Транспартаванне нафты і газу па трубаправодах патрабуе пэўнага ціску. Чым даўжэйшы трубаправод, тым вышэйшы ціск патрабуецца для транспарціроўкі нафты і газу. Ціск у трубаправодах на вялікія адлегласці звычайна складае ад некалькіх МПа да больш чым дзесяці МПа. Такім чынам, трубаправод павінен мець дастатковую здольнасць вытрымліваць ціск. Акрамя таго, даўжыня трубаправодаў на вялікія адлегласці часта складае сотні ці нават тысячы кіламетраў, а дыяметр звычайна складае некалькі сотняў міліметраў, што можа дасягаць больш за 1 метр. Колькасць трубных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве трубаправодаў, уражвае, і кошт трубаправодных матэрыялаў не павінен быць занадта высокім. Такім чынам, здольнасць вытрымліваць высокі ціск і эканамічная цана з'яўляюцца асноўнымі пытаннямі, якія трэба ўлічваць пры выбары трубаправодных матэрыялаў.
У якасці труб выкарыстоўваюцца два тыпы неметалічных матэрыялаў: розныя інжынерныя пластыкавыя трубы і цэментныя трубы.
Пластыкавыя трубы ўстойлівыя да карозіі і танныя, але іх трываласць і калянасць ніжэйшыя, чым у металічных матэрыялаў, а іх грузападымальнасць значна ніжэйшая, звычайна ўсяго некалькі дзясятых МПа, нават калі працоўны ціск алюмініева-пластыкавых і сталёва-пластыкавых кампазітных труб складае ўсяго 1~2 МПа, яшчэ адной праблемай інжынерных пластыкавых труб з'яўляецца меншы дыяметр. Таму інжынерныя пластыкавыя трубы часта выкарыстоўваюцца ў якасці трубаправодаў сярэдняга і нізкага ціску, такіх як водазабеспячэнне і каналізацыя, перадача садовага газу і г.д., і не падыходзяць для трубаправодаў высокага ціску і вялікага дыяметра на вялікія адлегласці.
Цэментныя трубы не падыходзяць для высоканапорных магістральных трубаправодаў з-за іх нізкай грузападымальнасці, злучэнні паміж трубамі схільныя да ўцечак, а таксама існуюць праблемы з карозіяй (унутраныя сталёвыя стрыжні).
Характарыстыкатруба з нержавеючай сталізаключаецца ў тым, што ўтрыманне легіруючых элементаў адносна высокае. З-за вялікай колькасці легіруючых элементаў яго каразійная ўстойлівасць значна лепшая, чым у вугляродзістай і нізкалегіраванай сталі, але яго кошт таксама значна вышэйшы, чым у вугляродзістай і нізкалегіраванай сталі. Як правіла, кошт нержавеючай сталі ў 4-5 разоў вышэйшы, чым у вугляродзістай сталі, і высокі кошт абмяжоўвае прымяненне нержавеючай сталі ў трубаправоднай прамысловасці.
Яшчэ адна ключавая праблема заключаецца ў тым, што нержавеючая сталь мае палепшаную каразійную ўстойлівасць і ўстойлівасць да высокатэмпературнага акіслення толькі дзякуючы ўтварэнню пасівацыйнай плёнкі на паверхні, і яна не карозіруе ва ўсіх асяроддзях. Карозія ўзнікае, калі пасіўная плёнка пашкоджана або яе немагчыма падтрымліваць. Напрыклад, іоны хлору ў марской вадзе руйнуюць цэласнасць пасіўнай плёнкі і выклікаюць кропкавую карозію; калі на паверхні нержавеючай сталі ёсць невялікія адрозненні, такія як прымацаваныя староннія прадметы, гэта прывядзе да карозіі. Мікрабатарэі ўтвараюцца пад дзеяннем электраліта. Такім чынам, каразійная ўстойлівасць нержавеючай сталі не з'яўляецца абсалютнай.
Нягледзячы на нізкую каразійную ўстойлівасць сталёвых труб, яны шырока выкарыстоўваюцца ў нафтагазавай прамысловасці дзякуючы простаму вытворчаму працэсу, устойлівасці да высокага ціску, шырокаму спектру крыніц і нізкай цане, а карозію можна кантраляваць з дапамогай пакрыцця і катоднай абароны. Як правіла, для трубаправодаў нізкага ціску малога дыяметра выкарыстоўваюцца звычайныя трубы з вугляродзістай сталі, а для трубаправодаў высокага ціску вялікага дыяметра — мікрасплаўныя высокатрывалыя сталёвыя трубы ў адпаведнасці з патрабаваннямі да механічных характарыстык.
Вядома, з развіццём навукі і тэхналогій, калі цана на трубы з нержавеючай сталі можа быць значна зніжана або трываласць неметалічных труб можа быць палепшана, іх таксама можна выкарыстоўваць у якасці магістральных нафта- і газаправодаў.
Час публікацыі: 25 мая 2023 г.