Недавно-разработанная марка стали улучшает целостность трубопроводов и снижает воздействие российских нефтяных месторождений на окружающую среду.
Добыча нефти в России представляет собой особенно сложную ситуацию для инженеров. Трубы постоянно подвергаются коррозии из-за смеси масла и концентрированной соли, что приводит к сокращению сроков эксплуатации и повышению вероятности аварий. Это может быть особенно проблематичным, поскольку в результате утечек прилегающие территории подвергаются опасному уровню загрязнения.
Ремонт тоже не из легких. Нефтяные месторождения зачастую расположены в отдаленных районах, а условия могут быть враждебными. В дикой Сибири погодные условия способствуют тому, что трубы требуют постоянного обслуживания, одновременно усложняя доставку и монтаж сменных секций.
К счастью, новая инновационная технология Российского национального научно-технического университета (НИТУ) призвана изменить способ производства таких труб, повысив эффективность компаний и сократив не только эксплуатационные расходы и необходимый ремонт, но и риск для окружающей среды.
Трубопроводы, обслуживающие нефтяные месторождения России, должны выдерживать экстремальные условия окружающей среды
Делаем оценку
В основе этой инновационной технологии лежит новая марка стали – Северкор. Добавление хрома, меди и никеля при производстве стали позволяет тщательно регулировать состав труб, тем самым повышая их анти-коррозионные свойства. Это, как надеются исследователи, может «как минимум удвоить» жизненный цикл труб, который в определенных условиях нефтяного месторождения может составлять всего два года.
«Новая технология обеспечивает повышенную коррозионную и морозостойкость», — объясняет Александр Комиссаров, один из разработчиков стали и научный сотрудник НИТУ. «Разработка новых схем легирования (добавление примесей в состав материалов для улучшения свойств основного материала) и обеспечение необходимого конструкционного и фазового состава стали для производства проката и листового металла стали нашей основной задачей». По данным NUST, эта усовершенствованная марка стали снизит эксплуатационные расходы и уменьшит воздействие добычи нефти на окружающую среду.
Не только собственные свойства марки стали улучшают эксплуатационные характеристики трубопровода – решающее значение имеет также форма металла.
Не только внутренние свойства марки стали улучшают эксплуатационные характеристики трубопровода – решающее значение имеет также форма металла. В новой трубопроводной технологии используются точные методы прокатки стали. Это дает двойной эффект: уменьшает толщину и делает ее более однородной. Такая однородность означает, что трубы менее подвержены коррозии и холоду – частой проблеме на замерзающих нефтяных месторождениях Сибири.
В рамках проекта также было разработано несколько других концепций стали, которые исследователи называют «многообещающими». Команда NUST утверждает, что одна серия экспериментов по плавке и выплавке «блестяще прошла испытания на коррозию». Полномасштабные-пилотные испытания этого нового сплава сейчас начинаются на нефтяных месторождениях Лукойла, Газпром нефти и Иркутска в Западной Сибири.
Компания «Северсталь», поручившая университету исследовать производство труб, подчеркнула впечатляющие технические достижения НИТУ. Компания заявила, что этот проект предполагает высокий уровень «чистоты стали и структурной однородности», что представляет собой «частично противоречивые технологические задачи».
Это делает еще более впечатляющим тот факт, что исследовательская группа смогла создать и внедрить эту новую марку стали – и это может означать более эффективные инновации как для производства стали, так и для нефтяных труб в будущем.