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Inspektion und Prüfung von Pipelines in großen Tiefen

In den letzten Jahren nahmen Aktivitäten der Öl- und Rohstoffförderung in Hochseefeldern in großen Tiefen stetig zu. Dies erfordert eine Modernisierung der Bauteilinspektion und -prüfung hinsichtlich einer Reihe von neuen und herausfordernden Parametern.
Inspektion und Prüfung von Pipelines in großen Tiefen
Obwohl die Rohre, die unter Wasser in verschiedenen "Bohrinsel"-Strukturen verwendet werden, nach hohen Standards gefertigt werden, können sie im Laufe ihrer Lebensspanne auch versagen. Forschungen haben gezeigt, dass bereits am Anfang vorhandene Schweißmängel bei zerstörungsfreien Prüfungen während der Herstellung und während der Inspektionsphase unerkannt bleiben können. Noch komplizierter wird die Sache dadurch, dass konventionelle zerstörungsfreie Techniken nicht mehr angewendet werden können, sobald die Komponenten in ihrer Unterwasser-Umgebung installiert worden sind. Eine zerstörungsfreie In-Service-Inspektion von Unterwasser-Steigleitungen, Hängebrücken-Risern und Unterwasser-Flowlines erscheint notwendig. Unerkannte Materialermüdung, Korrosion und Risse könnten zu einem vorzeitigen Versagen führen und große Umweltverschmutzung auslösen.

Mit dem Projekt Risertest ("Development of a guided long range ultrasonic inspection system for the examination of offshore subsea risers, steel catenary risers (SCRs) and flowlines") sollte eine groß angelegte Monitoringlösung realisiert werden, mit der sich eine zeitabhängige Degradation an Unterwasserpipelines und Steigleitungen aufspüren lässt. Dem EU-geförderten Projekt zufolge sollten Entwicklungen für eine Ultraschallprüfung mit geführter Welle die Grenzen der bestehenden Technik überwinden und Anwendbarkeit und Produktivität stark verbessern.

Die Systemvoraussetzungen wurden bewertet und Tests ergaben, dass es möglich war, ultraschallgeführte Wellen in Stahl bei externen Drücken von bis zu 150 bar zu übertragen. Dies entspricht einer Wassertiefe von 1.500 m. Entwickelte Wandler-Prototypen bewiesen ihre Funktionsfähigkeit bei allen Drücken, in einem zusätzlichen Test arbeitete der Wandler auch noch nach einem Drucktest mit 200 bar, was einer Wassertiefe von 2.000 m entspricht und das Ziel des Projekts hinsichtlich der operationellen Tiefe darstellt.

Projektpartner von Risertest führten eine Reihe von Experimenten an blankem sowie an beschichtetem Rohr durch, um die Leistung geführter Wellen bei der Detektion von Abbauprozessen wie Korrosion zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigten, dass sich ein solcher Ansatz für Rohre mit Beschichtungen bei einer maximalen Inspektionslänge von 12 m bis 15 m eignet.

Im Rahmen von Risertest wurde außerdem die Performance von Ultraschallprüfung mit großer Reichweite bei der Detektion von wachsenden Ermüdungsrissen getestet, wobei ein fest montierter Sensor eingesetzt wurde, um den Schwingungen der Bohrinsel zu widerstehen. Mithilfe des dauerhaft montierten Wandlersystems lassen sich die Rohrleitungen und Riser über lange Zeiträume nach zeitabhängiger Degradation, wie etwa bei Ermüdungsrissen, überwachen. Feldversuche bewiesen die Anwendbarkeit des Systems, wobei die Ergebnisse mit denen aus Tests über Wasser vergleichbar waren.

Angesichts der Tatsache, dass Ölgesellschaften alle Inspektions- und Wartungsarbeiten an Spezialisten outsourcen, versprechen Fortschritte in diesem Bereich Geschäftsmöglichkeiten für europäische kleine und mittlere Unternehmen (KMU).

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