Обзор результатов инспекции и оценка непосредственной целостности трубопровода Узень-Бейнеу

4. Оценка коррозионных дефектов - Размеры по окружности

     Дефекты были проверены также методом Kastner по их глубине и ширине. Все дефекты оценивались по сравнению с локальной толщиной стенки катушки трубы, в которой они расположены при давлении 55 бар и давлении, равном давление MAOP x 1,39 коэффициент запаса прочности.

     На  Рис. 11 показана оценка методом Kastner наружной и внутренней коррозии, находящихся в катушках с номинальной толщиной стенки 11мм.

     На  время проведения инспекции 2004г.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 11 - Значимость коррозионных дефектов по максимальной глубине  и ширине

External corrosion features Internal     Наружные коррозионные дефекты

corrosion features Reported Peak      Внутренние коррозионные дефекты

Depth (% wt) Reported Circumferential    Максимальная глубина по отчету(% толщины стенки)

Length (мм)     Ширина по отчету(мм) 

По заключению данной оценки 8 коррозионных дефектов не допустимы при давлении, эквивалентном 1,39 x 55 бар в смысле их глубины и ширины и, следовательно, требуют ремонта. Отмечено, что 4 из этих дефектов также не прошли оценку методом Detailed RSTRENG, описанным в Разделе 3.3. Два дефекта из не прошедших оценку по глубине и ширине находятся в той же катушке, что и одна из особенностей, не прошедшая оценку методом Detailed RSTRENG (Таблица 1). Оставшиеся 2 особенности отмечены цветом в Таблице 2.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 2 - Расположение особенностей не прошедших  оценку методом Kastner 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Значимость производственных дефектов и вмятин

     275 внутренних производственных дефектов, обнаруженных инспекцией (за пределами  отфильтрованного участка, показанного на рис.1), оценены по их глубине и осевой длине с помощью метода Shannon (см Приложение С), который предполагает, что дефекты являются плоскодонными.

     Дефекты также были проверены по их глубине  и ширине с помощью метода Kastner.

     Обе оценки проводились при давлении MAOP 55 бар, давлении гидравлического испытания 64 бар и давлении, соответствующем 100% SMYS. Все дефекты прошли консервативную оценку при минимальной толщине стенки 10 мм.

     По  заключению оценки, все производственные дефекты являются допустимыми при давлении, эквивалентном 100% SMYS, и следовательно, допустимы в смысле непосредственной целостности трубопровода.

      5.1 Значимость вмятин

     В результате инспекции было обнаружено 48 вмятин, 8 из которых связаны с  продольным сварным швом, 26 - с потерей металла, и 1 - с металлическим предметом. 4 вмятины связаны одновременно со сварным швом и с потерей металла. Оставшиеся 17 вмятин являются простыми вмятинами, т.е. не связанными ни с каким другим дефектом или концентрацией напряжений.

     На  Рис. 12 показано распределение вмятин вдоль длины трубопровода.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 12 - Распределение  вмятин вдоль длины  трубопровода 

Distance along pipeline (km)    - Расстояние вдоль трубопровода (км)

Number of dents Plain    - Количество вмятин

dents Associated dents   - Простые вмятины

     - Вмятины, связанные с другими дефектами

  

 

      5.2 Сравнение вмятин, зарегистрированных инспекциями 2000г. и 2004 г.

     Инспекция 2000г. зарегистрировала 14 вмятин. Несмотря на это, при сравнении данных инспекций 2004г. и 2000г. было подтверждено, что только три вмятины, зарегистрированные в 2004г., однозначно являются новыми, т.е. они не были видны при инспекции 2000г. Одна из таких вмятин (расположенная в катушке 360), связана с эксцентрическим кожухом, который был рекомендован для обследования (см. Раздел 4.4 ниже). Сигналы, связанные с оставшимися двумя вмятинами, незначительны, и поэтому эти вмятины могли существовать в 2000г., но были зафиксированы только в 2004г. благодаря усовершенствованным методам проведения дефектоскопии.

     Оставшиеся 31 вмятина были обнаружены инспекционным снарядом в 2000г., но не были включены в отчет, т.к. связанные с ними сигналы были незначительными.

      5.3 Простые вмятины

     Проведенные ранее исследования показали, что  гладкие вмятины с глубиной <7% внешнего диаметра трубы являются незначительными дефектами при окружном напряжении до 72% SMYS при статическом нагружении. Инспекция методом MFL может обнаружить только присутствие вмятин, однако точно определить их глубину при этом невозможно.

     11 из 17 простых вмятин расположены в нижней части трубопровода, т.е. в положении между 4:00 и 8:00 час по часовой стрелке. Вмятины, находящиеся в нижней части трубопровода, вероятно образовались при строительстве в результате повреждений валунами, находящимися в траншее, и поэтому прошли предэксплуатационное гидравлическое испытание. В дополнение к этому, такие вмятины скорее всего опираются на вызвавшие их препятствия и, следовательно, они не изменяют свою форму при знакопеременных нагружениях.

     В верхней части трубопровода расположено 6 простых вмятин, которые могли быть образованы в результате действий третьей стороны. Такие вмятины могут иметь царапины, задиры, трещины и поэтому представляют потенциальный риск для трубопровода. По результатам сравнения данных инспекций 2000г. и 2004г., все вмятины в верхней части трубопровода были обнаружены во время первоначальной инспекции и, таким образом, по крайней мере не образовались за последние 4,5 года.

     На  основе вышеизложенного, КазТрансОйлу рекомендуется провести обследование 6-ти вмятин, находящихся в верхней части трубопровода (Таблица 3) для определения вероятной причины и степени имеющихся повреждений. Если глубина вмятин составляет не более 7% внешнего диаметра OD, и при этом не обнаружено потерь металла, на них может быть повторно нанесено изоляционное покрытие. Однако, если глубина вмятин больше, чем указано, или при шурфовке обнаружено присутствие царапин или образование трещин, такие вмятины должны быть отремонтированы с помощью эпоксидной муфты или другим соответствующим способом.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 3 - Расположение вмятин в верхней части  трубопровода

     5.4 Вмятины, связанные  с потерей металла

     В отношении целостности трубопровода при сочетании уменьшения толщины  стенки из-за потери металла (с образованием, в худшем случае, царапины, задира или трещины) и вмятины могут быть зарегистрированы очень низкие уровни разрушающего внутреннего давления и усталостной долговечности. Согласно рекомендации, данной в стандарте B31.4, применимом для проектирования и эксплуатации трубопровода, транспортирующего жидкие углеводороды, все вмятины, связанные с царапинами, канавками, надрезами или наружной коррозией превышающими по глубине 12,5% толщины стенки, подлежат ремонту. Таким образом, вмятины, связанные с внутренней коррозией, могут быть оценены как простые вмятины.

     17 из 26 вмятин, связанных с потерей  металла, имеют внутреннюю коррозию. Они являются допустимыми при  условии, что их глубина не  превышает допустимый предел  в 7% внешнего диаметра OD.

     Оставшиеся 9 вмятин связаны с внешней потерей  металла (Таблица 4). 7 из 9 вмятин с внешней потерей металла расположены в нижней части трубопровода, и по всей вероятности, связаны с валунами в обратной засыпке, которые могли вызвать либо повреждение изоляционного покрытия и коррозию, либо царапины и задиры трубопровода. 2 из вмятин с внешней потерей металла расположены в верхней части трубопровода, и поэтому могли быть вызваны воздействием третьей стороны уже во время эксплуатации (выделены в Таблице 4).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 4 - Расположение вмятин, связанных  с потерей металла

     На  основе вышеизложенного КазТрансОйлу рекомендуется провести обследование 9-ти вмятин, связанных с внешней  потерей металла для определения  типа и степени повреждений. Если при обследовании на месте будет  обнаружено, что внешняя потеря металла  является коррозией, меньшей 12,5% толщины стенки по глубине, и вмятина меньше 7% внешнего диаметра OD по глубине, тогда такой дефект может быть отремонтирован только с одним повторным нанесением изоляционного покрытия. Если, однако, при шурфовке будет обнаружено образование царапин, канавок и/или трещин, такие вмятины должны быть отремонтированы с помощью эпоксидной муфты или другим соответствующим способом.

     5.5 Вмятины, связанные  со сварными швами

     В результате проведенной MFL дефектоскопии было обнаружено 8 вмятин, расположенных на продольном сварном шве трубы (Таблица 5). 2 вмятины на продольном сварном шве связаны еще и с внешней потерей металла и поэтому также показаны в Таблице 3 и выделены в Таблице 4. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 5 - Расположение вмятин, связанных  со сварными швами

     Вмятины, связанные со сварными швами, подвержены растрескиванию на границе сварного шва при образовании вмятин, особенно в материалах с низкой вязкостью. Как сказано выше, вмятины с  трещинами являются серьезным дефектом трубопровода и могут привести к очень низким уровням разрушающего внутреннего давления и усталостной долговечности.

     В связи с этим 8 вмятин, расположенных  на сварных швах, подлежат обследованию на предмет образования трещин и  других повреждений. 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Устранение дефектов

      6.1 Ремонтные оболочки

     При инспекции была установлена 1 ремонтная  оболочка и 135 ремонтных заплат. Для  сравнения, при осмотре 2000г. обнаружена 21 отремонтированная катушка. При  условии, что ремонт был проведен с соблюдением всех требований норм и правил, применимых для трубопровода, эти ремонтные участки не окажут какого-либо воздействия на его целостность. Однако, если это не может быть подтверждено, КазТрансОйл должен провести осмотр угловых сварных швов на присутствие трещин, используя для этого соответствующие методы неразрушающего контроля.

     Отмечено, что в настоящее время в  мире наблюдается тенденция по применению ремонтных методов, не требующих  сварки на работающем трубопроводе. Такие  методы (например, Wrapmaster или ремонт эпоксидной муфтой PII) позволяют получить преимущества по эффективности  затрат  и   по  безопасности.     В  связи   с  этим,   в  будущем   КазТрансОйлу рекомендуется использовать такие методы ремонта, которые не требуют сварки на действующем трубопроводе.

     6.2 Металлические предметы

     При осмотре было зарегистрировано 75 металлических  предметов. Один металлический предмет  в трубной катушке 8760 связан с  вмятиной на трубопроводе, и поэтому  можно допустить, что вмятина  образована этим металлическим предметом. Рекомендуется провести обследование данного металлического предмета (Таблица 6) с его последующим удалением, если это представляется практически возможным.

     Металлические предметы из сплавов на основе железа, соприкасающиеся с трубопроводом, могут вызвать повреждение его  покрытия и/или ухудшить работу системы катодной защиты трубопровода. Т.к. оставшиеся 74 металлических предмета не отмечены как соприкасающиеся с трубопроводом, они не считаются существенно важными для непосредственной целостности трубопровода в настоящем или в дальнейшем. Однако, если в будущем на данном участке будут проводиться другие грунтовые работы, в силу предосторожности данные металлические предметы рекомендуется удалить.

 
 
 
 
Таблица 6 - Расположение металлического предмета, связанного с вмятиной