應(yīng)世界上最大的冶金鋼鐵公司之一PAO Severstal的要求,NUST MISIS科學(xué)家針對俄羅斯油田當(dāng)下的石油開采技術(shù)研發(fā)了一種名為SeverCorr的新型合金,該合金的石油管道可降低石油生產(chǎn)的環(huán)境風(fēng)險并提高生產(chǎn)效率。

圖:Alexander Komissarov為莫斯科國立科技大學(xué)(NUST MISIS)的研究員,也是該技術(shù)的開發(fā)者之一。來源:莫斯科國立科技大學(xué)(NUST MISIS)
謝韋爾鋼鐵(Severstal)公司研發(fā)新型鋼材的迫切取決于俄羅斯油田石油開采技術(shù)的特點。因為現(xiàn)有的油田管道長期處于與高腐蝕性石油水乳混合物和高濃度鹽溶液接觸的狀態(tài)。惡劣的使用條件使管道的壽命僅為兩年,這會導(dǎo)致油田出現(xiàn)無法預(yù)測的事故,例如開采過程中大面積的污染造成生態(tài)風(fēng)險。
莫斯科國立科技大學(xué)的科學(xué)家們,提出了一種用于生產(chǎn)軋制鋼材的新技術(shù),以改進輸油管道的耐腐蝕性,進而提高其使用壽命。新型合金鋼“SeverCorr”將大大降低石油開采中的生態(tài)風(fēng)險和使用費用,包括在難以通行的西西伯利亞油田的使用。在那里由于運輸條件惡劣,使管道的維修及更換工作變得復(fù)雜化,而烴料的成分則是導(dǎo)致管道高腐蝕損耗的原因。

圖片來源:莫斯科國立科技大學(xué)(NUST MISIS)
“用于生產(chǎn)直縫油田管道的軋鋼工藝使其具有了更高的耐腐蝕性和耐寒性。這種工藝的關(guān)鍵在于,我們需要研制出合金煉制的新流程(在配料使用添加劑以優(yōu)化基本材料的性能),新的工藝流程可以保障生產(chǎn)卷軋鋼和鋼板過程中所需的相位結(jié)構(gòu)組成,”莫斯科國立科技大學(xué)的研究人員Alexander Komissarov解釋道。
為使鋼材等合金產(chǎn)品達到所需的機械性能,國立科技大學(xué)的研究人員已經(jīng)計算出了熔體與鉻、銅和鎳等微量元素摻雜熔煉的條件。實驗結(jié)果表明,將這些微量的金屬元素加入到液態(tài)鋼水中,可以用來調(diào)節(jié)鋼材中腐蝕性非金屬夾雜物的成份,從而減少其對鋼材性能的負面影響。

圖片來源:莫斯科國立科技大學(xué)(NUST MISIS)
據(jù)開發(fā)人員介紹,這項技術(shù)將大大降低石油開采中的運營成本和所造成生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。除此之外,通過焊接的方法來生產(chǎn)管道,也可大幅降低開采成本并提高采油效率。
根據(jù)Komissarov的說法,該技術(shù)在全球來看都是具有一定商業(yè)競爭力的。研究人員打算在今年為此申請一項國際專利。并且未來,他們計劃通過新的制鋼工藝,爭取把管道的使用壽命期限提高至兩倍以上。
作為該項目的一部分,科研人員已經(jīng)研發(fā)出了好幾種切實可行的鋼材,且在企業(yè)中都經(jīng)過了一系列的熔煉和冶煉實驗,新型合金 “Severkor” 的樣品已經(jīng)成功通過腐蝕試驗。同時,在西西伯利亞油田也準備對新型鋼油管進行全面的測試試驗。

圖片來源:莫斯科國立科技大學(xué)(NUST MISIS)
謝韋爾鋼鐵(Severstal)公司技術(shù)開發(fā)與質(zhì)量部門的高級經(jīng)理Evgeny Fedotov表示,對鋼材純凈度、整體結(jié)構(gòu)均質(zhì)性的高標準以及獨特的合金煉制方案都要求我們必須解決復(fù)雜的,同時又存在一些矛盾的工藝技術(shù)上的問題,但莫斯科國立科技大學(xué)的這一新技術(shù)令我們耳目一新,且實驗室試驗結(jié)果表明該技術(shù)已經(jīng)獲得了成功。
實驗室測試結(jié)果表明,困擾著我們多年的這一工藝問題已經(jīng)得到了完美的解決。他們拿SeverCorr管道產(chǎn)品與世界各地的輸油管道進行了對比,發(fā)現(xiàn)利用新技術(shù)生產(chǎn)出來的鋼管確實具備更優(yōu)異的耐腐蝕性,因此其應(yīng)用前景定是一片光明。
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