Roboter-Ultraschallinspektion von Pipelines mit zwei Durchmessern
Mit selbstangetriebenen Robotern die Herausforderungen von nicht molchbaren, flüssigkeitsführenden Pipelines meistern
Durch Robotik, Automatisierung und fortschrittliche Sensortechnik können selbstangetriebene Systeme durch komplexe Pipelines navigieren, ohne dass traditionelle Zugangspunkte oder ein Produktfluss erforderlich sind. Im folgenden Fall setzten unsere Experten ein selbstangetriebenes, robotergestütztes Ultraschall-Wandmesssystem (UTWM) im 20-Zoll-Segment einer Pipeline mit zwei Durchmessern ein, um die Integrität zu überprüfen, ohne dass Änderungen an der Pipeline oder Pumpvorrichtungen erforderlich waren.
Informationen zur Pipeline:
- Durchmesser: NPS 16/20
- Länge: ~1,411ft/430m (~1,138ft/347m 20"/ ~272ft/83m 16")
- Mindestbiegeradius: 90° (angenommen 1.5D)
- Wandstärke (normal): 0.25''/6.35mm
- Pipelineprodukt: Destillat und Benzin Durchmesser: NPS 20/16
Die Herausforderung
Die unterirdische Seitenleitung zwischen einem Kraftstoffverteilerterminal und einem dritten Pipelinebetreiber versorgt mehrere Lagertanks mit Destillat und Benzin. Diese Pipeline besteht aus einem Abschnitt mit zwei Durchmessern auf dem Grundstück des Drittanbieters, der über oberirdische Steigleitungen mit einer Infrastruktur für den Start und die Aufnahme von Tools zugänglich ist.
Trotz dieser Start- und Empfangsinfrastruktur war die Pipeline nicht für herkömmliche Molche/Tools ausgelegt, so dass mehrere Herausforderungen zu bewältigen waren:
- Begrenzte Zugangsmöglichkeiten
- Ungeeignete Betriebsbedingungen für konventionelle ILI
- Begrenzter Platz und Umweltrisiken im Zusammenhang mit der Aufstellung einer temporären Pumpanlage
- Der Übergang zwischen dem 16"- und dem 20"-Abschnitt an einer Kurve
Vor der Inspektion der Leitung wurden mit dem Kunden die Randbedingungen festgelegt, darunter die folgenden:
- Durchführung der Inspektion während eines geplanten Stillstandsfensters
- Sicherstellung einer hochauflösenden Korrosionsmessung
- Minimierung von Aktivitäten, Änderungen und Einsatz von Ausrüstung, wann immer dies möglich ist
Unsere Lösung
Bei der Entwicklung einer Lösung mussten mehrere kritische Faktoren berücksichtigt werden: die Auswahl der geeigneten Antriebskomponenten, die Wahl der richtigen Messtechnik für die industrielle Anlage und die Integration robuster Ausfallsicherungsmechanismen für das Inspektionstool selbst.
Als optimale Lösung erwies sich ein selbstangetriebenes, tethered Inspektionstool, das eine autonome Durchquerung der Leitung mit zwei Durchmessern ohne Flüssigkeits- oder Gastreibstoff ermöglicht. Die Ultraschallwandmessung (UTWM) wurde aufgrund des relativ sauberen Öls in der Pipeline gewählt, das die Ausbreitung der Ultraschallsignale unterstützt. Das selbstangetriebene Inspektionssystem mit Tethered-Traktor besteht aus einem UTWM-Modul, einer Antriebs-/Traktoreinheit, einer Seilwinde und einem Computersystem zur Kommunikation und Steuerung des Inspektionstools.
Das Tool wurde am 20"-Einstiegspunkt eingesetzt, um Änderungen am Tanklagerende zu vermeiden. Es navigierte durch die Leitung, hielt am 16"/20"-Übergangspunkt an und wurde mit Hilfe eines Windensystems am Eintrittspunkt wieder eingeholt. Mit dieser Methode entfiel die Notwendigkeit, an beiden Enden eine Pumpanlage zu installieren, so dass das Produkt nicht mehr aus der Leitung abgelassen werden musste und betriebliche Eingriffe am Tanklagerende vermieden werden konnten. Mit diesem Ansatz wurden potenzielle Umwelt- oder Sicherheitsrisiken wirksam gemindert und gleichzeitig eine qualitativ hochwertige Datenerfassung gewährleistet.
Die Vorteile
Während des gesamten Inspektionsprozesses waren die gesammelten Daten in Echtzeit zugänglich, so dass die Analysten vor Ort Anpassungen vornehmen konnten, um die Datenqualität zu verbessern. Darüber hinaus konnten die Analysten zusätzliche Überprüfungen in problematischen Bereichen durchführen, was einen dynamischen und anpassungsfähigen Ansatz für das Inspektionsverfahren ermöglichte.
Der Wegfall der temporären Pumparbeiten dank des Inspektionskonzepts erhöht die Betriebs- und Umweltsicherheit. Darüber hinaus sorgte der robuste Ausfallsicherungsmechanismus der Tethered-Verbindung dafür, dass das Tool bei Bedarf aus der Pipeline geholt werden konnte.
Hinweis:
Diese Case Study wurde erstmals auf der Pipeline Pigging and Integrity Management Conference in Houston im Februar 2024 veröffentlicht.