การกัดกร่อนภายในทำให้ ADNOC ต้องทนทุกข์กับการสูญเสียการกักเก็บในท่อส่งของแหล่งน้ำมันบนบกขนาดใหญ่ ความปรารถนาที่จะขจัดปัญหานี้ และความจำเป็นในการกำหนดข้อกำหนด และแผนการจัดการความสมบูรณ์ของกระบวนการในอนาคตที่แม่นยำ นำไปสู่การทดลองภาคสนามของการนำเทคโนโลยีซับในโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) แบบมีร่องและไม่มีหน้าแปลนไปใช้กับท่อเหล็กกล้าคาร์บอน เอกสารนี้บรรยายถึงโปรแกรมการทดสอบภาคสนามที่ประสบความสำเร็จเป็นเวลา 5 ปี และยืนยันว่าการนำซับใน HDPE ไปใช้กับท่อเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นวิธีการที่คุ้มต้นทุนในการลดการกัดกร่อนภายในท่อส่งน้ำมันโดยแยกท่อโลหะออกจากของเหลวที่กัดกร่อน เทคโนโลยีนี้คุ้มต้นทุนในการจัดการการกัดกร่อนภายในท่อส่งน้ำมัน
ใน ADNOC ท่อส่งน้ำได้รับการออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานมากกว่า 20 ปี ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความต่อเนื่องทางธุรกิจและลดต้นทุนการดำเนินงาน อย่างไรก็ตาม การบำรุงรักษาท่อที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนเหล่านี้กลายเป็นเรื่องท้าทาย เนื่องจากท่อเหล่านี้อาจเกิดการกัดกร่อนภายในจากของเหลวที่กัดกร่อน แบคทีเรีย และสภาวะนิ่งที่เกิดจากอัตราการไหลที่ต่ำ ความเสี่ยงของการล้มเหลวของความสมบูรณ์จะเพิ่มขึ้นตามอายุและการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของของเหลวในอ่างเก็บน้ำ
ADNOC ดำเนินการท่อส่งที่ความดัน 30 ถึง 50 บาร์ อุณหภูมิสูงถึง 69°C และน้ำขาดเกิน 70% และประสบกับการสูญเสียการกักเก็บหลายกรณีเนื่องจากการกัดกร่อนภายในท่อส่งในพื้นที่บนบกขนาดใหญ่ บันทึกแสดงให้เห็นว่าสินทรัพย์ที่เลือกเพียงอย่างเดียวมีท่อส่งน้ำมันธรรมชาติมากกว่า 91 ท่อ (302 กิโลเมตร) และท่อส่งก๊าซธรรมชาติมากกว่า 45 ท่อ (100 กิโลเมตร) ที่มีการกัดกร่อนภายในอย่างรุนแรง สภาวะการทำงานที่กำหนดให้ดำเนินการบรรเทาการกัดกร่อนภายใน ได้แก่ ค่า pH ต่ำ (4.8–5.2) มี CO2 (>3%) และ H2S (>3%) อัตราส่วนก๊าซต่อน้ำมันมากกว่า 481 scf/bbl อุณหภูมิของท่อมากกว่า 55°C แรงดันของท่อไหลมากกว่า 525 psi ปริมาณน้ำสูง (>46%) ความเร็วการไหลต่ำ (น้อยกว่า 1 m/sec) ของเหลวนิ่ง และแบคทีเรียที่ลดซัลเฟตก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน กลยุทธ์การบรรเทา สถิติการรั่วไหลที่มีประสิทธิภาพแสดงให้เห็นว่าสายการผลิตเหล่านี้จำนวนมากมีข้อบกพร่อง โดยมีการรั่วไหลมากถึง 14 ครั้งในช่วงเวลา 5 ปี ซึ่งถือเป็นปัญหาที่ร้ายแรงเนื่องจากทำให้เกิดการรั่วไหลและการหยุดชะงักซึ่งส่งผลกระทบต่อการผลิต
การสูญเสียความแน่นและความจำเป็นในการกำหนดขนาดและแผนการจัดการความสมบูรณ์ของท่อไหลในอนาคตที่แม่นยำ ส่งผลให้มีการนำเทคโนโลยีซับใน HDPE แบบมีร่องและไม่มีหน้าแปลนไปประยุกต์ใช้ในภาคสนามในท่อส่งก๊าซ API 5L Gr.B Schedule 80 ขนาด 6 นิ้ว ยาว 3.0 กม. ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดปัญหานี้ การทดลองภาคสนามถูกนำไปใช้กับท่อส่งเหล็กกล้าคาร์บอนยาว 3.527 กม. ในพื้นที่ที่เลือกก่อน ตามด้วยการทดสอบเข้มข้นในท่อส่งยาว 4.0 กม.
บริษัทน้ำมันหลักในกลุ่มสภาความร่วมมือรัฐอ่าวอาหรับ (GCC) ในคาบสมุทรอาหรับได้ติดตั้งวัสดุบุผิว HDPE สำหรับท่อส่งน้ำมันดิบและการใช้งานด้านน้ำตั้งแต่ปี 2012 บริษัทน้ำมันหลักแห่งหนึ่งในกลุ่ม GCC ที่ดำเนินงานร่วมกับ Shell ได้ใช้วัสดุบุผิว HDPE สำหรับการใช้งานด้านน้ำและน้ำมันมานานกว่า 20 ปีแล้ว และเทคโนโลยีดังกล่าวถือว่ามีความสมบูรณ์เพียงพอที่จะแก้ไขปัญหาการกัดกร่อนภายในท่อส่งน้ำมันได้
โครงการ ADNOC เปิดตัวในไตรมาสที่สองของปี 2011 และติดตั้งในไตรมาสที่สองของปี 2012 การติดตามเริ่มขึ้นในเดือนเมษายน 2012 และแล้วเสร็จในไตรมาสที่สามของปี 2017 จากนั้นสปูลทดสอบจะถูกส่งไปยังศูนย์นวัตกรรม Borouge (BIC) เพื่อประเมินและวิเคราะห์เกณฑ์ความสำเร็จและความล้มเหลวที่ตั้งไว้สำหรับโครงการนำร่องของแผ่นบุผนัง HDPE ได้แก่ การรั่วไหลเป็นศูนย์หลังจากติดตั้งแผ่นบุผนัง การซึมผ่านของก๊าซต่ำผ่านแผ่นบุผนัง HDPE และไม่มีแผ่นบุผนังทรุดตัว
เอกสาร SPE-192862 บรรยายถึงกลยุทธ์ต่างๆ ที่มีส่วนช่วยให้การทดลองภาคสนามประสบความสำเร็จ โดยเน้นที่การวางแผน การวางท่อ และการประเมินประสิทธิภาพของแผ่นบุ HDPE เพื่อให้ได้ความรู้ที่จำเป็นในการค้นหาแนวทางการจัดการความสมบูรณ์สำหรับการนำท่อ HDPE ไปใช้กับท่อส่งน้ำมันในภาคสนาม เทคโนโลยีนี้ใช้ในท่อส่งน้ำมันและสายส่ง นอกจากท่อส่งน้ำมันที่มีอยู่แล้ว แผ่นบุ HDPE ที่ไม่ใช่โลหะยังสามารถใช้กับท่อส่งน้ำมันใหม่ได้ เน้นย้ำถึงแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการขจัดความล้มเหลวของความสมบูรณ์ของท่อเนื่องจากความเสียหายจากการกัดกร่อนภายใน
เอกสารฉบับเต็มอธิบายถึงเกณฑ์การใช้งานปะเก็น HDPE การเลือกวัสดุของปะเก็น การเตรียม และลำดับการติดตั้ง การรั่วไหลของอากาศและการทดสอบไฮโดรสแตติก การระบายก๊าซวงแหวนและการตรวจสอบ การตรวจสอบการเดินสาย และผลการทดสอบหลังการทดสอบโดยละเอียด ตารางวิเคราะห์ต้นทุนวงจรชีวิต Streamline แสดงให้เห็นถึงความคุ้มทุนโดยประมาณของเหล็กกล้าคาร์บอนเมื่อเทียบกับซับใน HDPE สำหรับวิธีการลดการกัดกร่อนอื่นๆ รวมถึงการฉีดสารเคมีและการบัดกรี ท่อที่ไม่ใช่โลหะ และเหล็กกล้าคาร์บอนเปล่า นอกจากนี้ยังมีการอธิบายการตัดสินใจในการทำการทดสอบภาคสนามขั้นสูงครั้งที่สองหลังการทดสอบครั้งแรก ในการทดสอบครั้งแรก มีการใช้การเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนเพื่อเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของท่อส่ง เป็นที่ทราบกันดีว่าหน้าแปลนมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวเนื่องจากแรงเครียดจากภายนอก การระบายอากาศด้วยมือที่ตำแหน่งหน้าแปลนไม่เพียงแต่ต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะๆ ซึ่งจะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน แต่ยังส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซที่สามารถซึมผ่านสู่ชั้นบรรยากาศอีกด้วย ในการทดลองครั้งที่สอง หน้าแปลนถูกแทนที่ด้วยตัวเชื่อมต่อแบบเชื่อมไม่มีหน้าแปลนพร้อมระบบเติมอัตโนมัติ และซับในแบบมีร่องพร้อมช่องระบายอากาศที่ปลายสถานีไล่ก๊าซระยะไกลที่จะสิ้นสุดในท่อระบายน้ำแบบปิด
การทดลองเป็นเวลา 5 ปียืนยันว่าการใช้ซับใน HDPE ในท่อเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถลดการกัดกร่อนภายในท่อส่งน้ำมันได้โดยการแยกท่อโลหะจากของเหลวที่กัดกร่อน
เพิ่มมูลค่าด้วยการให้บริการสายที่ไม่หยุดชะงัก กำจัดการทำความสะอาดภายในเพื่อขจัดคราบและแบคทีเรีย ประหยัดต้นทุนด้วยการกำจัดความจำเป็นในการใช้สารเคมีป้องกันตะกรันและสารชีวฆ่า และลดภาระงาน
วัตถุประสงค์ของการทดสอบคือเพื่อลดการกัดกร่อนภายในท่อและป้องกันการสูญเสียการกักเก็บหลัก
ท่อ HDPE แบบมีร่องพร้อมข้อต่อแบบเชื่อมไม่มีหน้าแปลนจะใช้ร่วมกับระบบฉีดซ้ำ นับเป็นการปรับปรุงที่อิงจากบทเรียนที่ได้รับจากการใช้งานท่อ HDPE ธรรมดาที่มีคลิปบนขั้วต่อมีหน้าแปลนในครั้งแรก
ตามเกณฑ์ความสำเร็จและความล้มเหลวที่กำหนดไว้สำหรับโครงการนำร่อง ไม่มีการรายงานการรั่วไหลในท่อตั้งแต่การติดตั้ง การทดสอบและวิเคราะห์เพิ่มเติมโดย BIC แสดงให้เห็นว่ามีการลดน้ำหนักของแผ่นบุที่ใช้แล้ว 3-5% ซึ่งไม่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพทางเคมีหลังจากใช้งานเป็นเวลา 5 ปี พบรอยขีดข่วนบางส่วนที่ไม่ลามเข้าไปในรอยแตก ดังนั้นจึงขอแนะนำให้พิจารณาความแตกต่างของการสูญเสียความหนาแน่นในการออกแบบในอนาคต การนำแผงกั้นการกัดกร่อนภายในมาใช้ควรเป็นจุดสนใจหลัก โดยตัวเลือกแผ่นบุ HDPE (รวมถึงการปรับปรุงที่ระบุไว้แล้ว เช่น การเปลี่ยนหน้าแปลนด้วยตัวเชื่อมต่อ และดำเนินการแผ่นบุต่อไป และการใช้เช็ควาล์วในแผ่นบุเพื่อเอาชนะการซึมผ่านของก๊าซของแผ่นบุ) ถือเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้
เทคโนโลยีนี้ช่วยขจัดภัยคุกคามจากการกัดกร่อนภายในและช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานระหว่างขั้นตอนการบำบัดทางเคมีได้อย่างมาก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้การบำบัดทางเคมี
การตรวจสอบภาคสนามของเทคโนโลยีมีผลกระทบเชิงบวกต่อการจัดการความสมบูรณ์ของท่อส่งน้ำของผู้ปฏิบัติงาน โดยให้ทางเลือกเพิ่มเติมสำหรับการจัดการการกัดกร่อนภายในท่อส่งน้ำเชิงรุก ลดต้นทุนโดยรวม และปรับปรุงประสิทธิภาพ HSE ท่อบุ HDPE ที่มีร่องไม่มีหน้าแปลนได้รับการแนะนำเป็นแนวทางใหม่ในการจัดการการกัดกร่อนในท่อส่งน้ำของแหล่งน้ำมัน
ขอแนะนำเทคโนโลยีซับใน HDPE สำหรับแหล่งน้ำมันและก๊าซที่มีอยู่ซึ่งมักเกิดการรั่วซึมของท่อและการหยุดชะงักของท่อฉีดน้ำ
แอปพลิเคชันนี้จะช่วยลดจำนวนความล้มเหลวของท่อไหลที่เกิดจากการรั่วไหลภายใน ยืดอายุการใช้งานของท่อไหล และเพิ่มผลผลิต
การพัฒนาไซต์เต็มรูปแบบใหม่สามารถใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อจัดการการกัดกร่อนแบบอินไลน์และประหยัดต้นทุนในโปรแกรมการตรวจสอบ
บทความนี้เขียนโดย Judy Feder บรรณาธิการฝ่ายเทคนิคของ JPT และมีเนื้อหาสำคัญจากเอกสาร SPE 192862 เรื่อง “ผลการทดลองภาคสนามที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของการประยุกต์ใช้ท่อ HDPE แบบมีร่องไร้หน้าแปลนในสนามขนาดยักษ์เพื่อการจัดการการกัดกร่อนภายในของท่อส่งน้ำมัน” โดย Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe และ Tijender Kumar Gupta จาก ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell และ Ted Compton จาก United Special Technical Services สำหรับงานปี 2018 ที่อาบูดาบี ระหว่างวันที่ 12-15 พฤศจิกายน เตรียมพร้อมสำหรับนิทรรศการและการประชุม Abu Dhabi International Petroleum เอกสารนี้ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ
Journal of Petroleum Technology เป็นวารสารเรือธงของ Society of Petroleum Engineers ซึ่งให้ข้อมูลสรุปและบทความพิเศษที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการสำรวจและการผลิต ประเด็นต่างๆ ของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ และข่าวสารเกี่ยวกับ SPE และสมาชิก