Der Transport von Öl und Gas durch Pipelines erfordert einen bestimmten Druck. Je länger die Pipeline, desto höher ist der benötigte Druck. Der Druck in Fernleitungen liegt üblicherweise zwischen wenigen MPa und über zehn MPa. Daher muss die Pipeline ausreichend druckbeständig sein. Zudem sind Fernleitungen oft Hunderte oder sogar Tausende Kilometer lang und haben in der Regel einen Durchmesser von mehreren Hundert Millimetern, der bis zu über einem Meter reichen kann. Die Menge an Rohrmaterial, die beim Pipelinebau verwendet wird, ist enorm, und der Preis für Pipelinematerialien darf nicht zu hoch sein. Daher sind Druckbeständigkeit und Wirtschaftlichkeit die wichtigsten Kriterien bei der Auswahl von Pipelinematerialien.
Es gibt zwei Arten von nichtmetallischen Werkstoffen, die als Rohre verwendet werden: verschiedene technische Kunststoffrohre und Zementrohre.
Kunststoffrohre sind korrosionsbeständig und kostengünstig, weisen jedoch eine geringere Festigkeit und Steifigkeit als Metallrohre auf und ihre Druckfestigkeit ist deutlich niedriger, in der Regel nur wenige Zehntel MPa. Selbst der Betriebsdruck von Aluminium-Kunststoff- und Stahl-Kunststoff-Verbundrohren liegt bei lediglich 1–2 MPa. Ein weiteres Problem von technischen Kunststoffrohren ist ihr geringer Durchmesser. Daher werden sie häufig für Mittel- und Niederdruckleitungen wie Wasserversorgung und -entsorgung, Gartenbewässerung usw. eingesetzt und sind nicht für Hochdruckleitungen mit großem Durchmesser und langer Verlegungsdauer geeignet.
Zementrohre eignen sich aufgrund ihrer geringen Drucktragfähigkeit nicht für Hochdruck-Fernleitungen, da die Verbindung zwischen den Rohren anfällig für Leckagen ist und zudem Korrosionsprobleme (innere Stahlstäbe) auftreten können.
Die Charakteristik vonEdelstahlrohrDer Hauptgrund für die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl ist sein relativ hoher Gehalt an Legierungselementen. Aufgrund der Vielzahl an Legierungselementen ist er deutlich korrosionsbeständiger als Kohlenstoffstahl und niedriglegierter Stahl, allerdings ist sein Preis auch wesentlich höher. Im Allgemeinen kostet Edelstahl das Vier- bis Fünffache von Kohlenstoffstahl, was seinen Einsatz in der Rohrleitungsindustrie einschränkt.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass Edelstahl seine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeit nur aufgrund der Bildung einer Passivierungsschicht auf der Oberfläche aufweist und nicht in allen Umgebungen korrodiert. Korrosion tritt auf, wenn die Passivierungsschicht beschädigt wird oder nicht aufrechterhalten werden kann. Beispielsweise zerstören Chloridionen im Meerwasser die Integrität der Passivierungsschicht und verursachen Lochfraßkorrosion. Auch kleine Unebenheiten auf der Oberfläche der Edelstahlstruktur, wie z. B. anhaftende Fremdkörper, können unter Einwirkung von Elektrolyten zu Korrosionsmikrobatterien führen. Daher ist die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl nicht absolut.
Obwohl Stahlrohre eine geringe Korrosionsbeständigkeit aufweisen, werden sie aufgrund ihres einfachen Herstellungsverfahrens, ihrer hohen Druckbeständigkeit, der breiten Verfügbarkeit und des niedrigen Preises häufig in der Öl- und Gastransportindustrie eingesetzt. Die Korrosion lässt sich durch Beschichtung und kathodischen Korrosionsschutz kontrollieren. Im Allgemeinen werden für Niederdruckleitungen mit kleinem Durchmesser gewöhnliche Kohlenstoffstahlrohre verwendet, während für Hochdruckleitungen mit großem Durchmesser mikrolegierte, hochfeste Stahlrohre entsprechend den Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften zum Einsatz kommen.
Selbstverständlich ist es mit der Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technik, wenn der Preis für Edelstahlrohre erheblich gesenkt oder die Festigkeit von nichtmetallischen Rohren verbessert werden kann, auch möglich, diese als Fernleitungen für Öl und Gas einzusetzen.
Veröffentlichungsdatum: 25. Mai 2023