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基于不同接箍形式的隔热油管传热特性模拟分析
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作者 秦晓凯 王志国 +3 位作者 宋永臣 杨文哲 薛孟 张田震 《当代化工》 CAS 2024年第1期192-199,共8页
热力采油方法是稠油开采的主要方式之一,在注蒸汽热采过程中,隔热油管可以有效减少井筒径向传热损失;常规隔热油管使用一段时间后,热损失明显增加,如何改进隔热油管结构,降低注汽过程热损失,需要进一步研究。基于常规隔热油管,提出了2... 热力采油方法是稠油开采的主要方式之一,在注蒸汽热采过程中,隔热油管可以有效减少井筒径向传热损失;常规隔热油管使用一段时间后,热损失明显增加,如何改进隔热油管结构,降低注汽过程热损失,需要进一步研究。基于常规隔热油管,提出了2种改进隔热油管结构:接箍处含隔热衬套油管和直连式隔热油管;在对3种隔热油管物理结构分析基础上,建立了热损分析模型,根据所建模型,利用COMSOL软件进行了模拟计算分析,给出了3种隔热油管结构的温度分布和热损失变化特性,并进行了对比分析。结果表明:接箍处含隔热衬套油管热损失最小,直连式隔热油管热损失适中,建议对普通隔热油管接箍采取保温措施。本研究为注蒸汽热采过程减少热损失、提高稠油采收效果提供一定支撑。 展开更多
关键词 热力采油 隔热油管 传热模型 结构对比 热损失
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井筒隔热油管技术在渤海高含蜡B油田的应用 被引量:1
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作者 柴世超 王迪 王欣然 《天津科技》 2024年第2期88-90,95,共4页
渤海B油田为高含蜡油田,在开发阶段,由于没有考虑相应的井筒防蜡措施,当井筒温度低于析蜡点时,原油中的蜡开始析出,并吸附在生产管柱内壁上,随着析出蜡越来越多,油管逐渐堵塞,致使油井不能正常生产。综合考虑原油析蜡点温度、生产管柱... 渤海B油田为高含蜡油田,在开发阶段,由于没有考虑相应的井筒防蜡措施,当井筒温度低于析蜡点时,原油中的蜡开始析出,并吸附在生产管柱内壁上,随着析出蜡越来越多,油管逐渐堵塞,致使油井不能正常生产。综合考虑原油析蜡点温度、生产管柱及环境温度的影响,设计确定下入隔热油管后的井口温度为40~42℃,在此基础上,运用相关软件计算下入隔热油管深度为1100 m。下入隔热油管后井口温度为43℃,解决了油井井筒结蜡问题,保证了高含蜡油井全年的正常生产。 展开更多
关键词 渤海B油田 高含蜡原油 析蜡温度 隔热油管 井口温度
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保温隔热油管井筒温度分布计算耦合模型 被引量:2
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作者 付亚荣 窦勤光 +3 位作者 刘万斗 孙陌球 孙斌 胡俊平 《石油地质与工程》 CAS 2023年第1期103-106,共4页
“保温隔热油管+设置了导电铜质母带的保温隔热油管”在老油田二次开发“重构注采关系、重构地面工艺流程”中取得了很好的应用效果。准确计算下入深度的组合方式,既可以满足油田开发的需要,又可以节约采购成本。为此,建立了井筒内井轴... “保温隔热油管+设置了导电铜质母带的保温隔热油管”在老油田二次开发“重构注采关系、重构地面工艺流程”中取得了很好的应用效果。准确计算下入深度的组合方式,既可以满足油田开发的需要,又可以节约采购成本。为此,建立了井筒内井轴温度场控制方程,构建了井筒温度分布模型,阐明了油井井筒内半径与套管外半径之间的综合传热系数,保证了温度分布模型求解的稳定性和收敛性。对50余口油井进行的井筒温度分析和保温隔热油管组合下深设计实践表明,井口温度平均提高18.4℃,井口回压平均降低0.47 MPa,既满足了井筒原油举升、又满足了地面单管集油进站的条件。建立的模型也可为自喷井、注氮气井等保温隔热油管工艺参数设计提供理论依据。 展开更多
关键词 保温隔热油管 导电铜质母带 温度场 传热模型 单管集油
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隔热油管技术应用于海上稠油常规生产井数值模拟分析 被引量:17
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作者 管虹翔 李成见 +4 位作者 李萍 齐桃 李伟 纵封臣 于继飞 《中国海上油气》 CAS 2008年第4期257-260,共4页
提出了将隔热油管应用于海上稠油常规生产井实现保温降粘开采的观点,并通过数值模拟方法对各种工况下隔热油管的性能进行了分析,得到了隔热油管使用效果与产液量、含水率、气油比及下入深度的关系,为隔热油管技术在海上稠油油田开发中... 提出了将隔热油管应用于海上稠油常规生产井实现保温降粘开采的观点,并通过数值模拟方法对各种工况下隔热油管的性能进行了分析,得到了隔热油管使用效果与产液量、含水率、气油比及下入深度的关系,为隔热油管技术在海上稠油油田开发中的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 稠油井 隔热油管 传热系数 模拟计算
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真空隔热油管接箍传热实验与模拟研究 被引量:11
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作者 刘晓燕 赵海谦 王忠华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1895-1897,共3页
真空隔热油管井筒的传热计算是稠油开采领域的重要研究课题。注蒸汽采油井筒内,隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍虽然很短,但其隔热性能较差。目前,隔热油管接箍段引起的散热损失均按经验比例计算,本文对隔热油管接箍的传热进行了深... 真空隔热油管井筒的传热计算是稠油开采领域的重要研究课题。注蒸汽采油井筒内,隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍虽然很短,但其隔热性能较差。目前,隔热油管接箍段引起的散热损失均按经验比例计算,本文对隔热油管接箍的传热进行了深入研究,提出用接箍视导热系数来衡量接箍的隔热性能。并通过现场实验、fluent模拟和理论计算相结合的方法,得到带衬套的接箍视导热系数为0.4 W/(m·K)左右。在实验条件下,接箍散热损失占总散热损失的比例大于1/3。因此,应采用必要措施提高接箍的隔热性能,以保证整个隔热油管的隔热效果。 展开更多
关键词 隔热油管 接箍 视导热系数 实验 fluent模拟
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井筒注汽过程隔热油管传热性能实验分析 被引量:9
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作者 王志国 宋明启 +2 位作者 张欣 贾永英 项新耀 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期106-110,共5页
稠油热采过程中,热流体由隔热油管组成的管柱注入油层。隔热油管是减少热流体在注入过程中散热损失并保护套管的关键部件,目前国内外学者对隔热油管热损失的研究,多集中在理论分析和数值计算研究方面。隔热油管由内管、隔热层和外管组成... 稠油热采过程中,热流体由隔热油管组成的管柱注入油层。隔热油管是减少热流体在注入过程中散热损失并保护套管的关键部件,目前国内外学者对隔热油管热损失的研究,多集中在理论分析和数值计算研究方面。隔热油管由内管、隔热层和外管组成,其绝热效果取决于隔热层的视热导率。通过设计和研制的隔热油管地面模拟实验装置,测定了隔热油管的表面温度与热流分布;根据实测数据分别计算了较新隔热油管与较旧隔热油管的视热导率。实验分析发现,接箍与隔热油管外壁之间存在热桥,受影响的隔热油管长度约为0.5m;接箍处的热通量高于正常隔热油管的3倍以上;较旧隔热油管视热流、表面温度和视热导率明显高于较新隔热油管,隔热性能下降。根据目前隔热油管的生产工艺和结构特点等提出了改进隔热性能的几点建议。 展开更多
关键词 模拟 传热 隔热油管 流体力学 热导率 两相流 实验
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真空隔热油管传热性能研究 被引量:13
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作者 曹喜承 王忠华 刘晓燕 《节能技术》 CAS 2010年第5期419-423,共5页
真空隔热油管是稠油注蒸汽开采的主要设施之一,其隔热性能直接影响热采效果,因此,分析隔热油管隔热层内部的传热过程,研究隔热层各种结构参数对隔热油管隔热性能的影响,对改善隔热油管隔热性能有重要的指导作用。本文在测试隔热油管视... 真空隔热油管是稠油注蒸汽开采的主要设施之一,其隔热性能直接影响热采效果,因此,分析隔热油管隔热层内部的传热过程,研究隔热层各种结构参数对隔热油管隔热性能的影响,对改善隔热油管隔热性能有重要的指导作用。本文在测试隔热油管视导热系数的实验模型基础上,建立了隔热层传热的物理及数学模型,计算得到不同结构参数下隔热油管的视导热系数;研究了玻璃丝布孔隙比、隔热层层数、支撑材料导热系数以及铝箔发射率对隔热油管隔热性能的影响,研究表明:隔热层层数宜选为4~6层之间;选用的铝箔发射率应在0.01~0.05之间;在缠绕玻璃丝布工艺中,尽量不要让玻璃丝布对角线方向受力,以确保较大的孔隙比;在隔热油管加工过程中,应尽量使玻璃丝布和铝箔保持干燥。 展开更多
关键词 隔热油管 优化 隔热
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隔热油管接箍对井筒热损失的影响与修正 被引量:10
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作者 刘红英 黄善波 《特种油气藏》 CAS CSCD 2009年第5期97-100,共4页
隔热油管接箍处没有隔热层,在此处形成热点,增大了热损失。为了提高注汽效果,应用中需要对接箍采取隔热措施,因此,在简化的基础上建立了隔热油管接箍处导热的数学模型,采用内点法对接箍区域进行了网格划分,通过有限体积法对数学模型进... 隔热油管接箍处没有隔热层,在此处形成热点,增大了热损失。为了提高注汽效果,应用中需要对接箍采取隔热措施,因此,在简化的基础上建立了隔热油管接箍处导热的数学模型,采用内点法对接箍区域进行了网格划分,通过有限体积法对数学模型进行离散化,并根据点迭代解法进行求解,得出了各节点的温度和研究区域的热损失。计算表明,接箍热损失在整个注汽管热损失中占有较大的比例(约为30%)。 展开更多
关键词 注蒸汽 隔热油管接箍 有限体积法 热损失
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隔热油管导热性能测定实验平台建设及应用 被引量:2
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作者 王新伟 王庆涛 +3 位作者 郑炜博 郭锐 陈凯 林日亿 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第6期199-202,共4页
注汽热采过程中隔热油管的保温性能直接影响井底蒸汽品质及热采开发效果,且不同结构的隔热油管导热性能差别很大。该文搭建了隔热油管导热性能测定实验平台,可对不同保温结构的工程用隔热油管视导热系数进行测试及分析评价,实现了理论... 注汽热采过程中隔热油管的保温性能直接影响井底蒸汽品质及热采开发效果,且不同结构的隔热油管导热性能差别很大。该文搭建了隔热油管导热性能测定实验平台,可对不同保温结构的工程用隔热油管视导热系数进行测试及分析评价,实现了理论、实验、实践教学的有机统一。学生通过独立设计保温结构及测试方案,能够加深对传热学理论应用于工程实践的认知,锻炼实践动手能力和科研创新能力。 展开更多
关键词 隔热油管 保温结构 视导热系数 热流密度
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无衬套真空隔热油管接箍视导热系数模拟计算 被引量:9
10
作者 王忠华 刘晓燕 赵海谦 《油气田地面工程》 北大核心 2009年第1期39-40,共2页
井筒内隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍与隔热油管连接时,分为有衬套和无衬套两种型式。有衬套的接箍其视导热系数约为0.4 W/(m.K),但对于无衬套接箍的视导热系数并没有开展相关的研究。本文通过fluent模拟和理论计算相结合的方法,... 井筒内隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍与隔热油管连接时,分为有衬套和无衬套两种型式。有衬套的接箍其视导热系数约为0.4 W/(m.K),但对于无衬套接箍的视导热系数并没有开展相关的研究。本文通过fluent模拟和理论计算相结合的方法,得到无衬套的接箍视导热系数为3.6 W/(m.K)左右。有衬套与无衬套接箍相比,加衬套有利于提高接箍的隔热性能。 展开更多
关键词 隔热油管 接箍 视导热系数 fluent模拟
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注蒸汽井筒隔热油管接箍散热损失 被引量:3
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作者 赵海谦 王忠华 +2 位作者 刘晓燕 王志国 曹喜承 《科学技术与工程》 2010年第11期2723-2727,共5页
蒸汽沿井筒流动过程中,蒸汽参数(压力、温度及干度等)、径向散热损失和轴向压力,沿流动过程变化。运用传热学、热力学及流体力学等学科知识,建立了井筒数值模拟综合计算模型,并进行了模拟计算。所建模型,对接箍散热量的计算没有采用估... 蒸汽沿井筒流动过程中,蒸汽参数(压力、温度及干度等)、径向散热损失和轴向压力,沿流动过程变化。运用传热学、热力学及流体力学等学科知识,建立了井筒数值模拟综合计算模型,并进行了模拟计算。所建模型,对接箍散热量的计算没有采用估算的方式,而是采用接箍视导热系数的方法。计算结果表明,各级别的隔热油管,井筒传热中接箍散热损失所占比例差别较大,从A级到E级,散热损失所占比例12.8%~74.7%,因此接箍散热损失按30%估算是不合理的。 展开更多
关键词 隔热油管 井筒 接箍 数值模拟
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高真空隔热油管隔热机理及隔热结构的研究 被引量:16
12
作者 王理学 刘清良 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第4期93-96,共4页
通过分析视导热系数对井筒热损失的影响,以及对导热、对流、辐射三种传热机理的深入分析,找出了减少导热、降低自然对流、抑制辐射的有效途径,并研制出真空隔热结构,对指导高真空隔热油管的生产有着重要的意义。
关键词 真空隔热油管 隔热机理 隔热结构 热损失 导热系数 传热机理 注蒸汽采油 井筒隔热
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N80隔热油管接箍表面腐蚀原因分析 被引量:2
13
作者 张毅 姜秀平 张忠铧 《宝钢技术》 CAS 2003年第4期51-55,共5页
借助金相显微镜和电子探针波谱仪对N80隔热油管接箍外表面局部腐蚀穿孔进行失效检测分析 ,隔热油管接箍表面发生CO2 或O、S、Cl- 等综合作用下的加速腐蚀与环境介质、隔热油管接箍中间部位结构和环境高温形成空泡腐蚀等因素有关。
关键词 隔热油管 接箍 腐蚀
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隔热油管生产质量控制 被引量:3
14
作者 高显利 郭洪斌 董芬 《鞍钢技术》 CAS 2014年第4期55-58,共4页
介绍了Φ159MPM机组生产的88.9×5.49 N801隔热油管生产工艺流程,分析了隔热油管存在的缺陷分布和缺陷产生的原因,并提出了改进措施。改进后隔热油管的屈服强度由599.8 MPa提高到618.5 MPa,产品合格率明显提高,达到94.04%。
关键词 无缝钢管 隔热油管 质量控制
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便携式隔热油管视导热系数测试仪 被引量:1
15
作者 王世虎 张毅 +5 位作者 盖平原 翟勇 曲丽 张紫军 安申法 姜泽菊 《石油机械》 北大核心 2003年第11期45-47,共3页
为了实现现场批量检测隔热油管的性能 ,胜利油田有限公司采油工艺研究院于 1996年研制成便携式隔热油管视导热系数测试仪。在介绍了测试仪稳态法和动态法的测试原理和方法后 ,给出了测试仪的结构和组成。对胜利油田 2 0多万m在用隔热油... 为了实现现场批量检测隔热油管的性能 ,胜利油田有限公司采油工艺研究院于 1996年研制成便携式隔热油管视导热系数测试仪。在介绍了测试仪稳态法和动态法的测试原理和方法后 ,给出了测试仪的结构和组成。对胜利油田 2 0多万m在用隔热油管的现场检测证明 ,稳态法和动态法测试结果都是可靠的 ,测试仪具有体积小、质量轻、测试快以及可多根管同时测试的特点。 展开更多
关键词 便携式隔热油管 视导热系数测试仪 油井套管 隔热性能 胜利油田有限公司采油工艺研究院
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保温隔热油管在地面常温集油工艺中的研究与应用 被引量:5
16
作者 苗彦平 范秀芹 +4 位作者 朱治国 李栋 王军 许双龙 魏红曼 《油气田地面工程》 2019年第4期35-39,共5页
为了有效利用油田的地热资源,实现油田地面常温集输,进行了保温隔热油管技术研究。该技术是在普通油管外壁包裹一层保温材料及保护层,充分利用地层热能,减少原油在举升过程中的热能损失,提高井口出油温度。在井口温度提高的同时,结合地... 为了有效利用油田的地热资源,实现油田地面常温集输,进行了保温隔热油管技术研究。该技术是在普通油管外壁包裹一层保温材料及保护层,充分利用地层热能,减少原油在举升过程中的热能损失,提高井口出油温度。在井口温度提高的同时,结合地面工艺简化优化,按照对井组远端井升温串接低温井的原则,筛选单井进行分析计算并应用,历经了理论研究、先导试验、示范区建设等阶段,该技术现已成熟应用12口井,井口温度平均提高14.9℃,对应的地面井组实现了常温集输进站,取消了原先的三管伴热工艺流程,年节约燃料油800 t。保温隔热油管的成功应用,实现了油井不洗井、不使用化学药剂清防蜡的日常维护方式,地面常温输送进站的工艺变革,对油田全生命周期低成本高效环保开采具有重要意义。 展开更多
关键词 地热资源 常温输送 保温隔热油管 工艺变革 环保开采
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影响隔热油管隔热性能的因素 被引量:5
17
作者 徐长军 《油气田地面工程》 北大核心 2008年第7期51-51,53,共2页
隔热油管是注蒸汽稠油热采的重要井筒隔热工具。本文作者在研究影响隔热油管隔热性能的因素时总结出如下结论:层间抽真空应适可而止,过低的真空度会事半功倍;在隔热油管的制造过程中,宜使隔热油层和铝箔之间以及各层之间接触松散,以减... 隔热油管是注蒸汽稠油热采的重要井筒隔热工具。本文作者在研究影响隔热油管隔热性能的因素时总结出如下结论:层间抽真空应适可而止,过低的真空度会事半功倍;在隔热油管的制造过程中,宜使隔热油层和铝箔之间以及各层之间接触松散,以减少辐射换热;水蒸汽、CO2和碳氢化合物是"污染"夹层真空度的主要因素,可应用除气工艺消除隔热夹层中的残气,以延长高真空隔热油管的使用寿命。 展开更多
关键词 稠油 热采 隔热油管 性能
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提高隔热油管机械寿命的有效设计 被引量:2
18
作者 赵从楷 《石油机械》 北大核心 1994年第9期11-17,共7页
在热力采油过程中,大量隔热油管的失效形式是机械损坏,即管体、焊缝、接箍或联接螺纹的破裂、变形或过度磨损。隔热油管的机械寿命指隔热油管保持其必要的机械性能的持续使用时间。分析了隔热油管的服役条件和机械损坏形式,提出了“... 在热力采油过程中,大量隔热油管的失效形式是机械损坏,即管体、焊缝、接箍或联接螺纹的破裂、变形或过度磨损。隔热油管的机械寿命指隔热油管保持其必要的机械性能的持续使用时间。分析了隔热油管的服役条件和机械损坏形式,提出了“超低硫、磷低成微合金”管材化学成分设计。同时改进API标准偏梯形螺纹联接或采用新型多重金属密封的锯齿形螺纹联接。预应力隔热油管应当采用无应力焊接工艺,以减少焊接缺陷。 展开更多
关键词 隔热油管 设计 油管 机械寿命 势力采油
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真空隔热油管内外管环焊搭接接头评价方法研究 被引量:2
19
作者 鲜林云 张国超 +1 位作者 毕宗岳 余晗 《焊管》 2017年第1期25-29,共5页
为了评价真空隔热油管的内外管环焊缝性能,开发了一种新型环焊搭接试验方法。该方法以N80-1隔热管为试验材料,采用CO2气体保护焊进行环焊焊接,并对焊接接头进行了拉伸试验、DR检测以及金相分析。试验结果表明,在筛选出的最佳工艺下焊接... 为了评价真空隔热油管的内外管环焊缝性能,开发了一种新型环焊搭接试验方法。该方法以N80-1隔热管为试验材料,采用CO2气体保护焊进行环焊焊接,并对焊接接头进行了拉伸试验、DR检测以及金相分析。试验结果表明,在筛选出的最佳工艺下焊接的隔热油管内外管封焊缝的平均抗拉强度大于700 MPa,接近管体的抗拉强度;内外管封焊缝金属与母材熔合良好,表明所选工艺合理,且DR检测结果表明焊缝没有出现夹杂、气孔等缺陷。 展开更多
关键词 焊接 真空预应力隔热油管 内外管封焊 CO2气体保护焊 DR检测
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夹层残气对高真空隔热油管使用寿命的影响
20
作者 翟勇 张紫军 闫相祯 《特种油气藏》 CAS CSCD 2004年第4期102-103,共2页
高真空隔热油管内外管和隔热材料在注汽过程中会释放一些气体 ,从而降低隔热夹层的真空度 ,缩短高真空隔热油管的使用寿命。通过室内实验 ,对隔热夹层中的残气进行了质谱扫描 ,发现水蒸汽、CO2 和碳氢化合物是“污染”夹层真空度的主要... 高真空隔热油管内外管和隔热材料在注汽过程中会释放一些气体 ,从而降低隔热夹层的真空度 ,缩短高真空隔热油管的使用寿命。通过室内实验 ,对隔热夹层中的残气进行了质谱扫描 ,发现水蒸汽、CO2 和碳氢化合物是“污染”夹层真空度的主要因素 ,可应用除气工艺消除隔热夹层中的残气 。 展开更多
关键词 高真空隔热油管 隔热夹层 残气 使用寿命
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