← Назад к Категория жидкостей, жидкостей и газов

Мониторинг технологического трубопровода - непрерывная целостность

Безопасность установок по-прежнему имеет первостепенное значение для операторов и инженеров по технике безопасности. Предотвращение коррозии / эрозии посредством мониторинга трубопроводов в реальном времени обеспечивает менеджеров активов и целостности картину в реальном времени о том, как их объект справляется с высокими требованиями, предъявляемыми к нему агрессивными жидкостями. Эта информация помогает в управлении рисками и аудите.

Кевин Кларк, директор по продажам, Permasense

Кевин Кларк, директор по продажам, Permasense

Кевин Кларк, директор по продажам, Permasense

Цементность

Стальные трубопроводы и сосуды всегда подвержены коррозии или эрозии. Если не контролируется, существует риск отказа, который является как безопасностью, так и опасностью для окружающей среды, помимо финансовых издержек, связанных с эксплуатационным прерыванием, ремонтом и репутационным ущербом.

Поскольку операторы нефти и газа производят и перерабатывают все более коррозионные и эрозионные углеводородные потоки, а химические / нефтехимические производители толкают операционные конверты, например, в целях повышения чистоты продукта, требования к металлургии завода неуклонно возрастают.

Постоянно установленные сенсорные системы обеспечивают непрерывную картину состояния активов с течением времени по цене, сопоставимой с стоимостью одного ручного осмотра. Данные целостности могут быть скоррелированы с ключевыми факторами процесса процесса, которые могут вызывать коррозию или эрозию, а также стратегии борьбы с коррозией, такие как использование ингибитора. Это позволяет управляющему активами выйти за пределы просто зная, происходит ли коррозия или эрозия, чтобы понять, почему и с какой скоростью. Это понимание информирует о более качественных решениях; в результате чего повышается рентабельность завода, экономически эффективное улучшение целостности установки, а также, следовательно, безопасность.

Необходимость непрерывного мониторинга технологического трубопровода

Существуют различные установленные методы для периодической оценки целостности труб и сосудов. Большинство водителей знакомы с драйверами коррозионных и эрозионно-технологических условий, сырыми составляющими и абразивными твердыми веществами, а также ингибиторами для контроля скорости коррозии.

Однако периодические проверки не обеспечивают непрерывные данные о состоянии трубопроводов, которые могут быть сопоставлены либо с коррозионными драйверами, либо с использованием ингибитора, чтобы обеспечить понимание влияния технологических решений и использование ингибиторов на целостность установки. Ручное получение данных толщины ультразвуковой стенки также часто связано с ограничениями повторяемости и ошибками записи данных.

Данные датчиков в реальном времени от установок показывают, что, когда происходит коррозия, она часто прерывистая, а не непрерывная. В таких случаях особенно важно иметь возможность коррелировать данные толщины с течением времени с ключевыми параметрами качества работы или исходного сырья. Кроме того, данные могут подсказать, какие стратегии предотвращения или смягчения последствий наиболее эффективны.

Оптимизация стратегий предотвращения и смягчения последствий

Прямое, точное и достаточно частое измерение толщины трубопровода для точной идентификации тенденций практически невозможно с ручными методами контроля, в сочетании с проблемами доступности и недопущением рисков для безопасности персонала из-за высоких температур и труднодоступных мест.

С другой стороны, постоянно устанавливаемые сенсорные системы обеспечивают непрерывные данные высокого качества. Установленные на трубах / судах, работающих с датчиками 600 ° C (1100 ° F), сертифицированы как искробезопасные для использования в самых опасных средах и в течение ряда лет доказаны в нефтеперерабатывающей и нефтехимической среде как наземные, так и морские объекты.

На рисунке ниже показан ряд драйверов, которые мотивируют операторов установки инвестировать в постоянно установленные системы мониторинга коррозии.

Водители, мотивирующие операторов установки

Рисунок 1. Водители, мотивирующие операторов установки

Как правило, инвестиции в сенсорную технологию оправдываются факторами безопасности и операционного риска - гарантируя целостность установки, улучшая доступность оборудования, доступность точек измерения с точки зрения безопасности инспектора или изменяя роль ограниченных ресурсов (например, квалифицированных инспекторов) измерения в полевых условиях для анализа причин и устранения проблем коррозии.

Однако после установки эти системы выделяют, где происходит коррозия, и является ли она прерывистой или непрерывной. Эта информация особенно ценна для информирования о процессах планирования производства и операций, чтобы привести завод в сторону повышения рентабельности, путем переработки сырья с более коррозионной или эрозионной тенденцией или более строгой эксплуатации установки.

Проектирование системы

В основе этих постоянно установленных систем лежит ультразвуковой датчик, установленный на волноводах из нержавеющей стали. Волноводы изолируют электронику датчика от экстремальных температур и направляют ультразвуковые сигналы на стенку трубы и обратно без чрезмерного ухудшения сигнала и искажения.

Датчики могут контролировать толщину стенки трубы более 3 мм (1 / 8 in) в широком диапазоне сталей и других сплавов. Частое измерение коррозии позволяет обнаружить потери металла на уровне 10s микрон.

В конфигурации с малой дальностью каждый датчик оснащен радиостанцией и обменивается данными с другими датчиками и шлюзом (базовой станцией) в диапазоне 50m (55yd). Датчики образуют независимую сетку или беспроводную сеть, и каждая сенсорная радиостанция может выступать в качестве реле или ретранслятора, позволяя сети преодолевать сотни метров от шлюза.

Ультразвуковой датчик, установленный на волноводах из нержавеющей стали

Ультразвуковой датчик, установленный на волноводах из нержавеющей стали

В дальномерной конфигурации используются те же датчики измерения толщины ультразвуковой стенки, что и для системы ближнего действия, но датчики подключаются к расширителю диапазона, который включает антенну. Это позволяет расширителю напрямую общаться с шлюзом до 25 миль (40km). Таким образом, данные могут быть получены даже из самых отдаленных мест мониторинга, позволяя конфигурировать системы для удовлетворения потребностей объектов, расположенных выше по течению, и надземных трубопроводов.

В обеих конфигурациях данные передаются через шлюз в базу данных на подключенном компьютере. Если, как обычно, этот компьютер подключен к сети, программное обеспечение визуализации на основе браузера позволяет инженерам по коррозии / инспекции просматривать данные на своем столе, которые могут быть в любой точке мира.

Улучшение понимания воздействия решений в отношении сырья

Постоянный мониторинг коррозии используется для поддержки более стратегических процессов принятия решений, таких как выбор сырья и диверсификация. Один рафинер провел одномесячное испытание сырой нефти, которую он ранее не обрабатывал, чтобы лучше понять потенциальные последствия целостности. Сырой продукт обрабатывали в 20-25% от общего количества сланца в течение испытательного периода. Датчики, установленные на отгрузке керосина из сырой башни, показали заметное увеличение скорости коррозии (ниже) - ценное понимание, которое используется оператором для разработки оперативных руководящих принципов и стратегии ингибитора для будущей переработки сырой нефти на продолжающейся основа.

Данные датчиков

Рисунок 3. Данные датчиков

Обработка сырой нефти с высокой кислотой является ключевой стратегией улучшения прибыли для многих нефтеперерабатывающих заводов в Западном полушарии. Хотя коррозия нафтеновой кислоты имеет тенденцию быть довольно локализована, Permasense видит, что нефтеперерабатывающие заводы развертывают массивы датчиков, делая серию точечных измерений, чтобы подчеркнуть, где наблюдается значительное увеличение активности коррозии. Этот подход также позволяет понять эффективность ингибирующих химических инъекций в местах с «опасностью».

На морской платформе для обработки газа датчики были развернуты в массивах вокруг газовых стояков для обнаружения эрозии песка (как показано на фотографии ниже).

Датчики Permasense, развернутые в массивах

Рисунок 4. Датчики Permasense, развернутые в массивах

Чувствительность технологии датчиков Permasense к изменениям толщины стенки, вызванной прорывом песка, позволила оператору с уверенностью увеличить производство газа с помощью 10%, зная, что целостность оборудования в настоящее время тщательно контролируется в реальном времени. В экстремальных условиях, таких как оффшорные нефтегазодобывающие предприятия, применение передовых сенсорных технологий используется для систематического ограничения количества времени инспектора, требуемого на платформе, для сокращения расходов на перенос персонала с берега на вертолете и для повышения гибкости в пределах ограничения на общее количество сотрудников на шельфе в любой момент времени.

Вывод

Установка постоянно установленных датчиков исключает затраты на повторные измерения (например, из-за необходимости создания строительных лесов для доступа), а также не подвергается воздействию персонала с высоким уровнем риска или неблагоприятных внешних условиях. Однако операторы, использующие постоянно установленные системы непрерывного контроля коррозии, находят дополнительные преимущества от более точного и своевременного понимания коэффициентов коррозии и эрозии, происходящих на их объекте.

Несмотря на то, что они часто устанавливаются в рамках программ управления безопасностью или операционным риском, данные таких систем предоставляют операторам установки ценную информацию о влиянии изменения операций на скорости коррозии / эрозии и поддерживают более эффективное принятие решений на основе рисков вокруг таких вопросов, как снижение стоимости сырья, стратегия химического ингибирования, время выключения и выбор металлургии для модернизации установок. Постоянно установленные системы также улучшают стратегии проверки в местах, где доступ дорог, опасен или физически ограничен, а доступность беспроводной передачи данных значительно сокращает время, необходимое для установки такого оборудования в этих сложных условиях.

Индустрия технологической промышленности

новости по теме

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены * *

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.