Eristeen alaisen korroosion hallinta jalostamolla

Abstract

Eristeen alainen korroosio eli CUI on vakava ongelma tuotantolaitoksilla ja jalostamoilla, joiden putkilinjat ja laitteet on enimmäkseen valmistettu niukkaseosteisista teräksistä. Eristeen alaista korroosiota havaitaan useimmiten -4 °C:n ja 175 °C:n välillä ja korroosiota voi muodostua aina, kun vettä pääsee tunkeutumaan eristeen ja metallipinnan välille. Eristeen alainen korroosio aiheuttaa suuren osan korroosiosta johtuvista vaurioista tuotantolaitoksilla ja jalostamoilla.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli kartoittaa Nesteen Naantalin öljynjalostamon prosessiyksiköiden CUI-alttiit putkilinjat ja laitteet, sekä laskea näiden kohteiden riskiluokat. Kartoitukseen valittiin raakaöljyntislauksen jakotislausyksikkö, sen vaarallisen sisällön takia. Kartoitus suoritettiin perehtymällä yksikön virtauskaavioon, PI-kaavioihin ja isometreihin ja merkitsemällä niihin riskialttiit putkilinjat. Merkintöjen perusteella koottiin Excel-tiedostoon linjoista ja laitteista kaikki tarvittavat tiedot riskiluokittelun laskemiselle. Riskiluokittelu laskettiin jokaiselle kohteelle yksilökohtaisesti. Jakotislausyksikössä kokonaisuudessaan olevista 24 kohteesta, 12 oli korkean riskin kohteita. Riskiluokitteluja käytettiin tarkastussuunnitelman kehittämiseen CUI-alttiiden linjojen tarkastamiseksi. Mitä korkeampi riskiluokka, sitä enemmän eristeitä joudutaan purkamaan ja tarkastuksien määrä kasvaa. Tarkastukset aloitetaan kohteista, joilla on korkein vaurioitumisriski.

Riskipohjainen tarkastaminen eli RBI on toimintamalli, joka perustuu tarkastettavien kohteiden riskiluokitteluun ja systemaattiseen tarkastamiseen. RBI keskittyy niihin kohteisiin, joilla on korkein vikaantumisen tai vaurioitumisen riski. Tämä tekee RBI:stä hyvän työkalun CUI-riskinalaisten kohteiden kartoitukselle ja tarkastussuunnitelman kehittämiselle.

Riskiluokittelun lisäksi opinnäytetyössä tehtiin budjetti- ja kustannusarvio jakotislausyksikön CUI-alttiiden linjojen tarkastuksista. Kustannukset eroteltiin arvioihin työvaihekohtaisesti. Työvaiheet CUI-projekteissa on eristeiden purku ja asennus, telinetyöt, tarkastukset ja pintakäsittely. Budjettiarvio pohjautui edellisiin CUI-projekteihin ja arvion tulokseksi saatiin noin 100 000 euroa. Kustannusarvio pohjautui riskiluokittelua varten kerättyyn dataan ja kenttäkierroksilla tehtyihin arvioihin. Kustannusarvioiksi saatiin noin 53 000 euroa, mutta todellisuudessa kustannukset muuttuvat huomattavasti tarkastuslaajuuden tarkentuessa toteutuksen aikana. Haastattelemalla edellisiin projekteihin osallistuneita Nesteen työntekijöitä ja urakoitsijayritysten työntekijöitä saatiin kuva projektien toteutuksen haasteista ja kehityskohteista. Suurimmaksi ongelmaksi ilmeni projektien toteutuksessa viestintä. Viestintä eri työvaiheiden välillä toimi suurelta osin hyvin, mutta kokonaisuudessa projektin toteutuksen viestinnässä on paranneltavaa.

Corrosion under insulation (CUI) is a severe problem at industrial plants and refineries the pipelines and equipment of which are mostly made from low-alloy steels. Corrosion under insulation is most often detected at temperatures ranging from -4 °C to 175 °C and corrosion can always form when there is water ingress between the insulation and metallic surface. CUI causes a significant part of corrosion failures in industrial plants and refineries.

The objective of this thesis was to plot the CUI susceptible pipelines and equipment that are located in Neste Naantali oil refineries’ process plants and to calculate the risk rating for these features. Crude oil distillation unit’s fractional distillation unit was chosen for the plotting because of its dangerous contents. The plotting was carried out by marking the hazardous pipelines and equipment to the units’ process flow diagram, piping and instrument diagrams and isometric drawings. An Excel -file was created to collect all the necessary data of the pipelines and equipment to calculate the risk ratings. The risk ratings were calculated for each feature individually. The fractional distillation unit was found to have 12 high risk features out of the 24 features in the whole unit. The risk ratings were used to make an inspection model for the inspections of the CUI susceptible feature. The higher the risk rating, more insulation will need to be removed and the amount of inspections will rise. The inspections will be started from the features that have the highest risk of failure.

Risk-based inspection (RBI) is an operating model which is based on making a risk rating for the features and systematically inspecting the hazardous features. RBI focuses on the features that have the highest risk of failure. This makes RBI a great tool for plotting the hazardous features and for developing an inspection plan for the necessary inspections.

In addition to the risk ratings, a budget assessment and cost estimations were made for the inspections of the CUI susceptible pipelines and equipment. The costs were separated for each working phase. The different working phases for CUI -projects are removing and installing insulations, scaffolding work, inspections and surface finishing. The budget estimation was based on the last CUI -project and the estimation came to approximately 100,000 euros. More accurate cost estimation was based on the data collected and a field inspection of the CUI susceptible features at the process unit. The cost estimation came to approximately 53,000 euros, but in reality, the costs will increase significantly when the inspection scope changes during the project.

By Interviewing Neste’s workers and contractors who worked on the last CUI -project, the problems and areas that need development were collected. The biggest problem was found to be in the communications during the project. Communication between working phases worked well but in a whole the communication inside the project was lacking.