خوردگی داخلی باعث شده است که شرکت ADNOC در خط لوله یک میدان نفتی عظیم ساحلی، دچار نشتی در سیستم مهار شود. تمایل به رفع این مشکل و نیاز به تعریف مشخصات و یک برنامه دقیق برای مدیریت یکپارچگی خطوط لوله در آینده، منجر به کاربرد آزمایشی میدانی فناوری پوشش پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) شیاردار و بدون فلنج در لوله‌های فولادی کربنی شده است. این مقاله یک برنامه آزمایشی میدانی 5 ساله موفق را شرح می‌دهد و تأیید می‌کند که استفاده از پوشش‌های HDPE در لوله‌های فولادی کربنی، روشی مقرون به صرفه برای کاهش خوردگی داخلی در خطوط لوله نفت با جداسازی لوله‌های فلزی از سیالات خورنده است. این فناوری در مدیریت خوردگی داخل خطوط لوله نفت مقرون به صرفه است.
در شرکت ADNOC، خطوط لوله جریان برای بیش از 20 سال عمر طراحی شده‌اند. این امر برای تداوم کسب‌وکار و کاهش هزینه‌های عملیاتی مهم است. با این حال، نگهداری این خطوط لوله ساخته شده از فولاد کربنی چالش برانگیز می‌شود زیرا در معرض خوردگی داخلی ناشی از سیالات خورنده، باکتری‌ها و شرایط راکد ناشی از نرخ جریان پایین قرار دارند. خطر شکست یکپارچگی با افزایش سن و تغییر در خواص سیال مخزن افزایش می‌یابد.
شرکت ADNOC خطوط لوله را در فشارهای 30 تا 50 بار، دمای تا 69 درجه سانتیگراد و قطع آب بیش از 70 درصد اداره می‌کند و موارد زیادی از نشتی مهار به دلیل خوردگی داخلی در خطوط لوله در میادین بزرگ ساحلی را تجربه کرده است. سوابق نشان می‌دهد که دارایی‌های انتخاب شده به تنهایی بیش از 91 خط لوله نفت طبیعی (302 کیلومتر) و بیش از 45 خط لوله گازرسانی (100 کیلومتر) با خوردگی داخلی شدید دارند. شرایط عملیاتی که اجرای کاهش خوردگی داخلی را الزامی می‌کرد شامل pH پایین (4.8-5.2)، وجود CO2 (>3٪) و H2S (>3٪)، نسبت گاز به نفت بیشتر از 481 scf/bbl، دمای خط لوله بیشتر از 55 درجه سانتیگراد، فشار خط جریان بالاتر از 525 psi بود. محتوای بالای آب (>46٪)، سرعت جریان پایین (کمتر از 1 متر بر ثانیه)، سیال راکد و وجود باکتری‌های کاهنده سولفات نیز بر استراتژی‌های کاهش تأثیر گذاشتند. آمار نشت خطوط لوله نشان می‌دهد که بسیاری از این خطوط معیوب، با ۱۴ مورد نشتی در طول یک دوره ۵ ساله. این یک مشکل جدی است زیرا منجر به نشت و وقفه‌هایی می‌شود که بر تولید تأثیر منفی می‌گذارد.
از دست دادن خاصیت آب‌بندی و نیاز به تعیین اندازه و یک برنامه دقیق مدیریت یکپارچگی خط لوله در آینده، منجر به اجرای آزمایشی میدانی فناوری پوشش HDPE شکاف‌دار و بدون فلنج در 3.0 کیلومتر از خطوط لوله 6 اینچی API 5L Gr.B با استاندارد Schedule 80 برای رفع این مشکل شد. آزمایش‌های میدانی ابتدا بر روی 3.527 کیلومتر از خطوط لوله فولاد کربنی در تأسیسات منتخب اعمال شد و پس از آن آزمایش‌های فشرده در 4.0 کیلومتر از خطوط لوله انجام شد.
شرکت بزرگ نفتی شورای همکاری خلیج فارس (GCC) در شبه جزیره عربستان، از اوایل سال ۲۰۱۲، آسترهای HDPE را برای خطوط لوله نفت خام و کاربردهای آب نصب کرده بود. یک شرکت بزرگ نفتی شورای همکاری خلیج فارس که با شرکت شل همکاری می‌کند، بیش از ۲۰ سال است که از آسترهای HDPE برای کاربردهای آب و نفت استفاده می‌کند و این فناوری به اندازه کافی برای مقابله با خوردگی داخلی در خطوط لوله نفت بالغ شده است.
پروژه ADNOC در سه ماهه دوم سال ۲۰۱۱ آغاز و در سه ماهه دوم سال ۲۰۱۲ نصب شد. نظارت در آوریل ۲۰۱۲ آغاز و در سه ماهه سوم سال ۲۰۱۷ تکمیل شد. سپس قرقره‌های آزمایشی برای ارزیابی و تجزیه و تحلیل به مرکز نوآوری بروج (BIC) ارسال می‌شوند. معیارهای موفقیت و شکست تعیین شده برای پایلوت آستر HDPE، عدم نشتی پس از نصب آستر، نفوذپذیری کم گاز از طریق آستر HDPE و عدم فروپاشی آستر بود.
مقاله SPE-192862 استراتژی‌هایی را شرح می‌دهد که به موفقیت آزمایش‌های میدانی کمک می‌کنند. تمرکز بر برنامه‌ریزی، نصب خطوط لوله و ارزیابی عملکرد آسترهای HDPE برای کسب دانش مورد نیاز برای یافتن استراتژی‌های مدیریت یکپارچگی برای اجرای گسترده خطوط لوله HDPE در خطوط لوله نفت است. این فناوری در خطوط لوله و انتقال نفت استفاده می‌شود. علاوه بر خطوط لوله نفت موجود، آسترهای HDPE غیرفلزی را می‌توان برای خطوط لوله نفت جدید استفاده کرد. بهترین شیوه‌ها را برای از بین بردن خرابی‌های یکپارچگی خط لوله به دلیل آسیب ناشی از خوردگی داخلی برجسته می‌کند.
این مقاله کامل، معیارهای پیاده‌سازی واشرهای HDPE؛ انتخاب مواد واشر، آماده‌سازی و توالی نصب؛ نشت هوا و آزمایش هیدرواستاتیک؛ تهویه و نظارت بر گاز حلقوی؛ راه‌اندازی خط؛ و نتایج دقیق آزمایش پس از آزمایش را شرح می‌دهد. جدول تحلیل هزینه چرخه عمر ساده، مقرون‌به‌صرفه بودن تخمینی پوشش‌های فولادی کربنی در مقابل HDPE را برای سایر روش‌های کاهش خوردگی، از جمله تزریق شیمیایی و پیگ‌رانی، لوله‌کشی غیرفلزی و فولاد کربنی لخت نشان می‌دهد. تصمیم برای انجام یک آزمایش میدانی پیشرفته دوم پس از آزمایش اولیه نیز توضیح داده شده است. در آزمایش اول، از اتصالات فلنجی برای اتصال بخش‌های مختلف خط جریان استفاده شد. به خوبی شناخته شده است که فلنج‌ها به دلیل تنش خارجی مستعد خرابی هستند. تهویه دستی در محل فلنج‌ها نه تنها نیاز به نظارت دوره‌ای دارد که هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد، بلکه منجر به انتشار گازهای نفوذپذیر به جو نیز می‌شود. در آزمایش دوم، فلنج‌ها با اتصالات جوش داده شده و بدون فلنج با سیستم پر کردن مجدد خودکار و یک آستر شکاف‌دار با یک دریچه در انتهای ایستگاه گاززدایی از راه دور که به یک زهکش بسته ختم می‌شود، جایگزین شدند.
یک آزمایش ۵ ساله تأیید می‌کند که استفاده از آسترهای HDPE در لوله‌های فولادی کربنی می‌تواند با جدا کردن لوله‌های فلزی از مایعات خورنده، خوردگی داخلی در خطوط لوله نفت را کاهش دهد.
با ارائه خدمات بدون وقفه در خط، حذف پیگ‌زنی داخلی برای حذف رسوبات و باکتری‌ها، صرفه‌جویی در هزینه‌ها با حذف نیاز به مواد شیمیایی ضد رسوب و زیست‌کش‌ها و کاهش حجم کار، ارزش افزوده ایجاد کنید.
هدف از این آزمایش، کاهش خوردگی داخلی خط لوله و جلوگیری از از بین رفتن پوشش محافظ اولیه بود.
آسترهای HDPE شیاردار با اتصالات بدون فلنج جوش داده شده، به عنوان بهبودی مبتنی بر درس‌های آموخته شده از استقرار اولیه آسترهای HDPE ساده با گیره روی پایانه‌های فلنج‌دار، همراه با سیستم تزریق مجدد استفاده می‌شوند.
طبق معیارهای موفقیت و شکست تعیین‌شده برای این طرح آزمایشی، از زمان نصب هیچ نشتی در خط لوله گزارش نشده است. آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل‌های بیشتر توسط BIC کاهش وزن ۳ تا ۵ درصدی در آستر مورد استفاده را نشان داده است که پس از ۵ سال استفاده باعث تخریب شیمیایی نمی‌شود. برخی از خراش‌ها یافت شدند که به داخل ترک‌ها گسترش نیافته بودند. بنابراین، توصیه می‌شود در طراحی‌های آینده تفاوت در کاهش چگالی در نظر گرفته شود. پیاده‌سازی موانع خوردگی داخلی باید تمرکز اصلی باشد، جایی که گزینه‌های آستر HDPE (از جمله بهبودهای از پیش شناسایی‌شده مانند تعویض فلنج‌ها با رابط‌ها و ادامه آستر و استفاده از یک شیر یک‌طرفه در آستر برای غلبه بر نفوذپذیری گاز آستر) یک راه‌حل قابل اعتماد هستند.
این فناوری خطر خوردگی داخلی را از بین می‌برد و صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌های عملیاتی در طول مراحل تصفیه شیمیایی ایجاد می‌کند، زیرا نیازی به تصفیه شیمیایی نیست.
اعتبارسنجی میدانی این فناوری تأثیر مثبتی بر مدیریت یکپارچگی خط جریان اپراتورها داشته است و گزینه‌های بیشتری را برای مدیریت پیشگیرانه خوردگی داخلی خط جریان، کاهش هزینه‌های کلی و بهبود عملکرد HSE فراهم کرده است. آسترهای HDPE شیاردار بدون فلنج به عنوان یک رویکرد نوآورانه برای مدیریت خوردگی در خطوط جریان میدان نفتی توصیه می‌شوند.
فناوری پوشش HDPE برای میادین نفت و گاز موجود که نشت خط لوله و قطع خطوط تزریق آب رایج است، توصیه می‌شود.
این کاربرد، تعداد خرابی‌های خط لوله ناشی از نشتی‌های داخلی را کاهش می‌دهد، عمر خط لوله را افزایش می‌دهد و بهره‌وری را افزایش می‌دهد.
توسعه‌های جدید در کل سایت می‌توانند از این فناوری برای مدیریت خوردگی درون‌خطی و صرفه‌جویی در هزینه‌های برنامه‌های نظارتی استفاده کنند.
این مقاله توسط جودی فدر، سردبیر فنی JPT، نوشته شده است و حاوی نکات برجسته‌ای از مقاله SPE 192862 با عنوان «نتایج آزمایشی میدانی نوآورانه کاربرد آستر HDPE شیاردار بدون فلنج در یک میدان بسیار بزرگ برای مدیریت خوردگی داخلی خط لوله نفت» نوشته ابی کالیو آمابیپی، SPE، مروان حمد سالم، سیوا پراسادا گرانده و تیجندر کومار گوپتا از ADNOC؛ محمد علی عوض، Borouge PTE؛ نیکلاس هربیگ، جف شل و تد کامپتون از United Special Technical Services برای نمایشگاه و کنفرانس بین‌المللی نفت ابوظبی در سال ۲۰۱۸ است. این مقاله هنوز داوری همتا نشده است.
مجله فناوری نفت، مجله شاخص انجمن مهندسان نفت است که خلاصه‌ها و مطالب معتبری در مورد پیشرفت‌ها در فناوری اکتشاف و تولید، مسائل صنعت نفت و گاز و اخبار مربوط به SPE و اعضای آن ارائه می‌دهد.