能使浮简材料的强度增高，可以更安全的使用。
材料分类及特点
浮筒材料的选择对于整个水下作业系统至关重要，通常情况下主要有三种聚氨泡沫材料、共聚物泡沫材料、复合泡沫材料。
聚氨酯泡沫由聚氨酯泡沫材料制作的浮筒材料，成本可以得到很好的控制，但其主要应用在水面及水面下深度小于米水中。
在水下用这种泡沫材料必须由其他材料完全包覆以保证其与水完全隔离，因为这种泡沫具有吸水性，如果长时间直接与海水接触，在水压作用下，材料会吸水。
共聚物泡沫交联式共聚泡沫体是坚硬的闭孔泡沫体，能在无需完全外壳封闭的情况下承受海水静压力。这种泡沫体通常被加工成块状或者片状，但在加工及测试之前，必须考虑很多关键因素。
此种材料的低密度泡沫适合于短期应用。如果长期应用于连续的水静压力载荷环境中，这种材料将会发生塑性蠕变，变形以及体积缩小。因此，会降低浮力。该材料的密度范围在40一400kg/m3，工作最大水深可达600米。
复合泡沫材料复合泡沫材料是最新一代的浮筒材料，这种材料优点是在极低密度的情况下能保持足够的强度，具有高压缩强度重量比，低蠕变和低吸水率的特性。从而为深海中的设备提供浮力、提供保护成为可能。立管浮筒核心基本采用该种材料。
这种材料的密度很低，主要是因为在基体材料中均匀分散着大量的空心玻璃微体。这些微球体的表面经过优化处理，经过先进的化学加工工艺，与材料有机地融合在一起，进一步地强化了整个材料性能。空心玻璃微珠是一种外观为灰白或灰色具有坚硬外壳的球形中空颗粒，其主要成分是SiO和AlO，壁厚为其直径的8%一10%。对基体材料的要求是粘接力强、吸水率低、热性能及电性能优良，环氧树脂是首选对象。因为其具有良好的粘接强度，热稳定性、尺寸稳定性和加工性能比较突出。材料的合成过程中还要添加稀释剂、固化剂、表面改性剂。在基体引入了大量直径在20一150微米的空心玻璃微体之后，整个材料的密度会降低到0.46一0.65之间。这时的材料称之为纯复合泡沫材料。
为进一步降低材料的比重，一些较大的空心球体添加进来，这些微球体材料不同于上面所述的玻璃微球体，它们是一种高强度的纤维合成球体。它们的尺寸相比较更大一些，外径从10mm到110mm。包含三种成分之后的复合泡沫材料的比重可以达到275到560kg/m之间，这时包含了三种成分的材料称之为合成复合泡沫材料。
纯复合泡沫材料的密度范围从380kg/m到650kg/m，可以应用于任意海水深度。
合成复合泡沫材料的密度范围从275kg/m到560kg/m，一般被用在水下4000米的海水中。复合泡沫材料被最广泛的应用在深水的作业环境中。典型复合泡沫材料属性如图。
相同材料由于应用条件不同而有所差异，为达到浮筒材料的最佳性能，可根据浮筒材料的使用深度不同，并结合实际应用，最终设计并选用不同类型的浮筒材料。通常情况下，这三种材料用在不同水深的产品应用情况如图所示。
大水深石油勘探的开发导致海洋轻质高强立管浮筒材料的需求。复合泡浮筒材料能应用于全海深，能满足深水石油勘探的要求。
每组浮筒都被制成长的填空体结构一般一组浮筒被均分成2个浮筒块（有时也分成3个)，每个浮筒块内侧形状与立管外径及辅助管相配合。
浮筒结构在设计阶段需要考虑一些情况，主要有以下几点：
1．浮筒外壳一般采用整体模具成型，然后泡沫材料注入封装的方法。表面材料一般选用纤维增强材料，这种材料具有极强的防磨损和冲击的能力。以这种材料构成的浮筒坚硬的表面，可以在深水中承受水压力。
2．一些情况下，为进一步增加浮筒块的强度，在浮桶块外壳与合成泡沫材料之间加入—层加固网。
3．为了避免立管在安装或吊运过程中，在水平面内由重力产生的弯曲裁荷过多地传递给浮筒，在浮筒块的内圆周中，有意识地设计2个柔性垫脚。
4．大部分的浮筒的上下两端面设计成套筒式，每组套筒一端设计成凹端，一端设计成凸端，以便于套筒安装后，各自独立的每组浮筒形成一个浮筒串，这祥进行一些操作时有利于均布浮力。
5．浮筒块加工完成后，为了便于堆比常将浮筒块的外圆周面设计成一平面。
6．浮筒最主要的作用就是为立管在水中提供浮力，每个浮筒块要安装固定在特定的立管段，其内部凹槽形状必须与立管实际结构相对应。
7．为区分不同水深段的浮筒，将浮筒以不同颜色加以区分。
将浮简固定在立管上有两种方法：内部锁紧系统或者是外部圆周带系统。
内部锁紧系统由4个螺栓连接系统组成，每个单独的系统包括一个双头螺柱螺栓或者单头螺柱螺栓(该螺栓根据实际需要可以是不锈钢制，也可以是钛金属造)，垫圈、防松对开螺母，以及加强筋板。
外部圆周带系统主要由高强纤维带以及不锈钢架和双头螺栓连接结构组成。根据实际立管及浮简结构的不同，夹紧结构有所差异。
浮筒式液位计由四个基本部分组成：浮筒、弹簧、磁钢室和指示器。
浸在液体中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。限位开关的仪表即可实现液位信号的报警功能。