Профилактика строительно-монтажных дефектов газовых и жидкостных систем на плавучих установках FPSO

Решение задач, связанных с возведением плавучих систем нефтедобычи, хранения и выгрузки (FPSO)

Томми Джамаил (Tommy Jamail), старший региональный менеджер по строительству, Азиатско-Тихоокеанский регион
Барри Роу-Платтс (Barry Rowe-Platts), технический руководитель отдела технического обслуживания

Компании нефтегазовой отрасли стремятся поддерживать рентабельность своих операций по разведке и добыче в условиях непредсказуемого рынка. Для освоения месторождений все чаще используют плавучие установки FPSO,  выступающие эффективным и действенным средством производства работ. 

Обладая таким же функционалом, как и стационарные нефтегазовые платформы, суда FPSO обладают уникальной возможностью менять свое местоположение в случае определения новых возможностей, смены экономических и геополитических настроений. В ближайшие годы ожидается все более широкое использование судов FPSO – результаты исследования Fortune Business Insights прогнозируют рост рынка FPSO более чем на 14% к 2027 году.¹

Для успешного сооружения и обслуживания судов FPSO необходимо учитывать определенные ключевые требования, особенно в том, что касается десятков критически важных жидкостных и газовых систем малого диаметра, которые обеспечивают длительную и надежную работу.

ПЕРЕЙТИ К ТЕХНИЧЕСКИМ РЕШЕНИЯМ ДЛЯ FPSO

Особенности сооружения и обслуживания FPSO для критически важных задач

Суда FPSO подвержены рискам, характерным для морских нефтегазовых объектов, наряду с уникальными проблемами, которые связаны именно с данным типом судов. На этапе подготовки и непосредственно во время строительства крайне важно соблюдать сжатые сроки, чтобы обеспечить наилучшую рентабельность по сравнению с возведением стационарной платформы. Задержки в графике могут нанести ущерб репутации генеральных подрядчиков и поставщиков оборудования, но максимальные потери несут владельцы и операторы судов – для них простой обходится исключительно дорого. Безопасность остается главным приоритетом, однако для владельцев также критично быстрое восстановление добычи.

Причины задержек в строительстве и техническом обслуживании FPSO могут быть самыми разными.

Вопросы глобальной логистики и коммуникаций:

Постройка новой плавучей установки FPSO, или оснащение имеющегося корпуса необходимым оборудованием обычно предусматривает координацию действий нескольких организаций. Например, хотя FPSO и запускают в эксплуатацию по всему миру, большинство корпусов строят или поставляют из Азиатско-Тихоокеанского региона, что требует особой координации, специальной отгрузки и доставки до места возведения FPSO или места комплектации и ввода в эксплуатацию жидкостных и газовых систем. Помимо этого, современные нефтегазовые системы и комплексы становятся все более специализированными. Такие большие проекты как FPSO могут предусматривать участие нескольких генеральных подрядчиков из разных стран для проектирования и разработки оборудования на десятки критически важных систем в состав установки. Согласованное взаимодействие генподрядчиков и поставщиков оборудования, которое начинается еще до предпроектной стадии (pre-FEED) и продолжается до ввода объекта в эксплуатацию, часто сопряжено со значительными трудностями.

• Решение: Работа с поставщиками, обладающими не только опытом в проектировании систем FPSO, но и локальным штатом сотрудников, который понимает особенности местной культуры, знает языки и нормативные требования, может помочь владельцам, операторам и генподрядчикам частично справиться с такими проблемами. Некоторые поставщики газовых и жидкостных систем имеют международные рабочие группы  с обширным опытом не только в проектировании и выборе оборудования, но и в управлении капитальными проектами и логистике.

Трудности с закупками узлов и компонентов:

Поскольку газовые и жидкостные системы для морских работ особенно подвержены коррозии, и могут работать при повышенном давлении, доступность изделий из коррозионно-стойких (экзотических) сплавов может быть ограниченной. Что создает проблемы не только при реализации крупномасштабных строительных проектов, но также и эксплуатации оборудования, главным образом с учетом удаленности нефтяных месторождений, затрудняя своевременное получение запасных частей. Особое внимание также может потребовать соблюдение отраслевых стандартов соответствия – например, чтобы установки FPSO проектировались и эксплуатировались с нулевым воздействием на окружающую среду.

• Решение: Заказчики, операторы и генподрядчики должны привлекать поставщиков газовых и жидкостных систем как можно раньше, на стадии pre-FEED, чтобы обеспечить требуемую конфигурацию с необходимой степенью доступности , и сроки реализации капитального проекта. Поставщики могут спланировать закупки оборудования, соответствующего условиям эксплуатации. А в некоторых случаях создать реестры установленных основных фондов, облегчая доступность нужных запчастей для обслуживания и ремонта систем.

Проблемы надежности систем и преждевременные отказы, вызванные работами на верфи:

Во время первоначального сооружения, обслуживания и ремонта в сухом доке, неправильный монтаж газовых и жидкостных систем могут привести к ухудшению надежности, безопасности и производственного процесса на всем сроке эксплуатации FPSO. Соблюдение основных принципов проектирования – выбор материалов, грамотная установка труб и опор – играет ключевую роль. От этого зависит, будет ли система функционировать безотказно или потребует частого технического вмешательства, ремонта и замен. Даже хорошо запроектированная система станет бесполезной, если ее монтаж выполняют без необходимой квалификации. На крупных объектах такие ошибки могут повторяться системно, и приводят к серьезным последствиям.

Во время строительных работ трубопроводные системы могут получить загрязнения углеродными материалами, напрямую (искры от сварочных или шлифовальных работ) и косвенно (осаждение пыли и мусора от резки или пескоструйной обработки). В таких случаях для защиты систем из нержавеющей стали используют тенты или противопожарные одеяла. Они могут расплавиться, быть сняты другими рабочими на площадке, или сами стать источником загрязнения, если накапливают воду или другие частицы. Что является опасным, так как без должной защиты загрязнения могут повредить нержавеющую сталь при воздействии морской среды, вызывая ускоренную коррозию, сокращая срок работы системы, увеличивая затраты на обслуживание и риски для безопасности.

Углеродное загрязнение может быть неочевидным сразу, но при контакте с морским воздухом и водой его последствия становятся разрушительными. Подобное уже не раз приводило к масштабным финансовым убыткам: после длительных переходов установки приходилось возвращать в док, заменялись километры труб, сроки мобилизации персонала увеличивались, страдали отношения с клиентами, а потери от приостановки нефтедобычи достигали миллионов долларов в день на протяжении нескольких месяцев переделок.

• Решение: Таких ошибок можно избежать, если с самого начала полагаться на качественное проектирование, надежные комплектующие, обучение установке и профессиональный контроль на основных этапах монтажных и наладочных работ. Эксперты по системам трубок малого диаметра помогают подрядчикам с ограниченными знаниями в этой области повысить свою квалификацию и эффективность. Инвестирование ресурсов в инженерные услуги по газовым и жидкостным системам  предупреждают риски как после выхода плавучей установки в море, так и на этапе ремонта в доке.

Проблемы, связанные с газовыми и жидкостными системами на плавучих установках FPSO, не ограничиваются проектированием и сооружением. Критически важные установки должны обеспечивать безопасную и надежную работу, несмотря на факт, что FPSO могут находиться в море более 20 лет без постановки в сухой док.

Трудности технического обслуживания и ремонта в условиях морской эксплуатации:

Несмотря на стремление ограничить крупные работы по техническому обслуживанию периодом в сухом доке и минимизировать текущие работы в остальное время, неисправности газовых и жидкостных систем иногда требуется выявлять и устранять в ходе продолжительной эксплуатации на море. При ограниченном количестве мест на борту и удаленности от берега, квалификация в сфере обслуживания и диагностики трубопроводных систем малого диаметра зачастую ограничена. Во время перемещения установки могут обнаружиться скрытые неисправности. Например, в ряде случаев коррозионное растрескивание под напряжением приводило к разрушению рам, удерживающих оборудование. Что вызывало срочную необходимость в ремонте, но команда не всегда обладала нужными знаниями для эффективного устранения повреждений даже после прибытия в док. Такие непредвиденные ситуации могут привести к росту объемов технического обслуживания, вызывая превышение бюджета и сдвиги сроков.

• Решение: Владельцам и операторам плавучих установок FPSO необходимо знать о пробелах в знаниях по трубопроводным системам малого диаметра у своих экипажей, работающих в морских условиях, и рассмотреть возможность привлечения специалистов  для оценки состояния критически важных систем как во время эксплуатации, так и в сухом доке. Инженеры технического отдела Swagelok часто помогают выявлять первопричины неисправностей, обучают оперативный персонал эффективно находить и устранять утечки, а также предлагают варианты решения проблем. Это может включать в себя рекомендации по проектированию, подбору материалов, изготовлению полностью испытанных модулей газовых и жидкостных систем для замены поврежденных узлов, или повышения эффективности процессов – от репрезентативного отбора проб до работы вращающегося оборудования.

ПЕРЕЙТИ К ТЕХНИЧЕСКИМ РЕШЕНИЯМ ДЛЯ FPSO

Особенности строительства установок FPSO для критически важных проектов

Важно отметить, что для многих основных систем и комплексов FPSO универсальных решений не существует. Проектировщики должны учитывать широкий спектр требований, включая следующие факторы:

• Характеристики резервуара
• Перемещение FPSO
• Емкость хранилища и размер корпуса
• Выбор экспортной системы
• Одинарные или двойные технологические линии
• Вывод из эксплуатации и потенциальную передислокацию

Несмотря на то что надежная работа всех систем установки имеет решающее значение, когда FPSO находится вдали от берега, владельцам и операторам также следует обратить особое внимание еще на несколько важнейших систем:

Технологические и аналитические контрольно-измерительные системы. Разработка системы может вызвать серьезные трудности в начальной стадии проекта. Не всегда можно найти квалифицированных специалистов, которые помогут выбрать надлежащий продукт, материал и конструкцию, обеспечивающие эффективную и результативную работу аналитических систем. Кроме того, некачественная установка во время пуско-наладочных работ может привести к увеличению сроков реализации проекта, а также к утечкам, выбросам и проблемам с безопасностью. Консультации с поставщиками газовых и жидкостных систем  на месте работ помогает избежать таких проблем.

Вращающееся оборудование. Вращающееся оборудование, в том числе насосы, компрессоры и турбины, играют важную роль в обеспечении надежности производственного процесса. Простой оборудования может привести к остановке добычи и убыткам. Использование надежных систем обеспечения работоспособности механических уплотнений  гарантирует стабильную работу оборудования. Наличие загрязнений или посторонних частиц в среде торцевых уплотнений может негативно повлиять на срок их службы. Аналогично, подача среды с неправильным давлением или температурой может привести к преждевременному или даже катастрофическому отказу уплотнения.

Турельные шарнирные системы. Турельная шарнирная система FPSO обеспечивает важные точки соединения систем надстройки и подводных систем. В некоторых шарнирных системах для таких соединений используются длинные шланги. Однако шланги требуют регулярных проверок , а иногда их приходится заменять всего через несколько лет работы. Поломка может стать причиной потери многомиллионной прибыли. Надлежащее проектирование с применением стационарно установленной трубки только с короткими соединительными шлангами на участках, где необходима гибкость, позволяет создать более надежную установку с низкими эксплуатационными расходами.

Пробоотборные системы. Отбор проб не всегда интуитивно понятен, а для проектирования комплексных систем нужны специальные технические знания. Системы пробоотбора должны обеспечивать репрезентативность, безопасность и стандартизацию, помогая операторам соблюдать требования к хранению и передаче проб, соответствию нормативам и контроля технологического процесса.

Системы впрыска химреагентов. Системы закачки химреагентов должны обеспечивать точное и воспроизводимое дозирование химических веществ в эксплуатационную скважину для надлежащего притока. Герметичность играет решающую роль для защиты персонала и окружающей среды, ведь любой простой может привести к значительному снижению добычи. Обычная система закачки химреагентов может потребовать устройства сотен отдельных соединений.

При работе с такими системами важно помнить, что не все трубки, фитинги и клапаны изготавливаются одинаковыми. Подбор и заказ компонентов жидкостных и газовых систем, – в идеале у одного поставщика и предназначенные обеспечивать надежную герметичность, может гарантировать долговременную и эффективную работу. В некоторых случаях целесообразно рассмотреть использование более качественных сплавов, обладающих повышенной стойкостью к коррозии в агрессивной морской среде FPSO.  Материаловеды опытного поставщика могут рекомендовать, какие именно сплавы лучше всего подходят для рабочих условий эксплуатации.

Работа с надежными поставщиками при сооружении установок FPSO

Правильно выбранный поставщик решений для газовых и жидкостных систем обеспечит собственникам FPSO возможность закупать все необходимые компоненты из одного источника. Кроме того, он предоставит рекомендации на материалы и изделия, обеспечивающие долгосрочную герметичную работу и складские запасы. Такой поставщик также должен иметь возможность оперативного привлечения своих глобальных ресурсов для сопровождения проектов сооружения плавучих установок FPSO в разных странах.

Грамотные партнеры могут помочь в разработке технических условий, предложить рекомендации по усовершенствованию и помощь в выборе экономичных конфигураций для определенных систем и комплексов. По мере реализации проекта готовый к сотрудничеству поставщик также сможет помочь с планированием и решении сложных логистических задач, чтобы обеспечить наличие на месте проведения работ необходимых запасов и продукции, что сделает график проекта более предсказуемым и поможет завершить проект в срок.

Если вы занимаетесь планированием газовых и жидкостных систем малого диаметра для FPSO, перед началом проекта спросите себя: “Есть ли способы работать более эффективно и повысить надежность оборудования?” Если вы считаете, что это “возможно”, обратитесь к специалистам нашего ближайшего представительства для обсуждения новых подходов к достижению лучших результатов.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ГАЗОВЫХ И ЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМАХ FPSO

ПОЛУЧИТЬ ПОДДЕРЖКУ ОТ ЛОКАЛЬНОГО ЦЕНТРА ПРОДАЖ И ОБСЛУЖИВАНИЯ

¹Анализ рынка FPSO: объемы, доля, рост и отраслевые тренды, ”Источник: Fortune Business Insights