沙特阿拉伯王国的非金属材料

非金属材料是能够抑制金属腐蚀的材料，具有重量轻、耐用、经济等特点。 非金属材料以气态、液态或固态形式存在。 这些材料包括木材、沙子、泥土、气体和煤炭等自然元素，以及源自石油和天然气的聚合物等合成化合物。

如今冶金学与高分子科学、物理学、无机化学及固体物理学等学科相互融合，与玻璃技术和陶瓷技术相互渗透，这使得材料科学成为最广泛的研究领域之一。 这种融合与渗透极大影响了现代技术和工业所需的新材料的设计，以及为满足新需求而对现有材料成分所做出的调整， 在这种情况下，人们更加偏向于使用非金属材料，而不是传统的金属材料。

在沙特阿拉伯王国，沙特阿美率先将业务扩展到非金属材料领域。 使用非金属材料对沙特阿美来说并不新鲜，因为该公司已经在大多数石油和天然气设施中采用了非金属材料制成的管道。 此外，这些非金属管道已成为沙特阿美工厂内公用事业领域应用的标准选择。

沙特阿美在扩大规模庞大的胡莱斯项目的生产时，首次大规模采用增强热塑性塑料管 (RTP)，这标志着该公司在非金属材料的应用方面取得了重大进展。 沙特阿美铺设了 400 公里的非金属管道，用于取代传统的碳钢管道，在此之前沙特阿美开展了周密的实验室和现场测试，以确保这项举措符合该公司的严格标准。

研究证实，在生命周期成本方面，RTP 只有碳钢管道的三分之一，这主要是因为省却了腐蚀监测费用。 此外，铺设胡莱斯项目的 RTP 时，人们还发现 RTP 与碳钢管道在安装时间方面有显著差异：铺设 RTP 只需不到 2 天时间，而正常情况下铺设碳钢管道一般需要 70 天时间。 测试还表明 RTP 具备安全性优势，包括重量更轻、便于运输和安装，以及无需焊接等工作。

沙特阿美的目标是通过应用无需炼油阶段的工业流程，将原油直接转化为高价值的石化产品，从而实现原油创新，这是该公司采用非金属材料的战略之一。 这是因为原油制化工品 (C2C) 技术可以提高沙特阿美生产用于制造其他材料所需的化工品的效率。

沙特阿拉伯王国对非金属材料解决方案的战略关注度有所提升，这扩大了相关行业的经营范围。 这些先进材料具有诸多优点，例如生命周期成本更低、灵活性更高、耐用性更强，这为包装、汽车、建筑、施工等行业带来了益处。 此外，碳纤维在许多行业取得了巨大成功。 在汽车行业，碳纤维取代了钢铁，而且碳纤维具有非常高的比强度，是风力涡轮机叶片和海上油井复合管道等应用场景的理想选择。

非金属材料解决方案（例如使用先进塑料）可以显著缓解全球工业中普遍存在的腐蚀问题。 仅在抗腐蚀一项，全球成本就预计达 2.5 万亿美元，这对企业、政府和社会产生了不小影响。

为了应对石油和天然气领域与腐蚀及其造成的损失相关的挑战，有关方面成立了非金属材料创新中心（NIC）。 该中心由焊接研究所 (TWI Limited)、沙特阿美技术公司和阿布扎比国家石油公司（ADNOC）于 2019 年 9 月 9 日（星期一）揭牌。 该研究中心专注于非金属材料创新，拓展非金属材料在工业应用领域中的用途。

非金属材料创新中心位于英国剑桥的 TWI 总部内，致力于开发非金属管道方面的新技术。 在开发各工业领域的非金属材料解决方案方面，非金属材料创新中心也发挥着重要作用。

2021 年，沙特阿美还在美国 (USA) 密歇根州与美国混凝土协会（ACI）联合成立了非金属建筑材料中心（NEx）， 该中心专注于建筑与工程领域的非金属材料开发和推广。

由于非金属材料所具有的特性，人们在家用电器、原油和天然气管道等大多数领域中逐渐使用这种材料来替代金属材料， 其中这种势头最明显的领域是：管道行业、电子设备、飞机、汽车、太阳能电池和电池板以及电池。

非金属材料制造商在萨勒曼国王能源园区“SPARK”拥有一个专用区域，这便于他们获得必要的原材料，满足整个中东和北非地区（MENA）非金属材料产品市场的高需求。

2019 年 4 月，美国公司国民油井华高（NOV）宣布在沙特阿拉伯开设其第一家工业工厂，专门制造非金属管道。 该公司是国际原油和天然气行业的技术、设备和服务提供商之一，在钻井、完井和生产方面提供支持。

2020 年 12 月，沙特阿美和贝克休斯公司宣布成立合资公司新型非金属解决方案制造公司，双方各持有该公司一半的股份，该公司将专注于开发和销售用于多个能源领域应用场景的各种非金属产品。这家公司的成立有利于进一步推动非金属材料生产的发展。

合资公司的成立落实了两家公司于 2019 年 7 月签署的谅解备忘录，目的是在非金属材料领域建立一个联合项目。 目前，双方正在积极推进在萨勒曼国王能源园区内建设合资公司的新设施。

沙特王国致力于拓展商业体系范畴，鼓励本土投资，并通过新设施创造就业机会，该设施是一项全新的创新业务，所属行业正处于发展阶段，前景光明。此次合作为这些工作提供了支持，与沙特 2030 愿景的目标不谋而合。