Неметаллические материалы в Королевстве
Неметаллические материалы — это материалы, которые могут препятствовать коррозии металла и отличаются меньшим весом, долговечностью и экономичностью. Они существуют в газообразном, жидком или твердом состоянии. Эти материалы включают в себя как природные источники, такие как дерево, песок, глина, газы и такие элементы, как углерод, а также синтетические соединения, например полимеры, получаемые из нефти и газа.
Использование неметаллических материалов в Королевстве
Интеграция металлургии с полимерами, физической и неорганической химией, технологией стекла и керамики, а также физикой твердого тела и другими дисциплинами позволила материаловедению стать одной из самых обширных областей знаний. Эта конвергенция оказала значительное влияние на разработку новых материалов, необходимых для современных технологий и производств, а также на адаптацию составов существующих материалов к новым требованиям. Впоследствии традиционным материалам стали предпочитать неметаллические.
Компания Saudi Aramco взяла на себя инициативу по расширению производства неметаллических материалов. Применение таких материалов не было новинкой для компании, поскольку она уже внедрила неметаллические трубы на большинстве своих нефтегазовых объектов. Такие трубы также стали использоваться на всех предприятиях коммунального сектора.
Компания Saudi Aramco впервые применила армированные термопластичные трубы (RTP) в крупных масштабах в ходе расширения производства на проекте «Курайс». Это ознаменовало собой значительный прогресс в использовании этих материалов. После тщательных лабораторных и полевых испытаний на соответствие строгим внутренним стандартам компания установила 400 км неметаллических трубопроводов, заменив ими обычные трубопроводы из углеродистой стали.
Исследования подтвердили, что стоимость жизненного цикла RTP составляет до одной трети от стоимости труб из углеродистой стали. Это в первую очередь обусловлено отсутствием расходов на мониторинг коррозии. Кроме того, время монтажа RTP значительно отличается: на строительство ушло менее двух дней, в то время как прокладка труб из углеродистой стали обычно занимает стандартные 70 дней. Испытания также продемонстрировали преимущества армированных термопластичных труб с точки зрения безопасности, в том числе их меньший вес. Это облегчает транспортировку и монтаж, а также исключает необходимость таких операций, как сварка.
Стремление Saudi Aramco преобразовывать сырую нефть в высокоценные нефтехимические продукты в процессе, исключающем стадию переработки, является частью стратегии компании по освоению неметаллических материалов. Это связано с тем, что технология преобразования сырой нефти в химические продукты (C2C) может повысить уровень эффективности компании в производстве химических продуктов, необходимых предприятиям для производства других материалов
Решения на основе неметаллических материалов
Стратегический акцент на решениях на основе неметаллических материалов привел к расширению рабочего диапазона. Эти передовые материалы обладают такими преимуществами, как более низкая стоимость жизненного цикла, большая гибкость и долговечность, что благоприятно сказывается на таких отраслях, как, например, упаковочная, автомобильная, строительная и другие. Кроме того, углеродное волокно успешно применяется во многих отраслях промышленности. Оно не только заменило сталь в автомобильной промышленности, но и благодаря высокому соотношению прочности и веса стало повсеместно применяться во многих других областях, например лопастях ветряных турбин и композитных трубах, используемых в морских нефтяных скважинах.
Решения на основе неметаллических материалов, такие как усовершенствованные пластмассы, могут внести значительный вклад в уменьшение проблемы коррозии, распространенной в промышленности по всему миру. Затраты на борьбу с коррозией в мире оцениваются в 2,5 трлн долларов США, что сказывается на бизнесе, правительстве и обществе.
Научные центры неметаллических материалов
В ответ на проблемы, связанные с коррозией и потерями от нее в нефтегазовом секторе, был создан Центр неметаллических инноваций (NIC). Он был торжественно открыт компаниями TWI Limited, Saudi Aramco Technologies (AramcoTech) и Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) 9 сентября 2019 г. Этот исследовательский центр занимается разработкой инновационных неметаллических материалов и методов их применения в промышленности.
Центр расположен в штаб-квартире TWI в Кембридже, Англия. В сферу его деятельности также входит разработка новых технологий для неметаллических трубопроводов. Центр играет важную роль в разработке решений по использованию неметаллических материалов в различных отраслях промышленности.
В 2021 г. Saudi Aramco открыла Центр передового опыта по неметаллическим строительным материалам в строительном секторе (NEx) при Американском институте бетона (ACI), расположенном в штате Мичиган, США. Деятельность NEx направлена на расширение использования неметаллических строительных материалов в строительном секторе.
Расширение производства неметаллических материалов
Благодаря свойствам, которые отличают неметаллические материалы, их применение как альтернативы металлическим материалам растет с каждым днем, начиная от бытовой техники и заканчивая нефте- и газопроводами. Наиболее известные области применения этих материалов — это трубная промышленность, электронные устройства, аккумуляторы, самолеты и автомобили, а также солнечные элементы и панели.
Производители неметаллических материалов занимают специальный участок Энергетического парка им. короля Салмана (SPARK), что дает им доступ к необходимому сырью и обеспечивает высокий спрос на рынке неметаллических изделий во всем регионе Ближнего Востока и Северной Африки (MENA).
В апреле 2019 г. американская компания National Oilwell Varco (NOV) объявила о запуске своего первого промышленного предприятия в Королевстве, предназначенного для производства неметаллических труб. Varco является одним из поставщиков технологий, оборудования и услуг для международного нефтегазового сектора в области бурения, заканчивания скважин и нефтедобычи.
Локализация производства неметаллических материалов
Развитие производства неметаллических материалов ускорилось. Так, в декабре 2020 г. Saudi Aramco и Baker Hughes объявили о создании Novel Non-Metallic Solutions Manufacturing. Это равноправное совместное предприятие для разработки и продвижения на рынке широкого спектра неметаллических продуктов в целях их последующего использования во многих сферах энергетики.
Предприятие создано в рамках соглашения о намерениях, которое было подписано указанными компаниями в июле 2019 г. и направлено на запуск совместного проекта в области неметаллических материалов. В настоящее время ведутся работы по созданию нового объекта Novel в Энергетическом парке им. короля Салмана (SPARK).
Сотрудничество указанных компаний ведется в поддержку мероприятий Королевства по расширению сферы действия его коммерческой системы, стимулированию местных инвестиций и созданию рабочих мест на новом объекте, который считается инновационным предприятием перспективного развивающегося сектора, в соответствии с программой «Видение Саудовской Аравии 2030».