In den letzten Jahren haben sich Bimetall-Verbundrohre aufgrund ihrer Hauptvorteile wie starker Korrosionsbeständigkeit, hoher mechanischer Festigkeit, überlegener Gesamtkosten und guter Konstruktionsstabilität nach und nach zum Hauptrohrmaterial für Sauergas-Sammel- und Transportsysteme entwickelt. Sie wurden in mehreren wichtigen Sauergasfeldprojekten umfassend eingesetzt und haben die wichtigsten Entwicklungsherausforderungen der Branche erfolgreich gemeistert.
Bimetall-Verbundrohre werden mithilfe fortschrittlicher metallurgischer Verbundverfahren hergestellt. Die Basisschicht besteht aus Kohlenstoffstahl oder niedrig{1}legiertem Stahl und ist in erster Linie für die strukturelle Unterstützung, Druckfestigkeit und Schlagfestigkeit der Rohrleitung verantwortlich. Die Innenauskleidung besteht aus hochwertigen korrosionsbeständigen Materialien wie Edelstahl und Legierungen auf Nickelbasis-und bildet eine dichte Korrosionsschutzbarriere. Dadurch wird eine komplementäre Leistung zwischen der tragenden Grundschicht und der korrosionsbeständigen Beschichtung erreicht, die sich präzise an die rauen Betriebsbedingungen von Sauergasfeldern anpasst. Branchendaten zeigen, dass in sauren Gasfeldsammel- und Transportmedien die synergistischen Effekte von H₂S, CO₂ und stark versalzenem Formationswasser dazu führen können, dass gewöhnliche Kohlenstoffstahlrohre mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 0,2 bis 0,5 mm korrodieren. Dies macht in der Regel alle drei bis fünf Jahre einen Austausch erforderlich und führt leicht zu schwerwiegenden Sicherheitsunfällen wie Sulfid-Spannungskorrosionsrissen (SSCC), die die normale Gasfeldproduktion erheblich beeinträchtigen.
Im Gegensatz dazu isoliert die korrosionsbeständige Beschichtung von Bimetall-Verbundrohren effektiv verschiedene korrosive Medien und kontrolliert die Korrosionsrate streng auf unter 0,025 mm/a. Dies erfüllt vollständig den Industriestandard NACE MR0175/ISO 15156 für saure Umgebungen und verlängert die Lebensdauer auf 15–20 Jahre, mehr als dreimal so viel wie bei gewöhnlichen Kohlenstoffstahlrohren. Dadurch wird die Häufigkeit des Austauschs von Rohrleitungen erheblich reduziert und Sicherheitsrisiken durch Korrosion an der Quelle gemindert.
Die hervorragende Wirtschaftlichkeit ist ein wesentlicher Grund für die weite Verbreitung von Bimetall-Verbundrohren. Bei der Sammlung und dem Transport von sauren Gasfeldern weisen Rohre aus reiner Nickel--Legierung zwar eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, ihre hohen Materialkosten erhöhen jedoch die technischen Investitionen erheblich. Im Gegensatz dazu werden bei Bimetall-Verbundrohren nur an der Innenwand korrosionsbeständige Legierungen verwendet, während die Außenschicht mit einer kostengünstigeren Basisschicht aus Kohlenstoffstahl versehen ist. Die Gesamtkosten betragen nur 30 %-50 % derjenigen von rein korrosionsbeständigen-Legierungsrohren, und die Gesamtkosten einer einzelnen Bohrlochsammel- und Transportleitung können um 45 %-50 % gesenkt werden. Am Beispiel eines Gasfeldes mit hohem Schwefelgehalt im Nordosten Sichuans, dessen H₂S-Gehalt 15 % und der CO₂-Gehalt 8 % erreicht, hat der großflächige Einsatz von Bimetall-Verbundpipelines nicht nur die Investitionen in die Materialbeschaffung deutlich reduziert, sondern auch die Wartungskosten der Pipelines und Ausfallzeiten um mehr als 80 % reduziert, was zu erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen geführt hat.
Hohe Festigkeit und hohe Sicherheit sind der Schlüssel zur Gewährleistung des stabilen Betriebs von Gasfeldern mit Bimetall-Verbundrohren. Die aus Kohlenstoffstahl gefertigte Grundschicht sorgt dafür, dass die Pipeline eine hervorragende Druck- und Schlagfestigkeit aufweist, wodurch sie für die Aufnahme und den Transport hoher Drücke in sauren Gasfeldern geeignet ist. Der metallurgische Verbindungsprozess sorgt für eine Verbindungsfestigkeit von mehr als 210 MPa zwischen der Grundschicht und der Ummantelung und stellt sicher, dass sich die Rohrleitung im Langzeitbetrieb nicht ablöst oder reißt, wodurch die bei mechanisch zusammengesetzten Rohren häufig auftretenden Grenzflächenkorrosionsrisiken wirksam vermieden werden. Gleichzeitig ist das Bimetall-Verbundrohr mit vollautomatischen Schweißprozessen kompatibel und erreicht eine Schweißqualifikationsrate von über 90 %, wodurch die Baueffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Rohrmaterialien um 40 % gesteigert wird, was eine schnelle Rohrleitungsverlegung ermöglicht und Projektzyklen verkürzt.
Derzeit werden Bimetall-Verbundrohre in mehreren wichtigen sauren Gasfeldprojekten in meinem Land häufig eingesetzt, beispielsweise in der Sichuan--Ost-Gaspipeline und im Tarim-Ölfeld, und decken extreme Sammel- und Transportbedingungen wie hohen Schwefelgehalt, hohe Temperatur und hohen Druck ab. Nach langfristigen praktischen Betriebstests sind keine Korrosionsausfälle aufgetreten, was die Sicherheit und Stabilität des Gasfeld-Sammel- und Transportsystems effektiv gewährleistet. Während die Erschließung saurer Gasfelder in meinem Land in tiefere und komplexere Schichten vordringt, verbessert die kontinuierliche Optimierung von Materialformulierungen und Verbundprozessen die Korrosionsbeständigkeit und Rissbeständigkeit von Bimetall-Verbundrohren weiter und bietet zuverlässige Materialunterstützung für die langfristige sichere Entwicklung von Gasfeldern.
Branchenexperten sagen, dass die groß angelegte Anwendung von Bimetall-Verbundrohren nicht nur das Korrosionsproblem bei der Sammlung und dem Transport von sauren Gasfeldern effektiv gelöst hat, sondern auch ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Kosten erreicht hat, die Transformation der Gasfeldentwicklung hin zu Kostenreduzierung, Effizienzsteigerung, umweltfreundlicher und sicherer Entwicklung vorangetrieben hat, wichtige technische Unterstützung für die effiziente Entwicklung von Erdgasressourcen mit hohem Schwefelgehalt in meinem Land bereitgestellt und der Energieindustrie dabei geholfen hat, eine qualitativ hochwertige Entwicklung zu erreichen.
