Vnútorná korózia spôsobila, že spoločnosť ADNOC utrpela stratu izolácie v potrubí obrovského ropného poľa na pevnine. Snaha odstrániť tento problém a potreba definovať špecifikáciu a presný plán riadenia integrity budúceho prúdenia viedla k skúšobnej aplikácii technológie drážkovanej a bezprírubovej výstelky z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) v rúrach z uhlíkovej ocele. Tento článok opisuje úspešný 5-ročný program skúšok v teréne a potvrdzuje, že aplikácia výstelky z HDPE v rúrach z uhlíkovej ocele je nákladovo efektívna metóda na zmiernenie vnútornej korózie v ropovodoch izoláciou kovových rúr od korozívnych kvapalín. Táto technológia je nákladovo efektívna pri riadení korózie vo vnútri ropovodov.
V ADNOC sú prietokové potrubia navrhnuté tak, aby vydržali viac ako 20 rokov. To je dôležité pre kontinuitu podnikania a zníženie prevádzkových nákladov. Údržba týchto potrubí vyrobených z uhlíkovej ocele sa však stáva náročnou, pretože sú náchylné na vnútornú koróziu v dôsledku korozívnych kvapalín, baktérií a stagnujúcich podmienok spôsobených nízkymi prietokmi. Riziko poruchy integrity sa zvyšuje s vekom a zmenami vlastností kvapaliny v rezervoári.
Spoločnosť ADNOC prevádzkuje potrubia s tlakom 30 až 50 barov, teplotami do 69 °C a s prerušením prívodu vody presahujúcim 70 % a utrpela mnoho prípadov straty kontroly v dôsledku vnútornej korózie v potrubiach vo veľkých pobrežných poliach. Záznamy ukazujú, že len vybrané aktíva majú viac ako 91 ropovodov na prirodzený ropovod (302 kilometrov) a viac ako 45 plynových výťahov (100 kilometrov) so silnou vnútornou koróziou. Prevádzkové podmienky, ktoré diktovali implementáciu zmierňovania vnútornej korózie, zahŕňali nízke pH (4,8 – 5,2), prítomnosť CO2 (> 3 %) a H2S (> 3 %), pomer plyn/ropa vyšší ako 481 scf/bbl, teplotu potrubia vyššiu ako 55 °C, tlak v prietokovom potrubí nad 525 psi. Stratégie zmierňovania ovplyvnili aj vysoký obsah vody (> 46 %), nízku rýchlosť prúdenia (menej ako 1 m/s), stagnujúcu kvapalinu a prítomnosť baktérií redukujúcich sírany. Štatistiky únikov Streamline ukazujú, že mnohé z týchto potrubí boli chybné, pričom za 5 rokov sa vyskytlo až 14 únikov. obdobie. To predstavuje vážny problém, pretože vedie k únikom a prerušeniam, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú výrobu.
Strata tesnosti a potreba dimenzovania a presného plánu riadenia integrity budúceho prietokového potrubia viedli k skúšobnej aplikácii technológie štrbinovej a bezprírubovej výstelky z HDPE v 3,0 km prúdnicových potrubí s priemerom 6 palcov podľa normy Schedule 80 API 5L Gr.B. Poľné skúšky boli najprv aplikované na 3,527 km potrubí z uhlíkovej ocele vo vybraných zariadeniach, po ktorých nasledovalo intenzívne testovanie na 4,0 km potrubí.
Ropný gigant Rady pre spoluprácu v Perzskom zálive (GCC) na Arabskom polostrove inštaloval HDPE výstelky už v roku 2012 pre ropovody a vodné inštalácie. Ropný gigant Rady pre spoluprácu v Perzskom zálive, ktorý spolupracuje so spoločnosťou Shell, používa HDPE výstelky pre vodné a ropné aplikácie už viac ako 20 rokov a táto technológia je dostatočne vyspelá na riešenie vnútornej korózie v ropovodoch.
Projekt ADNOC bol spustený v druhom štvrťroku 2011 a inštalovaný v druhom štvrťroku 2012. Monitorovanie sa začalo v apríli 2012 a bolo ukončené v treťom štvrťroku 2017. Testovacie cievky sa potom odosielajú do Borouge Innovation Center (BIC) na vyhodnotenie a analýzu. Kritériá úspechu a neúspechu stanovené pre pilotný projekt HDPE vložky boli nulová netesnosť po inštalácii vložky, nízka priepustnosť plynu cez HDPE vložku a žiadne zrútenie vložky.
Článok SPE-192862 opisuje stratégie, ktoré prispievajú k úspechu poľných skúšok. Zameriava sa na plánovanie, kladenie potrubí a hodnotenie výkonnosti HDPE vložiek s cieľom získať znalosti potrebné na nájdenie stratégií riadenia integrity pre implementáciu HDPE potrubí v ropovodoch v celom teréne. Táto technológia sa používa v ropovodoch a prenosových vedeniach. Okrem existujúcich ropovodov možno pre nové ropovody použiť aj nekovové HDPE vložky. Zdôrazňuje osvedčené postupy na elimináciu porúch integrity potrubí v dôsledku poškodenia vnútornou koróziou.
Celý dokument opisuje implementačné kritériá pre HDPE tesnenia; výber materiálu tesnenia, prípravu a postup inštalácie; skúšky úniku vzduchu a hydrostatické skúšky; odvzdušnenie a monitorovanie prstencového plynu; uvedenie potrubia do prevádzky; a podrobné výsledky testov po skúške. Tabuľka analýzy nákladov životného cyklu Streamline ilustruje odhadovanú nákladovú efektívnosť uhlíkovej ocele v porovnaní s HDPE výstelkami pre iné metódy zmierňovania korózie vrátane chemického vstrekovania a čistenia ježkami, nekovových potrubí a holej uhlíkovej ocele. Vysvetľuje sa aj rozhodnutie vykonať druhý rozšírený poľný test po počiatočnom teste. V prvom teste sa na spojenie rôznych častí potrubia použili prírubové spoje. Je dobre známe, že príruby sú náchylné na poruchu v dôsledku vonkajšieho namáhania. Manuálne odvzdušnenie v miestach prírub si vyžaduje nielen pravidelné monitorovanie, čo zvyšuje prevádzkové náklady, ale vedie aj k emisiám priepustných plynov do atmosféry. V druhom pokuse boli príruby nahradené zváranými bezprírubovými spojkami s automatickým systémom dopĺňania a štrbinovou vložkou s odvzdušňovacím otvorom na konci vzdialenej odplyňovacej stanice, ktorá by končila v uzavretom odtoku.
Päťročná štúdia potvrdzuje, že použitie HDPE výsteliek v rúrach z uhlíkovej ocele môže zmierniť vnútornú koróziu v ropovodoch izoláciou kovových rúr od korozívnych kvapalín.
Pridajte hodnotu zabezpečením nepretržitej prevádzky linky, elimináciou vnútorného odstraňovania usadenín a baktérií pomocou ježkov, úsporou nákladov elimináciou potreby chemikálií a biocídov proti usadzovaniu vodného kameňa a znížením pracovnej záťaže.
Účelom testu bolo zmierniť vnútornú koróziu potrubia a zabrániť strate primárneho kontajnmentu.
Drážkované HDPE vložky so zváranými bezprírubovými spojmi sa používajú v spojení so systémom opätovného vstrekovania ako vylepšenie založené na skúsenostiach získaných z počiatočného nasadenia hladkých HDPE vložiek s klipmi na prírubových termináloch.
Podľa kritérií úspešnosti a neúspechu stanovených pre pilotný projekt neboli od inštalácie hlásené žiadne úniky v potrubí. Ďalšie testovanie a analýza vykonaná spoločnosťou BIC preukázali zníženie hmotnosti použitej vložky o 3 – 5 %, ktorá po 5 rokoch používania nespôsobuje chemickú degradáciu. Zistili sa niektoré škrabance, ktoré nezasahovali do trhlín. Preto sa odporúča zvážiť rozdiel v strate hustoty v budúcich návrhoch. Hlavným zameraním by mala byť implementácia vnútorných protikoróznych bariér, pričom spoľahlivým riešením sú možnosti výstelky z HDPE (vrátane už identifikovaných vylepšení, ako je výmena prírub za spojky a pokračovanie výstelky a použitie spätného ventilu v výstelke na prekonanie priepustnosti plynov výstelky).
Táto technológia eliminuje hrozbu vnútornej korózie a poskytuje značné úspory prevádzkových nákladov počas chemických procesov, pretože nie je potrebná žiadna chemická úprava.
Overenie technológie v teréne malo pozitívny vplyv na riadenie integrity potrubia prevádzkovateľmi, čím poskytlo viac možností pre proaktívne riadenie vnútornej korózie potrubia, znížilo celkové náklady a zlepšilo výkonnosť v oblasti BOZP. Drážkované HDPE vložky bez prírub sa odporúčajú ako inovatívny prístup k riadeniu korózie v potrubiach ropných polí.
Technológia HDPE výstelky sa odporúča pre existujúce ropné a plynové polia, kde sú bežné úniky z potrubí a prerušenia vstrekovania vody.
Táto aplikácia zníži počet porúch prietokového potrubia spôsobených vnútornými netesnosťami, predĺži životnosť prietokového potrubia a zvýši produktivitu.
Nové komplexné projekty môžu túto technológiu využiť na riadenie korózie priamo v potrubí a úsporu nákladov na monitorovacie programy.
Tento článok napísala technická redaktorka JPT Judy Federová a obsahuje najdôležitejšie informácie z článku SPE 192862 s názvom „Výsledky inovatívneho terénneho testovania aplikácie drážkovanej HDPE vložky bez príruby v supergigantickom poli pre riadenie vnútornej korózie ropovodného potrubia“ od Abby Kalio Amabipiovej, SPE, Marwana Hamada Salema, Sivy Prasady Grandheovej a Tijendera Kumara Guptu z ADNOC; Mohameda Aliho Awadha, Borouge PTE; Nicholasa Herbiga, Jeffa Schella a Teda Comptona z United Special Technical Services pre konferenciu 2018 v Abú Zabí od 12. do 15. novembra v Abú Zabí. Pripravte sa na Medzinárodnú ropnú výstavu a konferenciu v Abú Zabí. Tento článok neprešiel recenzným konaním.
Časopis Journal of Petroleum Technology je hlavným časopisom Spoločnosti ropných inžinierov (Society of Petroleum Engineers), ktorý poskytuje autoritatívne prehľady a články o pokrokoch v technológiách prieskumu a ťažby, otázkach ropného a plynárenského priemyslu a novinky o SPE a jej členoch.