Belső korrózió okozta az ADNOC csővezeték-veszteségét egy hatalmas szárazföldi olajmező csővezetékében. A probléma kiküszöbölésére irányuló vágy, valamint a specifikáció és a pontos jövőbeli áramvonalas integritáskezelési terv meghatározásának szükségessége vezetett a hornyolt és perem nélküli nagy sűrűségű polietilén (HDPE) béléstechnológia terepi kísérleti alkalmazásához szénacél csövekben. Ez a cikk egy sikeres 5 éves terepi tesztprogramot ír le, és megerősíti, hogy a HDPE bélés alkalmazása szénacél csövekben költséghatékony módszer az olajvezetékek belső korróziójának enyhítésére azáltal, hogy a fémcsöveket elszigeteli a korrozív folyadékoktól. A technológia költséghatékony az olajvezetékeken belüli korrózió kezelésében.
Az ADNOC-ban a Flowline-okat több mint 20 évre tervezik. Ez fontos az üzletmenet-folytonosság és az üzemeltetési költségek csökkentése szempontjából. Azonban ezeknek a szénacélból készült vezetékeknek a karbantartása kihívást jelent, mivel ki vannak téve a korrozív folyadékok, baktériumok és az alacsony áramlási sebesség okozta pangó körülmények okozta belső korróziónak. Az integritási hiba kockázata az életkorral és a tartályfolyadék tulajdonságainak változásával növekszik.
Az ADNOC 30-50 bar nyomáson, akár 69°C-os hőmérsékleten és 70%-ot meghaladó vízkieséssel üzemeltet csővezetékeket, és számos esetben szenvedett el belső korrózió miatti szigetelési veszteséget nagy szárazföldi mezőkön. A feljegyzések azt mutatják, hogy a kiválasztott eszközök önmagukban több mint 91 földgázvezetékkel (302 kilométer) és több mint 45 gázemelésű csővezetékkel (100 kilométer) rendelkeznek, amelyek súlyos belső korrózióval rendelkeznek. A belső korrózióvédelem bevezetését meghatározó üzemeltetési körülmények közé tartozott az alacsony pH-érték (4,8–5,2), a CO2 (>3%) és a H2S (>3%) jelenléte, a 481 scf/bbl-nél nagyobb gáz/olaj arány, az 55°C-nál nagyobb vezetékhőmérséklet, az 525 psi feletti áramlási vezetéknyomás. A magas víztartalom (>46%), az alacsony áramlási sebesség (kevesebb, mint 1 m/s), a pangó folyadék és a szulfátredukáló baktériumok jelenléte szintén befolyásolta a védelmi stratégiákat. Az áramvonalas szivárgási statisztikák azt mutatják, hogy ezek közül sok vezeték hibás volt, akár 14 szivárgással is egy év alatt. 5 éves időszak. Ez komoly problémát jelent, mivel szivárgásokhoz és megszakításokhoz vezet, amelyek hátrányosan befolyásolják a termelést.
A tömörség elvesztése, a méretezés és a pontos jövőbeli áramlási vezeték integritáskezelési terv szükségessége a hornyolt és perem nélküli HDPE béléstechnológia terepi kísérleti alkalmazásához vezetett 3,0 km-es Schedule 80 API 5L Gr.B 6 hüvelykes csőszakaszban. Áramvonalasításokat végeztek a probléma kiküszöbölésére. A terepi kísérleteket először 3,527 km-nyi szénacél csővezetéken alkalmazták kiválasztott létesítményekben, majd intenzív tesztelést végeztek 4,0 km-nyi csővezetéken.
Az Arab-félszigeten működő Öböl-menti Együttműködési Tanács (GCC) olajóriás már 2012-ben telepített HDPE béléscsöveket nyersolaj-vezetékekhez és vízi alkalmazásokhoz. A Shell-lel együttműködő GCC olajóriás több mint 20 éve használ HDPE béléscsöveket víz- és olajalkalmazásokhoz, és a technológia kellően fejlett ahhoz, hogy kezelje az olajvezetékek belső korrózióját.
Az ADNOC projektet 2011 második negyedévében indították el, és 2012 második negyedévében telepítették. A monitorozás 2012 áprilisában kezdődött, és 2017 harmadik negyedévében fejeződött be. A tesztdobokat ezután a Borouge Innovációs Központba (BIC) küldik értékelésre és elemzésre. A HDPE bélés kísérleti projektjének siker- és kudarckritériumai a következők voltak: nulla szivárgás a bélés beszerelése után, alacsony gázáteresztő képesség a HDPE bélésen keresztül, valamint a bélés összeomlásának hiánya.
Az SPE-192862 számú dokumentum olyan stratégiákat ír le, amelyek hozzájárulnak a terepi kísérletek sikeréhez. A hangsúly a HDPE béléscsövek tervezésén, fektetésén és teljesítményének értékelésén van, hogy megszerezzék a szükséges ismereteket a HDPE csővezetékek olajvezetékekben történő terepi megvalósításához szükséges integritáskezelési stratégiák meghatározásához. Ezt a technológiát olajvezetékekben és szállítóvezetékekben alkalmazzák. A meglévő olajvezetékek mellett nemfémes HDPE béléscsövek is használhatók új olajvezetékekhez. Kiemeli a belső korrózió okozta károsodás miatti csővezeték-integritási hibák kiküszöbölésének legjobb gyakorlatait.
A teljes tanulmány leírja a HDPE tömítések megvalósítási kritériumait; a tömítés anyagának kiválasztását, előkészítését és beépítési sorrendjét; a légszivárgás és a hidrosztatikai vizsgálatot; a gyűrűs gáz szellőztetését és ellenőrzését; a vezeték üzembe helyezését; és a részletes utólagos teszteredményeket. A Streamline életciklus-költségelemzési táblázata a szénacél és a HDPE bélés becsült költséghatékonyságát szemlélteti más korróziócsökkentő módszerek, többek között a kémiai befecskendezés és a csővezeték-vizsgálat, a nemfémes csövek és a csupasz szénacél esetében. A kezdeti teszt utáni második kibővített terepi teszt elvégzésének döntését is ismerteti. Az első tesztben karimás csatlakozásokat használtak az áramlási vezeték különböző szakaszainak összekapcsolására. Köztudott, hogy a karimák hajlamosak a meghibásodásra külső feszültség miatt. A karimák kézi szellőztetése nemcsak időszakos ellenőrzést igényel, ami növeli az üzemeltetési költségeket, hanem áteresztő gázkibocsátást is eredményez a légkörbe. A második kísérletben a karimákat hegesztett, karima nélküli csatlakozókra cserélték, automatikus utántöltő rendszerrel, valamint egy hasított béléssel, amelynek szellőzőnyílása volt a távoli gáztalanító állomás végén, amely egy zárt lefolyóban végződött.
Egy 5 éves kísérlet megerősíti, hogy a HDPE bélés használata szénacél csövekben csökkentheti az olajvezetékek belső korrózióját azáltal, hogy izolálja a fémcsöveket a korrozív folyadékoktól.
Értéket növelhet a megszakítás nélküli vonali szolgáltatás biztosításával, a lerakódások és baktériumok eltávolítására szolgáló belső csővezeték-elvezetés kiküszöbölésével, a vízkőoldó vegyszerek és biocidok szükségességének megszüntetésével költségmegtakarítással, valamint a munkaterhelés csökkentésével.
A teszt célja a csővezeték belső korróziójának mérséklése és az elsődleges szigetelés elvesztésének megakadályozása volt.
A hegesztett, perem nélküli illesztésekkel ellátott, réselt HDPE béléseket az újrabefecskendező rendszerrel együtt használják, a peremes csatlakozókon lévő klipszekkel ellátott sima HDPE bélésanyagok kezdeti alkalmazásából levont tanulságok alapján.
A kísérleti projekthez meghatározott siker- és kudarckritériumok szerint a telepítés óta nem jelentettek szivárgást a csővezetékben. A BIC további vizsgálatai és elemzései 3-5%-os súlycsökkenést mutattak ki a használt bélésben, ami 5 év használat után sem okoz kémiai lebomlást. Néhány karcolás is előfordult, amelyek nem terjedtek ki a repedésekbe. Ezért ajánlott a jövőbeni terveknél figyelembe venni a sűrűségveszteség különbségét. A belső korróziógátló szigetelések megvalósításának kell a fő hangsúlyt fektetni, ahol a HDPE bélés opciók (beleértve a már azonosított fejlesztéseket, mint például a karimák csatlakozókkal való cseréje és a bélés folytatása, valamint egy visszacsapó szelep alkalmazása a bélésben a bélés gázáteresztő képességének leküzdésére) megbízható megoldást jelentenek.
Ez a technológia kiküszöböli a belső korrózió veszélyét, és jelentős megtakarítást biztosít az üzemeltetési költségekben a kémiai kezelési eljárások során, mivel nincs szükség kémiai kezelésre.
A technológia terepi validációja pozitív hatással volt az üzemeltetők áramlási vezetékeinek integritáskezelésére, több lehetőséget kínálva a proaktív áramlási vezeték belső korróziókezelésére, csökkentve az összköltségeket és javítva a HSE teljesítményét. A karima nélküli hornyolt HDPE béléseket innovatív megközelítésként ajánlják az olajmező áramvonalainak korróziókezelésére.
A HDPE béléstechnológia ajánlott meglévő olaj- és gázmezőkhöz, ahol gyakoriak a csővezeték-szivárgások és a vízbefecskendező vezetékek megszakításai.
Ez az alkalmazás csökkenti a belső szivárgások okozta áramlási csővezeték-meghibásodások számát, meghosszabbítja az áramlási csővezeték élettartamát és növeli a termelékenységet.
Az új, teljes telephelyi fejlesztések ezt a technológiát felhasználhatják a gyártósori korróziókezeléshez és a monitoring programok költségmegtakarításához.
Ezt a cikket Judy Feder, a JPT műszaki szerkesztője írta, és az SPE 192862 számú, „Innovative Field Trial Results of Perem nélküli hornyolt HDPE bélés alkalmazása egy szupergigantikus területen az olajáramlási vezeték belső korróziójának kezelésére” című tanulmány kiemeléseit tartalmazza, melynek szerzői Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe és Tijender Kumar Gupta (ADNOC); Mohamed Ali Awadh (Borouge PTE); Nicholas Herbig, Jeff Schell és Ted Compton (United Special Technical Services) a 2018-as Abu-Dzabiban, november 12-15. között megrendezett Abu Dhabi Nemzetközi Kőolajkiállításra és Konferenciára való felkészülésről. Ez a tanulmány nem lektorált.
A Journal of Petroleum Technology a Society of Petroleum Engineers zászlóshajó folyóirata, amely hiteles összefoglalókat és cikkeket közöl a feltárási és termelési technológia fejlődéséről, az olaj- és gázipar kérdéseiről, valamint az SPE-vel és tagjaival kapcsolatos hírekről.