非金属

支持能源转型

借助广泛的碳氢化合物资源和技术能力,沙特阿美致力于以可持续的解决方案来满足未来能源需求,非金属解决方案便是其中之一。

作为油气行业非金属解决方案的主要提供者,我们正积极寻求机会,为汽车行业、建筑行业、包装行业和可再生能源行业提供类似解决方案。该方案旨在应对金属易腐蚀、重量较重和成本较高的问题,以塑料、碳纤维和玻璃纤维等非金属材料制造出输油管线、井下生产管、船舶、泵和冷却塔。

非金属解决方案在行业中的应用范例包括:

汽车行业

汽车工业已经是碳纤维强化塑料等非金属产品的消费大户。碳纤维材料比钢材轻,这意味着采用这种材料制造的汽车,可以拥有更低的燃料消耗和排放,以及更好的车辆性能。

我们正在探索如何在量产中将碳纤维制造成本降低至少50%,同时开发和推广碳纤维和聚合物基技术的应用,如制造储氢罐和电动汽车电池的外壳。

包装行业

包装行业依赖木质托盘和塑料托盘等材料,非金属解决方案具有可回收性,因此特别适用于这一行业。

首先,我们计划用塑料托盘替代木质托盘。我们还在探索在包装环节中部署其他非金属应用的机会;努力开发可回收性高、可降解性低的环保聚合材料,以及重量更轻、成本效益更高的塑料托盘。

油气行业

在石油和天然气领域,非金属材料被应用在陆上和海上管道、储罐、船舶、冷却塔、阀门、泵,以及二级海上结构等设施中。

我们增加了非金属材料的部署,相关项目包括2400公里长的陆上应用以及约80口常规气井。

为应对部署复合材料管道技术中遇到的技术挑战,我们成立了非金属创新中心(NIC),为陆上和井下应用提供扩大升级的解决方案。与此同时,我们还在领导一项全球性工作,就非金属在油气行业中的应用制定有关的国际资质、实施方法和指导准则,以期降低材料的生命周期成本、减少碳排放。

可再生能源

我们已启动开发高分子和混合高分子材料的研发项目,以取代太阳能光伏(PV)面板中的玻璃——这是非金属材料重要的潜在应用领域。

在此过程中,我们已与一家太阳能光伏发电板制造商建立合作关系,采用面向未来的解决方案,并将产品商业化。我们还与沙特国家可再生能源计划(National Renewable Energy Program)合作,旨在将光伏板生产本地化,并在沙特的大型项目中推广聚合物基光伏面板。

建筑和施工行业

非金属材料在建筑和施工行业有广阔的增长前景,复合钢筋、聚合物混凝土、结构部件、地板、建筑附件和复合材料覆层等材料或部件都可以实现非金属化。

我们在建筑和施工行业应用非金属的历史由来已久。过去20多年来,我们一直在众多油气设施中使用非金属管道,非金属管道已成为沙特阿美工厂中大多数设备设施的标准配置。

早在2015年,我们便在胡莱斯(Khurais)油田这一大型项目中大规模部署了增强型热塑管(RTP),使得我们的非金属材料应用达到新的水平。RTP管道无需焊接,具有良好的柔韧性,较传统管道更易铺设。因此,原本需要70天才能完成的胡莱斯项目RTP管道连接与施工工程,最终只用了不到两天时间。RTP管道具有更耐久、成本效益更高、安装速度更快、重量更轻等优点,使得安装过程中的能耗更低,碳排放更少,有望改变油气行业的游戏规则。

此外,2018年,在为吉赞经济城(Jazan Economic City)项目建设一条长达21公里的雨水排放管道时,我们应用了纤维增强聚合物(FRP)钢筋,该项目也是世界上最大的FRP应用项目。


战略合作伙伴关系

沙特阿美也在全球范围内开展工作,与当地或国际供应商和研究机构合作,加速油气行业之外的非金属开发和部署。例如,作为NIC合作的一部分,我们已经与未来管业集团(Future Pipe Industries)和Soluforce等管道制造商签署协议,对RTP和增强热固性树脂管(RTRP)的应用进行研究。我们也与美国贝克休斯公司(Baker Hughes)成立了一家合资企业,生产用于能源行业各领域的非金属材料。

 其他战略伙伴关系还包括与工程数值计算方法国际中心(CIMNE)、密歇根大学、FARAPAC和RISE在建筑和施工行业的合作;与MateriaNova材料研究和开发中心、Tasnee、阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)、DPI [巴黎高等物理化工学院(ESPCI Paris)、皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)和埃因霍温理工大学(TU/e)]在包装行业的合作;与弗劳恩霍夫协会(Fraunhofer Society)在可再生能源行业的合作;以及与亚琛有限公司、轻量级工程解决方案(AZL)会员、IBM、4M和RPDC在汽车行业的合作。

通过我们的本地化项目“王国内整体价值提升”(iktva)计划,我们为沙特的发展提供直接支持。国民油井华高公司(National Oilwell Varco)已经在沙特建立了第一座RTP制造工厂,该工厂有望成为海湾合作委员会(GCC)和中东及北非地区(MENA)的RTP供应中心,出口“沙特制造”的非金属产品。

 

非金属创新中心

为了充分抓住非金属材料在油气行业中的增长机会,沙特阿美、英国焊接研究所(TWI)和阿布扎比国家石油公司(ADNOC)联合成立了非金属创新中心(NIC)。

中心致力于推广非金属管道在油气行业的发展与应用,集研究、技术和制造于一体,汇聚著名学术机构、研发机构、复合材料制造商和领先的油气企业,包括Soluforce、阿科玛(Arkema)、DNV-GL、剑桥大学和曼彻斯特大学等。

NEx非金属建筑材料卓越中心

最近,我们与美国混凝土协会(ACI)携手,宣布成立Nex非金属建筑材料卓越中心,开发和推广非金属材料在建筑和施工行业的应用,同时借助ACI世界领先权威机构的地位及资源,推动混凝土设计、施工和材料通行标准的制定、推广与应用。