Projekt CNOOC-a na dubokom moru koristi domaće nikalne legirane spojnice, vijek trajanja utrostručen uz smanjene troškove

Projekti u dubokom moru kompanije CNOOC sada koriste domaća koljena od nikal-legure koja omogućuju znatno duži vijek trajanja i smanjene troškove

Strateški proboj u tehnologiji materijala za duboko more

Peking — Nacionalna kompanija za offshore naftu Kine (CNOOC) ostvarila je značajan tehnološki proboj u projektima istraživanja dubokog mora kroz uvođenje domaćih proizvoda cijevne armature na bazi nikla koje imaju trostruko veći vijek trajanja u odnosu na konvencionalne materijale, istovremeno znatno smanjujući troškove. Ovaj napredak predstavlja važan korak u kineskom traganju za energetska sigurnost tehnološkom neovisnošću u razvoju offshore resursa.

Uvođenje ovih naprednih materijala dolazi u trenutku kada Kina jača svoje aktivnosti istraživanja dubokog mora kao odgovor na rastuće energetske zahtjeve i strateške prioritete. Zamjenom uvezenih komponenti domaćim alternativama, CNOOC je ne samo postigao značajne štednje već i osigurao pouzdaniju opskrbu ključnom infrastrukturom za istraživanje dubokog mora.

Tehničke specifikacije i performansne prednosti

Nedavno uvedena cijevna armatura na bazi nikla pokazuje izuzetne performanse u izazovnim uvjetima dubokog mora:

Poboljšana svojstva materijala

• Odolnost od korozije : Iznosi izrazito korozivnim dubokim morima koja sadrže vodikov sulfid, ugljični dioksid i kloridne ione

• Odlična mehanička čvrstoća : Održava strukturnu cjelovitost na dubinama većim od 1500 metara i u ekstremnim uvjetima tlaka

• Poboljšana otpornost na umor : Iznosi cikličkom opterećenju podvodnih struja i eksploatacijskim stresovima

• Proširena otpornost na temperature : Pouzdano funkcionira na temperaturama od -196°C do tokova visokotemperaturnih ugljikovodika

Metrike performansi

• Produženi vijek trajanja : 3× dulji vijek trajanja u usporedbi s konvencionalnim materijalima

• Smanjenje troškova : 30-40% niže ukupne troškove vlasništva unatoč visokoj početnoj investiciji

• Poboljšanje pouzdanosti : 50% smanjenje potreba za održavanjem i neočekivanim kvarovima

• Intervali inspekcije : Produženi rok između obavezni pregleda i održavanja

Tablica: Usporedba učinka konvencionalnih i novih legura na bazi nikla

Tehnološki napredak i razvoj

Proboj u domaćim nikl-aluminijskim spojevima proizlazi iz nekoliko ključnih tehnoloških dostignuća:

Struktura kompozitnog dvostrukog metala

Kineski proizvođači uspješno su razvili inovativne bimetalne kompozitne cijevi koje kombiniraju prednosti različitih materijala:

• Unutarnji sloj : N06625 nikalna legura (Inconel 625) koja osigurava izuzetnu otpornost na koroziju uzrokovanu kiselom vodom i kiselim okolinama

• Vanjski sloj : X65MS čelik otporan na kiseline nudi strukturnu čvrstoću i otpornost na tlak

• Tehnologija povezivanja : Napredna metalurška veza koja osigurava integritet između različitih metala u ekstremnim uvjetima

Proboji u proizvodnji

• Proces oblikovanja JCO : Omogućuje proizvodnju cijevi velikog promjera (610 mm) s jednolikom debljinom stijenke

• Tehnologija zavarivanja : Posebne tehnike za spajanje legura na bazi nikla s ugljičnim čelikom bez narušavanja otpornosti na koroziju

• Kontrola kvalitete : Primjena strogo definiranih protokola ispitivanja uključujući ultrazvučno ispitivanje i hidrostatsko ispitivanje

Ekonomski utjecaj i troškovna razmatranja

Uvođenje domaćih spojnih elemenata od legura na bazi nikla rezultiralo je značajnim ekonomskim pogodnostima za CNOOC-ove operacije:

Izršna ušteda u troškovima

• Smanjeni troškovi materijala : Domaća proizvodnja uklanja uvozne carine i smanjuje troškove transporta

• Produljeni ciklusi zamjene : Trostruko produljenje vijeka trajanja znatno smanjuje kapitalne troškove za zamjenske dijelove

• Niži troškovi održavanja : Smanjena učestalost inspekcija, popravaka i pripadajućih vremena nedostupnosti

• Smanjeni zahtjevi za zalihama : Dulji vijek trajanja smanjuje potrebu za opsežnim zalihama rezervnih dijelova

Analiza ukupnih troškova vlasništva

Unatoč višim početnim troškovima nabave (otprilike 20-30% viši trošak u odnosu na konvencionalne dijelove), ukupni trošak vlasništva pokazuje značajne prednosti:

• 60% smanjenja troškova tijekom 30-godišnjeg vijeka trajanja

• 40% smanjenja troškova održavanja i inspekcija u pogonu

• trogodišnji vrat perioda povrata temelji se na smanjenom održavanju i produženim intervalima servisa

• Povećan vremenski period proizvodnje bez prekida vrijedno otprilike 15-20 milijuna dolara godišnje dodatnog prihoda

Utjecaj na industriju i lanac opskrbe

Prihvaćanje domaćih nikl-aluminijskih spojnica od strane CNOOC-a ima dalekosežne posljedice za offshore industriju nafte i plina:

Diversifikacija lanca opskrbe

• Smanjena ovisnost o uvozu : Smanjena ovisnost o specijaliziranim spojnicama iz međunarodnih dobavljača

• Razvoj domaće proizvodnje : Rast domaćih proizvodnih kapaciteta za materijale visokih performansi

• Sigurnost opskrbe : Uklanjanje geopolitičkih rizika povezanih s uvozom kritičnih komponenti

• Skraceno vrijeme isporuke : Domaća proizvodnja skraćuje rokove isporuke s mjeseci na tjedne

Tehnička suradnja

Proces razvoja uključivao je opsežnu suradnju između više entiteta:

• Proizvođači materijala : Uključujući Ansteel i druge proizvođače specijalnih čelika

• Proizvođači cijevi : Kao što je Baoshun Chang Company, koji je doprinio svojom inovacijom "dvostruko rafiniranje"

• Istraživačke institucije : Uključujući Nacionalni centar za istraživanje i razvoj tehnologije cijevi za naftu i prirodni plin

• Tijela za certifikaciju : China Classification Society koji osigurava potrebne certifikate za pomorske primjene

Primjena u dubokomorskim projektima kompanije CNOOC

Priključci od nikal-legure koriste se u više dubokomorskih razvojnih projekata kompanije CNOOC:

Projekti u Južnokineskom moru

• Dubokomorska plinska polja : Primjena u rezervoarima s visokim tlakom i temperaturom i sadržajem kiselina

• Podmorski proizvodni sustavi : Ključni komponenti u Božićnim stablima, razdjelnim komorama i priključcima cjevovoda

• Sustavi uspinjača : Komponenti koje povezuju opremu na morskom dnu s površinskim platformama

• Obradna oprema : Priključci u sustavima separacije, kompresije i obrade

Specifične operativne prednosti

• Povećana sigurnost : Smanjeni rizik od kvara u kritičnim sustavima za zadržavanje

• Zaštita okoliša : Minimaliziran potencijal curenja u ekološki osjetljivim morskim okolima

• Operativna fleksibilnost : Mogućnost razvoja polja s izazovnijim karakteristikama tekućina

• Jednostavnija konstrukcija : Smanjena potreba za opsežnim sustavima za inhibiciju korozije

Osiguranje kvalitete i certificiranje

Domaće armature od nikalnih legura prošle su strog proces kvalifikacije:

Postignuća u certifikaciji

• Certifikacija društva za klasifikaciju Kine : Odobrenje za primjenu u pomorskim uvjetima

• Suglasnost s međunarodnim standardima : Suđelovanje na API, ASTM, ASME i NACE zahtjevima

• Kvalifikacija specifična za projekt : Testiranje u simuliranim uvjetima dubokog mora

• Upravljanje kvalitetom : ISO 9001 certifikacija proizvodnih procesa

Potvrdu performansi

• Laboratorijsko testiranje : Akcelerirano testiranje korozije koje simulira 20 godina trajanja

• Procjena prototipa : Ispitivanje komponenti pune veličine

• Terenska ispitivanja : Kontrolirana ugradnja u manje kritične primjene prije široke uporabe

• Pratnja učinkovitosti : Kontinuirana procjena putem ugrađenih sustava za nadzor

Strateški značaj za energetsku sigurnost Kine

Uspješna primjena domaćih niklom-baziranih legiranih cijevi ima značajan strateški značaj:

Neovisnost u tehnologiji

• Proboj u ograničenoj tehnologiji : Ovladavanje ranije nedostupnim tehnikama proizvodnje

• Smanjena ranjivost : Uklanjanje ovisnosti u lancu opskrbe o potencijalno neprijateljskih zemalja

• Jačan položaj u pregovorima : Smanjen pritisak da se prihvate nepovoljni uvjeti od stranih dobavljača

• Potencijal za izvoz : Buduća prilika za opskrbu drugih razvijajućih se dubokih tržišta

Razvoj domaće industrije

• Proizvodnja visoke vrijednosti : Razvoj naprednih tehničkih mogućnosti unutar Kine

• Stvaranje zapošljavanja : Stručna radna mjesta u tehničkom proizvodnom i istraživačkom sektoru

• Prijenos tehnologije : Poboljšanja za druge industrijske sektore

• Istraživački ekosustav : Jačana suradnja između sveučilišta i industrije u istraživanju

Okolišne i trajnostne prednosti

Produljeni vijek trajanja i poboljšana performansa spojeva od nikal-legure doprinose ekološki održivosti:

Smanjen utjecaj na okoliš

• Duži životni vijek : Minimalizirana potrošnja materijala kroz smanjenu učestalost zamjene

• Poboljšana pouzdanost : Smanjeni rizik od slučajnih ispuštanja u morskim okolima

• Energetska učinkovitost : Smanjene operacije održavanja koje zahtijevaju podršku brodova i helikoptera

• Vrijednost na kraju vijeka trajanja : Viša otpadna vrijednost zbog sadržaja nikla i mogućnosti recikliranja

Usklađenost s ciljevima održivosti

• Smanjenje ugljičnog stopa : Produljeni vijek trajanja komponenti smanjuje emisije iz proizvodnje

• Prilog Cikličnoj Ekonomiji : Projektiranje za demontažu i povrat materijala

• Zaštita bioraznolikosti : Poboljšana sigurnost sustava za zadržavanje u osjetljivim ekosustavima

• Pridržavanje propisima : Premašuje trenutne ekološke standarde za offshore operacije

Budući razvoj i trendovi

Uspješna primjena domaćih cijevnih spojeva na bazi nikla omogućuje daljnji napredak:

Tehnološki plan razvoja

• Razvoj materijala : Legure nove generacije s još boljim performansama

• Digitalna integracija : Pametni spojevi s ugrađenim senzorima za praćenje stanja

• Dodatna proizvodnja : 3D ispis posebnih komponenti za skraćeno vrijeme isporuke

• Standardizacija : Razvoj kineskih tehničkih standarda za materijale za duboko more

Proširenje tržišta

• Primjena izvan nafte i plina : Moguća upotreba u offshore vjetrenjačama, rudarstvu u moru i transportu vodika

• Međunarodna tržišta : Prilike za izvoz u druge zemlje koje razvijaju resurse iz dubokog mora

• Proširenje asortimana proizvoda : Proširenje na druge kritične komponente izvan pribora

• Ponuda usluga : Razvoj specijaliziranih servisa za održavanje i inspekciju

Izazovi i rješenja implementacije

Uvođenje novih materijala donijelo je nekoliko izazova koje je uspješno riješeno:

Tehnički izazovi

• Zavarivanje i izrada : Razvoj specijaliziranih procedura za ugradnju i popravak na terenu

• Konzistentnost kvalitete : Uvođenje strogo kontroliranih procesa kroz cijeli lanac opskrbe

• Prilagodba dizajna : Prilagodba dizajna sustava radi optimizacije prednosti novih karakteristika materijala

• Testiranje i validacija : Izrada novih protokola za kvalifikaciju u ekstremnim uvjetima

Organizacijski izazovi

• Obuka osoblja : Kompleksan program za inženjere, tehničare i osoblje za održavanje

• Regulatorna odobrenja : Suradnja s klasifikacijskim društvima i regulatornim tijelima

• Upravljanje promjenama : Premošćavanje prirodne otpornosti na prihvaćanje novih tehnologija

• Prijenos znanja : Zabilježavanje iskustava iz početnih implementacija

Zaključak i pregled

CNOOC-ovo uspješno prihvaćanje domaćih priključaka od nikal-legure predstavlja transformirajući razvoj u kineskim offshore mogućnostima. Postizanje trostruko većeg vijeka trajanja istovremeno smanjenje troškova , ovaj napredak donosi značajne ekonomske i operativne pogodnosti istovremeno jačajući kinesku energetska sigurnost i tehnološku suverenost .

Proboj pokazuje Kini rastuću sposobnost u proizvodnji naprednih materijala i njenu stratešku orijentaciju na razvoj domaćih rješenja za kritičnu energetsku infrastrukturu. Dok se dubokovodne operacije nastavljaju povećavati važnost za globalnu energetsku opskrbu, tehnologije i pristupi koje je CNOOC i njegovi partneri započeli vjerovatno će postati sve utjecajniji u globalnoj offshore industriji.

Gledajući naprijed, uspješna primjena ovih naprednih materijala stvara temelj za daljnji inovacije u offshore inženjerstvu i nauci o materijalima, s potencijalnim primjenama koje idu izvan nafte i plina na obnovljive izvore energije, razvoj morskih resursa i druge prioretske industrije gdje je pouzdanost u ekstremnim uvjetima na prvom mjestu.