Premièrement, une analyse des principaux avantages detuyau spiralé en acier revêtu de plastique
Le tuyau en acier revêtu de plastique combine la robustesse de l'acier et la résistance à la corrosion du plastique grâce au soudage d'une couche anticorrosion. Il est devenu le matériau de prédilection des canalisations utilisées dans les champs pétroliers en eaux profondes. Ses avantages se manifestent à trois niveaux : il supporte une pression d'eau supérieure à 2 000 mètres ; il résiste à la corrosion par les ions chlorure, ce qui prolonge sa durée de vie ; et sa paroi intérieure lisse réduit la résistance au transport de 20 %. Ces caractéristiques en font un matériau essentiel pour garantir la sécurité et l'efficacité du transport du pétrole et du gaz.
Deuxièmement, une comparaison des principaux types de tubes spiralés en acier revêtus de plastique
(1) Tuyau en acier revêtu de polyéthylène : ce tuyau est revêtu par un procédé de fusion à chaud et présente une excellente résistance à la corrosion par le pétrole brut. Principalement utilisé dans les oléoducs, sa flexibilité lui permet d’amortir les chocs du fond marin. Son coefficient de frottement interne de 0,01 améliore l’efficacité du transport de 15 % par rapport aux tuyaux en acier ordinaires.
(2) Tuyau en acier revêtu de résine époxy : la technologie de liaison chimique garantit une absence totale de décollement du revêtement et une résistance à la corrosion en eau de mer jusqu’à 30 ans. Largement utilisé dans les systèmes d’injection d’eau, avec un taux de prévention de l’entartrage supérieur à 95 %, il a fonctionné de manière stable pendant 10 ans dans le cadre d’un projet dans le golfe du Mexique.
(3) Tuyau en acier revêtu de polyurée
Le nouveau revêtement élastique offre une résistance aux chocs améliorée de 40 % et convient aux fonds marins complexes. Son application sur le champ pétrolier de Tupi, au Brésil, démontre que sa résistance à la corrosion par le sulfure d'hydrogène est trois fois supérieure à celle des canalisations traditionnelles. Malgré un coût initial plus élevé de 30 %, le coût total de maintenance est réduit de moitié.
Troisièmement, les facteurs clés de sélection
(1) Adaptabilité environnementale :
Il doit répondre aux exigences suivantes : résistance à une pression d’eau de 4 MPa, résistance à la fragilisation par basses températures (2 à 4 °C) et résistance à l’adhésion biologique marine. L’utilisation d’un revêtement nano-modifié est recommandée afin de réduire l’énergie de surface à moins de 20 mN/m et de diminuer l’adhésion biologique de 90 %.
(2) Adaptabilité moyenne
L'oléoduc est axé sur la résistance à la corrosion par le sulfure d'hydrogène (> 500 ppm), le gazoduc nécessite un niveau d'étanchéité de la classe ASME B16.34 1500 et le pipeline d'eau nécessite un taux de prévention de l'entartrage de > 90 %.
(3) Adaptation des paramètres d'ingénierie
La formule recommandée pour l'épaisseur de paroi est : t = (PD) / (2S + 0,8P), où la valeur de S pour un environnement marin profond est ≥ 480 MPa. Le choix du diamètre doit permettre de maintenir le débit dans la plage optimale de 1,5 à 3 m/s.
Quatrièmement, le système de contrôle de la qualité des tubes en acier spiralés revêtus de plastique
La norme GB/T23257-2017 est appliquée et ses principaux indicateurs sont : l’épaisseur du revêtement (2,0 ± 0,2 mm), l’adhérence (≥ 10 MPa) et l’absence de corrosion lors du test au brouillard salin de 3 000 heures. La détection par courants de Foucault électromagnétiques garantit un taux de détection des défauts supérieur à 99,9 %.
Cinquièmement, les tendances de développement technique des tubes en acier spiralés revêtus de plastique
Revêtement intelligent : capteur à fibre optique intégré, surveillance en temps réel du taux de corrosion et de la répartition des contraintes
Matériaux de protection de l'environnement : recherche et développement de revêtements en polyuréthane biosourcés, émissions de COV réduites de 70 %
Technologie d'assemblage : Le procédé de soudage laser triple l'efficacité et la résistance de l'assemblage atteint 95 % de celle du matériau de base.
Sixièmement, cas d'application typiques
Le projet de champ pétrolier de la mer du Nord utilise un système de revêtement PE à trois couches (primaire époxy + adhésif + polyéthylène), qui fonctionne en continu depuis 8 ans à une profondeur d'eau de 1500 mètres et à 4℃, avec un taux de corrosion annuel <0,02 mm et un cycle de maintenance étendu à 5 ans.
À l'heure actuelle, la technologie des tubes en acier revêtus de plastique couvre 80 % des installations sous-marines profondes, et le marché devrait atteindre 20 milliards de yuans dans les cinq prochaines années. L'optimisation continue des matériaux de revêtement et des techniques de test permettra de répondre aux besoins de développement des gisements pétroliers en eaux ultra-profondes (1 500 à 3 000 mètres) et de moderniser les équipements de génie maritime.
Date de publication : 30 avril 2025