Optimale Reinigungsergebnisse durch hohe Durchflussraten

Nach zwei Jahren der Pandemie und vielen Herausforderungen für unsere Gesellschaft, Familien und Arbeitsplätze wird der nordamerikanische Gassektor wieder aktiv. Es gibt große Interessen, geopolitische Veränderungen und eine sehr große Nachfrage nach Wachstum in diesem Gassektor. Es wurden Abkommen zwischen den USA und Europa unterzeichnet, wonach die USA große Mengen an LNG (Liquefied Natural Gas) liefern werden, für dessen Produktion Erdgas benötigt wird, das gereinigt und abgekühlt werden muss. Gleichzeitig müssen alle Betreiber von Pipelines, die an der Verteilung von Gas beteiligt sind, strenge Vorschriften einhalten, die Integritätsanalysen ihrer Pipeline Assets erfordern. Für eine hilfreiche Integritätsanalyse ist die erfolgreiche Sammlung von Daten über das Asset, idealerweise durch eine Inline-Inspektion (ILI), erforderlich. Es gibt viele Aktivitäten und Aufgaben im Vorfeld der ILI, die Voraussetzung für eine In-Line-Inspektion in einem Pipeline-Segment sind. Pipeline-Reinigung und -Einmessung gehören zu den häufigsten. ROSEN führt diese Aufgaben vor vielen ILI-Inspektionen weltweit durch, auch in Nordamerika. Unser Experte, Israel Gamboa Grajales, erörtert im Folgenden die auf dem Markt verfügbaren Optionen.

Das Erdgastransportsystem umfasst einige große Pipeline-Abschnitte, die mit hohem Druck und hohen Durchflussraten arbeiten. Diese Pipeline-Abschnitte wachsen und werden für die Energieversorgungskette von Städten, Industrie- und Produktionsunternehmen immer wichtiger. Daher kann eine Verringerung der Erdgasdurchflussraten für die Reinigung von Pipelines und für Inline-Inspektionen zu Unterbrechungen in der Lieferkette für Erdgas und andere Produkte und Dienstleistungen führen. Welche Arten von Endverbrauchern oder Sektoren könnten von einer Unterbrechung der Erdgasversorgungskette betroffen sein?

Stahlherstellung
Rohrhersteller
Factories (sogar Bierfabriken!)
Automobilherstellung
Städte
Vielleicht sogar unsere Heimat

Denken wir an eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Inline-Inspektion: genaue Daten. Um diese zu erhalten, muss das ILI-Tool – genau wie ein Reinigungswerkzeug – innerhalb des für dieses spezielle Tool zulässigen Geschwindigkeitsbereichs bewegt werden, um effektiv zu sein (1,5 m/s bis 5 m/s, je nach ILI-Technologie und Tool). Diese Erdgas-Pipelines transportieren Gas in der Regel mit Geschwindigkeiten zwischen 8 m/s und 20 m/s. Wenn die Betreiber der Pipelines eine dieser Leitungen inspizieren, haben sie in der Regel zwei Möglichkeiten. Die bisher gängigste bestand darin, die Durchflussraten auf ein für das ILI-Tool akzeptables Maß zu reduzieren. Die zweite und neueste Möglichkeit besteht darin, ein Tool mit einer Technologie zur Geschwindigkeitsreduktion auszuwählen, um die Durchflussrate nicht oder nur in geringerem Umfang zu reduzieren.

Welche Szenarien könnten tatsächlich eintreten, wenn es tatsächlich zu einer Versorgungsunterbrechung auf dem Erdgasmarkt käme?

Interne Speicherkapazitäten für Energieerzeuger – wie lange könnten sie die Produktion einstellen, ohne die Lieferkette zu unseren Kunden zu unterbrechen?
Produktionsstopps – Endverbraucher benötigen diese Energie, um sie in andere Dienstleistungen oder Produkte umzuwandeln
Folgen für Endverbraucher, wenn diese Energie bei Bedarf nicht verfügbar ist (weniger Energie als benötigt oder gar keine Energie)
Folgen für Gaserzeuger, wenn diese Energie dem Endverbraucher nicht zur Verfügung steht
Vertragliche Vereinbarungen zwischen Gaserzeugern und Endverbrauchern und/oder Kunden können nicht eingehalten werden

Jeder Endkunde und Verbraucher in der Lieferkette für Erdgas oder LNG hat seine spezifischen Bedürfnisse und verlangt von seinen Lieferanten spezifische Verpflichtungen. Die tatsächliche Unterbrechung dieser Lieferketten wird mit jedem Jahr schwieriger zu bewältigen sein. In diesem Jahr, in dem die Nachfrage bereits hoch ist, wird es für einige Betreiber von Gasunternehmen in den USA und Nordamerika im Allgemeinen deutlich, dass sie mit dieser Art von Assets arbeiten und eine hohe Nachfrage nach ihrer Produktion haben.

Was tun?

Welche Möglichkeiten gibt es auf dem Markt, um die bestehende Notwendigkeit zu beheben, Pipelines zu inspizieren und zu reinigen, ohne die Durchflussraten zu verringern und die Lieferkette zu unterbrechen? Es gibt einige Optionen, die von sehr erfahrenen Anbietern von ILI und Pipeline-Reinigung angeboten werden, die versuchen, dieses betriebliche Problem zu lösen.

Einige Betreiber von Pipelines führen eine Reinigung durch und gehen dann direkt zur Inspektion der Pipelines über, ohne die dringend benötigten hohen Durchflussraten zu verringern. Die akzeptablen Geschwindigkeiten für die Reinigung und ILI liegen zwischen unter 5 m/s und 7 m/s, während Leitungen mit hohem Gasdurchsatz mit 8 m/s bis 20 m/s betrieben werden. Dies kann zu einer Vielzahl von Problemen führen, darunter eine ineffiziente Reinigungsleistung und in der Folge eine schlechte Datenerfassung durch das intelligente ILI-Tool aufgrund zu vieler Ablagerungen oder einer zu hohen Fahrgeschwindigkeit für eine ordnungsgemäße Sensorabdeckung.

Andere Optionen umfassen grundlegende Technologien, die einen nicht anpassbaren Bypass-Wert ermöglichen. Bypass-Systeme an ILI-Tools ermöglichen es dem Produkt, das Tool buchstäblich zu umgehen oder durch das Tool selbst zu fließen, wodurch der Differenzdruck, der das Tool nach vorne zieht, verringert wird und es langsamer wird. Nicht einstellbare Bypass-Werte in einem Durchlauf können möglicherweise zu stationären Tools führen. Dies ist ein Worst-Case-Szenario, da die erforderliche Notfallmaßnahme darin besteht, das Tool aus der Pipeline zu entfernen, was letztendlich zu einer erheblichen Unterbrechung der Produktion und der Lieferkette führt.

Andere Lösungen bieten Anpassungsfähigkeit und Flexibilität und gleichzeitig ein gewisses Maß an Sicherheit für die Betreiber der Pipelines. Sie ermöglichen die Risikominderung eines festsitzenden Molchs; ein anpassbares Bypass-System wirkt wie programmiert, um dieses Risiko zu mindern, wie einige Lösungen, die bereits von ROSEN angeboten werden: Speed Control Units (SCU) auf ILI-Tools und Reinigungswerkzeuge (CLP). Eco-Speed ist beispielsweise ein mechanisch gesteuertes Ventil, das speziell für ein bestimmtes Pipeline-Segment entwickelt wurde.

Obwohl einige dieser Betriebsoptionen das Risiko verringern, können sie dennoch eine geringfügige Reduktion der Durchflussrate erfordern und das Risiko einer Unterbrechung nicht ausschließen. Die Reaktion ist möglicherweise nicht die, die der Betreiber der Pipeline in den Pipelines A, C und C benötigt, sodass weiterhin Bedenken für die Lieferkette bestehen. Es gibt andere Optionen, die darauf abzielen, die Reduktion des Durchflusses für die CLP- oder ILI-Molche zu maximieren, aber nicht die Risiken von stationären oder festsitzenden Molchen zu mindern, während versucht wird, weniger traditionelle Armaturen zu durchqueren, die in diesen Pipelines vorhanden sein können.

Aber es muss doch eine Lösung geben? Die ROSEN Group hat kürzlich einen Ansatz entwickelt und testet diesen, der eine optimale Geschwindigkeitsregelung in Hochgeschwindigkeits-Pipelines ermöglicht; er arbeitet speziell mit den Parametern der einzigartigen Pipeline jedes Betreibers. Für diese Lösung arbeiten die Experten von ROSEN eng mit den Betreibern zusammen, um prozessflexible Speed Control Units zu identifizieren, die auf die spezifischen Projektanforderungen zugeschnitten sind. Zu den Faktoren, die unsere Integritätsexperten berücksichtigen, gehören die Verpflichtungen zur Pipeline-Produktion, Pläne zur Minderung von Projektrisiken und der erwartete Verschleiß der Tools. Sie setzen auch Hochleistungswerkzeuge mit selbstoptimierenden variablen Geschwindigkeitsregelungssystemen ein. Durch maßgeschneiderte Lösungen anstelle von Standardprodukten wäre es nicht mehr notwendig, die Durchflussraten zu reduzieren, und dennoch wäre eine effektive Geschwindigkeitsregelung für eine optimale Reinigungsleistung und -ergebnisse sowie die Erfassung von ILI-Daten für zukünftige Integritätsbewertungen gewährleistet.