Wassergestütztes Schweißen und Fixieren von FPSOs

Foto: Marine Technical Limits (MTL)

Marine Technical Limits (MTL)

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Obwohl MTL über ein solides Öl- und Gas-Erbe verfügt und über beträchtliche Erfahrung auf dem globalen Energiemarkt verfügt, investiert es auch stark in Forschung und Entwicklung und unternimmt von seinem Standort in Kintore, Aberdeenshire, strenge Tests und Untersuchungen. MTL erkennt die Bedeutung von Fortschritt und kontinuierlicher Verbesserung zum Nutzen der Organisation und ihrer Mitarbeiter an. Als junger Ingenieur hatte ich die Möglichkeit, neue Arbeitsweisen vom Funken einer guten Idee durch gründliche Tests bis hin zum erfolgreichen Einsatz vor Ort zu entwickeln. Die Freiheit, frische Ideen zu erkunden, bietet jedem ambitionierten Techniker eine überzeugende Gelegenheit.

Innovation geschieht nicht isoliert, und MTL arbeitet eng mit Kunden zusammen, um schnell individuelle Lösungen für einzigartige Probleme zu finden.

FPSO-Wartung
FPSOs spielen seit vielen Jahren eine Schlüsselrolle in extremen Offshore-Gebieten. Ein FPSO-System ist eines der am wirtschaftlichsten realisierbaren Konzepte für die Erschließung von Ölfeldern auf entlegenen oder tiefen Gewässern.

Harte Offshore-Umgebungen, Schiffsbewegungen und Produktionsanforderungen können FPSOs unter Stress setzen. Ineffektive Inspektions- und Wartungsregelungen beeinträchtigen nicht nur die Sicherheit des Vermögenswerts, sondern können auch zu erheblichen und unnötigen Kosten führen.

Mit zunehmendem Alter einer FPSO kann sich eine zunehmende Anzahl von Defekten in der Rumpfstruktur entwickeln, und Problembereiche unterhalb der Wasserlinie können eine besondere Herausforderung darstellen. Da das Trockendocking möglicherweise nicht immer eine finanziell vertretbare Option für Reparaturen unterhalb der Wasserlinie darstellt, werden alternative Methoden gesucht.

MTL stellte fest, dass das Schweißen mit Wasser oder mit Wasser hinterlegtes Schweißen eine Lösung sein könnte. Da es sich nicht um ein häufig verwendetes oder etabliertes Schweißverfahren handelt, gibt es nur begrenzte Richtlinien für die Klassifizierungsgesellschaft, ob es eine praktikable Option ist. Wir bei MTL befähigen unser Team jedoch, diese Herausforderungen zu meistern, wegweisende Konzepte zu entwickeln, sie durch strenge Tests und Tests zu bewerten und letztendlich auf den Markt zu bringen.

Vor diesem Hintergrund haben wir kürzlich umfangreiche Forschungs- und Inhouse-Schweißversuche durchgeführt, um das Schweißen mit Wassergrundlage und die damit verbundenen Herausforderungen besser zu verstehen.

Wassergeschweißtes Schweißen schafft im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren anspruchsvollere Bedingungen. Bei derselben Temperatur wirkt das Wasser als eine größere Wärmesenke als Luft, was die Abkühlgeschwindigkeit der Schweißnaht deutlich erhöht. Diese schnelle Abkühlung führt zu einer härteren, spröden Schweißnaht, die nicht den Schweißregeln und -normen entspricht. Daher ist es nicht möglich, eine geeignete Schweißnaht zu erreichen, ohne den Schweißprozess zu verändern oder ein Vorwärmen einzuführen. Dies ist ein Prozess, der gegen einige Regeln der Klassifikationsgesellschaft während der wassergefüllten Schweißverfahrensqualifizierung verstößt.

Um diese Technik realisierbar zu machen, war eine gründliche Untersuchung des Schweißprozesses und der erforderlichen spezifischen Änderungen erforderlich. Die Versuche wurden mit einem maßgeschneiderten Schweißversuchstank durchgeführt, der an eine industrielle Wasserkühlanlage angeschlossen war, und ermöglichte die Simulation der Bedingungen und Durchflussraten, die an Land gefunden wurden. Wassertemperaturen unter 0 ° C wurden verwendet, um die niedrigste Temperatur zu simulieren, die während einer Reparatur offshore auftreten könnte. In diesen Versuchen wurden alle Schweißvariablen wie Schweißprozess, Position, Technik, Verbrauchsmaterial und Stahlzusammensetzung sowie Umgebungsbedingungen untersucht, um zu verstehen, welchen Einfluss sie auf die Schweißnahtqualität haben.

Durch das vollständige und gründliche Programm zerstörungsfreier und mechanischer Prüfungen an jeder Schweißnaht gelang es MTL, die Variablen zu verstehen, die die Schweißnahtqualität beim Schweißen mit Wasserrücken beeinflussen. MTL identifizierte auch die spezifischen Umweltkontrollmaßnahmen, die erforderlich sind, um eine akzeptable wassergeschützte Schweißnaht herzustellen. Durch die Feinabstimmung des Prozesses und die Einführung spezifischer Steuerungen für mehrere Variablen konnte MTL erfolgreiche Schweißversuche durchführen, bei denen alle zerstörungsfreien und mechanischen Prüfanforderungen bestanden wurden. MTL hat dies ohne die Einführung von Vorwärmen erreicht und damit zusätzliche Herausforderungen für den Prozess vermieden. Mit den Erkenntnissen, die MTL durch umfangreiche wasserbasierte Schweißversuche gewonnen hat, hat MTL einige seiner herkömmlichen Schweißverfahren neu geordnet, um seine Schweißzusätze und -prozesse anzugleichen. Sämtliche Vorbereitungen und Schweißvorgänge werden im eigenen Haus in Kintore, Aberdeenshire durchgeführt. Die Qualifikationen umfassten sowohl Volldurchstoßnähte als auch Kehlnähte in verschiedenen Positionen, ebenfalls ohne Vorwärmen. Diese wurden in Übereinstimmung mit einer international anerkannten Schweißnorm und in Übereinstimmung mit mehreren Regeln der Classification Society bezeugt und genehmigt. Durch die internen Forschungs- und Testarbeiten konnte MTL ein umfangreiches Fachwissen über das Schweißen mit Wassergrundlage sowie ein klares Verständnis einer Reihe von Schweißvorschriften erwerben. Im Streben nach Exzellenz und ständiger Weiterentwicklung kann MTL sicherstellen, dass alle Verfahren speziell auf die Projektanforderungen des Kunden sowie auf die Kerngeschäftsbereiche von MTL zugeschnitten sind.