Zaawansowana technologia monitorowania zbiorników magazynowych
Wycieki ze skorodowanych zbiorników magazynowych, zwłaszcza z ich den, są znaczącym źródłem zanieczyszczenia środowiska. Obecne metody kontroli i naprawy AST są nieodpowiednie głównie dlatego, że są kosztowne, czasochłonne, a także wymagają opróżniania i czyszczenia zbiornika przed inspekcją, co stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa pracowników. Dodatkowym ograniczeniem jest między innymi to, że harmonogramy inspekcji zakładają takie same okresy kontroli i pomijają fakt, iż tempo degradacji różni się w zależności od zbiornika. Zbiorniki wymagające najwyższego priorytetu mogą zatem nie być w pierwszej kolejności badane ani naprawiane. Aby przezwyciężyć te wady istniejących metod kontroli, w ramach finansowanego przez UE projektu SafeAST opracowano nowatorskie ultradźwiękowe techniki monitorowania korozji w dnach zbiorników magazynowych. Wiarygodna technika badań niszczących Wykrywanie korozji w dnach AST ma kluczowe znaczenie, szczególnie dla operatorów zbiorników w przemyśle naftowym i gazowym. Konsorcjum projektu opracowało nową koncepcję, która polega na wykorzystaniu fal ultradźwiękowych dalekiego zasięgu w celu lepszego monitorowania korozji w wybranych eksploatowanych zbiornikach do magazynowania ropy i gazu. „Ze względu na zdolność do rozchodzenia się na duże odległości fale te są wykorzystywane do monitorowania całej powierzchni zbiornika”, podkreśla kierownik projektu Kamer Tuncbilek. Nowatorskie rozwiązanie wykorzystuje szereg przetworników ultradźwiękowych zamontowanych na płycie dennej na zewnątrz ściany zbiornika w celu okresowego gromadzenia danych i porównywania ich z sygnałami wyjściowymi. Celem metody monitorowania z falą kierowaną nie jest zastąpienie obecnego systemu, lecz dostarczenie dodatkowych informacji na temat stanu dna zbiornika w okresie między inspekcjami wewnętrznymi. Dane istotne dla utrzymania integralności zbiornika obejmują ostrzeżenia o degradacji obszarów dna, które mogą wymagać podjęcia działań przed następnymi planowanymi przestojami, oraz listę priorytetów dotyczących tego, które zbiorniki wymagają największej uwagi. Dostępna jest również prognoza stopnia degradacji, umożliwiająca planowanie czynności kontrolno-naprawczych. W przypadku niewykrycia żadnej degradacji można uzasadnić przedłużenie odstępu czasu między kontrolami wewnętrznymi. „Przetworniki ultradźwiękowe są wzbudzane przez elektroniczne układy impulsowo-odbiorcze na obwodzie dna zbiornika”, mówi Tuncbilek. Jak wyjaśnia, czujniki umożliwiają transmisję sygnałów ultradźwiękowych z jednej strony na drugą, obejmując dna zbiorników o średnicy nawet 30 m. Dane są następnie wykorzystywane do generowania tomograficznych obrazów anomalii, które mogą być związane ze zmniejszeniem grubości dna zbiornika. Wszelkie zmiany stanu dna zbiornika – na przykład skorodowane miejsca – są odzwierciedlane w sygnałach i porównywane z sygnałem wyjściowym. Szumy odniesienia – krótkotrwałe wahania sygnału spowodowane niewielkimi różnicami temperatury i poziomu cieczy w zbiorniku – są oddzielane od zmian dotyczących stanu fizycznego dna. System został zainstalowany w dwóch działających zbiornikach w Europie, a możliwości techniki zostały zademonstrowane w dwóch ośrodkach badawczych w Zjednoczonym Królestwie. Demonstracje objęły dna zbiorników o średnicy 4 m i 8,5 m oraz zastosowanie 48 równomiernie rozmieszczonych czujników na całym obwodzie. Partnerom projektu udało się wykryć defekt o średnicy 50 mm, jak również wiele wyraźnych defektów o średnicy 70 mm. Oczekuje się, że proponowane rozwiązanie SafeAST przyczyni się do poprawy wykrywalności usterek w AST, zwiększenia bezpieczeństwa pracy i obniżenia kosztów kontroli. Obowiązujące przepisy wymagają przeprowadzania pełnej kontroli zbiornika co 10 lat. Jednak, szczególnie w przypadku starszych zbiorników, ich stan musi być monitorowany znacznie częściej. Jak podkreśla Tuncbilek: „Zmniejszenie kosztów bez pogorszenia jakości i bezpieczeństwa jest najważniejszym celem przemysłu naftowego i gazowego. Założeniem było opracowanie metody monitorowania zbiorników magazynowych, która w znacznym stopniu ograniczyłaby zanieczyszczenie i zakłócenia w świadczeniu usług poprzez dostarczenie dowodów uzasadniających wydłużenie okresu między kontrolami wewnętrznymi w przypadku niewykrycia żadnej degradacji”.
Słowa kluczowe
SafeAST, zbiornik magazynujący, podłoga zbiornika, korozja, badania ultradźwiękowe, przetworniki ultradźwiękowe, zbiornik magazynujący o ciśnieniu atmosferycznym
