Dėl vidinės korozijos ADNOC patyrė apsauginių savybių praradimą didžiulio sausumos naftos telkinio vamzdyne. Noras pašalinti šią problemą ir poreikis apibrėžti specifikaciją bei tikslų būsimą srauto vientisumo valdymo planą paskatino atlikti griovelių ir be flanšų didelio tankio polietileno (HDPE) įdėklo technologijos bandymus anglinio plieno vamzdžiuose. Šiame straipsnyje aprašoma sėkminga 5 metų trukmės lauko bandymų programa ir patvirtinama, kad HDPE įdėklų naudojimas anglinio plieno vamzdžiuose yra ekonomiškai efektyvus būdas sumažinti vidinę koroziją naftotiekiuose, izoliuojant metalinius vamzdžius nuo korozinių skysčių. Ši technologija yra ekonomiškai efektyvi valdant koroziją naftotiekių viduje.
ADNOC sistemoje „Flowlines“ yra suprojektuotos taip, kad tarnautų ilgiau nei 20 metų. Tai svarbu verslo tęstinumui ir eksploatavimo sąnaudų mažinimui. Tačiau šių iš anglinio plieno pagamintų linijų priežiūra tampa sudėtinga, nes jas veikia vidinė korozija dėl korozinių skysčių, bakterijų ir sąstingio, kurį sukelia mažas srautas. Vientisumo pažeidimo rizika didėja su amžiumi ir rezervuaro skysčio savybių pokyčiais.
ADNOC eksploatuoja vamzdynus, kurių slėgis siekia nuo 30 iki 50 barų, temperatūra siekia iki 69 °C, o vandens tiekimas sumažėja daugiau nei 70 %. Įmonė patyrė daug apsaugos nuostolių atvejų dėl vidinės korozijos dideliuose sausumos telkiniuose esančiuose vamzdynuose. Įrašai rodo, kad vien atrinktuose objektuose yra daugiau nei 91 gamtinių naftos vamzdynas (302 kilometrai) ir daugiau nei 45 dujų kėlimo vamzdynai (100 kilometrų), kuriems būdinga didelė vidinė korozija. Eksploatavimo sąlygos, dėl kurių reikėjo įgyvendinti vidinės korozijos mažinimo priemones, buvo žemas pH (4,8–5,2), CO2 (>3 %) ir H2S (>3 %) buvimas, didesnis nei 481 scf/barelis dujų ir naftos santykis, aukštesnė nei 55 °C linijos temperatūra, didesnis nei 525 psi srautas. Didelis vandens kiekis (>46 %), mažas srauto greitis (mažiau nei 1 m/sek.), stovintis skystis ir sulfatus redukuojančių bakterijų buvimas taip pat turėjo įtakos mažinimo strategijoms. Nuotėkių statistika rodo, kad daugelis šių linijų buvo sugedusios – per metus įvyko net 14 nuotėkių. 5 metų laikotarpis. Tai kelia rimtą problemą, nes sukelia nuotėkius ir sutrikimus, kurie neigiamai veikia gamybą.
Dėl sandarumo praradimo ir poreikio nustatyti dydį bei tikslaus būsimo srauto linijos vientisumo valdymo plano buvo atlikti lauko bandymai, taikant plyšinę ir be flanšę HDPE įdėklo technologiją 3,0 km ilgio 80 sąrašo API 5L Gr.B 6 colių vamzdžių ruože. Siekiant pašalinti šią problemą, supaprastinamos linijos. Lauko bandymai pirmiausia buvo atlikti su 3,527 km anglinio plieno vamzdynų pasirinktuose objektuose, o po to intensyviai bandyta 4,0 km vamzdynų.
Arabijos pusiasalyje veikianti Persijos įlankos bendradarbiavimo tarybos (GCC) naftos milžinė jau 2012 m. įrengė HDPE įdėklus žalios naftos vamzdynams ir vandens tiekimo sistemoms. GCC naftos milžinė, veikianti kartu su „Shell“, HDPE įdėklus vandens ir naftos tiekimo sistemoms naudoja jau daugiau nei 20 metų, o ši technologija yra pakankamai išvystyta, kad būtų galima spręsti vidinės korozijos problemas naftotiekiuose.
ADNOC projektas buvo pradėtas 2011 m. antrąjį ketvirtį ir įdiegtas 2012 m. antrąjį ketvirtį. Stebėjimas prasidėjo 2012 m. balandžio mėn. ir buvo baigtas 2017 m. trečiąjį ketvirtį. Bandomosios ritės tada siunčiamos į Borouge inovacijų centrą (BIC) įvertinimui ir analizei. HDPE įdėklo bandomojo projekto sėkmės ir nesėkmės kriterijai buvo nulinis nuotėkis po įdėklo įrengimo, mažas dujų pralaidumas per HDPE įdėklą ir įdėklo subyrėjimo nebuvimas.
SPE-192862 dokumente aprašomos strategijos, kurios prisideda prie sėkmingų lauko bandymų. Dėmesys skiriamas HDPE įdėklų planavimui, klojimui ir eksploatacinių savybių vertinimui, siekiant įgyti žinių, reikalingų norint rasti vientisumo valdymo strategijas, skirtas HDPE vamzdynų diegimui naftotiekiuose visame lauke. Ši technologija naudojama naftotiekiuose ir perdavimo linijose. Be esamų naftotiekių, nemetaliniai HDPE įdėklai gali būti naudojami naujiems naftotiekiams. Išryškinama geriausia praktika, kaip pašalinti vamzdynų vientisumo pažeidimus dėl vidinės korozijos.
Visame straipsnyje aprašomi HDPE tarpiklių diegimo kriterijai; tarpiklių medžiagų parinkimas, paruošimas ir montavimo seka; oro pralaidumo ir hidrostatiniai bandymai; žiedinis dujų išleidimas ir stebėjimas; linijos paleidimas; ir išsamūs bandymų po bandymo rezultatai. „Streamline“ gyvavimo ciklo sąnaudų analizės lentelėje pateikiamas apskaičiuotas anglinio plieno, palyginti su HDPE įdėklais, ekonomiškumas, taikant kitus korozijos mažinimo metodus, įskaitant cheminių medžiagų įpurškimą ir valymą, nemetalinius vamzdynus ir gryną anglinį plieną. Taip pat paaiškinamas sprendimas atlikti antrą išplėstinį lauko bandymą po pradinio bandymo. Pirmajame bandyme flanšinės jungtys buvo naudojamos įvairioms srauto linijos dalims sujungti. Gerai žinoma, kad flanšai yra linkę sugesti dėl išorinio įtempio. Rankinis vėdinimas flanšų vietose ne tik reikalauja periodinio stebėjimo, o tai padidina eksploatavimo išlaidas, bet ir lemia pralaidžių dujų išmetimą į atmosferą. Antrajame bandyme flanšai buvo pakeisti suvirintomis, be flanšinėmis jungtimis su automatine papildymo sistema ir plyšiniu įdėklu su ventiliacijos anga nuotolinės dujų šalinimo stoties gale, kuri baigtųsi uždarame kanalizacijoje.
5 metų trukmės bandymas patvirtina, kad HDPE įdėklų naudojimas anglinio plieno vamzdžiuose gali sumažinti vidinę koroziją naftotiekiuose, izoliuojant metalinius vamzdžius nuo korozinių skysčių.
Padidinkite vertę užtikrindami nepertraukiamą linijų aptarnavimą, panaikindami vidinį valymo įrenginių veikimą nuosėdoms ir bakterijoms šalinti, taupydami išlaidas, nes nebereikia naudoti cheminių medžiagų ir biocidų nuo kalkių, ir sumažindami darbo krūvį.
Bandymo tikslas buvo sušvelninti vidinę vamzdyno koroziją ir užkirsti kelią pagrindinio apsauginio sluoksnio praradimui.
Plyšiniai HDPE įdėklai su suvirintomis beflanšėmis jungtimis naudojami kartu su pakartotinio įpurškimo sistema kaip patobulinimas, pagrįstas patirtimi, įgyta pradėjus naudoti paprastus HDPE įdėklus su spaustukais ant flanšinių gnybtų.
Remiantis bandomojo projekto sėkmės ir nesėkmės kriterijais, nuo įrengimo vamzdyne nebuvo pranešta apie jokius nuotėkius. Tolesni BIC atlikti bandymai ir analizė parodė, kad panaudoto įdėklo svoris sumažėjo 3–5 %, o tai nesukelia cheminio skaidymosi po 5 naudojimo metų. Rasta keletas įbrėžimų, kurie neperėjo į įtrūkimus. Todėl rekomenduojama atsižvelgti į tankio sumažėjimo skirtumą būsimuose projektuose. Pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas vidinių korozijos barjerų įdiegimui, kur HDPE įdėklo variantai (įskaitant jau nustatytus patobulinimus, tokius kaip flanšų pakeitimas jungtimis ir įdėklo tęsimas bei atbulinio vožtuvo įdėjimas įdėkle, siekiant įveikti įdėklo dujų pralaidumą) yra patikimas sprendimas.
Ši technologija pašalina vidinės korozijos grėsmę ir leidžia gerokai sutaupyti eksploatavimo išlaidas cheminio apdorojimo procedūrų metu, nes cheminio apdorojimo nereikia.
Technologijos patvirtinimas lauke turėjo teigiamos įtakos operatorių srauto linijų vientisumo valdymui, suteikdamas daugiau galimybių aktyviai valdyti srauto linijų vidinę koroziją, sumažindamas bendras išlaidas ir pagerindamas sveikatos, saugos ir sveikatos (HSE) našumą. Kaip novatoriškas naftos telkinių srautų korozijos valdymo būdas, rekomenduojami be flanšiniai griovelių HDPE įdėklai.
HDPE pamušalo technologija rekomenduojama esamiems naftos ir dujų telkiniams, kur dažnai pasitaiko vamzdynų nuotėkių ir vandens įpurškimo linijų sutrikimų.
Ši programa sumažins dėl vidinių nuotėkių atsirandančių srauto linijų gedimų skaičių, pailgins srauto linijų tarnavimo laiką ir padidins našumą.
Naujuose, visapusiškuose objekto projektuose ši technologija gali būti naudojama korozijos valdymui gamybos linijoje ir stebėjimo programų išlaidų taupymui.
Šį straipsnį parašė JPT technikos redaktorė Judy Feder, jame pateikiamos svarbiausios SPE 192862 straipsnio „Inovatyvūs lauko bandymų rezultatai naudojant be flanšo griovelių HDPE įdėklą itin milžiniškame naftos srauto linijos vidaus korozijos valdymo lauke“, kurio autoriai yra Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe ir Tijender Kumar Gupta iš ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell ir Ted Compton iš „United Special Technical Services“, skirtos 2018 m. lapkričio 12–15 d. Abu Dabyje vykusiai tarptautinei naftos parodai ir konferencijai. Šis straipsnis nebuvo peržiūrėtas.
„Journal of Petroleum Technology“ yra pagrindinis Naftos inžinierių draugijos žurnalas, kuriame pateikiamos autoritetingos santraukos ir straipsniai apie žvalgybos ir gavybos technologijų pažangą, naftos ir dujų pramonės problemas bei naujienas apie SPE ir jos narius.