Справочник

Анализ масла для обеспечения надежности бурения на шельфе

Новый подход

Трудно представить себе другую среду, в которой отказ оборудования мог бы иметь большее негативное влияние на безопасность сотрудников и простой производства, чем на морской платформе для добычи нефти и газа. В настоящее время морские платформы являются одними из самых сложных мест в мире для эксплуатации и технического обслуживания оборудования. В большинстве случаев квалифицированный персонал и расходные материалы могут быть доставлены на платформу только на судне или вертолете, поэтому стоимость доставки технических специалистов, запасного оборудования, запчастей и инструментов на платформу довольно высока. Практически на каждой морской платформе анализ масла играет важную роль, предупреждая службу технического обслуживания о проблемах, которые могут повредить жизненно важную систему. Эффективная программа анализа масла также помогает эффективно распределять ограниченные ресурсы за счет планирования технического обслуживания на основе состояния оборудования, а не временных интервалов. На большинстве морских платформ отбирают пробы масла и отправляют их вертолетом в береговые лаборатории для анализа. Как только появляются результаты, их отправляют обратно на платформу.

Проблема с таким подходом заключается в том, что проба может попасть в лабораторию через неделю, еще одна неделя в лаборатории - для выполнения анализа, еще одна неделя - для обработки результатов и их возврата на платформу и, возможно, пройдет еще одна неделя, прежде чем технические специалисты увидят результаты и начнут действовать. К тому времени, когда будут приняты меры, оборудование может выйти из строя. Это может подвергнуть персонал опасности и вызвать перебои в производстве или потребовать дорогостоящих поставок запасных частей.

Новый подход заключается в доставке на буровую платформу технического специалиста с портативным прибором для анализа масла. Техник проводит анализ проб на всем оборудовании буровой и немедленно предоставляет всю информацию. При этом могут быть сразу приняты срочные меры по техническому обслуживанию, чтобы избежать отказа оборудования. Оператор также может определить оборудование, которому требуется несрочное техническое обслуживание, или объекты, которые не требуют никакого обслуживания. Эта информация позволяет использовать ценные ресурсы платформы для других задач.

Значение анализа масла на морских платформах

Эксплуатация типичной добывающей платформы в течение ее 10–20-летнего жизненного цикла стоит более 1 миллиарда долларов, поэтому эксплуатационные расходы в день можно оценить от 100 000 до 300 000 долларов. Типичная морская платформа содержит оборудование на миллионы долларов, которое имеет решающее значение для безопасности экипажа и отказ которого может легко вывести платформу из строя. Анализ масла уже давно является золотым стандартом в морской индустрии для мониторинга состояния критически важного оборудования.

Анализ масла позволяет определить количество различных металлов в масле, обеспечивая быстрый и недорогой способ измерения степени износа оборудования. Анализ масла также помогает определить состояние масла, определяя содержание твердых частиц, образовавшихся в результате окисления, и измеряя вязкость. Мониторинг состояния масла снижает риск полного отказа, а также может снизить высокую стоимость замены и утилизации масла в тяжелом оборудовании.

Как и в случае с другими видами деятельности, анализ масла намного сложнее выполнять на море, чем на суше. Команда, эксплуатирующая платформу, обычно не имеет времени или оборудования, необходимого для самостоятельного анализа масла. Члены команды собирают пробы с различного вращающегося оборудования платформы, такого как затопленные винтовые компрессоры, бензиновые генераторы, турбогенераторы, пожарные водяные насосы, дизельные двигатели, редукторы, насосы, двигатели кранов, гидравлические системы и т. д., маркируют пробы, загружают их в вертолет для отправки в береговую лабораторию и ждут результатов. В случае неправильной маркировки какой-либо из проб результаты могут быть неточными. При получении положительного результата технические специалисты должны предпринять немедленные действия, прежде чем подтверждать результаты, поскольку анализ другой пробы из того же оборудования займет слишком много времени.

Переход от берегового анализа масла к анализу в море

Рис. 1. Портативный анализатор Spectro Q5800
Рис. 1. Портативный анализатор Spectro Q5800

Один крупный производитель масла, который сейчас использует этот подход, отправил пробу масла в лабораторию и примерно через месяц получил результаты, указывающие на проблему с воздушным компрессором.

К сожалению, за день до получения результатов компрессор вышел из строя, и компании пришлось взять на себя расходы по замене машины. Производитель масла попросил компанию John H. Carter Inc. приехать на его платформы с портативным анализатором масла и немедленно предоставить результаты анализа масла. Мы исследовали доступные портативные приборы для анализа масла и выбрали портативный анализатор Spectro Q5800. Прибор Q5800 состоит из следующих четырех модулей:

  • Инфракрасный спектрометр, оснащенный ячейкой с откидной крышкой; определение общего кислотного числа / общего щелочного числа, содержания воды, сажи, окисления и проверка новой жидкости на соответствие требованиям.
  • Вискозиметр кинематической вязкости определяет вязкость без применения растворителя и с небольшим объемом пробы.
  • Количественный анализатор частиц при фильтрации (FPQ) обеспечивает подсчет частиц без применения растворителя до 4 мкм/мл.

Модуль элементного анализа определяет содержание частиц износа металлических деталей и песка / грязи для выявления повышенного износа и проникновения загрязнений с использованием метода рентгеновской флуоресценции (XRF).

Затем производитель масла заключил контракт с компанией John H. Carter Inc. на проведение анализа масла на своих морских платформах в Мексиканском заливе. Технический специалист Carter облетает на вертолете морские нефтяные платформы с портативным прибором и выполняет те же испытания, что и лаборатории с полным спектром услуг. Портативный прибор обеспечивает такую же точность, как и полноразмерные лабораторные приборы, но при этом помещается в рюкзак и легко перевозится на небольшом вертолете. Универсальный прибор обеспечивает немедленные результаты анализа масла.

В случае отклонения от нормы персонал платформы может немедленно принять меры для устранения проблемы. Еще одно ключевое преимущество портативного анализатора - возможность немедленно перепроверять каждый положительный результат, чтобы гарантировать точность первоначальных результатов анализа. Повторное тестирование предотвращает ложные срабатывания и позволяет существенно сократить расходы за счет исключения ненужных ремонтов или замен.

Примеры того, как анализ масла в морских условиях сэкономил время и деньги

Компания John H. Carter Inc. уже в течение года предоставляет нефтедобывающим компаниям услугу анализа масла на месте эксплуатации оборудования. Уже было несколько случаев, когда экономия от анализа масла на месте превышала полную годовую стоимость обслуживания.

  • Например, техники на одной платформе заменили дизельный двигатель на кране. Когда техник посетил платформу и проверил масло, вязкость составила 70, тогда как должна была быть 120. Техник провел дополнительные анализы и обнаружил присутствие дизельного топлива в масле. Механик залил краситель в топливо и обнаружил, что сломанная форсунка протекает в масляный поддон. Эта утечка могла повредить двигатель или даже вызвать пожар. Результаты анализа масла позволили решить проблему недорогим решением — заменой трубопровода форсунки.
  • В другом случае результаты анализа масла на крупном компрессоре газовой турбины показали большое количество металлических частиц. Техник опросил специалистов по техническому обслуживанию платформы и обнаружил, что они недавно заменили клапан в масляной системе. Техник засомневался, что содержание частиц в масле могло резко увеличиться в результате этой замены, поэтому он промыл систему смазки и провел еще один анализ. На этот раз анализ показал гораздо меньшее количество частиц, хотя все еще выше нормальных значений. После обсуждения ситуации с мастером по техническому обслуживанию было принято решение не предпринимать немедленных действий, а в следующем месяце провести повторные испытания оборудования. Когда оборудование было проверено повторно, оказалось, что количество частиц вернулось к нормальному уровню. По словам мастера по техническому обслуживанию, если бы масло анализировала береговая лаборатория, не было бы возможности провести немедленное последующее исследование. Потребовалось бы, как минимум, провести испытания на вибрацию и, возможно, провести еще более дорогой ремонт.

Управление данными и отчетность

Результаты анализа масла в морских условиях загружаются в систему управления информацией SpectroTrack, разработанную компанией Spectro Scientific. Эти результаты доступны не только обслуживающему персоналу платформы, но и местным менеджерам и аналитикам, которые отслеживают тенденции и дают рекомендации о том, стоит ли инвестировать в определенную часть оборудования.

Заключение

При методе анализа масла, используемом на большинстве морских платформ, требуется до месяца, чтобы отправить образцы в лабораторию и получить результаты. Анализ масла на месте эксплуатации оборудования может принести большую пользу, поскольку позволяет проводить исследования прямо на буровой установке и дает немедленные ответы технической службе службе. Быстрые результаты анализа могут предотвратить поломки и позволяют отказаться от ненужного обслуживания. Экономия достигается за счет возможности быстро получать ответы и лучше управлять временем безотказной работы оборудования на морской буровой установке.

Для получения дополнительной информации обращайтесь в сервисный центр компании Spectro Scientific, Россия, г.Москва, ул.Родниковая, д.7 стр.4. Тел.: 8-499-553-08-60 Веб-сайт: www.spectro.ru

Может быть интересно
Все статьи