Caracterização do produto, pigging e frequência de pigging - FourQuest Energy

A FourQuest tem uma vasta experiência na remoção de vários tipos de detritos de tubulações; os tipos e a quantidade de detritos variam dependendo do serviço da tubulação.

Por exemplo, os dutos são normalmente limitados a detritos de construção, corrosão e água durante a construção. Se um duto estiver em serviço, dependendo da mercadoria, a tabela a seguir mostra os tipos típicos de detritos.

Detritos típicos em tubulações
ServiçoTipo de detritos
Produtos refinadosProduto de corrosão
Petróleo brutoParafina dura e mole (cera), asfaltenos, areia, incrustações duras, produtos de corrosão
MultifásicoEscória dura, areia, cera, produto de corrosão
Água de injeçãoCaleira dura, areia, produto de corrosão
Gás secoProduto de corrosão, óleo do compressor, pó preto

Depois que o tipo de resíduo é caracterizado, uma recomendação de pig e um programa de aplicação podem ser estabelecidos. Os pigs utilitários são divididos em dois grupos: pigs de limpeza e pigs de lote/vedação. Cada grupo pode ser projetado em muitas formas diferentes. As tabelas a seguir mostram a seleção de pigs dependendo da aplicação de limpeza e tratamento:

A vantagem dos mandris de limpeza é a capacidade de personalizar diferentes peças para atingir os contaminantes desejados. Por exemplo, o petróleo bruto leve e pesado desenvolve não apenas produtos de corrosão, mas também parafina dura e mole, asfaltenos, areia e incrustações duras. Dependendo dos resultados da ferramenta ILI, do laboratório e da inspeção visual, podemos otimizar o uso do mandril de limpeza. Algumas aplicações personalizáveis incluem, entre outras:

  1. Copos com jato – Esses copos quebram com eficiência grandes volumes de cera e areia acumuladas na tubulação, direcionando o produto de desvio através de suas ranhuras com jato. Os detritos são então suspensos no fluxo turbulento e transferidos à frente do pig.
  2. Disco Carver – Este disco possui ranhuras diagonais que proporcionam inúmeras arestas para raspar a parede interna do tubo, removendo cera, incrustações e outros detritos da tubulação.
  3. Configuração de corpo duplo – Para aumentar a capacidade de limpeza e reduzir o tempo de duração, o uso de uma configuração de corpo duplo com um adaptador de articulação duplicará o poder de limpeza em uma única operação.

Determinar a frequência ideal de pigging envolve um conhecimento profundo do(s) produto(s) que está(ão) sendo transportado(s). As características da deposição (hidrocarbonetos pesados ou sedimentos) ou da água são analisadas em avaliações laboratoriais. Ao realizar testes de sedimentação estáticos e dinâmicos em produtos transportados por tubulação, estabelece-se um ponto de partida para determinar a frequência de pigging necessária com base na taxa de deposição.

Além disso, a FourQuest estuda a interface entre lotes de produtos em tubulação, pois muitas vezes ocorre uma “incompatibilidade” única entre dois produtos, causando rápida deposição devido a uma mudança no equilíbrio de um dos produtos.

A FourQuest utiliza programas de simulação para compreender a dinâmica do fluxo no sistema de tubulação e relaciona esse conhecimento com os resultados dos testes de sedimentação para estabelecer um ponto de partida na frequência de limpeza com pig.

A otimização da frequência de pigging ocorre a partir dos dados coletados durante as operações de pigging da utilidade. Os parâmetros básicos das operações de limpeza usados para confirmar/ajustar a frequência de pigging incluem:

  • Velocidade do pig – se a velocidade não for constante, há a possibilidade de acúmulo de detritos na frente do pig.
  • Rotação do pig – se os copos e o disco não estiverem desgastados uniformemente, há uma probabilidade de acúmulo de detritos, impedindo a rotação desejada da ferramenta.
  • Detritos na frente do pig na recepção – o volume de detritos pode ser avaliado e calculado para revelar a espessura dos detritos removidos. Além disso, os detritos podem ser analisados para confirmar o estudo laboratorial de referência sobre deposição. A dureza dos detritos confirmará o tipo de disco ou copo de limpeza mais adequado para minimizar o número de passagens do pig.
  • Acúmulo de detritos durante o processo de pigging – é um forte indício da presença de detritos pesados na linha e de um disco de durômetro macio da copa que flutuou sobre os detritos. Isso é um indício de que é necessário alterar a configuração das copas/discos e a dureza do uretano.

A FourQuest está sempre ciente dos efeitos negativos da deposição em uma tubulação e procura especificamente por precursores de corrosão nos depósitos removidos das operações de pigging e o papel que desempenham na corrosão sob os depósitos. Manter uma superfície operacional limpa em um sistema mitiga a corrosão sob os depósitos, melhora o rendimento e reduz os custos de energia da bomba. A FourQuest reconhece que a água em um sistema de tubulação representa o maior risco de corrosão e tem trabalhado extensivamente com os clientes na interpretação da análise da água e de seu efeito sobre a corrosão:

Teste químico de rotina da água – fornece uma condição/caracterização de referência da água encontrada na tubulação e removida das operações de pigging.

  1. Testes físicos – condutividade, alcalinidade como HCO3/CO3/OH, dureza CaCO3, pH, sólidos totais dissolvidos (TDS)
  2. Ânions e nutrientes – Cloreto, Flúor, Nitrato, Nitrato + Nitrito, Nitrito, Sulfato
  3. Equilíbrio iônico – Cátions/Ânions
  4. Metais dissolvidos – alumínio, antimônio, arsênico, bário, berílio, bismuto, boro, cádmio, cálcio, cromo, cobalto, cobre, ferro, chumbo, magnésio, manganês, molibdênio, níquel, potássio, selênio, prata, sódio, estrôncio, tálio, estanho, urânio, vanádio, zinco, zircônio

Condutividade O resultado da condutividade é a capacidade do eletrólito (água) de transferir íons entre o cátodo e o ânodo em uma reação eletroquímica. Quanto maior a condutividade, maior a capacidade de transferir íons e, portanto, mais forte será a reação de corrosão.

pH – O pH da água é analisado para compreender se ocorre um efeito corrosivo como resultado da presença de ácidos na água. Esta informação ajuda a caracterizar o risco da presença prolongada de água no tubo e o seu efeito na perda de metal.

Polarização linear – A resistência à polarização linear (LPR) é uma técnica de teste rápida e não destrutiva, comumente usada em estudos de corrosão de materiais para fornecer dados sobre a taxa de corrosão. Essas informações ajudam a definir o risco da presença prolongada de água no tubo e seu efeito na perda de metal.

Análise microbiana – O BART fornece informações detalhadas sobre vários tipos de bactérias que podem ser caracterizadas pela sua presença quantitativa e pelo seu efeito na corrosão. A identificação dos tipos de bactérias permitirá compreender a corrosão e mitigar os ataques. Os testes BART comuns são:

  • Bactérias redutoras de sulfato
  • Bactérias aeróbicas heterotróficas
  • Bactérias produtoras de ácido
  • Bactérias relacionadas ao ferro
  • Bactérias formadoras de lodo