ارتقاء سیستم لوله‌کشی فولاد ضد زنگ برای یک سکوی فرآوری نفت و گاز فراساحلی

انتخاب مواد یکی از مهمترین جنبه‌های فنی پروژه بود زیرا محیط‌های نفت و گاز فراساحلی شرایط خوردگی بسیار تهاجمی ایجاد می‌کنند. سیستم‌های فولاد کربنی سنتی اغلب به دلیل قرار گرفتن در معرض آب دریا، محیط‌های شیمیایی و غلظت بالای کلرید، خوردگی تسریع‌شده را تجربه می‌کنند.

پس از بررسی دقیق مهندسی، شرکت شنگتائو متال ترکیبی از فولاد ضد زنگ 316L و فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205 را بسته به شرایط عملیاتی هر سیستم توصیه کرد.

فولاد ضد زنگ 316L به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، جوش پذیری خوب و عملکرد پایدار و طولانی مدت در محیط های دریایی مرطوب، برای سیستم های تاسیسات فشار متوسط ​​و خطوط انتقال میعانات انتخاب شد.

برای سیستم‌های خنک‌کننده آب دریا با فشار بالا و خطوط تزریق مواد شیمیایی، فولاد ضد زنگ دوپلکس ۲۲۰۵ به دلیل مقاومت قابل توجه بهبود یافته آن در برابر ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی کلریدی و خوردگی حفره‌ای انتخاب شد. فولاد دوپلکس ۲۲۰۵ همچنین تقریباً دو برابر استحکام تسلیم فولاد ضد زنگ آستنیتی استاندارد را ارائه می‌دهد و به مهندسان این امکان را می‌دهد که ضخامت دیواره را بهینه کرده و در عین حال یکپارچگی فشار را حفظ کنند.

چندین بخش که مواد شیمیایی با دمای بالا را منتقل می‌کردند، برای اطمینان از ایمنی عملیاتی در طول چرخه‌های تولید مداوم فراساحلی، به لوله‌های دوبلکس SCH80 با مجموعه‌های فلنج تقویت‌شده نیاز داشتند.

تیم مهندسی همچنین قابلیت ردیابی مواد و ثبات کیفیت را در اولویت قرار داد زیرا عملیات تعمیر و نگهداری فراساحلی بسیار پیچیده و بسیار گران است. تمام مواد ارائه شده شامل گواهینامه‌های کامل آزمایش آسیاب، گزارش‌های تأیید PMI، قابلیت ردیابی عدد حرارتی و اسناد مقاومت در برابر خوردگی بود.

این سکوی فراساحلی، چالش‌های فنی و لجستیکی متعددی را در مراحل مهندسی و نصب به همراه داشت.

اول اینکه، پلتفرم در طول بیشتر فرآیند ارتقا، عملیاتی باقی ماند. این به آن معنا بود که برنامه‌های نصب بسیار محدود بودند و نیاز به هماهنگی دقیق با زمان‌های توقف تولید داشتند.

دوم، محیط‌های فراساحلی شامل ارتعاشات مداوم و حرکات دینامیکی سازه‌ای ناشی از امواج، باد و تجهیزات چرخشی هستند. سیستم‌های لوله‌کشی برای حفظ پایداری طولانی‌مدت تحت شرایط تنش مکانیکی مداوم مورد نیاز هستند.

سوم، چندین سیستم فرآیندی تحت شرایط دما و فشار بسیار دشوار کار می‌کردند. شبکه خنک‌کننده آب دریا به طور مداوم آب دریا با شوری بسیار بالا را با سرعت جریان بیش از 2500 متر مکعب در ساعت منتقل می‌کرد، در حالی که سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی با فشاری نزدیک به 85 بار کار می‌کردند.

برای پرداختن به این چالش‌ها، شرکت شنگتائو متال (Shengtao Metal) با پیمانکاران EPC فراساحلی و مهندسان سکو همکاری نزدیکی داشت تا طرح‌بندی لوله‌ها، سازه‌های نگهدارنده و طرح‌های ساخت قرقره را بهینه کند.

مدل‌های پیشرفته سه‌بعدی لوله‌کشی برای کاهش پیچیدگی نصب و به حداقل رساندن تداخل با تجهیزات فراساحلی موجود توسعه داده شدند. تیم پروژه همچنین مسیر لوله‌ها را بهینه کرد تا تلاطم را کاهش دهد، افت فشار را به حداقل برساند و دسترسی به تعمیر و نگهداری را در فضاهای محدود سکو بهبود بخشد.

فرآیند نصب در دریا

با توجه به فضای کاری محدود در دریا و برنامه‌های عملیاتی محدود جرثقیل، فرآیند نصب قبل از حمل به سکو، نیاز به پیش‌ساخت گسترده‌ای داشت.

بیش از ۳۸۰ قطعه قرقره پیش‌ساخته در خشکی ساخته و به صورت محموله‌های مرحله‌ای به سایت فراساحلی منتقل شدند. هر مجموعه قرقره با کدهای ردیابی دیجیتالی مرتبط با سوابق بازرسی، رویه‌های جوشکاری و اسناد نصب برچسب‌گذاری شد.

برای کاهش حجم کار جوشکاری فراساحلی و بهبود راندمان نصب، مهندسان تا حد امکان از قطعات پیش‌ساخته استفاده کردند.

تیم‌های نصب در طول پروژه تحت رویه‌های سختگیرانه ایمنی فراساحلی فعالیت می‌کردند. عملیات بلند کردن لوله، رویه‌های ورود به فضای محدود و فعالیت‌های کار گرم با دقت هماهنگ شده بودند تا از اختلال در تولید مداوم سکو جلوگیری شود.

ارتقاء سیستم آب دریای پرفشار سکو نیازمند سیستم‌های بای‌پس موقت برای حفظ گردش خنک‌کننده در حین نصب بود. شنگتائو متال از نزدیک با پرسنل عملیات فراساحلی هماهنگی داشت تا از رویه‌های انتقال ایمن در حین فعالیت‌های تعویض لوله اطمینان حاصل شود.

با وجود شرایط آب و هوایی دشوار و محدودیت زمان کار در دریا، مرحله نصب طبق برنامه زمانبندی پروژه تکمیل شد.