1. 熱塑性復(fù)合材料管道（TCP）

TCP管道可用于石油生產(chǎn)、注水、氣舉、化學(xué)品注入、甲醇（包括MEG）注入以及氫氣和二氧化碳輸送等可再生應(yīng)用。由于其耐腐蝕性、光滑的表面、重量輕、可纏繞和優(yōu)秀的現(xiàn)場操作性等特點(diǎn)，使其成為現(xiàn)場出油管、回油管、單井出油管、（準(zhǔn)）靜態(tài)立管和海洋風(fēng)電陣列管線等的最佳解決方案。

堅(jiān)硬的管道結(jié)構(gòu)不受腐蝕的影響，在腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的性能，并且運(yùn)行成本低，甚至根本沒有運(yùn)行成本。它的內(nèi)部有一個(gè)完全粘合的聚合物襯里，其光滑的表面確保了最佳的流動(dòng)性。TCP的熱性能明顯優(yōu)于鋼管，同時(shí)在管道兩端采用成熟的管道組裝配件機(jī)械式固定，簡單而牢固，可以在陸地或海上任何地方進(jìn)行裝配，此外外表面的專用涂層保證了其在海洋中的穩(wěn)定性。

圖1?TCP的鋪設(shè)

TCP管線可纏繞，具有成本效益的水平敷設(shè)和最低安裝成本。我們可以使用小型多用途船只安裝TCP管線，可降低30%或更多的安裝成本。此外，由于其耐腐蝕性，降低了防腐相關(guān)成本，如用泵輸送緩蝕劑、相關(guān)清理管線等成本。TCP的一個(gè)特殊優(yōu)勢是我們可以在海上終止管道。
TCP管線的一個(gè)另外一個(gè)特殊優(yōu)勢是，可以在海上終止管道。這為海上鋪設(shè)提供了極高的靈活性，并允許在沒有配件的情況下彎曲成J形管。這減少了J形管所需的尺寸和成本，這在海上平臺上沒有太多空間的棕地應(yīng)用中尤其有益。由于TCP的設(shè)計(jì)和材料選擇都符合每個(gè)項(xiàng)目的具體要求，確保給客戶提供高性價(jià)比的解決方案。TCP管線內(nèi)徑最大可達(dá)7.5英寸，工作壓力為121°C和689 bar（10000 psi）。

圖2 海洋平臺上使用TCP

2. 熱塑性復(fù)合材料管道（TCP）的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)
熱塑性復(fù)合材料管（TCP）以其簡單性而聞名。堅(jiān)硬的管壁由襯里、熱塑性復(fù)合增強(qiáng)層和外涂層組成，并熔接在一起，確保層與層之間的粘合與基材一樣牢固耐用。

圖3 TCP的結(jié)構(gòu)

圖4?TCP鏈接結(jié)構(gòu)

TCP是一種高性能、可纏繞的管道，與鋼相比，它耐腐蝕，降低了總安裝成本，整個(gè)碳足跡更少。其優(yōu)勢一目了然：

• 無腐蝕性和優(yōu)異的耐化學(xué)性，減少維護(hù)，避免使用緩蝕劑；

• 經(jīng)碳足跡認(rèn)證小，與鋼鐵相比，總足跡減少50%以上；

• 重量輕，降低運(yùn)輸成本；

• 可長時(shí)間纏繞，降低安裝成本；

• 光滑的內(nèi)壁可優(yōu)化流量，同時(shí)保持抗坍塌能力；

• 適用于二氧化碳和氫氣的運(yùn)輸，以及碳?xì)浠衔锖透鞣N化學(xué)品；

• 高內(nèi)壓額定值；

• 靈活性高；

• 與鋼管相比，U值較低。

3. TCP在碳捕獲、利用與封存（CCUS）上的應(yīng)用

碳捕獲、利用和儲存（CCUS）是實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)的主要方法之一。只要解決腐蝕問題，它可以相對快速地實(shí)現(xiàn)，而且性價(jià)比高：TCP作為一種耐腐蝕性管道，非常適合二氧化碳的傳輸，是一種極具潛力的管道解決方案。

圖5?TCP用于二氧化碳傳輸

• 它可從環(huán)境中去除大量二氧化碳；

• 施工周期短，效率高；

• 成本效益好。

二氧化碳的缺點(diǎn)是，特別是與海水結(jié)合時(shí)，它具有極強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)導(dǎo)致鋼材延性斷裂，而對于TCP來說，完全可以規(guī)避這些問題。

4. TCP在氫運(yùn)輸上的應(yīng)用
氫能，特別是綠氫，在能源轉(zhuǎn)型中具有巨大的前景：

• 燃燒時(shí)產(chǎn)生水，而不是二氧化碳；

• 它是一種可以儲存的能量載體；

• 它可用于難以電氣化的行業(yè)脫碳。

但是氫會(huì)在鋼管中引起一種叫做“氫脆”的現(xiàn)象，這對使用鋼進(jìn)行氫運(yùn)輸極具有挑戰(zhàn)性。而TCP恰恰避免了這個(gè)問題，非常適合于氫氣的運(yùn)輸：

• TCP對氫脆不敏感；

• TCP具有靈活性、易于安裝，為海上制氫的成本降低提供了最佳解決方案。

• 可大幅度降低碳足跡。
  

圖6?TCP用于氫氣傳輸

5. 成本比較
TCP管線與碳鋼在材料、安裝和一般項(xiàng)目成本（包括PME）的比較如下圖所示。本文以3km回接為例，TCP與碳鋼相比，成本降低了30%。

圖7?TCP與碳鋼的成本比較

6. TCP的現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)景

圖8 TCP出油管

圖9 TCP的海上鋪設(shè)作業(yè)（來源：前沿材料）

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