Композиты для ремонта трубопроводов

Начиная с рассвета, дайверы начинают серию погружений во время слабых приливов, чтобы закрепить составные разрезные рукава Snap Wrap на поврежденных участках трубопровода в Кук-Инл, Аляска. (Фото любезно предоставлено ClockSpring | NRI)

При правильном проектировании и применении композитные материалы, которые используются для ремонта трубопроводов с 1980-х годов, могут выдержать ремонт стали в морских условиях.

По словам Мэтта Грина (Matt Green), вице-президента технических служб ClockspringNRI, несмотря на многолетний опыт работы, композиты считаются «новым ребенком в блоке».

По его словам, давно существует тенденция «наносить больше металла на металл» в виде зажимов или сварных участков, когда требуется ремонт.

«То, что они делают в промышленности, доказано, поэтому они хотят убедиться, что все, что они делают, также было доказано», - говорит Грин. «Дело не в том, что они не верят в материалы, но хотят видеть данные».

Он говорит, что ClockspringNRI инвестирует значительные средства и направляет свои испытания и исследования на композитные материалы, чтобы знать и понимать срок службы и долговечность композитных материалов.

Некоторые из этих методов испытаний включают в себя долгосрочные программы, рассчитанные на 10 лет, и имитационные испытания окружающей среды, характерные для морских условий. Эти тесты проводились не только несколькими сторонними организациями, но и на объектах тестирования в ClockspringNRI.

Грин говорит, что ремонт трубопроводов и стояков с помощью композитов увеличивает срок службы актива. Программы тестирования позволяют разрабатывать конструкции, которые могут пережить саму трубу. Благодаря испытаниям, валидации и проектированию - и в зависимости от условий загрузки - композиты могут иметь проектный срок службы 50 лет и более.

Метод ремонта, такой как вырезание и замена, требует, чтобы система была закрыта, но поскольку композиты применяются снаружи, нет необходимости закрывать линию и терять производительность во время ремонта, говорит он. Несмотря на то, что зажимы также применяются снаружи, во многих случаях их необходимо обрабатывать в соответствии со спецификациями линии, и поэтому требуется некоторое время, чтобы добраться до места ремонта, говорит он, в то время как композиты обычно доступны с полки. Композиты легче по весу, чем металлические зажимы или методы резки и замены, что означает меньшую нагрузку на систему и более простую установку. Композитные ремонтные работы легче и безопаснее, чем металлическое исправление, потому что сварка не нужна, говорит он. Наконец, композитные ремонтные работы, как правило, выполняются быстрее и обходятся дешевле, чем другие методы, говорит Грин, потому что они не приводят к потере производства.

Композитный ремонт тестируется на ледяной бане в научно-исследовательской лаборатории ClockSpring | NRI для моделирования глубоководных условий на шельфе. (Фото любезно предоставлено ClockSpring | NRI)

Коммерчески доступные композиты от ClockspringNRI могут функционировать при температурах от минус до 270 градусов Цельсия.

«В целом, однако, предел - это среда, в которую они собираются», - говорит Грин.

Например, существуют ограниченные методы применения для ремонта протекающих подводных труб с помощью композитов из-за уровня адгезии, который может быть достигнут в таких средах, но ClockspringNRI занимается исследованиями и разработками, чтобы изменить это.

В настоящее время ограничение на подводную установку определяется глубиной воды, на которой может безопасно работать дайвер. ClockspringNRI участвует в крупной компании по разведке и добыче и в производстве ROV, постоянно проводя исследования и разработки, чтобы сделать возможным проведение глубоководного ремонта с использованием композитов. ,

Истории болезни
Унаследованная композитная система ClockspringNRI Syntho-Glass XT использовалась для ремонта различной длины стояка выше и ниже ватерлинии у берегов Малайзии в 28 метрах воды. Рассматриваемый райзер подвергся внутренней и внешней коррозии, причем некоторые повреждения были в кластерах, а некоторые - по всей длине райзера. Кроме того, в течение многих лет стояк неоднократно помят на лодках и якорях. Ремонт был проведен в два этапа из-за наличия рабочей силы и времени, отведенного в воде, но был завершен за долю времени, которое могло быть выполнено с полной заменой и заменой, и за часть стоимости.

Дайверы применяют Syntho-Glass XT для устранения многочисленных дефектов в погруженном в воду трубопроводе из углеродистой стали диаметром 10 дюймов на глубине 28 м от берега Малайзии. (Фото любезно предоставлено ClockSpring | NRI)

Некоторые стояки у берегов Калифорнии были вмятины над ватерлинией баржами и судами во время процедур стыковки. Техники получили доступ к поврежденной области с помощью веревки, чтобы отремонтировать эти вмятины с помощью облегченного композита ClockspringNRI Syntho-Glass XT. Линия, требующая ремонта, была основной производственной линией, и ее остановка для традиционного ремонта стоила бы компании более 120 000 долларов в день в течение нескольких дней. Композитный ремонт был установлен менее чем за два часа без необходимости остановки в производстве.

Ранее в этом году ClockspringNRI провела ремонт Snap Wrap на шельфе Перу на глубине 50 футов. Эта технология использовалась для ремонта семи вмятин шириной от 5 до 9 дюймов в 14-дюймовом трубопроводе с наружным диаметром. Каждую вмятину ремонтировали примерно через два часа, а окончательное излечение - через два с половиной часа. Весь ремонт занял несколько дней. Поскольку для других решений требуются горячие работы, производство пришлось бы прекратить и очистить линию от углеводородов до начала работ, что привело бы к значительной потере прибыли во время проведения ремонта.

В прошлом году ClockspringNRI внедрила свою систему ремонта композитных рукавов с предварительно отвержденным разделительным рукавом Snap Wrap в низкокачественных водах в 100 футах от берега Аляски. Этот проект был реализован в течение нескольких месяцев, потому что погружения могли быть выполнены только во время слабых приливов. Ремонт восстановил трубопровод до его первоначальных проектных спецификаций и позволил продолжить работу без перерыва, пока проводились ремонтные работы на линии, что позволило сэкономить миллионы долларов.

Предварительно отвержденная система «снимает много проблем при монтаже» и позволяет применять ее в условиях «низкого или нулевого уровня», когда дайверы чувствуют это. Предварительное отверждение облегчает процесс », - говорит Грин. «Они просто находят трубу, и разрезные рукава быстро и легко защелкиваются».

Техники на судне готовят композитные разрезные рукава Snap Wrap на специальной раме, разработанной для облегчения подводного размещения водолаза в Перу. (Фото любезно предоставлено Morken Peru SAC)