Дълбоководният проект на CNOOC използва национални фитинги от никелови сплави, три пъти по-голям живот при намалени разходи

Проектите в дълбоко море на CNOOC вече използват произведени в страната фитинги от никелови сплави, които осигуряват значително удължен експлоатационен живот и намалени разходи

Стратегически пробив в технологията на материали за дълбоко море

Пекин – Китайска национална офшорна нефтена корпорация (CNOOC) постигна значителен технологичен пробив в проекти за изследване на дълбокото море чрез използването на произведени в страната фитинги от никелова сплава които осигуряват три пъти по-дълъг експлоатационен срок в сравнение с традиционните материали, като едновременно с това значително намаляват разходите. Това постижение представлява важна стъпка напред в търсенето на Китай за енергийна сигурност технологическа независимост при разработката на морски ресурси.

Внедряването на тези напреднали материали се случва в момент, когато Китай усилва усилията си за изследване на дълбокото море в отговор на нарастващите енергийни нужди и стратегически приоритети. Чрез замяната на вносни компоненти с алтернативи, произведени локално, CNOOC не само постигна значителни икономии, но и осигури по-стабилна верига за доставки на критична инфраструктура за дълбоко морско изследване.

Технически спецификации и експлоатационни предимства

Новите фитинги от никелова сплава демонстрират изключителни експлоатационни характеристики в изискващи дълбоко морски условия:

Подобрявани свойства на материала

• По-висока устойчивост на корозия : Издръжлив на силно корозивни дълбоководни среди, съдържащи сероводород, въглероден диоксид и хлоридни йони

• Отлична механична сила : Запазва структурната си цялост на дълбочина над 1 500 метра и при екстремни налягания

• Подобрена уморостойкост : Издръжлив на циклични натоварвания от подводни течения и експлоатационни напрежения

• Разширена температурна устойчивост : Работи надеждно при температури от -196°C до високотемпературни въглеводородни потоци

Изчислителни показатели за ефективността

• Удължаване на живота : 3 пъти по-дълъг експлоатационен живот в сравнение с конвенционални материали

• Снижаване на разходите : 30-40% по-ниски общо разходи за притежание, въпреки високата първоначална инвестиция

• Подобрение на надеждността : 50% намаление на изискванията за поддръжка и непредвидени повреди

• Интервали за инспекция : Удължен период между задължителни инспекции и спирания за поддръжка

Таблица: Сравнение на ефективността на традиционни и нови фитинги от никелова сплав

Технологична иновация и развитие

Пробивът в производството на фитинги от никелови сплави в Китай се дължи на няколко ключови технологични постижения:

Двуслойна метална композитна структура

Китайските производители успешно разработиха иновативни биметални композитни тръби които комбинират предимствата на различни материали:

• Вътрешен слой : Никелова сплав N06625 (Inconel 625), осигуряваща изключителна устойчивост на корозия при въздействие на кисел газ и кисели среди

• Външен слой : Киселинноустойчива въглеродна стомана X65MS осигуряваща структурна якост и устойчивост на налягане

• Технология на съединяване : Напреднала металургична връзка, гарантираща цялостност между нееднородни метали при екстремни условия

Производствени постижения

• JCO процес на формоване : Възможност за производство на тръби с голям диаметър (610 мм) с равномерна дебелина на стената

• Технология за заваряване : Специализирани техники за съединяване на сплави на никел с въглеродна стомана, без да се компрометира корозионната устойчивост

• Контрол на качеството : Прилагане на строги протоколи за тестване, включващи ултразвуково изследване и хидростатично тестване

Икономически ефект и разходи

Прилагането на фитинги от отечествени никелови сплави е генерирало значителни икономически придобивки за операциите на CNOOC:

Директна икономия от разходи

• Намалени разходи за материали : Отпадане на вносни такси и намалени разходи за транспорт чрез производство в страната

• Удължени цикли на подмяна : Триплираният живот рязко намалява разходите за капитал за подмяна на компоненти

• По-ниски разходи за поддръжка : Намалена честота на инспекции, ремонти и свързани прекъсвания на производството

• Намалени изисквания за складови запаси : По-дълъг експлоатационен живот намалява нуждата от обширни запаси от резервни части

Анализ на общите разходи за собственост

Въпреки по-високите първоначални разходи (приблизително 20-30% над конвенционални фитинги), общите разходи за притежание показват значителни предимства:

• 60% намаление в разходите през жизнения цикъл за 30-годишен експлоатационен период

• 40% намаление в оперативните разходи, свързани с поддръжка и инспекции

• 3-годишен период за възвръщане на инвестициите въз основа на намалената поддръжка и удължените интервали на обслужване

• Подобрено време на работа на производството стойност около 15–20 млн. долара годишно допълнителни приходи

Въздействие върху индустрията и веригата на доставки

Прилагането на отечествени фитинги от никелова сплав от CNOOC има далеч отиващи последици за индустрията на морски петрол и газ:

Диверсификация на веригата на доставки

• Намалена зависимост от вноса : Намалено разчитане на специализирани фитинги от международни доставчици

• Развитие на местно съдържание : Растеж на отечествените производствени възможности за високоефективни материали

• Сигурност на доставките : Елиминиране на геополитическите рискове, свързани с вноса на критични компоненти

• Намалени срокове за изпълнение : Домашното производство намалява сроковете за доставка от месеци на седмици

Техническо сътрудничество

Процесът на разработка включваше сериозна съвместна работа между множество субекти:

• Производители на материали : Включително Ansteel и други специализирани производители на стомана

• Производители на тръби : Например Baoshun Chang Company, която допринася със своята иновация "двойно рафиниране"

• Научноизследователски институции : Включително Националният център за научни изследвания и технологии в областта на тръбопроводите за нефт и природен газ

• Организации за сертифициране : Класификационно дружество на Китай, осигуряващо необходимите сертификати за морски приложения

Приложения в дълбоководните проекти на CNOOC

Фитингите от никелови сплави се използват в няколко дълбоководни проекти на CNOOC:

Развития в Южнокитайско море

• Платформи за добив на газ в дълбоки води : Приложения в залежи с високо налягане и висока температура със съдържание на кисел газ

• Подводни системи за добив : Критични компоненти в коледни дървета, колектори и връзки на поточни линии

• Системи за вертикални тръбопроводи : Компоненти, свързващи оборудването на морското дъно с повърхностни платформи

• Оборудване за обработка : Арматура в системи за сепариране, компресиране и обработка

Конкретни оперативни придобивки

• Подобрена безопасност : Намален риск от повреди в критични системи за съдържане

• Опазване на околната среда : Минимизиран потенциал за теч в екологично чувствителни морски среди

• Оперативна гъвкавост : Възможност за разработване на находища с по-сложни характеристики на флуидите

• Опростен дизайн : Намалена необходимост от обширни системи за инхибиране на корозията

Гарантиране на качеството и сертифициране

Фитингите от никелови сплави от вътрешно производство са преминали строги квалификационни процеси:

Постижения в сертификацията

• Сертификат на Китайското класификационно дружество : Одобрение за морски приложения

• Съответствие с международните стандарти : Съответствие на изискванията на API, ASTM, ASME и NACE

• Квалификация за конкретни проекти : Тестване в симулирани дълбоководни условия

• Управление на качеството : Сертифициране по ISO 9001 на производствените процеси

Проверка на перформанса

• Лабораторни тестове : Ускорено тестване на корозия, симулиращо 20 години експлоатация

• Оценка на прототип : Пълномащабно тестване на репрезентативни компоненти

• Полеви изпитвания : Контролирано внедряване в по-малко критични приложения преди широко разпространено прилагане

• Контрол на ефективността : Непрекъснато оценяване чрез инсталирани системи за наблюдение

Стратегическо значение за енергийната сигурност на Китай

Успешното внедряване на отечествени фитинги от никелови сплави има голямо стратегическо значение:

Технологична независимост

• Пробив в ограничени технологии : Владеене на преди недостъпни производствени техники

• Намалена уязвимост : Отстраняване на зависимостта от вериги на доставки от потенциално враждебни държави

• Подобрена преговаряща позиция : Намалено натискане да се приемат неблагоприятни условия от чуждестранни доставчици

• Експортен потенциал : Бъдеща възможност за доставки към други развиващи се дълбоководни пазари

Развитие на вътрешната индустрия

• Висок стойностен производствен процес : Разработване на напреднали технически възможности в Китай

• Създаване на работни места : Квалифицирана заетост в технически производствени и изследователски сектори

• Трансфер на технологии : Придобивки за други индустриални сектори

• Изследователска екосистема : Укрепена университетско-индустриална изследователска кооперация

Околосредни и устойчивостни предимства

Удълженият живот и подобреното представяне на фитингите от никелови сплави допринасят за екологична устойчивост:

Намаляване на околносъществените въздействия

• По-дълъг живот : Минимизиране на консумацията на материали чрез намалена честота на подмяна

• Повишена надеждност : По-нисък риск от непредумишлено замърсяване в морската среда

• Енергийна ефективност : Намалени операции по поддръжка, изискващи кораби и хеликоптери

• Стойност в края на жизнения цикъл : По-висока стойност на скрапа поради съдържанието на никел и потенциала за рециклиране

Съответствие с целите за устойчиво развитие

• Намаляване на въглеродния отпечатък : По-дълъг живот на компонентите намалява емисиите от производството

• Принос към циркулярната икономика : Проектиране за разглобяване и възстановяване на материали

• Запазване на биоразнообразието : Подобрена цялостност на системите за съдържане в чувствителни екосистеми

• Съответствие на регулаторните изисквания : Надвишава съществуващите еко стандартите за офершорни операции

Бъдещи разработки и тенденции

Успешната употреба на отечествени фитинги от никелови сплави отваря пътя за допълнителен напредък:

Технологична програма

• Развитие на материали : Спечели сплави с още по-добри експлоатационни характеристики

• Цифрова интеграция : Интелигентни фитинги с вградени сензори за мониторинг на състоянието

• Добавено производство : 3D печат на специализирани компоненти за намалено време за доставка

• Стандартизация : Разработване на китайски технически стандарти за дълбоководни материали

Разширяване на пазара

• Приложения извън нефт и газ : Възможна употреба в офшорни вятърни електроцентрали, морско минно дело и транспортиране на водород

• Международни пазари : Възможности за износ към други държави, които развиват дълбоководни ресурси

• Разширения на продуктовата гама : Разширение на обхвата до други критични компоненти извън фитингите

• Оферта за услуги : Разработване на специализирани услуги за поддръжка и инспекция

Проблеми при имплементацията и решения

Прилагането на нови материали предизвика няколко предизвикателства, които бяха успешно преодолени:

Технически предизвикателства

• Сваряване и fabricaция : Разработване на специализирани процедури за монтаж и ремонт на терен

• Следване на качеството : Внедряване на строги процесни контроли в цялата верига на доставки

• Адаптиране на дизайна : Модификация на системни дизайни, за да се оптимизират предимствата от характеристиките на новите материали

• Изпитване и валидиране : Създаване на нови протоколи за квалификация при екстремни условия

Организационни предизвикателства

• Обучение на персонала : Комплексна програма за инженери, техници и персонал по поддръжка

• Регулаторно одобрение : Сътрудничество с класификационни общества и регулаторни органи

• Управление на промените : Преодоляване на естественото съпротивление при прилагането на нови технологии

• Предаване на знания : Внедряване на уроците от първоначалните разгръщания

Заключение и перспективи

Успешното внедряване от CNOOC на отечествени фитинги от никелова сплав представлява преобразуващо развитие в морските възможности на Китай. Чрез постигане на утроен скок в срока на служба едновременно с това намаляване на разходите , този напредък осигурява значителни икономически и оперативни приноси, като усилва Китай енергийна сигурност и технологичен суверенитет .

Пробивът демонстрира нарастващата способност на Китай в производството на напреднали материали и стратегическия му фокус върху разработването на вътрешни решения за критичната енергийна инфраструктура. Докато дълбоководните операции продължават да нарастват по значение за глобалното енергийно снабдяване, технологиите и подходите, изпробвани от CNOOC и нейните партньори, вероятно ще стават все по-влиятелни в глобалната морска индустрия.

Напредвайки, успешно прилагането на тези напреднали материали създава основа за допълнителни иновации в морското инженерство и материалознанието, с потенциални приложения, които отиват далеч отвъд нефта и газа – към възобновяемата енергия, морското ресурсно разработване и други предови индустрии, където надеждността в екстремни среди е от първостепенно значение.