فهرست محتوا
- خلاصه اجرایی و چشمانداز ۲۰۲۵
- اندازه بازار، پیشبینیهای رشد و روندهای منطقهای (۲۰۲۵–۲۰۳۰)
- بازیگران کلیدی و چشمانداز رقابتی (با استناد به وبسایتهای شرکتها)
- نوآوریهای فناوری که جریانات زیرآبی را شکل میدهند
- مواد و پیشرفتهای تولید برای افزایش قابلیت اطمینان
- پایداری: ابتکارات مهندسی کمکربن و سبز
- بروزرسانی مقررات و استانداردها (با استناد به نهادهای صنعتی)
- چالشها: آبهای عمیق، محیطهای سخت و کاهش ریسک
- سرمایهگذاری، ادغام و تملک و روندهای همکاری
- فرصتهای آینده و توصیههای استراتژیک برای ذینفعان
- منابع و مراجع
خلاصه اجرایی و چشمانداز ۲۰۲۵
بخش مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی در سال ۲۰۲۵ با فعالیت و نوآوری قابل توجهی پیشبینی میشود، زیرا اپراتورهای انرژی دریایی به اولویت دادن به ارتباطات قوی، قابلیت اطمینان و کارایی در حوزههای زیرآبی increasingly complex ادامه میدهند. جریانات زیرآبی—مونتاژهای اساسی که قدرت، کنترل و خطوط تزریق شیمیایی را بین تأسیسات سطحی و تجهیزات زیرآبی منتقل میکنند—مرکز توسعه میادین نفت و گاز جدید و همچنین پروژههای جدید انرژی تجدیدپذیر دریایی هستند.
در سال ۲۰۲۵، پروژههای کلیدی جهانی دریایی باعث افزایش تقاضا برای راهحلهای پیشرفته جریانات میشوند. اپراتورها در مناطق آبهای عمیق، مانند دریای شمال، برزیل و غرب آفریقا، جریانات بلندتر و با ظرفیت بالاتر را مشخص میکنند که قادر به پشتیبانی از فواصل بازگشت بیشتر، ولتاژهای عملیاتی بالاتر و سیستمهای پایش پیچیدهتری هستند. تولیدکنندگان اصلی مانند Nexans و Aquaterra Energy از سرمایهگذاری در قابلیتهای تولید جدید خبر دادهاند تا این نیازها را تامین کنند، از جمله افزایش ادغام فیبر نوری و طراحیهای کنترل-قدرت ترکیبی.
تمرکز مهندسی در سال ۲۰۲۵ به سمت دیجیتالیسازی، بهینهسازی چرخه حیات و پایداری تغییر میکند. ادغام فناوریهای پایش در زمان واقعی—مانند حسگرهای دمای توزیع شده و انتقال دادههای فیبر نوری—در پروژههای جدید جریانات استاندارد میشود و امکان نگهداری پیشبینانه و مدیریت یکپارچگی داراییها را فراهم میآورد. به عنوان مثال، TechnipFMC از استقرار جریانات دیجیتالEnabled در بازگشتهای زیرآبی اخیر خبر داده که پایش از راه دور و بهینهسازی عملکرد را پشتیبانی میکند.
انتخاب مواد و فرآیندهای تولید نیز در حال تحول است تا با نیازهای زیستمحیطی و عملیاتی سختگیرانه مطابقت داشته باشد. نوآوریها در لایههای آرمور ترموپلاستیکی و کامپوزیتی وزن را کاهش داده و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود میبخشند، در حالی که تکنیکهای پیشرفته جوش لوله فولادی قابلیت اطمینان را برای برنامههای فوقالعاده عمیق افزایش میدهند. NOV Inc. و Aibel از جمله تأمینکنندگان هستند که در تحقیق و توسعه برای توسعه فناوریهای نسل بعدی جریانات adapted to harsh و remote environments سرمایهگذاری میکنند.
با نگاهی به جلو، انتظار میرود که این بخش از افزایش تأسیسات پروژههای دریایی بهرهبرداری کند زیرا بازارهای انرژی تثبیت میشوند و انتقال به انرژی کمکربن تسریع میشود. بازار مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی تحت تأثیر تقاضای مداوم برای عمر طولانیتر میدان، کاراییهای هزینهای از طریق دیجیتالیسازی و نیاز به راهحلهای زیستمحیطی مقاوم شکل میگیرد. رهبران صنعتی برای رشد در حال موقعیتیابی هستند و با گسترش آثار تولید و پیشرفت نوآوریهای دیجیتال و مواد، اطمینان میدهند که جریانات زیرآبی همچنان یک دلیل مهم در زیرساختهای انرژی دریایی تا سال ۲۰۲۵ و بعد از آن باقی بمانند.
اندازه بازار، پیشبینیهای رشد و روندهای منطقهای (۲۰۲۵–۲۰۳۰)
بازار جهانی مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی در حال ورود به دورانی از رشد پایدار از سال ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰ است که ناشی از افزایش اکتشاف نفت و گاز دریایی، توسعه میادین آبهای عمیق و ظهور پروژههای جدید انتقال انرژی است. از سال ۲۰۲۵، اپراتورهای پیشرو و تولیدکنندگان از وجود backlogای قوی و اعطای قراردادها خبر میدهند، به ویژه در مناطقی مانند آمریکای جنوبی (بهخصوص برزیل)، غرب آفریقا و دریای شمال. شرکتهایی مانند TechnipFMC، Aker Solutions و Nexans قراردادهای عمدهای را تأمین کرده و در پاسخ به تقاضای پیشبینی شده ظرفیت تولید خود را گسترش میدهند.
اندازه بازار سیستمهای جریانات زیرآبی پیشبینی میشود که با نرخ رشد سالانه ترکیبی (CAGR) در میانه تا بالا قرار گیرد. این گسترش تحت تأثیر سرمایهگذاریهای مداوم از شرکتهای ملی نفت و سوپرماژور است که فعالیتهای پروژه اخیر در میادین برزیل پیشنمک و حوضه گویان-سورینام به عنوان موتورهای اصلی رشد عمل میکنند. TechnipFMC از تأمین قراردادهای چند صد میلیون دلاری برای مهندسی یکپارچه، تامین، ساخت و نصب (EPCI) جریانات در پروژههای فوقالعاده عمیق خبر داده است که انعکاسدهنده یک خط لوله پروژه سالم تا نیمه دومی از دهه است.
از نظر منطقهای، پیشبینی میشود آمریکای لاتین بزرگترین بازار برای سیستمهای جریانات زیرآبی باقی بماند، زیرا پتروbras و شرکای آن به ادامه تأسیس پروژههای FPSO و زیرآبی جدید در سواحل برزیل ادامه میدهند. در غرب آفریقا، اپراتورهایی مانند Subsea 7 از تجدید فعالیتهای توسعه سبز و بازگشتهای زیرآبی جدید حمایت میکنند و از فناوریهای جدید جریانات بهینهشده برای فاصلههای طولانیتر و شرایط سخت استفاده میکنند. در همین حال، دریای شمال شاهد بروز تغییرات در میادین قدیمی و پروژههای انتقال انرژی است، از جمله برقرسانی به سکوهای دریایی با استفاده از جریانات قدرت، که از طرف تامینکنندگانی مانند Nexans ترویج میشود.
- آمریکای لاتین: تأیید پروژههای عمیقتر و سرمایهگذاریهای زیرآبی تسریع یافته است.
- غرب آفریقا: فعالیتهای از نو با کشفیات جدید و توسعه میادین تجدید شده است.
- دریای شمال: انتقال انرژی و برقرسانی به سکوها باعث راه حلهای نوآورانه برای جریانات میشود.
از سال ۲۰۲۵ به بعد، بازار سیستمهای جریانات زیرآبی همچنین تحت تأثیر روندهای فناوری مانند پایش دیجیتال، جریانات فیبر نوری ترکیبی و طراحیهای مدولار برای استقرار سریعتر قرار خواهد گرفت. پیشبینی چشمانداز مثبت است و تمامی تولیدکنندگان بزرگ گزارشهای بزرگی از سفارشات دارند و خط لولهای قوی از پروژهها به سال ۲۰۳۰ و بعد از آن ادامه مییابد (TechnipFMC، Nexans، Aker Solutions).
بازیگران کلیدی و چشمانداز رقابتی (با استناد به وبسایتهای شرکتها)
بخش مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی با وجود چند رهبر جهانی و شرکتهای تخصصی مشخص میشود که هر کدام فناوریهای پیشرفته و تخصص پروژه را به توسعههای نفت و گاز دریایی اضافه میکنند. تا سال ۲۰۲۵، چشمانداز رقابتی با تمرکز بر کاربردهای آبهای عمیقتر، ادغام دیجیتال و توانایی ارائه راهحلهای جریانی قوی و بلند برای محیطهای زیرآبی پیچیدهتر مشخص میشود.
در میان بازیگران کلیدی، TechnipFMC همچنان یک نیروی غالب باقی میماند و از رویکرد یکپارچه خود در مهندسی و تولید زیرآبی بهره میبرد. تواناییهای این شرکت شامل طراحی، تولید و نصب جریانات استاتیک و دینامیک میشود و دارای آثار تولیدی قابل توجهی در انگلستان، برزیل و مالزی است. فناوریهای انحصاری TechnipFMC و جوایز پروژه اخیر—مانند قراردادهای تأمین مقیاس بزرگ برای میادین نفتی غرب آفریقا و برزیل—نشاندهنده رهبری این شرکت در ارائه سیستمهای جریانی سفارشی برای پروژههای چالشبرانگیز است.
یک رقیب عمده دیگر، Nexans، با ادامه گسترش سهم بازار خود با راهحلهای پیشرفته کابل زیرآبی و جریانی به رشد خود ادامه میدهد. Nexans دارای سایتهای تولید عمدهای در نروژ و هالدن نروژ است و به خاطر نوآوریهای خود در جریانات ولتاژ بالا و فیبر نوری شناخته شده است. در سالهای اخیر، Nexans قراردادهایی برای بستههای جریانی کل چرخه در دریای شمال و خلیج مکزیک به دست آورده است که بر روی دیجیتالیسازی، پایش دارایی و مدیریت بهینهسازی چرخه حیات تمرکز دارد.
Aibel، در حالی که به طور سنتی بر قراردادهای EPC متمرکز بوده است، با ارائه راهحلهای یکپارچه برای بازگشتهای زیرآبی و توسعه میادین، آثار خود را در بازار سیستمهای جریانی افزایش داده است. تیمهای مهندسی آنها با اپراتورهای همکاری نزدیکی دارند تا مسیرهای جریانی، نصب و مدیریت رابط را برای میادین جدید و بالغ سفارشیسازی کنند، به ویژه در قفسه قاره نروژ.
علاوه بر این، Baker Hughes در فناوریهای جریانی کامپوزیتی و ترکیبی نوآوری میکند و به دنبال کاهش وزن و افزایش سازگاری شیمیایی برای برنامههای فوقالعاده عمیق است. همکاریها با شرکتهای بزرگ نفت و سرمایهگذاریها در سیستمهای پایش هوشمند موفقیت Baker Hughes را به عنوان یک رهبر فناوری در ارتباط زیرآبی و قابلیت اطمینان قرار دادهاند.
سایر مشارکتکنندگان قابل توجه شامل Prysmian Group هستند که دارای پورتفولیوی روزافزونی از جریانات عمیق و لولههای انعطافپذیر است، و همچنین Subsea7، یک پیمانکار برتر در ساخت و نصب زیرآبی با مهندسی داخلی استراتژیهای نصب و اتصالات جریانی است.
با نگاهی به جلو، انتظار میرود که این بخش بسیار رقابتی باقی بماند، با سرمایهگذاریهای مداوم در دیجیتالیسازی، طراحی مدولار و پایداری، زیرا اپراتورها تقاضای بیشتری برای قابلیت اطمینان و کاهش ردپای کربن برای توسعههای جدید زیرآبی دارند.
نوآوریهای فناوری که جریانات زیرآبی را شکل میدهند
حوزه مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی شاهد افزایش نوآوریهای فناوری است زیرا بخش انرژی دریایی به میدانهای عمیقتر، محیطهای سختتر و ادغام زیرساختهای انرژی تجدیدپذیر سازگار میشود. در سال ۲۰۲۵ و سالهای آینده، چندین پیشرفت کلیدی طراحی، تولید و استقرار جریانات زیرآبی را شکل میدهند.
یک روند عمده توسعه و استقرار جریانات ترکیبی و تمام برقی است. سیستمهای هیدرولیکی سنتی به طور فزایندهای با راهحلهای الکتریکی و فیبر نوری جایگزین یا مکمل میشوند و اندازه و پیچیدگی جریانات را کاهش داده و قابلیتهای کنترل و پایش را افزایش میدهند. شرکتهایی مانند Nexans و Subsea 7 طراحیهای پیشرفته جریانات را معرفی کردهاند که دارای هستههای قدرت با ولتاژ بالا، مواد کامپوزیتی و فیبر نوری جاسازیشده برای انتقال داده در زمان واقعی و تشخیص سیستم هستند.
نوآوری در مواد نیز یکی دیگر از نکات کانونی است. پذیرش لولههای کامپوزیت ترموپلاستیکی (TCP) و آلیاژهای مقاوم به خوردگی باعث تولید جریانات سبکتر، انعطافپذیرتر و با دوام بیشتر میشود. این مواد طول عمر عملیاتی را افزایش میدهند و هزینههای نصب را کاهش میدهند، به ویژه در پروژههای فوقالعاده عمیق. Aker Solutions و NOV اخیراً پروژههایی را برجسته کردهاند که در آنها از پلیمرهای پیشرفته و جریانات لوله فولادی برای تحمل فشارهای بالاتر از ۳۰۰۰ متر عمق آب طراحی شدهاند.
دیجیتالیسازی و پایش از راه دور در مرحله طراحی گنجانده میشود. حسگرهای پیشرفته و حسگرهای فیبر نوری توزیعشده که درون جریانات جاسازی میشوند، بازخورد مستمری در مورد دما، فشار و یکپارچگی فراهم میکنند و امکان نگهداری پیشبینانه و کاهش زمان خاموشی را ممکن میسازند. Prysmian Group در حال سرمایهگذاری در فناوریهای جریانی “هوشمند” است که مدیریت داراییهای زمان واقعی را تسهیل میکند و نیاز فزاینده به دوقلوهای دیجیتال در عملیات زیرآبی را پشتیبانی میکند.
در نهایت، انتقال انرژی بر مهندسی جریانات تأثیر میگذارد. گسترش سریع انرژی باد دریایی و مراکز قدرت زیرآبی باعث افزایش تقاضا برای جریانات قدرت و ارتباط با ظرفیت بالا میشود که قادر به ادغام با سیستمهای نفت و گاز و انرژی تجدیدپذیر باشند. شرکتهایی مانند Nexans قراردادهایی برای جریانات قدرت ترکیبی که مزارع بادی دریایی و سکوهای نفتی را به هم متصل میکند تأمین کردهاند و اهداف برقرسانی و کربنزدایی را پشتیبانی میکنند.
با نگاهی به جلو، انتظار میرود که بخش جریانات زیرآبی از ادامه سرمایهگذاری در علم مواد، ادغام دیجیتال و همکاری میان صنعتی بهرهمند شود و اطمینان حاصل کند که راهحلهای مهندسی برای یک چشمانداز در حال تغییر در دریای آزاد مناسب باقی بمانند.
مواد و پیشرفتهای تولید برای افزایش قابلیت اطمینان
سیستمهای جریانات زیرآبی زیرساختهای حیاتی در صنعت نفت و گاز دریایی و بخش انرژی تجدیدپذیر دریایی به سرعت در حال گسترش هستند و قدرت، کنترل و ارتباطات را بین تأسیسات سطحی و تجهیزات زیرآبی فراهم میکنند. قابلیت اطمینان این سیستمهای پیچیده به طور بنیادی با پیشرفتها در مواد و فرآیندهای تولید مرتبط است. تا سال ۲۰۲۵، اپراتورها و تولیدکنندگان به نوآوری در پاسخ به محیطهای زیرآبی به طور فزایندهای دشوار، توسعههای آبهای عمیق و نیاز به عمر خدمات بیشتر اولویت میدهند.
یک روند مهم ادغام مواد پیشرفته و ترموپلاستیک برای پوشش و عایق جریانات است. این مواد در مقایسه با مواد سنتی مقاومت فوقالعادهای در برابر هیدرولیز، تخریب شیمیایی و خستگی مکانیکی ارائه میدهند و بدین ترتیب خطر شکست در پیادهسازی بلندمدت را کاهش میدهند. شرکتهایی مانند Nexans و NKT در حال استفاده از مواد جدید پلیاتلن متقاطع (XLPE) و مخلوطهای پلیاتلن با چگالی بالا (HDPE) برای افزایش دوام اجزای الکتریکی و فیبر نوری در جریانات هستند.
آلیاژهای مقاوم به خوردگی (CRAs)، از جمله فولادهای زنگنزن سوپر دوپلکس و آلیاژهای مبتنی بر نیکل، همچنان استاندارد لولهها و سیمهای آرمور هستند، به ویژه برای میادین با فشار و دمای بالا (HPHT) و خدمات ترش. Aker Solutions و Prysmian Group گزارش میدهند که افزایش استفاده از لولههای جوشخورده استیل سوپر دوپلکس که مقاومت و استحکام بیشتری را ارائه میدهد، صورت گرفته است و بدین ترتیب اجازه میدهد تا جریانات در عمقهای آبی بیش از ۳۰۰۰ متر به خوبی عمل کنند.
در جبهه تولید، تغییر به سمت تولید مداوم و تکنولوژیهای کابلگذاری دقیق در حال کاهش عیوب تولید و تضمین سازگاری بیشتر در طول جریانات بلند است. جوشکاری خودکار و آزمایش بدون تخریب (NDT) در زمان واقعی در طول تولید—رویکردهایی که توسط Oceaneering International به مقیاس در آمدهاند—کیفیت را افزایش داده و زمانهای تحویل را کاهش میدهند.
با نگاهی به جلو، دیجیتالیسازی و استفاده از خطوط فیبر نوری جاسازی شده برای پایش سلامت در زمان واقعی از سال ۲۰۲۷ به ویژگیهای استاندارد برای پروژههای جدید جریانات تبدیل خواهد شد. این فناوریها هشدارهای زودهنگام از تخریب عایق، نفوذ رطوبت یا آسیب مکانیکی را فراهم خواهند کرد و بدین ترتیب امکان نگهداری پیشبینانه را فراهم کرده و زمان خاموشی بدون برنامه را برای اپراتورها کاهش میدهند (Nexans). در حالی که پروژههای دریایی به سمت محیطهای عمیقتر و دشوارتر حرکت میکنند، همکاری مداوم بین دانشمندان مواد، مهندسان و تولیدکنندگان برای ارائه نسل بعدی سیستمهای جریانی زیرآبی با قابلیت اطمینان بالا ضروری خواهد بود.
پایداری: ابتکارات مهندسی کمکربن و سبز
مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی به طور فزایندهای با اهداف پایداری و کمکربن همسو میشود در حالی که بخش انرژی دریایی به الزامات اقلیمی و اهداف جهانی صفر کربن سازگار میشود. در سال ۲۰۲۵، صنعت شاهد افزایش ابتکاراتی است که هدف آن کاهش کربن در مراحل تولید و عملیاتی سیستمهای جریانی است. تولیدکنندگان پیشرو در حال سرمایهگذاری در توسعه مواد کامپوزیتی سبکتر و با دوامتر برای کاهش ردپای کربن مرتبط با آرمورهای فولادی سنتی و برای افزایش عمر محصولات جریانی هستند. به عنوان مثال، Nexans به طور فعال در حال توسعه طراحیهای پیشرفته جریانات ترموپلاستیکی و ترکیبی است که وزن کل را کاهش میدهد، انرژی مورد نیاز برای نصب را کاهش میدهد و فرکانس مداخله زیرآبی را کاهش میدهد.
علاوه بر این، دیجیتالیسازی و سیستمهای پایش وضعیت در حال ادغام در مهندسی جریانات هستند که امکان نگهداری پیشبینانه را فراهم میکند و از پیادهسازی کشتیهای پشتیبانی کاسته و مستقیماً از آلودگی ناشی از کشتیهای پشتیبانی میکاهد. Aker Solutions از فناوری دوقلوی دیجیتال برای بهینهسازی عملیات و نگهداری شبکههای توزیع زیرآبی بهره میبرد و بدین ترتیب زمان خاموشی را کاهش میدهد و عملیات میدانی انرژیبر را پشتیبانی میکند.
انتقال انرژی همچنین پروژههای جریانات زیرآبی را به سمت پشتیبانی از انرژیهای تجدیدپذیر دریایی هدایت میکند، به ویژه پروژههای بادی شناور و هیدروژن سبز. در سال ۲۰۲۵، تولیدکنندگانی مانند Prysmian Group در حال طراحی جریانات به طور خاص برای میادین ترکیبی هستند، از جمله کابلهای قدرت دینامیک که قادر به تحمل شرایط دشوار سکوهای بادی شناور بوده و ادغام انتقال قدرت با خطوط کنترل و تزریق شیمیایی برای کاربردهای چند منظوره را ممکن میسازند.
- اصول اقتصاد دایرهای در حال جذب توجه هستند، با ابتکاراتی برای بازیابی و بازیافت پلیمرها و فلزات از سیستمهای جریانی خارجشده. Nexans متعهد به افزایش محتوای بازیافتی در محصولات کابل خود و کاهش زبالهها در تمام چرخه عمر محصولات شده است.
- کاهش کربن در زنجیره تأمین یکی از اولویتهای اصلی برای سالهای ۲۰۲۵ تا ۲۰۲۷ است. شرکتها به تأمین محلی و لجستیک کمکربن اهمیت میدهند، که از طریق تلاشهای Aker Solutions برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای با همکاری با تأمینکنندگان و شرکای لجستیکی خود مشهود است.
با نگاهی به آینده، چشمانداز مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی به نوآوریهای مستمر در علم مواد، راهحلهای دیجیتال و ادغام سیستمها ملحق میشود. با تنگتر شدن چارچوبهای قانونی و تقاضای مشتریان برای راهحلهای سبزتر، انتظار میرود که این بخش سرعت پذیرش روشها و فناوریهای کمکربن را افزایش دهد و نقش محوری خود را در enabling زیرساختهای انرژی دریایی پایدار تقویت کند.
بروزرسانی مقررات و استانداردها (با استناد به نهادهای صنعتی)
چشمانداز مقررات حاکم بر مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی در سال ۲۰۲۵ همچنان در حال تحول است و نهادهای صنعتی تمرکز خود را بر روی قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد زیستمحیطی افزایش میدهند. سازمان بینالمللی استانداردسازی (ISO) به طور خاص مؤثر باقی مانده است، به ویژه با ادامه لحاظ و بازبینی دورهای ISO 13628 و ISO 13628-5، که استانداردهای مهندسی برای سیستمهای تولید زیرآبی و بهطور خاص برای جریانات کنترل را تعیین میکند. این استانداردها تحت ارزیابی مداوم هستند و اصلاحات اخیر بهبود پروتکلهای آزمایش و عملکرد مواد را به منظور پاسخگویی به نیازهای عمیقتر و محیطهای سختتر مورد توجه قرار داده است (سازمان بینالمللی استانداردسازی).
انجمن بینالمللی تولیدکنندگان نفت و گاز (IOGP) به طور فعال با اپراتورها و تولیدکنندگان همکاری میکند تا راهنماهای مربوط به یکپارچگی تجهیزات زیرآبی و مدیریت چرخه حیات را بهروز کند. کمیته زیرآبی (Subsea Committee) IOGP در سالهای ۲۰۲۴ و اوایل ۲۰۲۵، بهترین شیوههای جدیدی برای صلاحیت و استقرار جریانات منتشر کرده است که نشاندهنده درسهای آموختهشده از پروژههای اخیر در آبهای عمیق است (انجمن بینالمللی تولیدکنندگان نفت و گاز). این شیوهها تأکید زیادی بر روشهای بهبود یافته ارزیابی ریسک و پایش دیجیتال دارد که از ایمنی و کارآمدی عملیاتی حمایت میکنند.
در عرصه منطقهای، مؤسسه نفت آمریکا (API) همچنان در حال بازبینی API 17E است که طراحی، تولید و آزمایش جریانات زیرآبی را مدیریت میکند. پیشبینی میشود که ویرایش ۲۰۲۵ به مواد جدید، به ویژه کامپوزیتهای ترموپلاستیک پیشرفته، و افزایش اتوماسیون در فرآیندهای تولید و تضمین کیفیت پرداخته شود (مؤسسه نفت آمریکا). به طور همزمان، اداره نفت نروژ (NPD) و نهاد نظارتی محیطزیست و بهداشت دریایی بریتانیا (OPRED) در حال اجرای الزامات سختگیرانهتری در زمینه محیطزیست و قابلیت اطمینان برای تأسیسات دریایی هستند و به پذیرش گستردهتر رژیمهای آزمون صلاحیت قوی و پروتکلهای مستند روشن کمک میکنند (اداره نفت نروژ؛ نهاد نظارتی محیطزیست و بهداشت دریایی بریتانیا).
با نگاهی به جلو، یک روند قانونی کلیدی ادغام فناوریهای دوقلوی دیجیتال و پایش وضعیت در زمان واقعی در چارچوبهای تطبیق است. چند نهاد صنعتی در حال آزمایش ابتکاراتی برای ادغام الزامات مدیریت دارایی دیجیتال در استانداردها هستند که هدف آن بهبود ردیابی و نگهداری پیشبینانه در تمام چرخه عمر جریانات است. این تحول احتمالاً در بهروزرسانیهای استانداردهایی که در چند سال آینده پیشبینی میشود، رسمیتر خواهد شد و بازتاب دهنده تغییرات بخش به سمت دیجیتالیسازی و مدیریت ریسک پیشگیرانه خواهد بود.
چالشها: آبهای عمیق، محیطهای سخت و کاهش ریسک
مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی با چالشهای فزایندهای روبروست زیرا بخش انرژی دریایی در حال گسترش به آبهای عمیقتر و محیطهای سختتر است. در سال ۲۰۲۵، اپراتورها به طور فزایندهای سعی در هدفگذاری میادین فوقالعاده عمیق دارند که اغلب عمق آنها بیش از ۲۰۰۰ متر است، جایی که فشارهای هیدرواستاتیک شدید، دماهای پایین و شرایط متغیر بستر دریا، تقاضاهایی بدون سابقه را برای طراحی، مواد و روشهای نصب جریانات ایجاد میکند.
یک چالش اساسی تضمین یکپارچگی ساختاری و طول عمر جریانات تحت بارگذاری چرخهای، ارتعاشات ناشی از گردابه و احتمال تأثیرات مکانیکی ناشی از فعالیتهای ماهیگیری یا اشیاء رها شده است. تولیدکنندگان پیشرو مانند Nexans و TechnipFMC در حال سرمایهگذاری بر روی آرمورهای فولادی با استحکام بالا و مواد شفاف پیشرفته برای رفع این مشکلات هستند، در حالی که تستهای خستگی کامل نیز انجام میدهند تا طراحیهای جدید را تأیید کنند.
محیطهای دشوار، مانند آنهایی که در دریای شمال و دریای بارنتس یافت میشوند، پیچیدگیهای اضافی را معرفی میکنند، از جمله فرسایش یخ، جریانات اقیانوسی قوی و تحرک بستر دریا قابل توجه. برای کاهش این خطرات، شرکتهایی مانند Aibel تکنیکهای نصب را با استفاده از کشتیهای بهطور داینامیکی موقعیتگذاری شده و مجهز به پایش در زمان واقعی و کنترل تنش پیشرفته میکنند. این رویکرد خطر بیش از حد خم شدن و پیچش در طول استقرار را که از علل اصلی شکستهای اولیه است، کاهش میدهد.
استراتژیهای کاهش ریسک در سال ۲۰۲۵ همچنان بر دیجیتالیسازی و پایش پیشگیرانه تأکید دارند. ادغام حسگرهای توزیعشده فیبر نوری درون جریانات به اپراتورها اجازه میدهد تا نوسانات دما، فشار و حتی نفوذ آب را در مراحل اولیه شناسایی کنند و این امر امکان نگهداری پیشبینانه و کاهش توقفهای غیرقابل پیشبینی را فراهم میسازد. Baker Hughes در حال پیادهسازی سیستمهای جریانی فعال با حسگر در پروژههای دریایی برای نشان دادن قابلیت اطمینان و قابلیتهای تشخیصی در زمان واقعی است.
با نگاهی به جلو، چشمانداز صنعت نشان میدهد که وابستگی به فناوریهای بازرسی از راه دور و خودكار برای جریانات زیرآبی به ویژه در مناطق که مداخله دستی پرهزینه یا ناامن است در حال افزایش است. سازمانهایی مانند DNV در حال بهروزرسانی استانداردهای گواهی و شیوههای توصیهشده برای بازتاب این پیشرفتهای فناوری و با تمرکز بر طراحی بر پایه ریسک و افزایش چرخه عمر هستند. با شتاب گرفتن توسعههای زیرآبی و در محیطهای سختتر، تلاشهای مشترک بین تأمینکنندگان، اپراتورها و نهادهای استاندارد برای غلبه بر چالشهای در حال تغییر در مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی حیاتی خواهد بود.
سرمایهگذاری، ادغام و تملک و روندهای همکاری
بخش مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی شاهد سرمایهگذاریهای قابل توجه، ادغام و تملک (M&A) و روندهای همکاری است زیرا صنعت نفت و گاز دریایی در حال تغییر و تحول در سال ۲۰۲۵ است. این تحولات به دلیل نیاز به توسعههای تولید عمیقتر، دیجیتالیسازی و ابتکارات انتقال انرژی در حال انجام است، ذینفعان در حال جستوجوی همکاریهای استراتژیک، ادغام فناوری و تجمیع هستند تا در رقابت باقی بمانند و کارایی عملیاتی را حفظ کنند.
سالهای اخیر شاهد سرمایهگذاریهای قابل توجهی در قابلیتهای تولید پیشرفته و ارتقاء فناوریها بوده است. به عنوان مثال، Nexans از ادامه سرمایهگذاریهای مالی در تأسیسات خود در هالدن، نروژ خبر داده و ظرفیت تولید جریانات زیرآبی را افزایش میدهد و از پروژههای پیچیده در دریای شمال و فراتر از آن حمایت میکند. به همین ترتیب، NKT منابع مهندسی خود را برای پاسخ به تقاضای فزاینده سیستمهای کابل زیرآبی با ولتاژ بالا که به طور فزایندهای با محصولات جریانی برای کاربردهای ترکیبی در بخشهای نفت و گاز و انرژیهای تجدیدپذیر ترکیب میشوند، گسترش داده است.
فعالیت M&A همچنان قوی باقی مانده است زیرا بازیکنان به دنبال گسترش پرتفوی فناوری و دسترسی به بازار هستند. در اواخر سال ۲۰۲۴، Aibel و Aker Solutions از یک همکاری استراتژیک برای ارائه سیستمهای تولید زیرآبی یکپارچه، از جمله مهندسی جریانات، با هدف پروژههای بزرگ مقیاس در قفسه قاره نروژ خبر دادند. این همکاری بازتابدهنده یک روند صنعتی به سوی مدلهای توسعه یکپارچه میدانی است، جایی که تأمین جریانات با تجهیزات زیرآبی و راهحلهای پایش دیجیتال بستهبندی میشود.
تحقیق و توسعه مشترک همچنین نوآوری را تسریع میکند. Prysmian Group در حال همکاری با چندین شرکت بزرگ نفت و پیمانکاران دریایی برای توسعه جریانات نسل بعدی با قدرت انتقال بالا، ارتباطات فیبر نوری و مواد پیشرفته برای شرایط سخت است. پروژههای مشترک صنعتی که توسط سازمانهای مانند DNV تسهیل میشود، روند استانداردسازی طراحی، صلاحیت و آزمایش جریانات را تشویق میکند تا هزینهها را کاهش دهد و حاشیههای ایمنی را بهبود بخشد.
با نگاهی به چند سال آینده، انتظار میرود که این بخش شاهد همگرایی بیشتر میان صنایع باشد، به ویژه اینکه پروژههای بادی دریایی و جذب کربن نیاز به راهحلهای جریانی سفارشی دارند. سرمایهگذاری استراتژیک در فناوری دوقلوی دیجیتال و پایش وضعیت، که توسط شرکتهایی مانند Oceaneering International هدایت میشود، اشاره به یک تغییر به سوی مدیریت دارایی مبتنی بر داده و بهینهسازی چرخه عمر دارد. با تنوعبخشی به چشمانداز انرژی زیرآبی، چارچوبهای همکاری و M&A هدفمند احتمالاً شدت میگیرد و امکان سازگاری سریع با الزامات جدید پروژه و اهداف پایدار را فراهم میآورد.
فرصتهای آینده و توصیههای استراتژیک برای ذینفعان
بخش مهندسی سیستمهای جریانات زیرآبی برای تحول قابل توجهی در سال ۲۰۲۵ و سالهای آینده آماده است، زیرا انتقال انرژی جهانی در حال انجام، فعالیت دریایی افزایشیافته و ادغام فناوریهای دیجیتال پیش میرود. با ادامه گسترش پروژههای دریایی، به ویژه در مناطق آبهای عمیق و فوقالعاده عمیق، ذینفعان باید به الزامات فنی در حال تحول و ملزومات پایداری سازگار شوند.
یک روند قابل توجه، افزایش استقرار سیستمهای جریانی تمام الکتریکی و ترکیبی برای حمایت از ابتکارات برقرسانی زیرآبی است. این راهحلها استفاده از سیالات هیدرولیکی را کاهش میدهند، خطرات زیستمحیطی را به حداقل میرسانند و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش میدهند. به عنوان مثال، TechnipFMC و Nexans فناوریهای جریانی الکتریکی و ترکیبی را برای معماریهای زیرآبی نسل بعدی ارائه کردهاند. ذینفعان باید این پیشرفتها را زیر نظر داشته باشند، زیرا اپراتورهای نفت و گاز به دنبال کاهش انتشارات و هزینههای عملیاتی با پذیرش سیستمهای تولید زیرآبی تمام الکتریکی هستند.
دیجیتالیسازی و پایش در زمان واقعی نیز به سرعت در حال تحول است. سیستمهای جریانی به طور فزایندهای عناصر فیبر نوری را برای پایش مداوم وضعیت، نگهداری پیشبینانه و انتقال داده قویتر ادغام میکنند. این بهبودها به اپراتورها کمک میکنند تا زمان خاموشی غیرقابل پیشبینی را کاهش داده و ایمنی را افزایش دهند. Prysmian Group در زمینه ادغام فناوریهای دیجیتال به طراحی جریانات پیشرو بوده و مدیریت دارایی و بهینهسازی چرخه عمر هوشمندتری را ممکن میسازد.
با توجه به تمرکز فزاینده بر روی انرژیهای تجدیدپذیر دریایی—به ویژه باد شناور و جذب و ذخیرهسازی کربن (CCS)—ذینفعان فرصتهای جدیدی برای بازسازی و تطبیق فناوریهای جریانی دارند. شرکتهایی مانند Subsea7 به طور فعال بررسی میکنند که چگونه تخصص مهندسی زیرآبی میتواند برای زیرساختهای انرژی تجدیدپذیر leverage شود و درآمدهای متنوعی را افتتاح کرده و وابستگی به چرخههای نفت و گاز را کاهش دهند.
بهطور استراتژیک، ذینفعان باید در نظر داشته باشند:
- سرمایهگذاری در تحقیق و توسعه برای مواد جریانی سبکتر، با ظرفیتهای بالاتر و مقاوم در برابر خوردگی، به ویژه در پروژههایی که به سمت محیطهای سختتر منتقل میشوند.
- همکاری با تأمینکنندگان فناوری دیجیتال برای ادغام حسگرهای پیشرفته و تحلیلها به راهحلهای جریانی.
- مشارکت زودهنگام با اپراتورها و نهادهای نظارتی برای هماهنگی با استانداردهای نوظهور برای سیستمهای جریانی برقی و ترکیبی.
- گسترش خدمات برای شامل مدیریت چرخه زندگی، مدلسازی دوقلوی دیجیتال و قابلیتهای نگهداری پیشبینانه.
خلاصه اینکه، چند سال آینده فرصتهای قابل توجهی را برای کسانی که به تغییرات فناوری و اهداف پایداری در مهندسی سیستمهای جریانی زیرآبی سازگار میشوند، فراهم میکند. توجه پروآکتیو به دیجیتالیسازی، برقرسانی و کاربردهای میان صنعتی برای گرفتن رشد آینده بازار حیاتی خواهد بود.
منابع و مراجع
- Nexans
- Aquaterra Energy
- TechnipFMC
- NOV Inc.
- Aibel
- Aker Solutions
- Baker Hughes
- Prysmian Group
- NKT
- Oceaneering International
- Aker Solutions
- سازمان بینالمللی استانداردسازی
- انجمن بینالمللی تولیدکنندگان نفت و گاز
- مؤسسه نفت آمریکا
- اداره نفت نروژ
- نهاد نظارتی محیطزیست و بهداشت دریایی بریتانیا
- DNV