製油所が腐食問題を最小限に抑えながら機会原油を使用することで収益性を向上
成果
- 低コストの機会原油の使用による精製の利益スプレッドの拡大
- 機器の状態を検証し、停止を回避できる
- 各種原油の腐食性を定量化
顧客
大手石油・ガス生産者が運営する欧州の石油精製会社。
用途
精製所の配管や機器は摩耗しやすい傾向にあり、最悪の場合、壊滅的な故障が発生しやすい環境でした。
課題
コモディティ価格が低水準化したことにより、製油所などの下流事業を含む石油・ガス産業のすべての段階で、財務上の考慮事項が変化しました。 施設によっては、機会原油（市場価格よりも低い価格で二次供給源から調達する原料）を購入することが、収益性を向上させる唯一の手段になります。 これらの原料が安価である理由は、腐食性・侵食性の汚染物質を多く含んでおり、製造用配管や設備を内部から破壊する可能性のあるためです。
1 日あたり 30万～50万バレルの原油を処理する製油所の場合、原料 1 バレルあたり 1～2ドルでも節約できれば利益状況が大幅に改善されますが、このアプローチでは、配管や機器の摩耗や損傷が生じてコストが増加する可能性があります。 さらに深刻な場合は、内部腐食により配管が破損したり、タンクが破裂したりする致命的な故障により、火災、環境破壊、従業員の怪我など、莫大なコストが生じる可能性があります。
手作業により各種配管や機器の状態を判断することは信頼性が低くなります。このため生産者は、装置の稼働時間が長くなることで機器が故障するリスクを負ったり、過度に慎重になって、まだ安全に操作できる装置を遮断・交換することが必要になったりします。 また、施設によっては腐食防止剤を添加していますが、これにはコストがかかり、その効果を評価するのは困難です。 さらに、腐食性は供給元によって大きく異なるため、別の供給源からの新しいバッチが提供されるたびに化学物質の配合と投与量を調整しなければならない場合があります。
エマソンの Rosemount ワイヤレス腐食・浸食伝送器のポートフォリオ。
各トランスミッタが機器の壁面厚みを連続的に測定する。
ソリューション
この製油所の管理者は、コスト上の利点を考慮して、機会原油を定期的に処理することを意図的に選択しました。 関連する問題を認識した同社は、適切なコンポーネントとシステムを導入することを決定しました。配管と容器の壁の厚さを監視し、高酸化原油の処理による金属損失の程度を決定することが目的です。
技術者は、重要箇所の機器に約 400 台の Rosemount™ ワイヤレス腐食・浸食伝送器を設置しました。 これらのトランスミッタは、壁の厚さを継続的に監視し、WirelessHART® ネットワークを介して分析ソフトウェアにデータを送信します。 これらのトランスミッタは、ケーブル配線にかかる非常に高いコストをかけずに設置できるため、プロジェクトのコストは大幅に削減されました。 各トランスミッタには、5 年以上動作するのに十分な電源モジュールが内蔵されているため、トランスミッタの保守費用は実質的にはゼロです。
分析ソフトウェアは、履歴データと傾向のコンテキストにおいて現在の厚さの読取り値を提供します。 経時的に観察することで、十分な分解能と精度（±10ミクロンの再現性）で傾向が示され、稼働機期間がわずか 1 週間であっても特定のバッチの原油における金属損失率を判断することができます。 同施設では通常、年間にさまざまな供給元から 40〜50 のバッチを処理するため、この分析ソフトウェアは各バッチの特性を効果的にカタログ化し、最も深刻な損傷を引き起こす傾向があるものを特定することができます。 腐食防止剤を使用できる場合、継続的なデータにより、防止剤が適切に機能し、投与量が正しいかどうかが数日でわかります。 この情報はカタログ化して、後で参照するこもが可能です。
オペレーターは、現在と過去の両方のデータを使用して金属損失率を予測し、プロセス配管や機器のあらゆる部分の予想残存寿命を高い信頼性で判断できます。 これによって、重大な故障が発生する可能性を最小限に抑えられるだけでなく、不確実性が原因の不要な停止によるコストも最小限に抑えられます。
施設エンジニアは十分なデータと傾向情報が収集されると、原油の特性に加えて、特定の運用条件の影響を分析できるようになりました。 特に顕著な状況では、システム全体で腐食が著しく増えて、原油バッチに起因する範囲を超えていたことがありました。 動作条件の分析により、腐食が激しいことと重要なプロセスパラメータの変化の間に強い相関関係があることが示されました。 これは短い時間で特定できたため、被害が悪化する前に変化が緩和されました。
詳細については、Emerson.com/Corrosion-Erosion をご確認ください。