Inspeksjon av ikke-piggbare rørledninger

Abstract

Rørledninger er som blodårer i olje- og gassutvinningen, og vi har mange tusen km med rørledninger bare på norsk sokkel. Integriteten av rørledninger er utfordrende for olje- og gassindustrien. For å kunne sikre integriteten må man derfor utføre inspeksjon og overvåkning av rørledningene, noe som må gjøres rutinemessig gjennom hele levetiden. Inspeksjon kan utføres både utvendig og innvendig. Ved innvendig inspeksjon utgjør pigging en vesentlig rolle. I piggbare rørledninger kan piggen betraktes som et stempel som beveger seg fritt gjennom røret ved å bruke differansetrykket over innretningen som drivkraft. Drivkraften vil vanligvis være brønnstrømmen. En tredjedel av verdens rørledninger er ansett som ikke-piggbare. Et rørsystem som er ikke-piggbart eller vanskelig å pigge, mangler ofte en utskyter og en mottaker for pigging. Det kan også være for lite trykk på brønnstrømmen for å benytte frittflytende pigger. I denne oppgaven er det fokusert på innvendig inspeksjon av ikke-piggbare rørledninger og utfordringer med inspeksjonsutstyr som Oceaneering Subsea Asset Integrity Norway (OSAIN) har. Ved innvendig inspeksjon benytter OSAIN en fremdriftsenhet som kalles rørtraktor. Rørtraktoren er koblet til et verktøy som undersøker tilstanden til rørene. Rørtraktoren med inspeksjonsutstyr er festet til en kabelvinsj, og kan kjøre opp til ti kilometer inn i rørledningen. Hvis rørtraktoren mister fremdriften må den dras ut igjen ved hjelp av kabelvinsjen. Utstyret brukes regelmessig av OSAIN over hele verden og er dermed viktig med kontroll på tap av trekkraft. Formålet med oppgaven er å identifisere faktorer som virker inn på trekkraften når inspeksjonsutstyret er inne i røret. Det var ønskelig å se nærmere på friksjon av inspeksjonskabelen. Kabelen består av en kjerne med mange lag og komponenter. Det ble gjort friksjonstester der vi festet ulike laster til kabelen som ble kjørt opp og ned gjennom et 90 graders bøyd rør med kabelvinsjen. Målet var å beregne den statiske friksjonskoeffisienten. Resultatene av testene viste varierende friksjonskoeffisient på ulik last, og varierte med hvilken måte lasten ble kjørt. Det er også gjennomgått og kommentert en beregningsmetode OASIN hadde, for å beregne tap av trekkraft. Forbedringsforslag er blant annet og ikke ta med bøyefaktor. I følge Eytelweins lov er det vinkelen på kurvaturene som er av betydning. Ved en høyere bøyefaktor vil normalkraften være fordelt over en større lengde og friksjonsmotstanden vil den samme. De viktigste identifiserte faktorene som vil utgjøre tap av trekkraft er normalkraften til lasten i enden av kabelen og lastens friksjonskoeffisient mot rørveggen, rørledningens kurvatur, friksjonskoeffisient mellom rørledningen og inspeksjonskabelen og vekt av inspeksjonskabelen. Rørkonfigurasjoner, væskeinnhold, material på rørene og rørenes tilstand vil variere fra operasjon til operasjon. Dermed vil også friksjonskoeffisientene være forskjellig. Det anbefales videre testing for få mer data og bedre forståelse av oppførselen til kabelen.