Bij de ontwikkeling van olievelden worden pompen, als sleutelapparatuur voor vloeistoftransport, geconfronteerd met complexe bedrijfsomstandigheden zoals hoge temperaturen, hoge druk, corrosie en zandslijtage. De materiaaleigenschappen bepalen direct de betrouwbaarheid en levensduur van de apparatuur. Daarom is de rationele keuze van materialen cruciaal voor het verbeteren van de operationele stabiliteit van de pomp en de economische efficiëntie.
Veelgebruikte materialen voor pomphuizen en stromingscomponenten zijn onder meer koolstofstaal, roestvrij staal, gelegeerd staal en niet-metalen composietmaterialen. Koolstofstaal werd, vanwege de lage kosten en de goede bewerkbaarheid, veel gebruikt in het vroege lage- transport van schoon water. Het is echter gevoelig voor elektrochemische corrosie in media die waterstofsulfide, kooldioxide of pekel bevatten, waardoor bescherming van coatings of voeringen vereist is. Roestvast staal blinkt uit in corrosieweerstand, vooral austenitische roestvaste staalsoorten (zoals 304 en 316L), die uitstekend presteren in zwak zure, zwakke alkalische en zeewateromgevingen. De weerstand tegen putcorrosie door chloride-ionen is echter beperkt, waardoor een zorgvuldige selectie onder omstandigheden met een hoog chloridegehalte vereist is.
Voor zand-bevattende en zeer schurende media wordt de voorkeur gegeven aan slijtvast-legeringen zoals hoog-chroomgietijzer en nikkel-hard gietijzer. Deze materialen bezitten een hoge hardheid en sterke erosieweerstand, waardoor ze effectief bestand zijn tegen de impact en slijtage van vaste deeltjes op waaiers en pomphuizen. Ze hebben echter een relatief lage taaiheid, zijn moeilijk te verwerken en duurder dan gewoon staal. In omgevingen met zowel sterke corrosie als slijtage kunnen duplex roestvrij staal, superaustenitisch roestvrij staal of legeringen op nikkel-basis (zoals Hastelloy) de corrosieweerstand in evenwicht brengen met een zekere mate van slijtvastheid. Hoewel duurder, kunnen ze de onderhoudscycli aanzienlijk verlengen en zijn ze geschikt voor kritieke putten of hoogwaardig vloeistoftransport.
De afgelopen jaren hebben niet-{0}}metaalachtige composietmaterialen geleidelijk hun intrede gedaan in het pompveld van olievelden, zoals met koolstofvezels versterkte polymeren en keramische matrixcomposietcoatings. Deze materialen hebben een lage dichtheid en een sterke corrosieweerstand, wat voordelen biedt op het gebied van lichtgewicht ontwerp en speciale vereisten voor corrosiebescherming. Ze worden echter beperkt door de drukweerstand en temperatuurbestendigheid en worden meestal gebruikt in hulpcomponenten of specifieke bedrijfsomstandigheden.
Materiaalkeuze vereist een uitgebreide evaluatie van de mediasamenstelling, temperatuur, druk, zandgehalte en economische factoren. Zwavel{1}}bestendig gelegeerd staal heeft bijvoorbeeld de voorkeur voor het transporteren van ruwe olie die waterstofsulfide bevat; water met een hoge-zandproductie vereist een focus op een slijtvast-overlay van gietijzer of een harde legering. Door materialen en bedrijfsomstandigheden wetenschappelijk op elkaar af te stemmen, kan niet alleen het faalpercentage worden verminderd, maar kunnen ook de totale levenscycluskosten worden geoptimaliseerd, wat een solide garantie biedt voor de efficiënte en veilige ontwikkeling van olievelden.