Inovasi meningkatkan umur pipa bawah laut.

Judimar Clevelario, Helio Marins

Marcio Albuquerque, Wellstream International Ltd

Sebagai aplikasi pipa fleksibel pindah ke deepwater dan ultra deepwater, perhatian difokuskan pada peningkatan kehidupan pelayanan, khususnya yang berkaitan dengan korosi dan memakai. Di lepas pantai Campos basin Brazil, Petrobras dan Wellstream International Ltd telah membahas kedua isu untuk bangun fleksibel terbatas dinamis dan statis flowline.

Cara pertama untuk meningkatkan kehidupan pelayanan adalah penggunaan lengan memasukkan kait untuk mengatasi kerusakan di anak tangga yang fleksibel yang disebabkan oleh gesekan antara selubung polimer luar riser dan I-tabung di kapal hang-off. Yang kedua adalah penggunaan klem anoda untuk melindungi endfittings pipa fleksibel terhadap korosi.

Asli I-tabung lengan latch Petrobras 'memiliki logam "terompet" yang interface langsung dengan tikungan pengaku dalam I-tabung untuk kontak polimer-logam antara selubung luar riser fleksibel dan lengan latch.

Ini kontak polimer-metal, ketika mengalami siklik lentur, ketegangan, gesekan, dan beban tekanan dari respon dinamik FPU itu, mengakibatkan keausan dan abrasi kerusakan yang berlebihan dari riser selubung luar polimer. Dalam beberapa kasus, selubung luar rusak ke titik bahwa kabel tarik luar terkena lingkungan laut dan tunduk pada kegagalan dari korosi dan logam-logam kontak. Selanjutnya, Petrobras menemukan bahwa selubung luar kerusakan memakai kritis pada instalasi FPSO. Kerusakan berasal dari perpindahan aksial dari riser di dalam I-tabung menyebabkan selubung luar (polimer) gesekan terhadap permukaan internal lengan latch (metalik).

Wellstream mengembangkan desain lengan latch baru untuk menghilangkan keausan berlebihan riser bahan selubung luar di wilayah kontak. Lengan ini dirancang untuk 20 tahun kehidupan pelayanan dinamis dalam aplikasi khas basin Campos.

Mekanisme lengan latch memiliki insert diganti internal yang terbuat dari bahan yang sama dengan yang digunakan dalam cetakan khas pengaku tikungan. Kontak polimer-polimer mirip dengan yang antara selubung luar riser dan tikungan pengaku. Lengan latch baru masih memiliki desain terompet untuk transisi dari riser fleksibel di wilayah kontak.

Desain didasarkan pada hal-hal berikut:

• Dalam layanan data survei
• Persyaratan Petrobras '
• Bend desain pemasok pengaku dan pengalaman lapangan
• Tes kelelahan dinamis skala penuh dan diseksi rinci berikutnya.

Solusi yang paling hemat biaya adalah insert diganti polimer perpecahan dibuat dengan bahan polyurethane sama dengan pengaku lentur, dirakit pada diameter internal adaptor lengan latch. Insert polimer-polimer mencegah kontak metal langsung, yang merupakan penyebab utama keausan.

Dalam mengembangkan desain, tim desain menganalisis masalah seperti kinerja desain, perakitan, instalasi, dan pemeliharaan. Setelah selesai, desain diserahkan kepada pelanggan, dan setelah disetujui, telah terinstal pada bidang Marlim dan Marlim Sul. Lengan latch dijadwalkan untuk instalasi pada semua Wellstream pipa fleksibel menggunakan I-tabung mekanisme lengan kait pada Petrobras 'FPSO.

Tim desain mengembangkan sebuah model elemen hingga non-linear yang mereproduksi kontak antara pengaku tikungan, lengan kait, dan riser untuk mengkonfirmasi secara kualitatif bahwa besarnya beban kompresi pada permukaan kontak dari selubung luar pipa dan pengaku lentur batin memiliki besar yang sama sebagai selubung luar pipa dan batin kait lengan insert.

Hasil analisis menegaskan bahwa tekanan kontak antara selubung pipa luar dan pengaku lentur batin, dan pipa selubung luar dan dalam kait lengan insert memiliki besar yang sama. Tim itu menyimpulkan bahwa menggunakan bahan pengaku lentur yang sama harus menghindari mengenakan kerusakan yang berlebihan.

Hal ini penting untuk menjamin bahwa mengenakan terjadi di insert polimer sebelum melakukan dalam selubung luar.Tes abrasi hasil-grafik tinggi dan menengah poliuretan kinerja (sesuai dengan DIN 53516) menunjukkan bahwa media-kinerja polyurethane lebih rentan untuk memakai daripada performa tinggi poliuretan, nilon (PA-11), atau HDPE - semua khas riser luar bahan selubung. Oleh karena itu, poliuretan menengah-kinerja yang digunakan dalam lengan latch baru.

Anoda penjepit

Wilayah kedua ditangani oleh tim desain adalah korosi. Peralatan lepas pantai dikenakan korosi parah. Meskipun peralatan sering dibuat dari bahan khusus untuk mencegah atau meminimalkan korosi, proteksi katodik masih bisa diperlukan.

Petrobras menyatakan keprihatinan tentang ancillaries pada beberapa diinstal pipa fleksibel. Salah satu ancillaries paling penting adalah endfitting, perangkat logam yang menghubungkan pipa fleksibel untuk terminasi akhir pipa (PLET) atau manifold akhir pipa (PLEM).

Titik awal dari proyek ini adalah pengembangan perlindungan katodik yang tidak memerlukan penghapusan endfitting tersebut. Penghapusan akan meningkatkan biaya instalasi dan mungkin menghentikan produksi.

Wellstream mengembangkan struktur logam dengan klem yang dapat diinstal oleh ROV tanpa mengeluarkan endfitting atau menghentikan produksi.

Hasilnya adalah sebuah penjepit anoda yang terdiri dari struktur logam dengan klem dan alur penjepit untuk membersihkan permukaan untuk menjamin kontak antara permukaan penjepit dan permukaan yang akan dilindungi, dengan anoda aluminium terpasang.

Pada bulan Juni 2003, anoda penjepit pertama dipasang di bawah laut endfitting ditinggalkan di lapangan Barracuda, dekat RJS-458, di 800 m (2,625 ft) water depth. Pada bulan Mei 2004, Petrobras meminta desain anoda penjepit baru untuk instalasi pada endfitting dekat RO-09 baik di lapangan Roncador di 1.800 m (5.905 ft) water depth. Anoda penjepit kedua dipasang pada bulan Agustus 2004.

Sebuah perhatian utama selama desain anoda penjepit yang menjamin kontak listrik antara klem dan endfitting tersebut. Terutama, kontak listrik dilakukan melalui cengkeraman. Alur internal yang dirancang untuk membantu pembersihan permukaan dan untuk meningkatkan kemampuan kontak. Selain itu, pin kontak pada peralatan yang dirancang untuk memberikan kontak tambahan antara penjepit anoda dan endfitting.

Isu lain adalah untuk membuat instalasi mudah. Tim desain yang dibuat penjepit yang dapat diinstal oleh ROV, tidak ada kapal khusus yang diperlukan. Selain itu, produksi tidak perlu berhenti saat instalasi. Sebelum penempatan penjepit yang sebenarnya, sebuah ROV membersihkan permukaan endfitting dengan sikat baja untuk kontak listrik yang lebih baik. Kemudian, anoda diatur lebih pas dan dijepit ke tempatnya. Kemudian, pin kontak diatur.

Wellstream dilakukan pengujian yang mengarah pada kesimpulan bahwa sistem dapat digunakan pada pipa fleksibel.Pertanyaan mengungkapkan bahwa semua bahan yang dibutuhkan tersedia secara lokal.

Untuk mengkonfirmasi fungsi anoda, potensi listrik dari endfitting diukur sebelum dan sesudah klem tersebut telah terpasang. Mengukur menunjukkan perlindungan katodik berada di tempat.

Sumber: http://www.offshore-mag.com/articles/print/volume-67/issue-11/transportation-amp-logistics/innovation-enhances-deepwater-flexible-pipe-life.html (11 Februari 2014)