โครงการน้ำลึกของบริษัท CNOOC เลือกใช้ข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลจากประเทศจีน ทำให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าในต้นทุนที่ลดลง

ขณะนี้โครงการสำรวจก้นทะเลลึกของบริษัท CNOOC ใช้ข้อต่ออัลลอยนิกเกิลที่ผลิตภายในประเทศ ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมากและลดต้นทุนลง

การบรรลุความก้าวหน้าเชิงกลยุทธ์ในเทคโนโลยีวัสดุสำหรับการสำรวจก้นทะเลลึก

เบจิ้ง — บริษัทน้ำมันนอกชายฝั่งแห่งชาติจีน (CNOOC) ได้ทำ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญ ในโครงการสำรวจทะเลลึกผ่านการนำวัสดุที่ผลิตภายในประเทศมาใช้ ข้อต่อโลหะผสมนิกเกิล ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าวัสดุทั่วไปถึงสามเท่าในขณะที่ลดต้นทุนลงอย่างมาก ความก้าวหน้าครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในความมุ่งมั่นของจีนในการบรรลุ ความปลอดภัยทางพลังงาน และอิสรภาพทางเทคโนโลยีในการพัฒนาทรัพยากรนอกชายฝั่ง

การนำวัสดุขั้นสูงเหล่านี้มาใช้เกิดขึ้นพร้อมกับที่จีนเพิ่มความเข้มข้นในการสำรวจทะเลลึก เพื่อตอบสนองต่อความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นและความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์ โดยการแทนที่ชิ้นส่วนที่นำเข้าด้วยทางเลือกที่ผลิตภายในประเทศ CNOOC ไม่เพียงแต่สามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก แต่ยังมั่นใจในห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานสำคัญในทะเลลึก

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคและข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงาน

ข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลที่นำมาใช้ใหม่แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติในการทำงานที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทะเลลึกที่ท้าทาย:

คุณสมบัติของวัสดุที่ดีขึ้น

• ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า : ทนต่อสภาพแวดล้อมใต้ทะเลลึกที่มีความกัดกร่อนสูงซึ่งมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และไอออนคลอไรด์

• ความแข็งแรงทางกลยอดเยี่ยม : รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่ระดับความลึกเกิน 1,500 เมตรและภายใต้สภาวะความดันสุดขั้ว

• เพิ่มความต้านทานการเกิดความเหนื่อยล้า : ทนต่อการโหลดแบบเป็นรอบจากกระแสน้ำใต้ทะเลและแรงเครียดจากการใช้งาน

• ทนต่อช่วงอุณหภูมิกว้างขึ้น : ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในช่วงอุณหภูมิ -196°C ถึงการไหลของสารไฮโดรคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง

เมทริกการทํางาน

• การยืดอายุการใช้งาน : อายุการใช้งานยาวนานกว่าวัสดุทั่วไปถึง 3 เท่า

• การลดต้นทุน : ลดต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวมลง 30-40% แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า

• การปรับปรุงความน่าเชื่อถือ : ลดความต้องการการบำรุงรักษาและการเกิดความล้มเหลวที่ไม่คาดคิดลง 50%

• ช่วงเวลาการตรวจสอบ : ช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้นระหว่างการตรวจสอบตามกำหนดและช่วงหยุดทำการบำรุงรักษา

ตาราง: การเปรียบเทียบสมรรถนะของข้อต่อแบบดั้งเดิมกับข้อต่ออัลลอยนิกเกิลใหม่

นวัตกรรมและพัฒนาเทคโนโลยี

การพัฒนาข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลภายในประเทศที่มีความก้าวหน้า มาจากความสำเร็จของเทคโนโลยีหลักหลายด้าน ได้แก่

โครงสร้างคอมโพสิตสองโลหะ

ผู้ผลิตในประเทศจีนได้พัฒนานวัตกรรมขั้นสูง ท่อคอมโพสิตโลหะสองชนิด ที่รวมเอาข้อดีของวัสดุที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน:

• ชั้นใน : โลหะผสมนิกเกิล N06625 (อินโคเนล 625) ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงต่อแก๊สเน่าและสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

• ชั้นนอก : เหล็กกล้าคาร์บอนทนกรด X65MS ให้ความแข็งแรงเชิงโครงสร้างและการทนความดัน

• เทคโนโลยีการยึดติด : การยึดติดทางโลหะวิทยาขั้นสูงที่รับประกันความสมบูรณ์ระหว่างโลหะต่างชนิดภายใต้สภาวะสุดขั้ว

นวัตกรรมการผลิต

• กระบวนการขึ้นรูป JCO : ช่วยให้สามารถผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (610 มม.) พร้อมความหนาของผนังสม่ำเสมอ

• เทคโนโลยีการเชื่อม : เทคนิคเฉพาะในการเชื่อมโลหะผสมนิกเกิลเข้ากับเหล็กกล้าคาร์บอน โดยไม่ทำให้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนลดลง

• ควบคุมคุณภาพ : การนำระบบการทดสอบที่เข้มงวดมาใช้ รวมถึงการตรวจสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกและการทดสอบด้วยแรงดันน้ำมัน

ผลกระทบทางเศรษฐกิจและปัจจัยด้านต้นทุน

การนำข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลผลิตในประเทศมาใช้ สร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจมหาศาลให้กับการดำเนินงานของบริษัท CNOOC:

การประหยัดต้นทุนโดยตรง

• ลดต้นทุนวัสดุ : การผลิตภายในประเทศช่วยยกเลิกภาษีศุลกากรการนำเข้า และลดค่าใช้จ่ายด้านการขนส่ง

• วงรอบการเปลี่ยนถ่ายที่ยาวนานขึ้น : อายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นเป็นสามเท่า ช่วยลดค่าใช้จ่ายลงทุนสำหรับการซื้อชิ้นส่วนมาเปลี่ยนอย่างมาก

• ค่ารักษาที่ต่ํากว่า : ลดความถี่ของการตรวจสอบ การซ่อมแซม และการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้อง

• ลดความต้องการสินค้าคงคลัง : อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นช่วยลดความต้องการสินค้าคงคลังชิ้นส่วนอะไหล่จำนวนมาก

การวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

แม้จะมีต้นทุนการซื้อที่สูงกว่า (ประมาณ 20-30% ของอุปกรณ์มาตรฐาน) แต่ต้นทุนตลอดวงรอบการใช้งานแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญ:

• ลดลง 60% ในต้นทุนวงรอบการใช้งานตลอดระยะเวลา 30 ปี

• ลดลง 40% ในค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและการตรวจสอบ

• ระยะเวลาคืนทุน 3 ปี จากต้นทุนการบำรุงรักษาที่ลดลงและช่วงเวลาการให้บริการที่ยาวนานขึ้น

• เพิ่มเวลาการผลิตที่ต่อเนื่องมากขึ้น คิดเป็นมูลค่าเพิ่มขึ้นประมาณ 15-20 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี

ผลกระทบต่ออุตสาหกรรมและห่วงโซ่อุปทาน

การที่บริษัท CNOOC ใช้ข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลที่ผลิตภายในประเทศ มีผลกระทบอันเนื่องมาจากการใช้งานในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมนอกชายฝั่งอย่างกว้างขวาง

การกระจายแหล่งจัดหา

• ลดการพึ่งพาการนำเข้า ลดการพึ่งพาข้อต่อเฉพาะทางจากผู้จัดหาต่างประเทศ

• การพัฒนาเนื้อหาท้องถิ่น ส่งเสริมการเติบโตของศักยภาพการผลิตวัสดุประสิทธิภาพสูงภายในประเทศ

• ความมั่นคงทางการจัดหา ลดความเสี่ยงด้านภูมิศาสตร์การเมืองที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนสำคัญที่ต้องนำเข้า

• ระยะเวลาการผลิตและการส่งมอบที่ลดลง การผลิตภายในประเทศช่วยลดระยะเวลาการส่งมอบจากเดือนเป็นสัปดาห์

การทำงานร่วมกันทางด้านเทคนิค

ขั้นตอนการพัฒนาเกิดจากการร่วมมือกันอย่างกว้างขวางระหว่างหลายหน่วยงาน:

• ผู้ผลิตวัสดุ : รวมถึง Ansteel และผู้ผลิตเหล็กพิเศษรายอื่น ๆ

• ผู้ผลิตท่อ : เช่น บริษัท Baoshun Chang ที่มีนวัตกรรม "การกลั่นสองครั้ง"

• สถาบันวิจัย : รวมถึงศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีท่อสำหรับปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติแห่งชาติ

• หน่วยงานรับรอง : สมาคมจัดประเภทจีน (China Classification Society) ที่ให้การรับรองที่จำเป็นสำหรับการใช้งานในทะเล

การนำไปใช้ในโครงการน้ำลึกของ CNOOC

ข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลถูกนำไปใช้ในโครงการพัฒนาก๊าซใต้ทะเลลึกของบริษัท CNOOC หลายแห่ง:

โครงการพัฒนาในทะเลจีนใต้

• แหล่งก๊าซในทะเลลึก : การใช้งานในชุดเก็บก๊าซที่มีความดันสูง อุณหภูมิสูง และมีก๊าซไข่เน่า

• ระบบผลิตก๊าซใต้ทะเล : ชิ้นส่วนสำคัญในระบบ Christmas trees, manifolds และการเชื่อมต่อ flowline

• ระบบสายส่งก๊าซจากพื้นทะเลขึ้นสู่ผิวน้ำ : ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ใต้ทะเลกับแท่นผลิตบนผิวน้ำ

• อุปกรณ์การแปรรูป : ข้อต่อในระบบแยกก๊าซ ระบบอัดความดัน และระบบบำบัดก๊าซ

ประโยชน์ในการใช้งานจริง

• เพิ่มความปลอดภัย : ลดความเสี่ยงของการเกิดข้อผิดพลาดในระบบป้องกันสำคัญ

• การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม : ลดโอกาสการรั่วไหลในสิ่งแวดล้อมทางทะเลที่มีความอ่อนไหวทางนิเวศวิทยา

• ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงาน : ความสามารถในการพัฒนาแหล่งทรัพยากรที่มีคุณสมบัติของของไหลที่ท้าทายมากขึ้น

• การออกแบบที่เรียบง่ายขึ้น : ลดความจำเป็นในการใช้ระบบป้องกันการกัดกร่อนอย่างกว้างขวาง

การรับรองและรับรองคุณภาพ

ชิ้นส่วนต่อพอดีจากโลหะผสมนิกเกิลภายในประเทศได้ผ่านกระบวนการรับรองคุณภาพอย่างเข้มงวด:

ความสำเร็จในการรับรอง

• การรับรองจากสมาคมจัดประเภทเรือจีน : การอนุมัติสำหรับการใช้งานในงานทางทะเล

• สอดคล้องกับมาตรฐานสากล : เป็นไปตามข้อกำหนดของ API, ASTM, ASME และ NACE

• การรับรองคุณสมบัติเฉพาะโครงการ : การทดสอบภายใต้สภาวะใต้ทะเลลึกจำลอง

• การจัดการคุณภาพ : การรับรองกระบวนการผลิตตามมาตรฐาน ISO 9001

การตรวจสอบประสิทธิภาพ

• การทดสอบในห้องปฏิบัติการ : การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนแบบเร่งที่จำลองการทำงานเป็นเวลา 20 ปี

• การประเมินต้นแบบ : การทดสอบชิ้นส่วนที่เป็นตัวแทนในสภาพจริงเต็มขนาด

• การทดลองภาคสนาม : การนำร่องอย่างมีการควบคุมในงานที่ไม่สำคัญมากก่อนนำไปใช้โดยทั่วไป

• การติดตามประสิทธิภาพ : การประเมินอย่างต่อเนื่องผ่านระบบตรวจสอบที่ติดตั้งไว้

ความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์ต่อความมั่นคงทางพลังงานของจีน

การนำข้อต่อโลหะผสมนิกเกิลภายในประเทศไปใช้งานอย่างประสบความสำเร็จ มีความสำคัญในเชิงกลยุทธ์อย่างมาก:

เทคโนโลยีอิสระ

• ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีที่ถูกจำกัด : สามารถควบคุมเทคนิคการผลิตที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้

• ลดความเปราะบาง : ลดการพึ่งพาห่วงโซ่อุปทานจากประเทศที่อาจเป็นปฏิปักษ์

• เพิ่มอำนาจต่อรอง : ลดแรงกดดันในการยอมรับเงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยจากผู้จัดหาต่างประเทศ

• ศักยภาพในการส่งออก : โอกาสในอนาคตในการจัดหาให้กับตลาดน้ำลึกในประเทศที่กำลังพัฒนาอื่นๆ

การพัฒนาอุตสาหกรรมภายในประเทศ

• การผลิตที่มีมูลค่าสูง : การพัฒนาศักยภาพทางเทคนิคขั้นสูงภายในประเทศจีน

• การสร้างงาน : งานทักษะสูงในภาคการผลิตเชิงเทคนิคและภาคการวิจัย

• การถ่ายทอดเทคโนโลยี : ประโยชน์ที่เกิดการถ่ายโอนไปยังภาคอุตสาหกรรมอื่น ๆ

• ระบบนิเวศการวิจัย : การเสริมสร้างความร่วมมือในการวิจัยระหว่างมหาวิทยาลัยกับอุตสาหกรรม

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน

อายุการใช้งานที่ยืดยาวขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของชิ้นส่วนอุตสาหกรรมโลหะผสมนิกเกิลส่งเสริมความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อม:

ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

• อายุ การ ใช้งาน ยาว ยาว : ลดการใช้วัสดุลงจากการลดความถี่ในการเปลี่ยนทดแทน

• ความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น : ลดความเสี่ยงของการรั่วไหลโดยไม่ได้ตั้งใจในสิ่งแวดล้อมทางทะเล

• ประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน : ลดการดำเนินงานบำรุงรักษาที่ต้องการเรือและเฮลิคอปเตอร์สนับสนุน

• มูลค่าเมื่อจบอายุการใช้งาน : มีมูลค่าเศษเหล็กสูงขึ้นเนื่องจากมีเนื้อสแตนเลสและศักยภาพในการรีไซเคิล

การสอดคล้องกับเป้าหมายความยั่งยืน

• การลดรอยเท้าคาร์บอน : ขยายอายุการใช้งานของชิ้นส่วนลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการผลิต

• ส่วนร่วมของเศรษฐกิจหมุนเวียน : ออกแบบเพื่อให้ถอดแยกและกู้คืนวัสดุได้ง่าย

• การคุ้มครองความหลากหลายทางชีวภาพ : เพิ่มความสมบูรณ์ของระบบกักเก็บในระบบนิเวศที่มีความเปราะบาง

• การปฏิบัติตามกฎหมาย : เกินมาตรฐานสิ่งแวดล้อมปัจจุบันสำหรับการปฏิบัติงานในทะเล

การพัฒนาและแนวโน้มในอนาคต

การนำระบบต่อท่อแบบอัลลอยด์นิกเกิลในประเทศไปใช้อย่างประสบความสำเร็จ ได้เปิดทางสู่ความก้าวหน้าเพิ่มเติม:

แผนที่เทคโนโลยี

• การพัฒนาวัสดุ : อัลลอยด์รุ่นใหม่ที่มีคุณสมบัติการใช้งานเหนือกว่าเดิม

• การผสานรวมดิจิทัล : อุปกรณ์อัจฉริยะที่มีเซ็นเซอร์ฝังตัวสำหรับตรวจสอบสภาพการทำงาน

• การผลิตแบบเติมเนื้อสาร (Additive Manufacturing) : การพิมพ์แบบ 3 มิติของชิ้นส่วนเฉพาะเพื่อลดเวลาการผลิต

• มาตรฐาน : การพัฒนามาตรฐานทางเทคนิคของจีนสำหรับวัสดุใต้ทะเลลึก

การขยายตลาด

• การประยุกต์ใช้งานนอกเหนือจากอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ : ศักยภาพในการใช้งานในโครงการกังหันลมนอกชายฝั่ง การทำเหมืองใต้ทะเล และการขนส่งไฮโดรเจน

• ตลาดระหว่างประเทศ : โอกาสในการส่งออกสินค้าไปยังประเทศอื่น ๆ ที่กำลังพัฒนาทรัพยากรใต้ทะเลลึก

• การขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ : การขยายการผลิตไปยังชิ้นส่วนสำคัญอื่น ๆ นอกเหนือจากอุปกรณ์ต่อพ่วง

• บริการที่นำเสนอ : การพัฒนาระบบบริการบำรุงรักษาและตรวจสอบเฉพาะทาง

ความท้าทายและการแก้ไขปัญหาในการนำเข้าใช้งาน

การนำวัสดุใหม่มาใช้งานมีหลายความท้าทายที่ได้รับการแก้ไขอย่างประสบความสำเร็จ ดังนี้

ความท้าทายทางเทคนิค

• การเชื่อมและการประกอบ • การพัฒนาขั้นตอนพิเศษสำหรับการติดตั้งและซ่อมแซมในพื้นที่

• ความสม่ำเสมอของคุณภาพ • การใช้ระบบควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดตลอดห่วงโซ่อุปทาน

• การปรับแบบพิมพ์ให้เหมาะสม • การปรับปรุงการออกแบบระบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพจากคุณสมบัติของวัสดุใหม่

• การทดสอบและการตรวจสอบ • การจัดทำระเบียบวิธีการใหม่สำหรับการรับรองภายใต้สภาวะที่รุนแรง

ความท้าทายด้านองค์กร

• การฝึกอบรมบุคลากร • โครงการฝึกอบรมอย่างครอบคลุมสำหรับวิศวกร เจ้าหน้าที่เทคนิค และบุคลากรฝ่ายบำรุงรักษา

• การรับรองตามระเบียบข้อกำหนด • การประสานงานกับองค์กรจัดประเภทและหน่วยงานกำกับดูแล

• การจัดการการเปลี่ยนแปลง • การเอาชนะความต้านทานตามธรรมชาติในการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้

• การถ่ายโอนความรู้ : การบันทึกบทเรียนที่ได้รับจากขั้นตอนการใช้งานในระยะแรก

สรุปและวิถีวิถี

การนำอุปกรณ์ต่อท่อแบบนิกเกิล-เบสอัลลอยด์ที่ผลิตภายในประเทศของบริษัท CNOOC มาใช้เป็นครั้งแรก ถือเป็นการพัฒนาที่สร้างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ การพัฒนาที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง ในการเพิ่มอายุการใช้งานได้มากขึ้นถึงสามเท่า ขณะเดียวกันก็สามารถลดต้นทุนลงได้ พร้อมกันนี้ การลดต้นทุน , ความก้าวหน้าดังกล่าวได้สร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจและการดำเนินงานที่สำคัญ พร้อมทั้งเสริมสร้าง ความปลอดภัยทางพลังงาน และ อิสรภาพทางเทคโนโลยี .

ความสำเร็จครั้งสำคัญนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่เพิ่มขึ้นของจีนในการผลิตวัสดุขั้นสูง และการเน้นยุทธศาสตร์ในการพัฒนาทางเลือกภายในประเทศสำหรับโครงสร้างพื้นฐานพลังงานที่สำคัญ เมื่อกิจกรรมการปฏิบัติงานในน้ำลึกยังคงมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นต่อการจัดหาพลังงานระดับโลก เทคโนโลยีและแนวทางที่บริษัท CNOOC และพันธมิตรได้ริเริ่มพัฒนา น่าจะมีบทบาทและอิทธิพลที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมนอกชายฝั่งระดับโลก

ในอนาคต การนำวัสดุขั้นสูงเหล่านี้ไปใช้ได้อย่างประสบความสำเร็จ จะเป็นการวางรากฐานสำหรับนวัตกรรมเพิ่มเติมในด้านวิศวกรรมนอกชายฝั่งและวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ beyond อุตสาหกรรมปิโตรเลียมไปสู่พลังงานหมุนเวียน การพัฒนาทรัพยากรทางทะเล และอุตสาหกรรมแนวหน้าอื่น ๆ ที่ความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมสุดขั้วมีความสำคัญสูงสุด