Tilstandsovervåkning av undervannsrørlinjer

Abstract

Et undervannsproduksjonssystem består av en subsea-brønn, brønnhode, produksjonstre, manifolder, strømningsrør, kontrollenheter og eventuelt prosesseringsutstyr. Et økende antall undervannsinstallasjoner og et fremtidig ønske om komplette undervannsfabrikker er avhengig av et pålitelig og velfungerende sensorsystem. Kontinuerlig og direkte informasjon om strukturenes tekniske tilstand kan bidra til en mer kostnadseffektiv produksjon i tillegg til å redusere risikoen for lekkasje. Et utvalg av teknologier til tilstandsovervåkning av rørlinjer, både modne og nye, presenteres sammen med måleprinsipper, fordeler og ulemper. Ultrasonisk tykkelsesmåling er en relativt moden teknologi for overvåkning av materialtap i rørlinjer, og er også utviklet for undervannsrørlinjer. Ved å måle tiden som en lydbølge bruker gjennom materialet, kan avstand og dermed tykkelse av veggen kalkuleres. Fiberoptiske sensorer har tilsynelatende et stort potensiale for overvåkning av undervannsrørlinjer, og kan detektere endringer i strekk, trykk og temperatur. Ved å sende lys gjennom en optisk fiber vil lokale endringer i strekk og temperatur i fiberen påvirke bølgelengden til det tilbakespredte lyset. Disse endingene kan registres og benyttes til måling av strekk-, trykk- eller temperaturverdier. Målingene kan benyttes til tilstandsovervåking(?). Denne rapporten gir en teknologioversikt og vurdering i forhold bruk av optiske systemer innen tilstandsovervåkning. I tillegg diskuteres utfordringer og nødvendige tilretteleggelser av denne type sensorsystemer. To typer fiberoptiske sensorer diskuteres: Fiber Bragg gitter-sensorer og Brillouin-sensorer. Fiberoptisk teknologi for monitorering av undervannsrørlinjer er komplisert, og faktorer som beskyttelse av fiberen, temperaturkompensering og vedlikehold er av stor betydning.To kommersielt tilgjengelige teknologier, Sensorlinks Ultramonit og Omnisens DiTeSt, vurderes for overvåkning av henholdsvis materialtap og sprekkdannelser/strekk i rørlinjer. Ultramonit Subsea er laget for overvåkning av innvendig materialtap. Løsningen er installert på flere rørlinjer i Nordsjøen, og har en fordel ved at den benytter en klemmemontering som muliggjør ettermontering. Omnisens DiTeSt er basert på prinsippet stimulert Brillouinspredning. Teknologien har blitt benyttet til overvåkning av landbaserte rørlinjer og fleksible stigerør.