في السنوات الأخيرة، أصبحت الأنابيب المركبة ثنائية المعدن تدريجيًا مادة الأنابيب الرئيسية لأنظمة تجميع ونقل الغاز الحمضي نظرًا لمزاياها الأساسية المتمثلة في المقاومة القوية للتآكل، والقوة الميكانيكية العالية، والتكلفة الإجمالية الفائقة، واستقرار البناء الجيد. وقد تم تطبيقها على نطاق واسع في العديد من مشاريع حقول الغاز الحمضي الرئيسية، ونجحت في معالجة تحديات التنمية الرئيسية في الصناعة.
يتم تصنيع الأنابيب المركبة ثنائية المعدن باستخدام عمليات مركبة معدنية متقدمة. تتكون الطبقة الأساسية من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ ذو السبائك المنخفضة-، وهي المسؤولة بشكل أساسي عن الدعم الهيكلي، ومقاومة الضغط، ومقاومة الصدمات لخط الأنابيب. تتكون البطانة الداخلية من مواد-عالية الجودة مقاومة للتآكل-مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك القائمة على النيكل-، مما يشكل حاجزًا كثيفًا مضادًا-للتآكل. ويحقق هذا أداءً تكميليًا بين الطبقة الأساسية لمحمل الحمل-والطبقة المقاومة للتآكل-، مما يتكيف بدقة مع ظروف التشغيل القاسية لحقول الغاز الحمضي. تظهر بيانات الصناعة أنه في وسائط تجميع ونقل الغاز الحمضي، يمكن أن تتسبب التأثيرات التآزرية لـ H₂S وCO₂ ومياه التكوين شديدة الملوحة في تآكل أنابيب الصلب الكربوني العادية بمعدل سنوي متوسط قدره 0.2-0.5 مم. يتطلب هذا عادةً الاستبدال كل 3-5 سنوات ويؤدي بسهولة إلى حوادث سلامة كبيرة مثل التكسير الناتج عن إجهاد الكبريتيد (SSCC)، مما يؤثر بشدة على إنتاج حقل الغاز الطبيعي.
وفي المقابل، فإن الطلاء المقاوم للتآكل للأنابيب المركبة ثنائية المعدن يعمل بشكل فعال على عزل الوسائط المسببة للتآكل المختلفة، مما يتحكم بشكل صارم في معدل التآكل الذي يقل عن 0.025 مم/أ. وهذا يتوافق تمامًا مع معايير صناعة البيئة الحمضية NACE MR0175/ISO 15156، مما يزيد من عمر الخدمة إلى 15-20 عامًا، أي أكثر من ثلاثة أضعاف عمر الأنابيب الفولاذية الكربونية العادية. وهذا يقلل بشكل كبير من تكرار استبدال خطوط الأنابيب ويخفف من مخاطر السلامة الناجمة عن التآكل عند المصدر.
تعتبر الكفاءة الاقتصادية المتميزة سببًا رئيسيًا للاعتماد الواسع النطاق للأنابيب المركبة ثنائية المعدن. في تجميع ونقل حقول الغاز الحمضية، بينما تتمتع الأنابيب المصنوعة من سبائك النيكل النقي- بمقاومة ممتازة للتآكل، فإن تكلفة المواد المرتفعة تزيد بشكل كبير من الاستثمار الهندسي. في المقابل، تستخدم الأنابيب المركبة ثنائية المعدن سبائك مقاومة للتآكل-فقط على الجدار الداخلي، مع طبقة أساسية من الفولاذ الكربوني بتكلفة أقل-على الطبقة الخارجية. تبلغ التكلفة الإجمالية 30%-50% فقط من تكلفة الأنابيب المصنوعة من السبائك المقاومة للتآكل-والتكلفة الشاملة لبئر واحد للتجميع وخط أنابيب النقل يمكن تخفيضها بنسبة 45%-50%. إذا أخذنا حقل غاز عالي الكبريت في شمال شرق سيتشوان كمثال، حيث يصل محتوى H₂S إلى 15% ومحتوى ثاني أكسيد الكربون إلى 8%، فإن التطبيق واسع النطاق لخطوط الأنابيب المركبة ثنائية المعدن لم يقلل بشكل كبير من الاستثمار في شراء المواد فحسب، بل قلل أيضًا من تكاليف صيانة خطوط الأنابيب وخسائر وقت التوقف عن العمل بأكثر من 80%، مما أدى إلى فوائد اقتصادية كبيرة.
تعد القوة العالية والسلامة العالية أمرًا أساسيًا لضمان التشغيل المستقر لحقول الغاز باستخدام الأنابيب المركبة ثنائية المعدن. الطبقة الأساسية، المصنوعة من الفولاذ الكربوني، تضمن أن يتمتع خط الأنابيب بمقاومة ممتازة للضغط ومقاومة الصدمات، مما يجعله مناسبًا لظروف تجميع الضغط العالي والنقل في حقول الغاز الحمضية. تضمن عملية الربط المعدنية قوة ربط تتجاوز 210 ميجا باسكال بين الطبقة الأساسية والكسوة، مما يضمن عدم تقشر خط الأنابيب أو تشققه أثناء الخدمة طويلة الأمد-، مما يؤدي بشكل فعال إلى تجنب مخاطر تآكل الواجهة الشائعة في الأنابيب المركبة ميكانيكيًا. في الوقت نفسه، يتوافق الأنبوب المركب ثنائي المعدن مع عمليات اللحام الآلية بالكامل، مما يحقق معدل تأهيل لحام يزيد عن 90%، ويزيد من كفاءة البناء بنسبة 40% مقارنة بمواد الأنابيب التقليدية، مما يتيح مد خطوط الأنابيب بسرعة وتقصير دورات المشروع.
في الوقت الحالي، يتم استخدام الأنابيب المركبة ثنائية المعدن على نطاق واسع في العديد من مشاريع حقول الغاز الحمضية الرئيسية في بلدي، مثل خط أنابيب الغاز الشرقي في سيتشوان- وحقل تاريم النفطي، مما يغطي ظروف التجميع والنقل القاسية مثل المحتوى العالي من الكبريت ودرجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي. بعد اختبار التشغيل العملي على المدى الطويل-، لم تحدث أي أحداث فشل للتآكل، مما يضمن بشكل فعال سلامة واستقرار نظام التجميع والنقل في حقل الغاز. مع تقدم تطوير حقول الغاز الحمضي في بلدي إلى طبقات أعمق وأكثر تعقيدًا، فإن التحسين المستمر لتركيبات المواد والعمليات المركبة يزيد من تعزيز مقاومة التآكل ومقاومة التشققات للأنابيب المركبة ثنائية المعدن، مما يوفر دعمًا ماديًا موثوقًا للتطوير الآمن على المدى الطويل- لحقول الغاز.
يقول خبراء الصناعة إن التطبيق الواسع النطاق للأنابيب المركبة ثنائية المعدن لم يحل بشكل فعال مشكلة التآكل في تجميع ونقل حقول الغاز الحمضية فحسب، بل حقق أيضًا توازنًا بين السلامة والتكلفة، وشجع تحويل تطوير حقول الغاز نحو خفض التكلفة، وتحسين الكفاءة، والتنمية الخضراء والآمنة، وتوفير دعم فني مهم للتطوير الفعال لموارد الغاز الطبيعي عالية-الكبريت في بلدي، ومساعدة صناعة الطاقة على تحقيق تنمية عالية الجودة{{2}.
