Начинается...

ТМК: Трубные решения для энергетики будущего

ТМК: Трубные решения для энергетики будущего

Забота об экологии и борьба с климатическими изменениями требуют новых подходов к энергетике. Все больше внимания уделяется концепции энергоперехода – управляемого сокращения доли традиционных видов топлива на фоне развития альтернативной энергетики. Этот процесс повлечет за собой структурное изменение энергетической системы и промышленности.

По экспертным оценкам, до 2050 года доля мирового потребления углеводородов в общем глобальном энергобалансе может снизиться с 85% до 75%, а роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) будет возрастать. Тем не менее рост зеленых инвестиций будет дополнительно способствовать повышению значимости природного газа, при этом спрос на газ в среднесрочной перспективе не только не снизится, но и в отличие от других углеводородов будет расти. Это объясняется тем, что газ будет использоваться в том числе как сырье для газохимического производства и выработки водорода.

Хотя уже сейчас очевидно, что углеводороды по-прежнему останутся основным источником энергии, ожидается структурное перераспределение акцентов в энергетике и появление новых носителей. Эти изменения потребуют развития соответствующей инфраструктуры – прежде всего, трубных решений, которые будут сопровождать процесс энергогенерации. На этом фоне Трубная Металлургическая Компания (ТМК) анализирует новые возможности для бизнеса и определяет для себя ряд направлений, на которых будет востребована ее высокотехнологичная продукция в условиях энергоперехода.

Продукция ТМК для получения и транспортировки водорода представлена на ВЭФ-2021

Продукция ТМК для получения и транспортировки водорода представлена на ВЭФ-2021

«ТМК ориентируется на экологичную продукцию, которая поможет нашим потребителям добиваться поставленных целей на ESG-направлении и будет способствовать снижению воздействия на окружающую среду. Компания продолжит поставлять решения для парогазовой генерации, атомной энергетики, нефте- и газохимии, возобновляемых источников энергии. Мы развиваем продукцию для водородной энергетики и новых носителей на базе водорода, а также для производства таких видов топлива как «зеленый» аммиак, биодизель и биометан», – сказал заместитель директора по техническим продажам труб для инфраструктурных объектов ТМК Константин Беляев.

В компании отмечают, что в 2022 году до 15% всей продукции будет соответствовать целям энергоперехода. «Это решения, в первую очередь, для газовой и атомной промышленности, возобновляемых источников энергии и водородной энергетики», – отмечает Беляев.

Особое внимание в ТМК уделяют продукции для получения, транспортировки и хранения водорода. При этом в компании полагают, что водород будет скорее выполнять роль не топлива, а аккумулятора энергии, в том числе из возобновляемых источников. «Что касается высокой эффективности водорода, этот вопрос достаточно спорный. Если сравнивать в весовых показателях, то энергоэффективность водорода выше в 2,5 раза, чем у природного газа, но при этом и плотность водорода меньше, чем у метана, в 7,5 раз. С этой точки зрения водород не так привлекателен, как природный газ», – говорит Беляев.

Отработка технологии производства новой продукции в НТЦ ТМК в «Сколково»

Отработка технологии производства новой продукции в НТЦ ТМК в «Сколково»

При этом необходимо учитывать, что для использования водорода как энергоносителя необходимо создать новые материалы, которые будут устойчивыми к этому газу. «Повышение обезуглероженного слоя, высокая подвижность, проницающая способность, водородное охрупчивание сталей неблагоприятно влияет как на используемое оборудование, так и на трубную продукцию. Диффузия водорода в твердый металл может происходить при определенных условиях эксплуатации к возникновению трещин, изменению механических характеристик высокопрочных сталей и к последующему разрушению трубопроводов и оборудования. Все это требует создания материалов с новыми свойствами», – отмечает представитель ТМК.

По словам директора по научной работе ТМК, руководителя Научно-технического центра (НТЦ) ТМК в «Сколково» Игоря Пышминцева, «водородная хрупкость – явление знакомое». «С ним умели работать, но в прежних условиях. Создаваемая сегодня водородная энергетика предполагает выход на новый уровень», – говорит ученый.

Поэтому сегодня ТМК разрабатывает новые высокопрочные, коррозионностойкие материалы, применимые в работе с водородом, а также специальные резьбовые соединения. Эту работу ТМК проводит в своем НТЦ, где созданы все условия для проектирования и тестирования инновационной трубной продукции. В R&D-центре ТМК установлено уникальное оборудование для воспроизведения условий эксплуатации трубы при воздействии высоких температур, высокого давления, термических циклов.

ТМК представила трубы для водородной энергетики на выставке ИННОПРОМ-2021

ТМК представила трубы для водородной энергетики на выставке ИННОПРОМ-2021

Новые продукты, созданные ТМК, найдут свое применение на разных технологических этапах производства, транспортировки и хранения водорода. Компания разрабатывает решения для «голубого» водорода, получаемого из природного газа с последующей утилизацией попутного СО2, «желтого», получаемого с использованием энергии атомных реакторов, и «зеленого», вырабатываемого путем электролиза с использованием энергии из возобновляемых источников. Для этого в компании проводятся соответствующие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР).

Еще одно направление исследований ТМК – выбор технических решений для проектов по транспортировке и хранению СО2. Это направление также отчасти связано с водородной энергетикой, поскольку при производстве «голубого» водорода потребуется инфраструктура для хранения попутно получаемого в процессе риформинга углекислого газа. Но сфера применения такой продукции гораздо шире – в последние 2-3 года в России наблюдается всплеск интереса к данному вопросу, и крупнейшие российские нефтяные компании активно разрабатывают проекты по утилизации углекислого газа (CCUS-проекты): создают новые эффективные математические модели процесса захоронения, фильтрации газа и его вытеснения в подземных газохранилищах, бурят новые опытные скважины, подбирают необходимое наземное оборудование, компонуют скважинную сборку, в том числе выбирают материальное исполнение коррозионностойких труб.

Уникальные испытательные стенды в НТЦ ТМК в «Сколково»

Уникальные испытательные стенды в НТЦ ТМК в «Сколково»

В рамках этой работы ТМК разрабатывает и испытывает специальные коррозионностойкие марки сталей и трубную продукцию, необходимую для освоения новых методов закачки СО2 в пласт. Для этого в компании задействованы два крупных исследовательских центра – Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности (РусНИТИ) в Челябинске и НТЦ в «Сколково». На базе научных центров проводятся уникальные испытания материалов труб с моделированием пластовых условий заказчика.

«Мы проводим испытания сталей на сульфидное растрескивание под напряжением, водородное растрескивание, стойкость к различным видам коррозии. В нашем распоряжении находится уникальное оборудование, которое позволяет моделировать процессы эксплуатации, проводить испытания как в сероводороде, так и в углекислом газе, в том числе в его сверхкритическом состоянии, а также испытания на смешанную коррозию: углекислый газ плюс сероводород», – говорит заведующий лабораторией защиты от коррозии и эксплуатационной надежности НТЦ ТМК Евгений Харламов.

На рынке результаты работы по водородной и СО2-тематике будут представлены новым семейством трубных продуктов.

«Сегодня мы создаем новые линейки трубной продукции для водородной энергетики – Sputnik H и Sputnik C. Sputnik H будет включать трубы для получения и распределения, транспортировки и хранения водорода. Sputnik C – это продукция для объектов улавливания и распределения, транспортировки и хранения СО2», – сообщил Константин Беляев.

Исследование структуры металлов в НТЦ ТМК в «Сколково»

Исследование структуры металлов в НТЦ ТМК в «Сколково»

В настоящий момент идет завершающая стадия испытаний линейных труб для транспортировки водорода.

«Образцы труб тестируются при высоком давлении и различных температурах, проводятся механические испытания. Полномасштабные испытания завершатся во 2 квартале этого года. Предварительные результаты испытаний многообещающие, и мы ожидаем, что отчет по итогам тестирования подтвердит соответствие наших труб международному стандарту для водородных трубопроводов и их способность выдерживать давление более 200 атмосфер», – сказал Беляев.

Новые продукты производятся с учетом требований международных стандартов для водородных трубопроводов. В России нормативно-техническая база для производства продуктов для водорода находится в стадии разработки. Чтобы устранить этот пробел, ТМК во взаимодействии с Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны» и Техническим комитетом 029 «Водородные технологии» участвует в разработке нормативных документов: на сварные и бесшовные трубы и соединительные детали для водородных трубопроводов и на баллоны для хранения водорода под высоким давлением (до 400 атмосфер). Вместе с выводом на рынок новых продуктов эта работа станет масштабным ответом компании на грядущие перемены на рынке энергоносителей.

«Мы понимаем, что противодействие изменениям климата продолжит быть актуальным, и как экологически ответственная компания поддерживаем эту тенденцию. Поэтому ТМК ведет комплексную работу по развитию продуктов для энергетического перехода, в том числе – инновационных решений для водородной энергетики. Благодаря уникальной научно-технической и производственной базе мы обеспечим весь цикл создания такой продукции, а также активно взаимодействуем с партнерами из топливно-энергетического комплекса, чтобы содействовать реализации их целей в этой повестке», – сказал первый заместитель генерального директора ТМК по операционной деятельности и развитию Сергей Чикалов.

Статья в формате pdf →

 

101000, Москва,
ул. Покровка,
д. 40, стр. 2а
☎ +7 (495) 775-76-00
tmk@tmk-group.com
www.tmk-group.ru


Читайте также:

ВЫПУСК 2/2022



Читать онлайн