管道之道

非金属材料缘何成为21世纪油气行业的解决方案

  • 全球能源行业均可从非金属解决方案中受益,不仅可以实现业务多元化,而且能促进行业可持续发展
  • 非金属化影响的行业包括:建筑施工、汽车、包装、可再生能源、油气
  • 沙特阿美成立了非金属创新中心(NIC),致力于促进非金属材料在全球广泛使用并推动相关技术的发展

自原油被开采到地球表面的那一刻起,到作为燃料或其他石油产品被消耗之时,石油和天然气需要在陆上和海底管道中一路辗转,方能抵达炼油和配送设施。不论是开采或者运输,在创新方法和尖端技术的帮助下,高度一体化的油气管网将油气资源以安全、高效、可持续的方式运送到目的地。

作为世界上最为可靠的能源供应商,沙特阿美必须确保旗下横亘数千平方公里的管网在可靠性方面成为行业标杆。如此重要的基础设施需要使用的材料既要能够减少诸如腐蚀和泄漏等潜在问题,又要兼顾维护便利和较低的长期成本。

这种追求促使我们踏上了征程:研发创新材料,造福全球能源行业和制造业,并利用自家开采的石油生产出用于制造这些材料的化学品。然而,事实证明,管道仅是冰山一角。

沙特阿美的非金属征程至此起航。


顺理成章

作为一家综合性能源和化学品公司,我们进军非金属材料领域乃是顺理成章之举。我们在全球行业中的地位,加之自身的管道和设施网络的规模和范围,都要求我们进行研究和创新,以确保我们业务中的重要组成部分不只是能够经受住苛刻的工况和侵蚀。

我们在全球油气行业中的作用,加之自身管道和设施网络的规模和范围,意味着我们进军非金属材料乃是顺理成章之举。

管道必须安全,不过使用金属必然会发生腐蚀,因此对管道腐蚀必须加以监控和管理。全世界各行各业每年因为腐蚀而在预防、保养和维修方面造成的花费高达数十亿美元,所以它被称作“看不见的敌人”亦是不无道理。有资料显示,仅在油气行业中,腐蚀造成的损失便超过600亿美元。对油气行业来说,防止金属的渐进腐蚀尤为重要,因为部件一旦失效,不仅意味着代价高昂的业务中断,而且还会造成不利环境影响。

为石化和其他行业开发一套先进的聚合材料解决方案的决策,与沙特阿美的战略目标相吻合,即通过开发新的替代应用方案,从石油中获取最大价值。当然,这也与我们的主要技术和创新重点相一致。


位于沙特的超大型项目胡莱斯油田(Khurais)将非金属材料的使用提升到了新高度;安装了400公里的非金属管线。

虽然业界对非金属材料的需求不断增加,但我们的研究表明,现有材料的技术局限是导致其应用速度缓慢的原因。显而易见,合适的非腐蚀性替代材料可以解决温度/压力以及化学相容性问题,以提高油气生产的安全和环保性。作为技术卓越中心,NIC可以测试并孵化具备先进特性和特点的产品,此外,还可以与客户在他们关注的技术领域开展合作。

沙特阿美对非金属材料的应用已经屡见不鲜。我们的大多数油气设施都用上了非金属管道,这也是我们工厂里大多数公用设施应用的标准。

不过,在超大型项目胡莱斯油田(Khurais)新开发的一块油田中大规模部署增强型热塑管(RTP)是我们首次大规模应用这种材料,将我们对这种材料的使用提升到了新高度。为确保符合沙特阿美的严格标准,在经过密集的实验室和现场测试之后,项目安装了400公里的非金属管道,以取代通用的碳钢管道。

由于节约了腐蚀监测成本,RTP的生命周期成本仅为碳钢管道的三分之一。安装所需时间也大幅下降,胡莱斯项目中RTP管道的施工时间不到两天,而铺设碳钢管道通常需要70天。

我们的测试也验证了RTP的安全优势,包括管道的重量较轻,使其较易运输和安装,并且省去了包括焊接在内的一些工作。


非金属材料中的化学

不过,这些对比也仅仅只是管中窥豹。我们目前正在开发能够优化非金属材料行业的技术,这将是真正的突破。

沙特阿美立志利用石油进行创新,将原油直接转化为高价值的石油化工产品(这一过程省去了炼油阶段),是我们公司非金属材料战略的一部分。原油转化为化学品的技术(或称“C2C”)可以助力我们更高效地生产公司用于制造非金属材料的化学品。技术重点中首先要解决的是促进碳氢化合物的转化,该技术旨在应对行业挑战,继而加快解决方案的部署。

公司研发中心内的科学家们。我们的目标是通过将原油直接转化为具有高价值的石化产品进行创新,这也是我们非金属材料战略的一部分。

非金属材料将对建筑、包装、汽车以及可再生能源行业(如:风力发电机)等产生影响。

拓展边界

非金属材料将对建筑、包装、汽车以及可再生能源行业(如:风力发电机)等产生影响。

战略聚焦非金属解决方案拓展了我们的业务范围。这些先进的材料可以为包装、汽车、建筑施工等行业带去生命周期成本更低的优势、灵活性和耐久性。碳纤维材料正在进入多个行业,不仅在汽车行业中取代了钢材,而且高强重比也使这种材料成为许多多个应用场景的理想选择,包括风力发电机叶片和深海油井用复合管道。

通过将沙特阿拉伯定位为非金属材料中心,我们正在推进本地化工作,与“沙特2030年愿景”经济多元化目标协调一致。

我们努力创新,为油气行业提供更具可靠性、安全性、成本控制以及综合优势的非金属材料,并积极开拓非金属材料在其它领域的应用机会。如是,我们正在开创一个真正的双赢局面:增加原油需求、创新我们的资源从而开发更多更好的产品,以及为制造商创造机会。

这便是我们的非金属解决方案业务。