Rósetmóttökur af hitaeftirlitskerfum fyrir olíu- og gasvinnu

Að skilja rósetarferli í hitaeftirlitskerfum olíu- og gasvinnunnar

Hvernig róset undir innheimum (CUI) eyðir á virkni hitaeftirlitskerfa

CUI, eða rot undir hitaeftirlitsskýrslu, er ein af helstu ástæðum fyrir því að hitaeftirlitskerfi misslukast á olíu- og gasstöðvum, sérstaklega þegar vatn kemst inn í hitaeftirlitsskífuna. Samkvæmt rannsóknum sem birtar voru árið 2022 af Wasim ásamt Djukic, hefjast næstum 4 af hverjum 10 rotavandamálum sem sjá má á rörum nálægt slömmum raunverulega í þessari falinni skemmd. Saltdeindir sem fljóta í sjóvarninu mynda mjög harðar litlar holur beint undir þeim stað sem hitaeftirlitsskýrslan liggur. Hvað gerist svo? Jafnvel orkueffektiviteten minnkast mjög mikið. Mínusólulokud pluggeldingar geta misst um 22% af hæfni sinni til að flytja hita á réttan hátt. Og við skulum ekki gleyma peningunum heldur. Viðhaldskostnaður eykst um nálægt 180 dollara fyrir hverja fet af pípu sem verður fyrir áhrifum, ár eftir ári. Flestir menn sjá ekki einu sinni að eitthvað er að þangað til er of seint, þar sem þessar hlutar eru oft dugðin innan í búnaði. Þess vegna er mikilvægt að hafa góð eftirlitslausnir á refineries og sjávarútvegsstöðvum, þar sem snögg uppgötvun vandamála gerir allan mun á milli kostnaðarsama viðgerða og samfelldrar rekstrarshalds.

Algengar tegundir rost: Groturost, spenningsriss og varanleg áhrif

Þrjár aðalrostarmechanismar sem hafa áhrif á áreiðanleika hitaeftirlitskerfis:

1. Þverræðarafnun : Staðbundnar áráttur sem mynda holur 0,5–3 mm í djúp í rustfríu stálskautum
2. Spennubilun (SCC) : Svarar fyrir 19 % af bilunum í hitaeftirlitsborðum í sýrðu gasi (NACE 2023)
3. Galvanísk rafning : Veldur spennunum milli koparleiðara (0,34 V) og stálstypla af kolstál (-0,85 V)

Greining frá 2023 sýndi að samvirki groturosts og spenningsrissa leiðir til 63 % fleiri stöðutímabil en einstakar formgerðir, sérstaklega í kerfum með breytilegri hitastigi á bilinu 60–120 °C.

Tilvikssaga: Bilanir af CUI í hitaeftirlitslínum á sjávarútivistarsvæði

Norðursjávarsvæði reyndi fullkomin bilun í hitaeftirlitskerfi innan 18 mánaða vegna óaðgerðra CUI-breytinga:

Athugasem greiningar eftir bilun sýndi að galvanískt tenging milli hitareinda af Inconel og rostfrjáls stálspennu hafi myndað rafstrauma með þéttleika yfir 15 µA/cm², sem flýtti rotun upp í 1,8 mm/ár – sjöfalt hraðar en grunnjöfnun á efnaútrunum.

Valkostur á efni til að bæta rostvarnir í hitaeftirlit

Mat á grundvelli fyrir val á rostvarnarhólfmetölum (CRAs) í hart aðhaldssamsetningum

Þegar komið er að að velja réttar átvarnarmálshlutila (CRAs) eru margir lykilþættir sem þarf að hafa í huga, svo sem hvaða efni þau verða utsöðuð fyrir, reksturshiti, vélarálag og langtíma kostnaðarafleiðingar. Nærvera kroms í bilið 18–25%, ásamt mólýbðeníum í bilið 2–6%, gerir mikinn mun í baráttunni við gropóun og skoróun, sérstaklega í kloríðhaldi. Taka má dæmi um rostfrjálsan stál 316 sem byrjar að brotna saman þegar hiti fer yfir 60°C í súrefnisumhverfi. Berðu þetta við nikkel-grundvallar CRAs sem geta unnið með mikið hartari aðstæðum og halda stöðugleika jafnvel við um 200°C. Flestir verkfræðingar treysta á leiðbeiningar ISO 21457 til að para efni rétt við ákveðnar aðstæður í kolefnissmíðjum þar sem hlutfall vetnisulfíðs eða bein snertingu við sjóvarm eiga mikilvæg áhrif.

Áhugaverðar eiginleikar nikkel-grúðra eins og Inconel í olíurækt og hitaeftirlitssviðum

Inconel 625 og aðrir nikkel-grúðrir mætast vel við oxiðun á hitastigum allt að um 980 gráður Celsíus. Þeir takast einnig betur en margir aðrir efni við sprungubrótingu vikuða af klóriði. Rekstrarprófanir framkvæmdar árið 2022 benti til þess að rafleiðningar með Inconel yfirborði héldu langframar en samsvarandi rostfrjáls stál á sjávarútivistum, og minnkaðu bilanir um nálægt 70% á fimm árum. Ástæðan fyrir langa notkunarlevu þessara efna er sú að nikkel myndar verndandi oxíðlag þegar hann er útsett fyrir hitasvöngum, sem krefst frá uppruna sprungna. Fyrir fyrirtæki sem vinna með hitastöðuga gufuveitingarkerfi getur skipting yfir á nikkel-grúðrum orðið hagnaðargjör og sparað um 18 dollara á feti á ári bara í viðhaldskostnaði.

Lífshlýðanalýsa: Jafnvægi milli upphaflegrra fjárfestinga og langtímaþoltra

Þó að CRAs hafi hærri upphafleg kostnað – 3 til 5 sinnum meira en kolvetni – minnka þeir heildarkostnað eignarhalds um 40–60% á 15 árum. NACE International (2023) greindi 12 LNG-ver, og komst til þess að:

Viðskiptavinir sem nota nikkelblöndur sparaðu 740 þúsund dollara á ári á mílu með því að forðast óáætlaðar stöðugangsetningar og viðhaldsarbunur.

Verndarúr og yfirborðsmeðferð til að lengja notkunarleva tækja

Epóxí- og pólýúrethánúr fyrir vandamikil og efnaendurskipti

Epóxí- og pólýúrethánúr virka sem lykilbarri á hitareiknum í olíu- og gasvinnslu þar sem verið er útsett fyrir raka, súrva kondens eða efnaúsprengingar. Sem óleiðandi lög minnka þau hættu á CUI (Corrosion Under Insulation) upp að 68%. Pólýúrethán er sérstaklega gott í sveigjanlegum svæðum eins og bogum, en epóxí er varanlegt gegn langvarandi áhrifum kolvetna og saltvatns.

Yfirborðsmeðferðir og innlökunarteknikkur til að koma í veg fyrir byrjun koltongrunnar

Ítarlegar innlukkunaraðferðir, svo sem hitaeftirlagning með álfa-silícíum, mynda metallblandnadar sem aðskila yfirborð frá rottegundum. Galvaník og alimíník lengja notkunarlevu kolvetns á sjónum um 12–15 ár. Fyrir hitastig yfir 400°C koma nikkelblönduð bekkjur í veg fyrir klóríðvaldaðan sprunguskemmd (SCC) í olíuræktarverks hreyfistærum rörum.

Afköstakostnaður lakaðra gagnvirðis miðað við ólakaðar mineral-insuleraðar (MI) ravntæki

Lakað MI-ravntækni halda fjórum sinnum lengur en ólakuð útgáfa í reykingarprófum í sýrðu vatni (NACE 2022). Útþrýst polýmerjakkar borga hermetísku læsingu, stoppa drufu í magnesíumoxíðsins insulerun og varðveita jafnvægi hitaafkomu. Starfsemi skrá um 23% færri viðhaldsálag, með árlegum endurbótum vegna rots minnkuð frá 4,2 til 0,9 atvik á mílu.

Hönnun og viðhaldsstraumar til að draga úr rotarskemmdum

Verkfresnihönnun til að minnka áhrif af drufu- og CUI-átökum

Rósetta vandamál byrja oft langt áður en einhver tekur eftir þeim, svo snjókar hönnunarákvörðanir í áætlunarstigi geta gert allan muninn þegar kemur að að koma í veg fyrir að raki valdi skemmdum. Þess konar atriði eins og að halla innblástursplöðunum rétt, tryggja að saumar séu samfelldir í staðinn fyrir að hafa bil, og setja upp hitaeðlunarböð sem virkilega geta önduð hjálpa til við að halda vatni frá því að festast þar sem það á ekki heima. Að fjarlægja þessi litlu sprund bil milli hluta og setja upp kerfi þannig að vatn leki sjálfkrafa burt er lang leið í að koma í veg fyrir þau óþægilegu staðbundnu rósettu svæði sem enginn vill stríðast við síðar. Fyrir uppsetningar nálægt strendunni minnka umlukin styttistofn verulega saltviðföngun. Og ekki skal gleyma möguleikunum sem flokkabyggingar aðferðir bjóða upp á, sem gera viðhaldsmönnum miklu auðveldara að komast í þau erfiða svæði þar sem rósetta á sér að falla og valda vandræðum með tímanum.

Forsjávaranleg viðhald og rauntíma eyðingamælingartækni

Trótlausir eyðingarannsóknar, ásamt sónarþykktarprófum og þeim flottu IoT hitaeftirlitssensrum, hjálpa til við að greina vandamál áður en þau verða alvarleg. Þessi tæki greina fyrstu einkenni holubrots eða veggvíddarminnkunar með því að fylgjast með hitabreytingum, breytingum í leiðarlagni og breytingum á raka- innihaldi. Verk, sem hafa tekið upp rauntíma hljóðútblástursmælitala, tilkynna að óvæntum stöðvunum hafi verið minnkað um allt að 40% miðað við eldri handvirka athuganir. Þegar öll þessi tæknibúnaður er sameinuð með völdu spárakforritum eru niðurstöðurnar áhrifameðferðar. Tæki halda frá sex til átta ár lengur úti á sjó, sem gerir mikinn mun í barðningi við harðar sjávarandstæður þar sem kostnaður við skiptingu getur orðið mjög háur.

Samtektaraðferð: Samtökun á efnum, hönnun og ákvörðuðum stjórnun

Til að vernda kerfi fyrir langt ske, þurfum við að beita efnum sem standa upp við rost eins og rostfrjálsu plássplötur, hönnun hluta sem standa upp við raki, og innleiða viðhald sem byggir á raunverulegum gögnum frekar en á giska. Tökum iðnaðarverksmiðjur sem dæmi. Þegar þær sameina Inconel sporlínur við eitthvað eins og vatnsfrávendandi aerojel-eyðivök og skipuleggja sér rafsegulathuganir um sjö mánuði, eru þær að búa til svo talsvert marglaga vörn gegn ýmsum mögulegum bilunum. Stofnanir sem hafa farið í þessa átt sjá að viðgerðakostnaðurinn minnkar um allsherjar 70% eftir aðeins tíu ár. Það er frekar áhrifamikið ef maður hugsa um það. Pengarnir sem upphaflega eru notaðir á betri efni og snjallari fylgju greiðast aftur margfalt með minni stöðutíma og færri neyðarviðgerðir á framtíðinni.

Áhrif rosts á rekstraröryggi og virkni kerfis

Minnkað hitaleiðni og kerfissvar vegna rosts

Þegar rot myndast myndast þessi innanlægandi oxíðlag á yfirborðum sem ruglar fyrir varmaviðrátt. Varmaleiðni minnkar um einhverjar 40 til 60 prósent í rörum og ravélum sem eru veikbent. Hvað gerist svo? Vel, stjórnendur verða venjulega að auka orkufyrrslu um 25% til 35% bara til að halda áfram afköstum, en þetta gerir sjálfsagt kerfið minna ávöxtunarríkt. Þegar koma plótagildrandi hitabreytingar svara kerfin mun hægar en skyldi, sem aukar hættuna á frostavandamálum, sérstaklega í búnaði sem er hönnuður fyrir veturshlutföll. Og þegar gróðurbundin rafleið slita sig byrjar þynsli að dragast mikið út. Við tölum um mögulega frestun á þynslu um allt að 8 klukkustundir við hvert atvik, sem hratt býrst saman þegar viðhaldsfólk er nú þegar mjög takmarkað.

Risken fyrir raföryggi vegna slitraðra hitaelementa

Oxíðun og minnkað varnarhætti auka rafhættur í eldri kerfum. Tengdir við 22% af hitatráðabrotum við kórrósiðeimdu stuttlykkjur og jörðunarafbrot í yfirferð á öryggi á sjó 2023. Feitur kemursteypt í loftmengun sem hrakar niðurgöngu andspennu – nikkrólíteinar í sjálfregluðum hitatráðum missa af virkni þrisvar sinnum hraðar í saltvatnsumhverfi.

Viðfangsefni kostnaðarminnkunar: Stuttfristaárásir vs. Langtímavirkar kórrosiónarhættur

Þegar fyrirtæki leggja of mikinn áherslum á að styðla upphaflegum kostnaði í stað þess að investera í efni sem varnar rost, enda upp með að borga tvisvar og hálft til fimmtán sinnum meira á langan tíma. Skoðum hvað gerðist á rannsóknarstöð í Hlöðumáli fyrir um tíu árum. Stálhlutarnir sem voru ekki með neina verndandi yfirborðsbeitingu þurftu að skiptast út um hverjar tvær og hálfa ár. Sama hlutanna sem voru framleiddir úr rostvarnarefnum unnu vel yfir tólf ár áður en þeim var nauðsynlegt að laga. En enn verri er staðan fjárhagslega. Fyrirtæki sem beita þessari stuttseyndis stefnu mæta miklu hærri reikningum vegna yfirferða. Samkvæmt gögnum frá Ponemon Institute frá árinu 2023 búa slík fyrirtæki til um 740.000 dollara í aukakostnaði eingöngu vegna reglubundinna athugana sem krafist er vegna stöðugrar hættu á rafhazardum af völdum slitra búnaðar.