W ostatnich latach bimetaliczne rury kompozytowe stopniowo stały się głównym materiałem rurowym do systemów gromadzenia i transportu kwaśnych gazów gazowych ze względu na ich podstawowe zalety, takie jak duża odporność na korozję, wysoka wytrzymałość mechaniczna, doskonały całkowity koszt i dobra stabilność konstrukcji. Zostały one szeroko zastosowane w kilku kluczowych projektach złóż kwaśnego gazu, skutecznie rozwiązując kluczowe wyzwania rozwojowe w branży.
Bimetaliczne rury kompozytowe produkowane są przy użyciu zaawansowanych procesów metalurgicznych kompozytów. Warstwa podstawowa jest wykonana ze stali węglowej-lub stali niskostopowej, która odpowiada przede wszystkim za podparcie konstrukcyjne, odporność rurociągu na ciśnienie i uderzenia. Wewnętrzna wyściółka składa się z wysokiej jakości-jakości-odpornych na korozję materiałów, takich jak stal nierdzewna i stopy na bazie niklu-, tworzących gęstą-barierę antykorozyjną. Zapewnia to komplementarność-nośnej warstwy podstawowej i powłoki-odpornej na korozję, precyzyjnie dostosowując się do trudnych warunków pracy pól kwaśnych gazów. Dane branżowe pokazują, że w kwaśnych mediach gromadzących i transportujących gaz ziemny synergistyczne działanie H₂S, CO₂ i silnie zasolonej wody z formacji może powodować korozję zwykłych rur ze stali węglowej w średnim rocznym tempie 0,2–0,5 mm. Zwykle wiąże się to z koniecznością wymiany co 3-5 lat i łatwo prowadzi do poważnych awarii związanych z bezpieczeństwem, takich jak pękanie korozyjne naprężeniowe siarczkowe (SSCC), poważnie wpływające na normalną produkcję złóż gazowych.
Natomiast odporna na korozję powłoka bimetalicznych rur kompozytowych skutecznie izoluje różne media korozyjne, ściśle kontrolując szybkość korozji poniżej 0,025 mm/a. Jest to w pełni zgodne z normą branżową dotyczącą środowiska kwaśnego NACE MR0175/ISO 15156, wydłużającą żywotność do 15-20 lat, ponad trzykrotnie dłuższą niż w przypadku zwykłych rur ze stali węglowej. To znacznie zmniejsza częstotliwość wymiany rurociągów i ogranicza ryzyko bezpieczeństwa wynikające z korozji u źródła.
Wyjątkowa efektywność ekonomiczna jest kluczowym powodem powszechnego stosowania bimetalicznych rur kompozytowych. Podczas gromadzenia i transportu kwaśnych pól gazowych, choć rury ze stopów czystego niklu- charakteryzują się doskonałą odpornością na korozję, ich wysokie koszty materiałów znacznie zwiększają inwestycje inżynieryjne. Natomiast w bimetalicznych rurach kompozytowych zastosowano stopy odporne na korozję-tylko na wewnętrznej ścianie, a warstwę bazową-ze stali węglowej na warstwie zewnętrznej. Całkowity koszt wynosi zaledwie 30%-50% kosztów rur ze stopów czystych-odpornych na korozję, a całkowity koszt pojedynczego rurociągu gromadzącego i transportowego można zmniejszyć o 45%-50%. Biorąc za przykład złoże gazu o wysokiej zawartości siarki w północno-wschodnim Syczuanie, gdzie zawartość H₂S sięga 15%, a zawartość CO₂ sięga 8%, zastosowanie na dużą skalę bimetalicznych rurociągów kompozytowych nie tylko znacznie zmniejszyło inwestycje w zakup materiałów, ale także zmniejszyło koszty konserwacji rurociągu i straty w przestojach o ponad 80%, co przełożyło się na znaczne korzyści ekonomiczne.
Wysoka wytrzymałość i wysokie bezpieczeństwo są kluczem do zapewnienia stabilnej pracy pól gazowych przy użyciu bimetalicznych rur kompozytowych. Warstwa podstawowa wykonana ze stali węglowej zapewnia rurociągowi doskonałą odporność na ciśnienie i uderzenia, dzięki czemu nadaje się do stosowania w warunkach gromadzenia-wysokiego ciśnienia i transportu w kwaśnych polach gazowych. Metalurgiczny proces łączenia zapewnia wytrzymałość wiązania przekraczającą 210 MPa pomiędzy warstwą podstawową a okładziną, gwarantując, że rurociąg nie będzie się łuszczyć ani pękać podczas długotrwałej-pracy, skutecznie zapobiegając ryzyku korozji na styku, powszechnemu w rurach zespolonych mechanicznie. Jednocześnie bimetaliczna rura kompozytowa jest kompatybilna z w pełni zautomatyzowanymi procesami spawania, osiągając wskaźnik kwalifikacji spawalniczych na poziomie ponad 90%, zwiększając efektywność budowy o 40% w porównaniu z tradycyjnymi materiałami rurowymi, umożliwiając szybkie układanie rurociągów i skracając cykle projektowe.
Obecnie bimetaliczne rury kompozytowe są szeroko stosowane w kilku kluczowych projektach związanych ze złożami gazu kwaśnego w moim kraju, takich jak gazociąg Syczuan-Wschód i pole naftowe Tarim, w przypadku ekstremalnych warunków gromadzenia i transportu, takich jak wysoka zawartość siarki, wysoka temperatura i wysokie ciśnienie. Po długotrwałych-praktycznych testach działania nie wystąpiły żadne awarie korozyjne, co skutecznie zapewnia bezpieczeństwo i stabilność systemu gromadzenia i transportu złóż gazu. W miarę jak rozwój kwaśnych złóż gazu w moim kraju postępuje w kierunku głębszych i bardziej złożonych warstw, ciągła optymalizacja składu materiałów i procesów kompozytowych w dalszym ciągu zwiększa odporność na korozję i pękanie bimetalicznych rur kompozytowych, zapewniając niezawodne wsparcie materiałowe dla długoterminowego-bezpiecznego rozwoju złóż gazowych.
Eksperci branżowi twierdzą, że zastosowanie-na dużą skalę bimetalicznych rur kompozytowych nie tylko skutecznie rozwiązało problem korozji podczas gromadzenia i transportu kwaśnych złóż gazu, ale także osiągnęło równowagę między bezpieczeństwem a kosztami, promując transformację zagospodarowania pól gazowych w kierunku redukcji kosztów, poprawy wydajności, ekologicznego i bezpiecznego rozwoju, zapewniając ważne wsparcie techniczne dla wydajnego wykorzystania zasobów gazu ziemnego o wysokiej-siarce w moim kraju oraz pomagając przemysłowi energetycznemu w osiągnięciu wysokiej-jakości rozwoju.
