Виявлення внутрішньої корозії трубопроводів з використанням низькочастотного електромагнітного

Виявлення внутрішньої корозії трубопроводів з використанням низькочастотного електромагнітного методу

Леро Ріган, керівник проекту «Senlac», Southern Pacific Resource Corp. (Канада)
Рамчандран Суніл, віце-президент TesTex Inc. Піттсбург (США)

Станція «Senlac» спеціалізується на видобутку важкої нафти з використанням технології SAGD (гравітаційне дренування при закачуванні пара).

Для безаварійної роботи станцій SAGD вкрай важлива надійність технологічних трубопроводів. Аварії і вимушені простої можуть коштувати компанії мільйони доларів втраченого доходу, особливо в період активної роботи з видобутку нафти.

Обстеження трубопроводів відповідними методами НК до і під час планових зупинок можуть запобігти багатьом з таких вимушених простоїв. Правильний підхід до організації роботи передбачає вивчення досвіду експлуатації трубопроводів і визначення найбільш характерних місць виникнення дефектів. на яких слід зосередити особливу увагу при обстеженнях. Завдання полягає в тому, щоб розпізнати потенційні місця руйнування трубопроводу і замінити дані секції під час планового відключення. Інший ключовий момент полягає у визначенні причин руйнувань в трубопроводі. що дозволило б вжити заходів для запобігання повторного виникнення корозії. Далі буде розглянуто конкретний випадок, в якому був застосований метод НК для локалізації областей корозії і потенційних місць руйнування. Для виконання даного обстеження компанія Sapphire Technologies Inc. використовувала метод низькочастотного електромагнітного поля (LFET) поряд з проведенням ультразвукової товщинометрії для підтвердження результатів.

Результати обстеження показали, що три з чотирьох проконтрольованих трубопроводів знаходилися в задовільному стані, подекуди була виявлена ​​незначна корозія. У четвертому трубопроводі пластової води була виявлена ​​серйозна корозія, і він потребував заміни або ремонту під час планового відключення.

Опис методу контролю

Для обстеження трубопроводів з зовнішньої сторони компанія Sapphire Technologies Inc. застосовує системи TesTex, засновані на технології LFET (метод низькочастотної електромагнітного поля).

Цей метод полягає в наведенні електромагнітного поля всередині досліджуваної ділянки труби, після чого вимірюється електромагнітний сигнал. Будь-які зміни в сигналі реєструються і порівнюються з сигналами, отриманими під час калібрування для визначення величини утонения стінки.

Даний метод дозволяє виявляти дефекти, розташовані як з зовнішньої, так і з внутрішньої сторони об'єкта контролю, проводити контроль феромагнітних і кольорових металів. Метод LFET не вимагає застосування контактної рідини і зачистки поверхні. Контроль може проводитися через зазор або покриття товщиною до 5 мм, допускається присутність однорідної поверхневої окалини.

Дану технологію можна застосовувати для обстеження об'єктів різної геометричної форми, в тому числі трубопроводів різних діаметрів і згинів. Стандартний LFET сканер для контролю труб має 8 каналів і 16 датчиків. Система легка, має модульне виконання і складається з сканера, електронного блоку, що організує роботу системи, і промислового ноутбука, що забезпечує збір, уявлення, обробку, зберігання і тиражування інформації. Результати виводяться на екран у вигляді кольорового графічного тривимірного зображення з високою роздільною здатністю в режимі реального часу.

Обстеження трубопроводу методом LFET дозволяє виявити точкову і суцільну корозію і ерозію, точно визначити ділянку локалізації корозії і величину утонения у відсотках від номінальної товщини стінки труби. Для уточнення параметрів дефектів, виявлених за допомогою LFET, може використовуватися ультразвукова товщинометрія (УЗТ). У той час як LFET є кількісним методом, а використання УЗТ є простим і зручним у застосуванні, поєднання цих двох методів НК дозволяє перевірити отримані результати і підвищити достовірність контролю.

Станція SAGD компанії «Senlac» перебувала в експлуатації протягом 15 років і мала початкову потужність 6500 барелів на день. З трьома прямоструминними парогенераторами (OTSG) паропроизводительность досягає 9900 барелів сухого пара в день. На станції використовуються трубопроводи для перекачування нафти, а також розріджувачів і легких фракцій. На сьогоднішній день за допомогою даної установки видобуто понад 14 млн. Барелів. Передбачається, що всього в резерві залишається понад 30 млн. Барелів.

Згідно з даними попередніх обстежень та досвіду експлуатації трубопровід пластової води корродировать з південного краю, тому треба було встановити, наскільки далеко поширилася корозія до північного краю. Загальна довжина ділянки становить приблизно 400 м. Під час обговорення програми контролю було вирішено, що фахівці «Senlac» видалять ізоляцію з декількох секцій трубопроводів. Там, де висота трубопроводу знаходиться в межах 1-2 м, зведення будівельних підмостків не буде потрібно. Для проведення обстеження інших секцій трубопроводу, що знаходяться на висоті приблизно 5 м, буде використовуватися підйомник.

Було виконано розрахунок мінімально допустимих товщин стінки труби для даного об'єкта і було встановлено, що утонение стінки більш ніж на 53% неприпустимо. Оцінка придатності для експлуатації відповідно до API 579 (Американський нафтовий інститут) не виконувалася, так як замовник віддав перевагу повністю замінити цю ділянку труби.

Основні зусилля при обстеженні були спрямовані на найбільш ймовірну зону корозії в нижній частині труби в діапазоні 3-9 ч, однак, оскільки можливості LFET сканерів дозволяли проводити обстеження досить швидко, було вирішено сканувати трубу по всьому колу, включаючи положення 12 ч. Методом LFET було обстежено приблизно 36 м трубопроводу пластової води, при цьому серед 34 зареєстрованих виразок дві одиночні виразки глибиною 47% були виявлені в положенні 12 ч.

інші проекти

Крім роботи на станції «Senlac», компанія Sapphire Technologies Inc. провела чотириденне обстеження труб іншого підрозділу компанії Southern Pacific, розташованого поблизу міста Колд Лейк, Альберта. Замовник попросив провести обстеження методом LFET декількох трубопроводів, розташованих на території станції, і на одному трубопроводі за її межами. В результаті на одній з ділянок трубопроводу була виявлена ​​незначна точкова корозія.

висновок

Компанія «Senlac» за рахунок використання сучасних методів НК змогла заново ввести в дію два виведених з експлуатації трубопроводу (пара і емульсії) при підготовці установки до майбутньої роботи. Були зекономлені десятки тисяч доларів, оскільки будівництво нових трубопровідних систем для подачі пари і емульсії не треба було. Рішення «Senlac» обстежити і використовувати існуючі об'єкти забезпечило ефективне використання ресурсів і зниження витрат.

На трубопроводі пластової води були виявлені корозійні виразки глибиною 47% і більше не тільки в нижній, а й у верхній його частині в районі 12 і 3 ч, що показало необхідність суцільного сканування трубопроводів по всьому колу.

У трубопроводі пластових вод були виявлені області сильної корозії з втраченої товщиною до 57%. Фахівці «Senlac» отримали карту корозії. Потім компанія «Senlac» провела заміну пошкоджених корозією ділянок. Це дозволило запобігти можливим аварійні аррестори, зберегти решту трубопроводу, знову заощадивши десятки тисяч доларів, що набагато перевищує витрати на послуги з інспектування та ремонт. Отримані при обстеженні результати фахівці компанії «Senlac» використовували для складання графіка ремонту і заміни трубопроводів.