تحديث نظام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لمنصة معالجة النفط والغاز البحرية

كان اختيار المواد أحد أهم الجوانب التقنية للمشروع، لأن بيئات النفط والغاز البحرية تخلق ظروف تآكل شديدة. غالباً ما تتعرض أنظمة الفولاذ الكربوني التقليدية لتآكل متسارع نتيجة تعرضها لمياه البحر، والمواد الكيميائية، وارتفاع تركيزات الكلوريد.

بعد مراجعة هندسية مفصلة، ​​أوصت شركة Shengtao Metal بمزيج من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 اعتمادًا على ظروف تشغيل كل نظام.

تم اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ 316L لأنظمة المرافق متوسطة الضغط وخطوط نقل المكثفات نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل، وقابليته الجيدة للحام، وأدائه المستقر على المدى الطويل في البيئات البحرية الرطبة.

بالنسبة لأنظمة تبريد مياه البحر عالية الضغط وخطوط حقن المواد الكيميائية، تم اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 نظرًا لمقاومته المحسّنة بشكل ملحوظ لتشقق التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد والتآكل النُقري. كما يتميز الفولاذ المزدوج 2205 بقوة خضوع تبلغ ضعف قوة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي تقريبًا، مما يسمح للمهندسين بتحسين سُمك الجدار مع الحفاظ على سلامة الضغط.

تطلبت عدة أقسام تنقل الوسائط الكيميائية ذات درجات الحرارة العالية أنابيب مزدوجة من نوع SCH80 مع تجميعات شفة معززة لضمان السلامة التشغيلية أثناء دورات الإنتاج البحرية المستمرة.

أولى الفريق الهندسي اهتماماً بالغاً بتتبع المواد وضمان جودتها، نظراً لتعقيد عمليات الصيانة البحرية وتكلفتها الباهظة. وشملت جميع المواد الموردة شهادات اختبار كاملة من المصنع، وتقارير التحقق من معهد إدارة المشاريع، وإمكانية تتبع رقم الدفعة، ووثائق مقاومة التآكل.

وقد شكلت المنصة البحرية العديد من التحديات التقنية واللوجستية خلال مرحلتي الهندسة والتركيب.

أولاً، ظلت المنصة تعمل خلال معظم عملية الترقية. وهذا يعني أن جداول التثبيت كانت مقيدة للغاية وتتطلب تنسيقًا دقيقًا مع فترات إيقاف الإنتاج.

ثانيًا، تنطوي البيئات البحرية على اهتزازات مستمرة وحركة هيكلية ديناميكية ناتجة عن الأمواج والرياح والمعدات الدوارة. لذا، يجب أن تحافظ أنظمة الأنابيب على استقرارها على المدى الطويل في ظل ظروف الإجهاد الميكانيكي المستمر.

ثالثًا، عملت العديد من أنظمة المعالجة في ظل ظروف قاسية للغاية من حيث درجة الحرارة والضغط. فقد نقلت شبكة تبريد مياه البحر باستمرار مياه بحر شديدة الملوحة بمعدلات تدفق تتجاوز 2500 متر مكعب في الساعة، بينما عملت أنظمة حقن المواد الكيميائية بضغوط تقارب 85 بار.

ولمعالجة هذه التحديات، عملت شركة Shengtao Metal بشكل وثيق مع مقاولي الهندسة والمشتريات والإنشاءات البحرية ومهندسي المنصات لتحسين تصميمات الأنابيب والهياكل الداعمة وتصميمات تصنيع البكرات.

تم تطوير نماذج ثلاثية الأبعاد متقدمة للأنابيب لتقليل تعقيد عملية التركيب والحد من التداخل مع المعدات البحرية الموجودة. كما قام فريق المشروع بتحسين مسارات الأنابيب لتقليل الاضطراب، وتقليل فقدان الضغط، وتحسين سهولة الوصول للصيانة داخل المساحات الضيقة للمنصات.

عملية التركيب في عرض البحر

نظراً لمحدودية مساحة العمل البحرية وجداول تشغيل الرافعات المقيدة، تطلبت عملية التركيب عمليات تصنيع مسبقة مكثفة قبل النقل إلى المنصة.

تم تصنيع أكثر من 380 قطعة من بكرات الكابلات الجاهزة على اليابسة ونقلها إلى الموقع البحري على مراحل. وتم وضع ملصقات على كل مجموعة من البكرات تحمل رموز تتبع رقمية مرتبطة بسجلات الفحص وإجراءات اللحام ووثائق التركيب.

لتقليل عبء العمل في اللحام البحري وتحسين كفاءة التركيب، قام المهندسون بزيادة استخدام التجميعات الجاهزة كلما أمكن ذلك.

عملت فرق التركيب وفق إجراءات السلامة البحرية الصارمة طوال فترة المشروع. وتم تنسيق عمليات رفع الأنابيب، وإجراءات دخول الأماكن المحصورة، وأعمال اللحام والقطع بعناية لتجنب تعطيل الإنتاج الجاري على المنصة.

تطلّب تحديث نظام مياه البحر عالي الضغط في المنصة أنظمة تحويل مؤقتة للحفاظ على دوران التبريد أثناء التركيب. وقد نسّقت شركة شينغتاو ميتال بشكل وثيق مع موظفي العمليات البحرية لضمان إجراءات انتقال آمنة أثناء عمليات استبدال الأنابيب.

على الرغم من الظروف الجوية الصعبة وقلة ساعات العمل في البحر، فقد تم إنجاز مرحلة التركيب ضمن الجدول الزمني المخطط للمشروع.