İç korozyon, ADNOC'un büyük bir kara petrol sahasının boru hattında sızıntı yaşamasına neden olmuştur. Bu sorunu ortadan kaldırma isteği ve gelecekteki akış bütünlüğü yönetim planı için doğru bir spesifikasyon ve plan tanımlama ihtiyacı, karbon çelik borularda oluklu ve flanşsız yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) kaplama teknolojisinin saha deneme uygulamasına yol açmıştır. Bu makale, başarılı bir 5 yıllık saha test programını tanımlamakta ve karbon çelik borularda HDPE kaplamaların uygulanmasının, metal boruları aşındırıcı sıvılardan izole ederek petrol boru hatlarındaki iç korozyonu azaltmak için uygun maliyetli bir yöntem olduğunu doğrulamaktadır. Teknoloji, petrol boru hatlarının içindeki korozyonu yönetmede uygun maliyetlidir.
ADNOC'ta, akış hatları 20 yıldan fazla dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, iş sürekliliği ve işletme maliyetlerinin düşürülmesi açısından önemlidir. Bununla birlikte, karbon çelikten yapılmış bu hatların bakımı, aşındırıcı sıvılar, bakteriler ve düşük akış hızlarından kaynaklanan durgun koşullar nedeniyle iç korozyona maruz kalmaları nedeniyle zorlaşmaktadır. Bütünlük kaybı riski, yaş ve rezervuar sıvısının özelliklerindeki değişikliklerle birlikte artmaktadır.
ADNOC, 30 ila 50 bar basınçta, 69°C'ye kadar sıcaklıklarda ve %70'in üzerinde su içeriğiyle boru hatları işletmekte olup, büyük kara sahalarındaki boru hatlarında iç korozyon nedeniyle birçok sızıntı vakası yaşamıştır. Kayıtlar, seçilen varlıkların tek başına 91'den fazla doğal petrol boru hattında (302 kilometre) ve 45'ten fazla gaz kaldırma boru hattında (100 kilometre) ciddi iç korozyon olduğunu göstermektedir. İç korozyon önleme önlemlerinin uygulanmasını gerektiren işletme koşulları arasında düşük pH (4,8–5,2), CO2 (>%3) ve H2S (>%3) varlığı, 481 scf/bbl'den büyük gaz/yağ oranı, 55°C'den yüksek hat sıcaklığı ve 525 psi'nin üzerinde akış basıncı yer almaktadır. Yüksek su içeriği (>%46), düşük akış hızı (1 m/sn'den az), durgun sıvı ve sülfat indirgeyici bakterilerin varlığı da önleme stratejilerini etkilemiştir. Akışkan sızıntı istatistikleri, bu hatların çoğunun Arızalı olan bu sistemde, 5 yıllık bir süre içinde 14'e kadar sızıntı tespit edildi. Bu durum, üretimde olumsuz etkilere yol açan sızıntılar ve kesintiler nedeniyle ciddi bir sorun teşkil etmektedir.
Sızdırmazlığın kaybı ve doğru boyutlandırma ihtiyacı ile gelecekteki akış hattı bütünlüğü yönetim planının doğru bir şekilde oluşturulması gerekliliği, bu sorunu ortadan kaldırmak için 3,0 km'lik Schedule 80 API 5L Gr.B 6 inçlik akış hatlarında oluklu ve flanşsız HDPE kaplama teknolojisinin saha deneme uygulamasına yol açmıştır. Saha denemeleri ilk olarak seçilen tesislerdeki 3,527 km'lik karbon çelik boru hatlarında uygulanmış, ardından 4,0 km'lik boru hatlarında yoğun testler yapılmıştır.
Arap Yarımadası'ndaki Körfez İşbirliği Konseyi (GCC) petrol devi, ham petrol boru hatları ve su uygulamaları için 2012 gibi erken bir tarihte HDPE astarlar kullanmaya başlamıştı. Shell ile birlikte çalışan bir GCC petrol devi, 20 yılı aşkın süredir su ve petrol uygulamalarında HDPE astarlar kullanıyor ve teknoloji, petrol boru hatlarındaki iç korozyonu gidermek için yeterince olgunlaşmış durumda.
ADNOC projesi 2011 yılının ikinci çeyreğinde başlatıldı ve 2012 yılının ikinci çeyreğinde kuruldu. İzleme Nisan 2012'de başladı ve 2017 yılının üçüncü çeyreğinde tamamlandı. Test boruları daha sonra değerlendirme ve analiz için Borouge İnovasyon Merkezi'ne (BIC) gönderildi. HDPE astar pilotu için belirlenen başarı ve başarısızlık kriterleri, astar kurulumundan sonra sıfır sızıntı, HDPE astarından düşük gaz geçirgenliği ve astar çökmemesiydi.
SPE-192862 numaralı makale, saha denemelerinin başarısına katkıda bulunan stratejileri açıklamaktadır. Odak noktası, petrol boru hatlarında HDPE boru hatlarının saha genelinde uygulanması için gerekli bütünlük yönetimi stratejilerini belirlemek amacıyla HDPE astarların planlanması, döşenmesi ve performansının değerlendirilmesidir. Bu teknoloji petrol boru hatlarında ve iletim hatlarında kullanılmaktadır. Mevcut petrol boru hatlarına ek olarak, metalik olmayan HDPE astarlar yeni petrol boru hatlarında da kullanılabilir. İç korozyondan kaynaklanan hasar nedeniyle boru hattı bütünlüğü arızalarını ortadan kaldırmak için en iyi uygulamaları vurgulamaktadır.
Makalenin tamamı, HDPE contalar için uygulama kriterlerini; conta malzemesi seçimini, hazırlanmasını ve montaj sırasını; hava kaçağı ve hidrostatik testlerini; halka şeklindeki gaz tahliyesini ve izlemesini; hat devreye alınmasını; ve ayrıntılı test sonrası sonuçları. Akışkan Yaşam Döngüsü Maliyet Analizi tablosu, kimyasal enjeksiyon ve pigleme, metal olmayan borular ve çıplak karbon çelik dahil olmak üzere diğer korozyon önleme yöntemleri için karbon çeliği ile HDPE kaplamaların tahmini maliyet etkinliğini göstermektedir. İlk testten sonra ikinci bir geliştirilmiş saha testi yapma kararı da açıklanmıştır. İlk testte, akış hattının çeşitli bölümlerini bağlamak için flanşlı bağlantılar kullanılmıştır. Flanşların dış gerilme nedeniyle arızaya yatkın olduğu iyi bilinmektedir. Flanş yerlerinde manuel havalandırma, işletme giderlerini artıran periyodik izleme gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda atmosfere geçirgen gaz emisyonlarına da neden olur. İkinci denemede, flanşlar, otomatik dolum sistemli kaynaklı, flanşsız bağlantı elemanları ve uzaktan gaz giderme istasyonunun sonunda kapalı bir drenaja sonlanan bir havalandırma deliği bulunan oluklu bir astar ile değiştirilmiştir.
5 yıllık bir deneme, karbon çelik borularda HDPE kaplama kullanımının, metal boruları aşındırıcı sıvılardan izole ederek petrol boru hatlarındaki iç korozyonu azaltabileceğini doğrulamıştır.
Kesintisiz hat hizmeti sağlayarak, tortu ve bakterileri temizlemek için yapılan iç boru temizleme işlemine gerek kalmadan, kireç önleyici kimyasallar ve biyositlere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak maliyetleri düşürerek ve iş yükünü azaltarak değer katın.
Bu testin amacı, boru hattının iç korozyonunu azaltmak ve birincil muhafazanın kaybını önlemekti.
Kaynaklı flanşsız bağlantılara sahip oluklu HDPE astarlar, flanşlı uçlarda klipsli düz HDPE astarların ilk kullanımından edinilen derslere dayanarak geliştirilmiş bir çözüm olarak yeniden enjeksiyon sistemiyle birlikte kullanılmaktadır.
Pilot proje için belirlenen başarı ve başarısızlık kriterlerine göre, boru hattının kurulumundan bu yana herhangi bir sızıntı bildirilmemiştir. BIC tarafından yapılan daha ileri testler ve analizler, kullanılan astarın ağırlığında %3-5'lik bir azalma olduğunu ve bunun 5 yıllık kullanımdan sonra kimyasal bozulmaya neden olmadığını göstermiştir. Çatlaklara kadar uzanmayan bazı çizikler bulunmuştur. Bu nedenle, gelecekteki tasarımlarda yoğunluk kaybındaki farkın dikkate alınması önerilir. İç korozyon bariyerlerinin uygulanması ana odak noktası olmalıdır; burada HDPE astar seçenekleri (flanşların konektörlerle değiştirilmesi ve astarın devam ettirilmesi ve astarın gaz geçirgenliğinin üstesinden gelmek için astara bir çek valf uygulanması gibi halihazırda belirlenmiş iyileştirmeler dahil) güvenilir bir çözümdür.
Bu teknoloji, iç korozyon tehdidini ortadan kaldırır ve kimyasal işlem prosedürleri sırasında önemli işletme gideri tasarrufu sağlar, çünkü kimyasal işleme gerek duyulmaz.
Teknolojinin saha doğrulaması, operatörlerin akış hattı bütünlüğü yönetimine olumlu etki etmiş, proaktif akış hattı iç korozyon yönetimi için daha fazla seçenek sunmuş, genel maliyetleri düşürmüş ve İSG performansını iyileştirmiştir. Flanşsız oluklu HDPE astarlar, petrol sahası akış hatlarında korozyonu yönetmek için yenilikçi bir yaklaşım olarak önerilmektedir.
HDPE kaplama teknolojisi, boru hattı sızıntılarının ve su enjeksiyon hattı kesintilerinin sık görüldüğü mevcut petrol ve doğalgaz sahaları için önerilmektedir.
Bu uygulama, iç sızıntılardan kaynaklanan boru hattı arızalarının sayısını azaltacak, boru hattı ömrünü uzatacak ve verimliliği artıracaktır.
Yeni komple tesis geliştirme projelerinde bu teknoloji, hat içi korozyon yönetimi ve izleme programlarında maliyet tasarrufu için kullanılabilir.
Bu makale, JPT Teknik Editörü Judy Feder tarafından yazılmıştır ve ADNOC'tan Abby Kalio Amabipi (SPE), Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe ve Tijender Kumar Gupta; Borouge PTE'den Mohamed Ali Awadh; United Special Technical Services'ten Nicholas Herbig, Jeff Schell ve Ted Compton tarafından 12-15 Kasım 2018 tarihlerinde Abu Dabi'de düzenlenen Abu Dabi Uluslararası Petrol Fuarı ve Konferansı'na hazırlık amacıyla sunulan "Devasa Bir Sahada Petrol Boru Hatlarında İç Korozyon Yönetimi için Flanşsız Oluklu HDPE Astar Uygulamasının Yenilikçi Saha Deneme Sonuçları" başlıklı SPE 192862 numaralı makalenin öne çıkan noktalarını içermektedir. Bu makale hakem değerlendirmesinden geçmemiştir.
Petrol Teknolojisi Dergisi, Petrol Mühendisleri Derneği'nin (SPE) amiral gemisi dergisidir ve arama ve üretim teknolojisindeki gelişmeler, petrol ve gaz endüstrisi sorunları ve SPE ile üyeleri hakkındaki haberler konusunda yetkili özetler ve makaleler sunmaktadır.