Что ждет вывод трубопроводов из эксплуатации и циркулярную экономику?

С учетом того, что в течение следующих 10 лет только в Великобритании и Норвегии будет выведено из эксплуатации 7500 км (4660 миль) трубопроводов, сейчас самое время изучить, как эти трубопроводы могут быть удалены и переработаны таким образом, чтобы свести к минимуму углеродный след и стимулировать повторное использование таких высококачественных стальных труб.

С момента своего основания в 2011 году это было основной миссией Decom Engineering — разработка инновационных решений для вывода из эксплуатации, оказывающих положительное воздействие на окружающую среду.

У этой проблемы есть два аспекта: сначала как демонтировать трубопроводы таким образом, чтобы это было рентабельно и приводило к минимальному ущербу, позволяя получить максимальный потенциал для повторного использования, а затем, что очень важно, найти эффективный способ их применения в другой области или переработки.

Чистый демонтаж

Одна из самых больших проблем, с которыми мы столкнулись при резке трубопроводов, — это эффективность устройства для резки под водой и возможность выполнения нескольких разрезов за одно развертывание.

Например, если используются гидравлические ножницы, это означает, что концы труб обжаты, что затрудняет осмотр, обеззараживание и повторное использование или переработку.

Именно необходимость найти решение этих проблем послужила толчком к разработке линейки бензопил Decom C1.

Эти однолезвийные фрезы оснащены лезвием с наконечником из карбида вольфрама (TCT), которое может проходить сквозь отложения и быстро (около 32 минут на 16 дюймов OD, 45 мм WT, материал класса L80) чистый срез трубопровода (см. Рисунок 1 ).

Используя этот метод, Decom может предложить решение, которым можно дистанционно управлять с помощью транспортного средства, крана или экскаватора и которое позволяет быстро и аккуратно разрезать трубопровод, в то время как универсальная система зажима позволяет легко перемещаться между различными размерами без необходимости смены оборудования. Кроме того, благодаря долговечности лезвия TCT можно сделать много разрезов до того, как потребуется переоснащение поверхности.

Если вокруг материала есть бетон или другие оболочки или материалы, которые нужно разрезать, то Decom имеет сменную режущую головку и двигатель, которые можно менять местами, и использует алмазный диск с вакуумной пайкой в ​​высокоскоростной установке с низким крутящим моментом. Это идеально, если бетон или шлангокабели в непосредственной близости от трубопровода нуждаются в удалении или ремонте во время завершения эксплуатации.

Когда выведенная из эксплуатации труба выходит чистыми отрезками, внутреннее зондирование и испытания для дезактивации могут продолжаться беспрепятственно, оставляя трубу с покрытием, с которой легко обращаться. Пила Decom обеспечивает этот чистый пропил, как показано на рис. 2, что делает осмотр проще и безопаснее.

Она также может разрезать ряд размеров с помощью одной установки и изменять размер, не выходя из воды (см. Рисунок 3 ).

К сожалению, все еще остается большая преграда — оригинальное покрытие трубы.

Удаление покрытия

По мере увеличения масштабов вывода из эксплуатации трубопровода вопрос о том, что делать с трубопроводом с покрытием, который отработал свой срок службы в земле или под водой, становится все более актуальным.

«Трубу с покрытием можно повторно использовать в качестве катка, но другие возможности для перепродажи очень ограничены. Таким образом, увеличение поставок труб представляет реальный риск того, что площадки вывода из эксплуатации будут переполнены списанными трубами. Поскольку трубы не могут быть эффективно переработаны с нанесенным покрытием из-за загрязнения технологического процесса, единственным жизнеспособным решением является удаление покрытия.

Компания Decom решила эту проблему, разработав систему удаления покрытия с трубы (см. Рис. 4 ), в которой используется холодный метод для удаления тройного слоя эпоксидной смолы, клея и полиэтилена, склеенной плавлением, без повреждения трубы.

В частности, машина имеет:

• Многоинструментальную станцию, обычно 3-8 инструментов, которая обрабатывает все трубы с покрытием диаметром от 10 до 152 см (от 4 до 60 дюймов) и длиной от 6 до 24 м (от 19 до 78 футов). Средняя скорость обработки составляет 70 кв. М (753 кв. Фута) в час.
• Систему сбора и удаления отходов с использованием бортовых конвейеров для отсасывания и сбора пыли для полиэтилена или полипропилена.
• Достигнутую поверхность трубы, которая остается на 100% чистой от всех покрытий и сварных швов, может быть испытана неразрушающим контролем (см. Рисунок 5 ).

Машина Decom может быть установлена ​​в любой точке мира, что ограничивает дополнительное перемещение выведенной из эксплуатации трубы, поскольку углеродный след от движущейся трубы в несколько раз больше, чем необходимо, намного превышает таковой от перемещения машины.

Повторное использование или переработка

В конце этого процесса очищаются стальные трубы, что позволяет повторно использовать трубопровод наиболее экономичным и экологически безопасным способом.

Например, трубопровод можно повторно испытать, а затем использовать для забивки свай в строительной отрасли (см. Рис. 6 ), что снизит затраты на строительство и выбросы углекислого газа, а также повысит доступность по сравнению с заказом новых стальных труб для строительства.

Использование излишков стали в строительных и инфраструктурных проектах может обеспечить огромную экономию выбросов углерода и стать ключевой частью «экономики замкнутого цикла». Компания Cleveland Steel из Великобритании подготовила отчет о независимом исследовании, в котором представлен сравнительный анализ воздействия на окружающую среду повторно используемых стальных труб с покрытием и их сравнительный анализ со стальными сварными трубами из первичной стали. [Ссылка 1]

Cleveland Steel обнаружили, что нет никаких технических, юридических или практических причин, по которым стальные трубы нельзя повторно использовать / перепрофилировать. За последние 40 лет эти продукты очень хорошо зарекомендовали себя там, где существуют рентабельные испытания для подтверждения свойств материала и прослеживаемости, поскольку это показывает, что они, по крайней мере, не хуже нового (основного) продукта.

Коммерческое обоснование

Коммерческое обоснование для покупателей трубы основано на сочетании факторов стоимости, нормативных требований и восприятия бренда.

В частности, на строительную отрасль оказывается растущее давление с целью повысить эффективность использования ресурсов, сократить количество отходов и снизить воздействие углерода на окружающую среду. В последнее время концепции циркулярной экономики продвигаются, особенно на уровне ЕС, с разработкой дорожной карты для поддержки перехода к ресурсоэффективной, низкоуглеродной европейской экономике. Увеличение повторного использования конструкционной стали будет поддерживать обе эти цели и стимулировать новые возможности для бизнеса в Великобритании, в частности, за счет замещения импорта стали.

Хотя цены на новую сталь и стальной лом нестабильны, анализ показывает, что разница в долгосрочной цене (2000–2016 гг.) между стоимостью стальных конструкций и лома в Великобритании составляет более 420 долларов США (300 фунтов стерлингов) за тонну. Это представляет собой потенциальную возможность получения прибыли за счет повторного использования конструкционной стали. Хотя дополнительные затраты (по сравнению с переработкой) будут понесены из демонтажа, тестирования, хранения, повторного изготовления и т. д., Повторное использование конструкционной стали может дать экономию затрат или, по крайней мере, обеспечить экономически осуществимую альтернативу использованию «новой» конструкционной стали. [Ссылка 2]

Важно отметить, что мы часто обнаруживаем, что излишки трубы от проектов, которые так и не попали в трубопровод и были понижены в рейтинге, могут с трудом найти новый дом. Эта труба также идеальна для удаления покрытия и может быть отличным способом возмещения затрат на трубу, которая остается неиспользованной по какой-либо причине.

Ссылки:
[1] Анализ жизненного цикла (LCA): восстановленные и отремонтированные стальные трубы с покрытием — Cleveland Steel & Tubes Ltd
[2] SCI P427 — Повторное использование конструкционной стали: оценка, испытания и принципы проектирования. Октябрь 2019. Издатель: SCI — Институт стальных конструкций.

Сведения об авторе:
Ник МакНалли — коммерческий директор Decom Engineering. За последние два года он углубился в сектор вывода из эксплуатации нефти и газа, чтобы понять, что нужно сделать, чтобы улучшить его положение для предприятий, операторов и окружающей среды.