NKT's nye højstyrkestål bringer olierør ned på 2.000 meters dybde

Verdens oliefirmaer søger længere og længere ud på havet for at finde nye olie- og gasforekomster. Derfor er der brug for længere olierør, som skal være stærkere.

Danske NKT Flexibles er nu klar med 6- og 8-tommer-rør, som kan modstå det hydrostatiske tryk helt ned til 2.000 meter under havet.

Rørene er omkring 80 procent stærkere end NKT's normale olierør, som kan klare arbejdsdybder ned til 1.000 meter. De er udviklet af en fem ingeniører i et kontor på Aalborg Universitets Institut for Maskinteknik, hvor de fleste af ingeniørerne også er uddannet.

Forbedringerne af olierørene er opnået dels ved at bruge Duplex Stål, EN 1.4162, som er væsentligt stærkere end almindeligt 316L-rustfri stål, dels ved at forfine NKT's materialemodel for olierørene. Dermed har gruppen kunnet gå tættere til grænsen i designet af rørene.

»Jeg vil tro, at vi har opnået to tredjedele af forbedringen ved at benytte den ny ståltype og en tredjedel ved mere forfinede beregningsmetoder,« siger Jan Rytter, som leder udviklerholdet fra Aalborg.

Bedre beregning

NKT's folk har også måttet gå tættere på grænsen i deres beregninger, i forhold til de almindelige beregningsregler, som olierør bliver dimensioneret efter.

»Vi har forfinet designgrundlaget og taget flere faktorer ind i beregningen. Det har betydet, at vi har kunnet gå tættere til grænsen for designets styrke,« siger Jan Rytter.

Olierør består af en række rør, eller "lag", som ligger udenpå hinanden. Det inderste rør er opbygget af en række stålelementer, som griber ind i hinanden. Det sikrer, at røret kan bøjes, men samtidig giver det en styrke til at modstå det hydrostatiske tryk.

»Hidtil har vi betragtet det indvendige stålrør som et elementartilfælde på rør. Vi har altså baseret vores beregninger på, at det lag alene skulle modstå det hydrostatiske tryk. Men der ligger mange stållag udenom. De rør har en understøttende funktion overfor det indre rør, og den har vi inddraget i beregningen. Vi holder stadig nogenlunde samme sikkerhedsmargen som for 1.000 meter-rørene,« siger Jan Rytter.

Det har været en mental øvelse at udfordre indgroede designregler i virksomheden.

»Vi har nærmest skulle øve vold på os selv, fordi vi sådan set var på ulovligt område. Ren mentalt har det været en stor udfordring for hele projektteamet,« siger Jan Rytter.

Undervejs er prøver af rørene blevet grundigt testet i NKT's kollapstank i Brøndby samt på andre teststationer for at simulere betingelserne på havet.

Ny ståltype

NKT har til den nye rørtype valgt det forholdsvis nye Duplex stål EN 1.4162, også kaldet LDX 2101, fra finske Outokumpu frem for almindeligt austenitisk rustfrit stål 316L.

»LDX 2101 er væsentligt stærkere og har næsten lige så god korrosionsmodstand som austenitisk stål,« siger NKT Flexibles ledende ingeniør inden for stålmaterialer Jonas Gudme.

»Der er store fordele ved at have en stærkere ståltype. Konstruktionen kan blive lettere, og det mindsker kræfterne på armeringsrørene, som sidder udenpå,« siger Jonas Gudme.

Den ny ståltype er legeret med kvælstof.

»Det kræver en moderne legeringsteknologi,« siger Jonas Gudme.

Til gengæld er indholdet af nikkel begrænset, og det er heldigt, for prisen på nikkel er steget kraftigt, og det betyder, at den nye type stål er billigere end almindelig højstyrkestål.

»Den ny type er både billigere og stærkere, så det er jo til at få tårer i øjnene af,« siger Jonas Gudme.

Af samme grund er NKT efterhånden gået over til den ny type i alle virksomhedens rørtyper.

NKT Flexibles er begyndt at markedsføre de nye olierør og har forhandlinger med olievirksomheder om leverancer. Rørene mangler dog endnu en teknisk godkendelse fra Bureau Veritas, før de kan sælges.