Добыча нефти в России представляет собой особенно сложную среду для инженеров. Трубы постоянно подвергаются коррозии смесью масла и концентрированной соли, что означает, что периоды эксплуатации сокращаются, и несчастные случаи становятся все более вероятными. Это может быть особенно проблематично, так как окружающие территории становятся объектами опасного уровня загрязнения в результате утечек.
Отремонтировать тоже не просто. Нефтяные месторождения часто являются отдаленными, а природные условия могут быть враждебными. В дебрях Сибири погодные условия способствуют тому, что трубы требуют постоянного обслуживания, одновременно усложняя доставку и установку сменных секций.
К счастью, новая инновационная технология Российского национального университета науки и технологий (NUST) стремится изменить способ производства таких труб - повышая эффективность для компаний и снижая не только эксплуатационные расходы и необходимый ремонт, но и риск для окружающей среды.
В основе этой инновационной технологии лежит новая марка стали - Severcor. Добавление хрома, меди и никеля во время производства стали означает, что состав труб можно тщательно регулировать, тем самым повышая их антикоррозионные свойства. Это может, как надеются исследователи, «как минимум удвоить» жизненный цикл труб, который в определенных условиях на месторождении может составлять всего два года.
«Новая технология обеспечивает повышенную коррозионную и морозостойкость», - объясняет Александр Комиссаров, один из разработчиков стали и научный сотрудник NUST. «Разработка новых схем легирования (добавление примесей в состав материалов для улучшения свойств основного материала) и обеспечение необходимой структурной и фазовой композиции стали для производства проката и листового металла стали нашей основной задачей».
По данным NUST, эта усовершенствованная марка стали снизит эксплуатационные расходы и снизит воздействие добычи нефти на окружающую среду.
Не только внутренние свойства марки стали улучшают характеристики трубопровода, но и форма металла имеет решающее значение. Новая технология трубопровода использует более точные методы прокатки стали. Это в два раза уменьшает толщину и делает ее более равномерной. Эта однородность означает, что трубы менее подвержены коррозии и холоду - частая проблема на замерзающих нефтяных месторождениях Сибири.
В рамках проекта также было разработано несколько других концепций стали, которые исследователи называют «многообещающими». Команда NUST говорит, что один из экспериментов по плавке «прошел испытания на коррозию с помощью воздушных красителей». Полномасштабные экспериментальные испытания этого нового сплава в настоящее время начинаются на месторождениях в Западной Сибири.
Северсталь, компания, которая поручила университету исследовать производство труб, подчеркнула впечатляющие технические достижения NUST. Компания заявила, что этот проект предполагает высокий уровень «чистоты стали и структурной однородности», что представляет «частично противоречивые технологические задачи».
Это делает еще более впечатляющим то, что исследовательская группа смогла разработать и внедрить эту новую марку стали - и может означать более эффективные инновации как для производства стальных, так и для нефтяных труб в будущем.
