Đầu tiên, phân tích những ưu điểm cốt lõi củaống thép xoắn ốc bọc nhựa
Ống thép bọc nhựa có cả độ bền của ống thép và khả năng chống ăn mòn của nhựa nhờ lớp chống ăn mòn được hàn vào, trở thành vật liệu ống chủ lực của các mỏ dầu khí ngoài khơi. Ưu điểm của nó được thể hiện ở ba khía cạnh: chịu được áp suất nước hơn 2.000 mét; chống ăn mòn ion clorua giúp kéo dài tuổi thọ; thành trong nhẵn giúp giảm sức cản vận chuyển đến 20%. Những đặc điểm này làm cho nó trở thành vật liệu quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận chuyển dầu khí.
Thứ hai, so sánh các loại ống thép xoắn bọc nhựa thông dụng.
(1) Ống thép phủ nhựa polyethylene: sử dụng quy trình phủ nóng chảy, có khả năng chống ăn mòn dầu thô vượt trội. Chủ yếu được sử dụng trong đường ống dẫn dầu, đặc tính linh hoạt của nó có thể làm giảm tác động của địa hình đáy biển và hệ số ma sát thành trong là 0,01, giúp cải thiện hiệu quả vận chuyển lên 15% so với ống thép thông thường.
(2) Ống thép phủ nhựa epoxy: công nghệ liên kết hóa học đạt được khả năng không bong tróc lớp phủ và tuổi thọ chống ăn mòn nước biển lên đến 30 năm. Được sử dụng rộng rãi trong hệ thống bơm nước, với tỷ lệ ngăn ngừa đóng cặn hơn 95%, nó đã duy trì hoạt động ổn định trong 10 năm tại dự án Vịnh Mexico.
(3) Ống thép phủ polyurea
Vật liệu phủ đàn hồi mới có khả năng chống va đập được cải thiện 40% và phù hợp với địa hình đáy biển phức tạp. Trường hợp ứng dụng tại mỏ dầu Tupi ở Brazil cho thấy khả năng chống ăn mòn do hydro sunfua cao gấp 3 lần so với các đường ống truyền thống. Mặc dù chi phí ban đầu cao hơn 30%, nhưng chi phí bảo trì trọn vòng đời giảm 50%.
Thứ ba, các yếu tố chính để lựa chọn
(1) Khả năng thích ứng với môi trường:
Sản phẩm phải đáp ứng các yêu cầu sau: chịu được áp suất nước 4MPa, chịu được hiện tượng giòn ở nhiệt độ thấp 2-4℃ và chịu được sự bám dính sinh học biển. Nên sử dụng lớp phủ nano cải tiến để giảm năng lượng bề mặt xuống dưới 20mN/m và giảm 90% sự bám dính sinh học.
(2) Khả năng thích ứng trung bình
Đường ống dẫn dầu cần đáp ứng yêu cầu về khả năng chống ăn mòn do hydro sunfua (>500ppm), đường ống dẫn khí cần đạt tiêu chuẩn ASME B16.34 Class1500, và đường ống dẫn nước cần có tỷ lệ chống đóng cặn >90%.
(3) Phù hợp tham số kỹ thuật
Công thức tính độ dày thành ống được khuyến nghị là: t=(PD)/(2S+0.8P), trong đó giá trị S đối với môi trường biển sâu là ≥480MPa. Việc lựa chọn đường kính nên kiểm soát lưu lượng dòng chảy trong phạm vi tối ưu từ 1,5-3m/s.
Thứ tư, hệ thống kiểm soát chất lượng của ống thép xoắn phủ nhựa.
Tiêu chuẩn GB/T23257-2017 được áp dụng, và các chỉ số chính bao gồm: độ dày lớp phủ (2,0±0,2mm), độ bám dính (≥10MPa), và không bị ăn mòn trong thử nghiệm phun muối 3000 giờ. Phương pháp phát hiện dòng điện xoáy điện từ được sử dụng để đảm bảo tỷ lệ phát hiện khuyết tật lớn hơn 99,9%.
Thứ năm, xu hướng phát triển kỹ thuật của ống thép xoắn phủ nhựa.
Lớp phủ thông minh: cảm biến sợi quang tích hợp, giám sát thời gian thực tốc độ ăn mòn và phân bố ứng suất.
Vật liệu bảo vệ môi trường: nghiên cứu và phát triển lớp phủ polyurethane sinh học, giảm 70% lượng khí thải VOC.
Công nghệ kết nối: Quy trình hàn laser giúp cải thiện hiệu quả gấp 3 lần, và độ bền mối hàn đạt 95% so với vật liệu gốc.
Thứ sáu, các trường hợp ứng dụng điển hình
Dự án mỏ dầu Biển Bắc sử dụng hệ thống lớp phủ PE ba lớp (lớp sơn lót epoxy + chất kết dính + polyethylene), đã hoạt động liên tục trong 8 năm ở độ sâu 1500 mét và nhiệt độ 4℃, với tốc độ ăn mòn hàng năm <0,02mm và chu kỳ bảo trì kéo dài đến 5 năm.
Hiện nay, công nghệ ống thép phủ nhựa đã đạt được tỷ lệ nội địa hóa 80% đối với ống dẫn dầu khí dưới biển sâu, và quy mô thị trường dự kiến sẽ đạt 20 tỷ nhân dân tệ trong 5 năm tới. Bằng cách liên tục tối ưu hóa vật liệu phủ và công nghệ thử nghiệm, công nghệ này sẽ hỗ trợ nhu cầu phát triển của các mỏ dầu siêu sâu ở độ sâu 1.500-3.000 mét và thúc đẩy việc nâng cấp thiết bị kỹ thuật hàng hải.
Thời gian đăng bài: 30/04/2025