Как бороться с главной проблемой всех низкоуглеродистых низколегированных сталей, которые используются для изготовления нефтегазопроводных систем, придумали исследователи Тольяттинского государственного университета (ТГУ). Именно коррозия чаще всего становится главной причиной аварийных ситуаций на нефтепроводе, когда разрушению подвергаются отдельные участки стальных труб. При этом возникает реальная угроза утечки газа, загрязнения окружающей среды и, кроме того, приводит к экономическим потерям, передает inbusiness.kz со ссылкой на пресс-службу ТГУ.
"Нефть, особенно первородная – сама по себе очень агрессивная среда. Она содержит множество коррозионно-агрессивных компонентов. К тому же, со временем, давление в нефтяном пласте снижается, добыча становится менее эффективной, и в скважину закачивают различные вещества – химические реагенты, снижающие вязкость нефти и повышающие нефтеотдачу: горячую воду или пар, кислоты, полимеры. Высокие температуры и давление, в свою очередь, негативно сказываются на работоспособности оборудования. Поэтому выбор материалов для изготовления этого оборудования имеет решающее значение", – пояснил профессор кафедры "Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы" института машиностроения ТГУ Михаил Выбойщик.
Отмечается, что аспирант ТГУ Игорь Грузков предложил прикладные решения для разработки бейнитных низкоуглеродистых сталей, которые обладают высокими механическими свойствами и стойкостью к коррозионному разрушению. Эти свойства, обусловленные особой микроструктурой – бейнитом, позволяющим создавать из таких сталей прочные, надёжные и долговечные конструкции.
"Сначала мы изучили соответствующую литературу, сформулировали цели и задачи, разработали методологию исследований, – рассказал Игорь Грузков. – Потом провели серию экспериментов по подбору стали, режимов термической обработки и оценке влияния микроструктуры сталей на механические и коррозионные свойства. В итоге, результаты теоретического анализа совпали с экспериментальными данными. Полученная технология позволяет без снижения коррозионной стойкости существенно повысить прочностные свойства низкоуглеродистых низколегированных сталей – до группы прочности К60.
Как пояснили в пресс-службе ТГУ, сталь К60 имеет минимальную прочность на разрыв 60 кгс/мм², что считается высокой группой прочности. Сталь этой группы используется в конструкциях, где требуются высокие нагрузки и прочность (строительные краны, буровые установки, подъёмные механизмы и т.д.).
То есть новая технология позволяет значительно поднять уровень работоспособности труб нефтяного сортамента, выполненных из таких сталей, что, в свою очередь, существенно снизит затраты на их изготовление.
Как отметил Михаил Выбойщик, в будущем технология может быть усовершенствована.
"Времена, когда нефть находилась близко к поверхности земли, давно прошли. Сегодня разрабатываются нефтяные залежи, находящиеся глубоко под землей, отчего растёт себестоимость конечного продукта. Одним из перспективных способов извлечения из глубоких пластов остаточной нефти рассматривают закачку в компоновку скважины углекислого газа. Метод выгоден экономически, он продлевает срок эксплуатации нефтяных месторождений. К тому же способен потенциально снизить выбросы CO₂ в атмосферу, уменьшить так называемый "парниковый эффект", – говорит Михаил Выбойщик. – В то же время, газ резко увеличивает скорость коррозии оборудования. Соответственно, стоит задача создать сталь с ещё более высокой коррозионной стойкостью".
Как отметили в пресс-службе вуза,несмотря на развитие альтернативных источников энергии, нефть и газ, по-прежнему, играют ключевую роль в мировой экономике, а надёжность и безопасность транспортировки этих ресурсов критически важны. Многие нефтепроводы были построены десятилетия назад и требуют замены или модернизации, ужесточаются экологические требования, поэтому научные исследования, связанные с созданием новых материалов, остаются чрезвычайно актуальными. Работу в этом направлении сегодня ведут многие научные центры мира, а также университеты и промышленные компании.
Читайте по теме:
Спор по Кашагану: позиции нефтяных компаний укрепились
