التفتيش الهندسي على أنظمة المياه العميقة-2 (اختبارات المشاهدة Visual Inspection)

تعرضنا فى المقال السابق لموضوع التفتيش الهندسي فى المياه العميقة، فى هذا المقال نستكشف بشئ من التفصيل للنوع الأول " اختبارات المشاهدة visual inspection"

يتم اختبار المشاهدة بواسطة العين المجردة في أغلب الاحوال، فهو الاختبار المبدأي لحالة المُعدة/ الهيكل البحري و كفاءتها و مطابقتها للرسومات الهندسية و البيانات الخاصة بها، و هذ البيانات يتم تسليمها للمالك من المقاول المنفذ للتصنيع، و الذي بدوره يقوم بتصنيع المعدات عملا توصيات الأكواد و المعايير العالمية على سبيل المثال ASME, API, NACE .....الخ.

يتم تقسيم اختبارات المشاهدة في البحر إلى نوعين و هما اختبار المشاهدة العام General Visual Inspection GVI و اختبار المشاهدة عن قرب Close Visual Inspection CVI.

بالنسبة لاختبار المشاهدة العام لا يتطلب الاختبار سوى المشاهدة العامة دون الحاجة لتنظيف المُعدة أو الاقتراب منها وإذا كانت المُعدة جديدة أو في حالة عامة جيدة يكون هذا الاختبار كافياً و من مميزاته أنه اختبار سريع و من الممكن تكراره بشكل دوري دون أن يكلف المالك الكثير من الوقت و لكن يعيبه الدقة و الاعتمادية المطلقة عليه.

بالنسبة لاختبار المشاهدة عن قرب فإنه يتطلب تنظيف أسطح المعدات من الرمال و الحشف الملتصق بها بطبيعة الحال تحت سطح الماء و خصوصاً في الأعماق و الإقتراب أكثر لبعض المناطق المعرضة لإجهادات عالية و خصوصاُ الاجهادات الترددية أو ما يدعى اجهادات الكلالة Fatigue Stresses، و أيضاً المناطق الضعيفة نسبياً مثل نقاط اللحام و الربط بالكلابات Clamps.

وهذا الاختبار يتم باستخدام الكاميرات الملحقة بالمركبات المتحكم بها عن بُعدROV   أو عن طريق الغطاسين فى المياه الضحلة، و يتم عمل التقارير بحالة المعدات مع إلحاق الصور و الفيديوهات لتكون دليلاً على المشاهدات فلابد بعد أي عملية تفتيش هندسي من تسجيل الحالة و الاحتفاظ بها و مراجعتها في كل مرة نقوم بالتفتيش على نفس المُعدة.

المركبات المتحكم بها عن بعد المزودة بكاميرات للقيام بالتصوير

لابد لمهندس أو أخصائي التفتيش الهندسي القائم بأعمال المشاهدة أن تكون له خلفية بأعمال اللحام المختلفة و عيوبه و علوم المعادن و القدرة على تقييم العيوب، و من التخصصات التي تتميز بهذه المعرفة  مهندسين الميكانيكا و الفلزات.

فى المقالات المقبلة سنستكمل باقي أنواع التفتيشات الهندسية وشرح لكيفية عمل المعدات المستخدمة فى التفتيش الهندسي وأهم الملاحظات التي يجب الإلتفات إليها.

شكر خاص للمهندس: محمد محروس على مساهمته بتلك المقالة عن التفتيش الهندسي - اختبارات المشاهدة- . كذلك نرحب بمشاركاتكم بالمقالات المتعلقة بهندسة المياه العميقة، ويمكنكم مراسلتنا على عنوان: subseaar@gmail.com

            

فريق عمل مدونة SubseaAr

التفتيش الهندسي على أنظمة المياه العميقة 1

  مقدمة

يعتبر التفتيش الهندسي من أهم عناصر تكامل الأصول Asset integrity بالشركات التي تعمل بمجال البترول و الغاز الطبيعي، و يطبق التفتيش على المعدات الإستاتيكية و الهياكل، و لا تختلف مفاهيم التفتيش الهندسي بالموقع البرية عن المواقع البحرية كثيراً فالهدف في النهاية هو الحفاظ على الأنفس البشرية و معدات التشغيل و التأكد أنها تعمل بالشكل المرجو.

المعدات الإستاتيكية في العموم تتضمن الخزانات Tanks و حاويات الضغط Pressure Vessels و خطوط الانابيب Pipelines و نظم الأنابيب Piping Systems و الهياكل المعدنية Structures  . أما في مجال المياه العميقة فالمعدات المستهدفة هي خطوط الانابيب و نظم الانابيب والهياكل الموجودة فى قاع البحر على سبيل المثال هياكل المنصات البحرية Platforms، يتم التفتيش الهندسي بواسطة بعض الاختبارات تسمى الاختبارات غير الإتلافية و التي تستخدم لتحديد حالة المعدة و في بعض الأحيان تحديد الفترة المتبقية للاستخدام remaining life  و أحيان أخرى لتحديد تناسب المعدة مع الخدمة  fitness for servic .

ومن المفاهيم الأساسية في مجال التفتيش الهندسي أن هذه الاختبارات لا تتم بشكل عشوائي فهي تتم بشكل دوري منتظم بناءً على توصيات بعض الأكواد و المعايير Codes and standards العالمية ، فالتفتيش الهندسي عملية تعتمد بشكل أساسي على الإجراءات المرفوض تماماً مخالفتها أو مخالفة ترتيبها تماماً مثل الصلاة و الوضوء فلا يجوز صلاة قبل الوضوء أو بدونه، فقد تمت كتابة هذه الأكواد و المعايير بناءً على تجارب عملية و خبرات في المواقع ويتم مُراجعتها بشكل دوري ونشر الإصدارات الحديثة بشكل منتظم، و على هذا فإن القائم بكل مهمة من مهام التفتيش الهندسي لابد له أن يحمل الشهادة الخاصة بالعمل الموكل إليه و على سبيل المثال: القائم بأعمال الاختبارات الإتلافية لابد أن يتوفر لديه شهادة - المستوى الثاني Level II - للاختبار الذي يقوم به  و يتم الحصول عليها عن طريق دورة تدريبية على يد متخصص حاصل على - المستوى الثالث Level III - و تتم الاختبارات تحت إشراف المالك أو مهندس تفتيش هندسي حاصل على شهادة  مفتشInspector  الخاصة بالمٌعِدة، و في مجالنا تكون شهادة CSWIP 3.4U.

أنواع الإختبارات غير الإتلافية الخاصة بنظم ومعدات المياه العميقة:

          أ‌-         اختبار المشاهدة Visual Inspection

        ب‌-       اختبار الاجزاء المغمورة (Flooded Member Detection (FMD.

        ج-       اختبار السُمك باستخدام الموجات الصوتية Ultrasonic thickness measurement.

        د-        اختبار الجزيئات الممغنطة Magnetic particles.

         هـ        اختبار مجال التيار المتردد Alternating Current Field Measurement.

         و-         قياس الحشف Marine Growth Measurement.

         ز-         اختبار الإشعاع Radiographic testing

        فى المقالات المقبلة سيتم التعرض بالتفصيل لكل نوع من هذه الأنواع السابق ذكرها وشرح لكيفية عمل المعدات المستخدمة فى التفتيش الهندسي وأهم الملاحظات التي يجب الإلتفات إليها.

       شكر خاص للمهندس: محمد محروس على مساهمته بتلك المقالة عن التفتيش الهندسي. كذلك نرحب بمشاركاتكم بالمقالات المتعلقة بهندسة المياه العميقة، ويمكنكم مراسلتنا على عنوان: subseaar@gmail.com

            فريق عمل مدونة SubseaAr

نظام التوزيع فى المياه العميقة 1

نظام التوزيع فى المياه العميقة -1- 

(SDS (Subsea distribution system

بكلمات بسيطة ومختصرة ، يعتبر نظام توزيع المياه العميقة  هو النظام المسئول عن التحكم فى الآبار وكذلك توزيع  الخدمات للآبار وغيرها من المنشآت البحرية تحت الماء. يعد نظام التوزيع مسئولا عن أربعة مهام أساسية:

1.       توزيع الطاقة الهيدروليكية

2.       توزيع كيماويات الحقن فى الآبار وخطوط الإنتاج

3.       توزيع الطاقة الكهربية

4.       توزيع نظام الاتصال ونظام التحكم بالآبار

المكونات الأساسية لنظام التوزيع:

·   وحدة "بداية" خط التحكم
TUTA (topside umbilical termination assembly)

·    خط التحكم
  umbilical

·  وحدة نهاية خط التحكم UTA
umbilical termination assembly

·   خطوط التوصيل

Flying leads

·         وحدة التوزيع البحرية

Subsea distribution assembly

·   وحدة توزيع الهيدروليك 

Hydraulic distribution module (HDM)

·  وحدة توزيع الكهرباء

Electrical distribution unit (EDU)

· وحدة تخزين الضغط

(Subsea accumulator module (SAM

كيف يعمل نظام التوزيع ؟

يمكن تمثيل نظام التوزيع بصورة مبسطة كأنظمة توزيع الكهرباء أو المياه فى المنزل ،يبدأ الأمر بمصدر تغذية رئيسي ثم خطوط ناقلة للتغذية (أسلاك فى حالة الكهرباء وأنابيب فى حالة المياه) ويتخلل ذلك نقاط عزل وتوصيل وينتهى الأمر بمخارج التغذية النهائية مثل نقاط التوصيل الكهربى أو نقاط التغذية بالماء.

لو انتقلنا لنظام المياه العميقة وبنفس التشبيه ، يبدأ نظام التوزيع بمصادر تغذية كهربية وهيدروليكية وكيماويات للحقن، مصادر التغذية تكون مجهزة بخزانات مناسبة ومضخات فى حالة الهيدروليك و كيماويات الحقن. أما فى حالة التغذية الكهربية تكون وحدات تغذية كهربية بفرق جهد مناسب.  يتم تجميع كل هذا عن طريق (وحدة بداية خط التحكم TUTA) ومنها إلى (خط التحكم Umbilical) الذى يقوم بنقل التغذية عبر كابلات وأنابيب خاصة مجمعة داخل خط واحد.

بعد ذلك ينتهى (خط التحكم Umbilical) عند (وحدة نهاية خط التحكم UTA) والتى تعمل على فصل الخط إلى عدة مخارج منفصلة، ويأتى بعد ذلك دور (خطوط التوصيلFlying leads) وتقوم بتوصيل التغذية من وحدة نهاية خط التحكم إلى وحدة التوزيع البحرية.

(وحدة التوزيع البحرية SDA) هى بشكل مبسط مثل المشترك الكهربائى فى المنزل ، له مدخل واحدة وعدة مخرجات ، بالمثل وحدة التوزيع البحرية عبارة عن مدخل واحد للتغذية سواء الهيدروليكية أو الكهربية أو الكيماوية ويتفرع هذا المدخل إلى عدة مخرجات ليمكن لكل واحد منها من تغذية بئر منفرد. فبدلا من مد خطوط تحكم لكل بئر على حدة يتم مد خط تحكم واحد إلى وحدة التوزيع البحرية ومنها تتفرع الخطوط إلى الآبار المختلفة لتغذيتها.

(وحدة التوزيع البحرية SDA) تتكون من وحدة توزيع هيدروليك (HDM)، واسمها يوضح عملها فهى تقوم بتوزيع الهيدروليك وكذلك كيماويات الحقن إلى عدة مخارج. ووحدة التوزيع الكهربي (EDU) وتقوم بتوزيع الطاقة الكهربية وإشارات التحكم من مدخل واحد إلى عدة مخارج.

نظام الهيدروليك

نظام وظيفته توفير القوة اللازمة لتشغيل الصمامات المتحكم بها عن بعد الموجودة على البئر  "شجرة الكريسماس" أو  غير ذلك من المنشآت مثل مجمع الغاز أو أنظمة الحماية من الضغط (HIPPS)

ومن أهم العوامل التى يجب الانتباه إليها عند تصميم نظام هيدروليك لآبار المياه العميقة:

1.       حجم الخزان المطلوب لتوفير كمية كافية من الهيدروليك لملئ خطوط التوزيع وتشغيل الصمامات.

2.       الوقت المستغرق فى شحن أو "ضغط" نظام التوزيع. عن طريق ملئ (خطوط التحكمumbilical ) و(خطوط التوصيل Flying leads)   بسائل الهيدروليك بالكمية والضغط المناسبين.

3.       الوقت المستغرق لاستعادة الضغط عقب تشغيل الصمامات ، فبعد أى عملية تشغيل للصمامات على شجرة الكريسماس أو غيرها يحدث فقد لكمية من سائل الهيدروليك ، ويجب تعويضه عن طريق مضخات التعويض بالكمية والضغط المناسبين.

4.       إمكانية إحداث استقرار للصمامات المفتوحة وعدم إغلاقها نتيجة فتح صمامات أخرى ، وذلك عن طريق إيجاد و(حدات تخزين الضغط SAM)وهو ما سيتم شرحه لاحقا

5.       الكمية المسموح بها من التسريب والتى يستطيع نظام التوزيع تعويضها دون التعرض لحالة إغلاق للصمامات بطريقة مفاجأة أو غير متوقعة

فى المقال القادم بإذن الله، نستعرض أهم مكونات نظام التوزيع بشئ من التفصيل مع شرح الوظيفة وكيفية العمل.