洋上石油・ガス処理プラットフォーム向けステンレス鋼配管システムのアップグレード

海洋石油・ガス開発環境は極めて過酷な腐食条件を生み出すため、材料選定はプロジェクトにおける最も重要な技術的側面の一つでした。従来の炭素鋼システムは、海水への曝露、化学媒体、高濃度の塩化物によって腐食が加速されることがよくあります。

Shengtao Metalは、詳細な技術検討の結果、各システムの動作条件に応じて、316Lステンレス鋼と二相ステンレス鋼2205の組み合わせを推奨しました。

316Lステンレス鋼は、優れた耐食性、良好な溶接性、および湿潤な海洋環境における安定した長期性能のため、中圧ユーティリティシステムおよび凝縮水移送ラインに選定されました。

高圧海水冷却システムおよび薬品注入ラインには、塩化物応力腐食割れおよび孔食に対する耐性が大幅に向上した二相ステンレス鋼2205が採用されました。また、二相ステンレス鋼2205は、標準的なオーステナイト系ステンレス鋼の約2倍の降伏強度を有するため、エンジニアは圧力耐性を維持しながら肉厚を最適化することができました。

高温の化学媒体を輸送する複数のセクションでは、連続的な洋上生産サイクル中の操業安全性を確保するため、強化フランジアセンブリを備えたSCH80二重管が必要とされた。

エンジニアリングチームは、洋上メンテナンス作業が非常に複雑で費用も莫大にかかるため、材料のトレーサビリティと品質の一貫性を最優先事項とした。供給されたすべての材料には、完全なミルテスト証明書、PMI検証レポート、ヒート番号のトレーサビリティ、および耐食性に関する文書が添付されていた。

この洋上プラットフォームは、設計段階と設置段階の両方において、技術的および物流面でいくつかの課題を抱えていた。

まず、プラットフォームはアップグレード作業の大部分において稼働状態を維持していました。そのため、インストールスケジュールは厳しく制限され、生産停止期間との綿密な調整が必要でした。

第二に、海洋環境では、波、風、回転機器などによって絶えず振動や構造物の動的な動きが生じます。配管システムは、継続的な機械的ストレス条件下で長期的な安定性を維持する必要があります。

第三に、いくつかのプロセスシステムは極めて厳しい温度と圧力条件下で稼働していた。海水冷却ネットワークは、毎時2,500立方メートルを超える流量で高塩分濃度の海水を連続的に輸送し、一方、薬品注入システムは85バール近い圧力で稼働していた。

これらの課題に対処するため、Shengtao MetalはオフショアEPC請負業者およびプラットフォームエンジニアと緊密に連携し、配管レイアウト、支持構造、およびスプール製造設計の最適化に取り組みました。

設置の複雑さを軽減し、既存の海洋設備との干渉を最小限に抑えるため、高度な3D配管モデルが開発されました。プロジェクトチームはまた、乱流を低減し、圧力損失を最小限に抑え、限られたプラットフォーム空間内でのメンテナンス性を向上させるために、配管経路を最適化しました。

洋上設置プロセス

海上作業スペースの制約とクレーンの稼働スケジュールの制限のため、設置作業にはプラットフォームへの輸送前に大規模な事前加工が必要だった。

380個以上のプレハブ式スプールセクションが陸上で製造され、段階的に輸送されて洋上現場に運ばれた。各スプールアセンブリには、検査記録、溶接手順、設置文書にリンクされたデジタル追跡コードがラベル付けされた。

海上での溶接作業量を減らし、設置効率を向上させるため、技術者たちは可能な限りプレハブ組立品の利用を最大限に図った。

設置作業員は、プロジェクト全体を通して厳格な洋上安全手順に従って作業を行った。パイプの吊り上げ作業、密閉空間への立ち入り手順、および高温作業は、プラットフォームの生産に支障をきたさないよう、綿密に調整された。

プラットフォームの高圧海水システムのアップグレードには、設置作業中に冷却循環を維持するための一時的なバイパスシステムが必要でした。盛濤金属は、配管交換作業中の安全な移行手順を確保するため、海上作業担当者と緊密に連携しました。

悪天候や限られた洋上作業時間にもかかわらず、設置作業は計画されたプロジェクトスケジュール内で完了した。