Instalacje naftowe i gazowe narażają materiały na połączenie wilgoci, atmosfery zawierającej sól, substancji chemicznych, węglowodorów, mokrych powierzchni oraz określonych wymagań dotyczących zachowania w warunkach pożaru. FRP można rozważać w przypadku pomostów, systemów dostępu, podpór kablowych i ochrony krawędzi, gdy odporność na korozję oraz praca w warunkach wilgotnych są istotnymi kryteriami. Dobór FRP nie zależy jednak wyłącznie od rodzaju materiału. Na przydatność konkretnej konfiguracji wpływają m.in. system żywicy, wykończenie powierzchni, obciążenia i rozpiętości, oddziaływanie chemiczne, scenariusz pożaru oraz wymagania montażowe.

Niniejszy przewodnik wyjaśnia, jak FRP jest typowo stosowany w instalacjach naftowych i gazowych oraz co należy uwzględnić przy doborze. Informacje opierają się na ogólnej wiedzy branżowej i nie opisują właściwości konkretnej konfiguracji produktu potwierdzonych odrębnym badaniem.

Warunki środowiskowe w instalacjach naftowych i gazowych

W obiektach naftowych i gazowych materiały mogą być jednocześnie narażone na kilka czynników:

  • Mgła solna i atmosfera morska: platformy offshore i obiekty przybrzeżne mogą narażać elementy konstrukcyjne i dostępowe na działanie słonego powietrza i wilgoci, co może powodować problemy z korozją tradycyjnych materiałów metalowych.
  • Oddziaływanie węglowodorów: ropa naftowa, paliwa, rozpuszczalniki i chemikalia procesowe mogą wpływać na niektóre systemy żywic. Odporność chemiczną należy więc oceniać na podstawie rzeczywistych substancji i warunków pracy, a nie wywodzić jej wyłącznie z określenia „FRP”.
  • Wymagania związane z pożarem: rafinerie, obszary procesowe i instalacje offshore mogą mieć określone wymagania dotyczące rozprzestrzeniania płomienia, odporności ogniowej, zachowania dymu lub właściwości w określonych scenariuszach pożaru. Wymagania te należy oceniać w odniesieniu do właściwej konfiguracji i podstawy badań.
  • Mokre lub zanieczyszczone powierzchnie: woda, olej, błoto i pozostałości procesowe mogą powodować śliskość powierzchni przeznaczonych do ruchu, zwiększając znaczenie konstrukcji powierzchni i właściwości antypoślizgowych.
  • Obciążenia, prace utrzymaniowe i uderzenia: pomosty, schody, platformy i konstrukcje dostępowe należy dobierać z uwzględnieniem przewidywanych obciążeń, rozstawu podpór i warunków eksploatacji.

Czynniki te mogą występować jednocześnie. Na przykład platforma w środowisku morskim może wymagać elementów odpornych na korozję, powierzchni odpowiedniej do pracy w warunkach mokrych, odpowiedniej nośności oraz właściwości pożarowych zgodnych z założeniami projektowymi.

Typowe produkty FRP w zastosowaniach naftowych i gazowych

Antypoślizgowe kraty pomostowe z powierzchnią ziarnistą

Kraty pomostowe FRP z powierzchnią ziarnistą są stosowane na pomostach, stopniach i platformach roboczych, gdy wilgotne lub zanieczyszczone warunki sprawiają, że właściwości antypoślizgowe są istotnym kryterium. Teksturowana powierzchnia może zapewniać większą przyczepność niż powierzchnia gładka, jednak odpowiednie wykończenie należy dobrać do rzeczywistych warunków pracy. Więcej informacji znajduje się na stronie antypoślizgowych krat pomostowych FRP z powierzchnią ziarnistą.

Drabiny pionowe z koszem ochronnym z włókna szklanego

Dostęp pionowy do urządzeń znajdujących się na wysokości, zbiorników i innych konstrukcji może być realizowany za pomocą drabin z koszem ochronnym z włókna szklanego, gdy narażenie na korozję jest istotnym czynnikiem. FRP może ograniczać problemy związane z korozją tradycyjnych elementów stalowych, a mniejsza gęstość materiału może również wpływać na transport i montaż. Konfigurację drabiny, punkty kotwienia, wymiary i wymagania bezpieczeństwa projektu należy jednak potwierdzić dla planowanego zastosowania. Więcej informacji znajduje się na stronie drabin pionowych z koszem ochronnym z włókna szklanego.

Trasy kablowe i poręcze

Trasy kablowe z FRP mogą służyć do podtrzymywania kabli elektrycznych i przewodów aparatury w obszarach korozyjnych lub narażonych na wilgoć. Poręcze i barierki FRP są również stosowane wokół podwyższonych pomostów, platform i innych miejsc, w których wymagana jest ochrona krawędzi. Ich zastosowanie należy oceniać jako część całościowego projektu konstrukcyjnego i bezpieczeństwa, a nie traktować automatycznie jako potwierdzenia zgodności.

Właściwości pożarowe wymagają określonej podstawy projektowej

Właściwości pożarowych nie należy traktować jako jednej cechy wspólnej dla wszystkich produktów FRP. Samo zastosowanie żywicy uniepalnionej nie potwierdza na przykład, że konkretna krata, drabina lub element konstrukcyjny będzie odpowiedni dla każdego scenariusza pożaru.

Istotne właściwości mogą różnić się w zależności od formulacji żywicy, zbrojenia, geometrii produktu, budowy powierzchni oraz rodzaju rozpatrywanego oddziaływania pożarowego. Wyniku badania dla jednej konfiguracji nie należy automatycznie przenosić na inną konfigurację produktu ani na inny scenariusz pożaru.

Rozróżnienie to jest szczególnie ważne w instalacjach naftowych i gazowych, gdzie projekt może wymagać uwzględnienia konkretnych zagrożeń pożarowych, a nie tylko ogólnej klasyfikacji materiału. Gdy wymagane są określone właściwości pożarowe, należy zidentyfikować właściwe kryterium i sprawdzić, czy dostępne dane odnoszą się do rozpatrywanej konfiguracji produktu oraz ocenianego scenariusza pożaru.

Odporność na węglowodory zależy od żywicy i warunków oddziaływania

Ropa, paliwa, rozpuszczalniki i inne węglowodory mogą w różny sposób oddziaływać na poszczególne systemy żywic. Potencjalne skutki mogą obejmować zmiany żywicy, stanu powierzchni lub właściwości mechanicznych, zależnie od substancji chemicznej, stężenia, temperatury i czasu oddziaływania.

Z tego względu określenie „FRP” nie powinno być traktowane jako ogólne potwierdzenie odporności na węglowodory. Dobór żywicy należy powiązać z rzeczywistym środowiskiem chemicznym. Systemy winyloestrowe są często brane pod uwagę w bardziej agresywnych środowiskach chemicznych, ale nie oznacza to automatycznie ich przydatności do każdego rodzaju węglowodoru ani każdych warunków pracy.

W przypadku przewidywanego regularnego kontaktu z węglowodorami lub rozpryskami chemicznymi dobór powinien opierać się na danych dotyczących odporności chemicznej odnoszących się do rzeczywistego oddziaływania, a nie wyłącznie na rodzaju żywicy.

Najważniejsze czynniki doboru w zastosowaniach naftowych i gazowych

Przy wyborze FRP do instalacji naftowej lub gazowej należy łącznie przeanalizować następujące czynniki:

  • Właściwości antypoślizgowe: obszary mokre, zaolejone lub zanieczyszczone mogą wymagać powierzchni teksturowanej lub ziarnistej. Specyfikacja powierzchni powinna odpowiadać przewidywanym warunkom pracy.
  • Właściwości pożarowe: należy określić rzeczywiste wymaganie i odpowiedni scenariusz pożaru. Wyniki badań wykorzystywane przy podejmowaniu decyzji powinny odnosić się do rozpatrywanej konfiguracji produktu.
  • Żywica i kompatybilność chemiczna: system żywicy należy dobrać do przewidywanych substancji chemicznych, w tym węglowodorów, słonej wody i środków czyszczących, wykorzystując odpowiednie informacje o odporności chemicznej, jeżeli są dostępne.
  • Obciążenie i rozpiętość: przed wyborem grubości i rodzaju panelu należy określić przewidywane obciążenia i rozstaw podpór, uwzględniając w razie potrzeby konstrukcję formowaną lub pultrudowaną.
  • Mocowanie i zabezpieczenie przed przemieszczaniem: należy określić sposób podparcia i utrzymania w położeniu krat, drabin, tras kablowych, poręczy i innych elementów. Sposób montażu jest częścią całego projektu systemu.
  • Modyfikacje na miejscu montażu: cięcie lub wiercenie może odsłonić włókna szklane. W takim przypadku odsłonięte miejsca należy odpowiednio zabezpieczyć i uszczelnić zgodnie z wymaganiami produktu i projektu.

Czynniki te są ze sobą powiązane, ale nie są wymienne. Na przykład powierzchnia wybrana ze względu na właściwości antypoślizgowe w warunkach mokrych sama w sobie nie potwierdza właściwości pożarowych ani kompatybilności chemicznej. Podobnie żywica wybrana ze względu na odporność chemiczną nie potwierdza sama w sobie nośności ani przydatności do konkretnego scenariusza pożaru.

Podsumowanie

Kraty pomostowe FRP, drabiny, trasy kablowe, poręcze i powiązane elementy mogą być rozważane w instalacjach naftowych i gazowych, gdy narażenie na korozję, warunki wilgotne i wymagania dotyczące doboru materiałów sprawiają, że FRP jest istotnym rozwiązaniem do analizy. Kluczowe jest jednak ocenianie rzeczywistego zastosowania, a nie zakładanie, że wszystkie konfiguracje FRP mają takie same właściwości.

W zastosowaniach naftowych i gazowych najważniejsze pytania dotyczą zwykle warunków środowiskowych, wymagań antypoślizgowych, obciążeń i rozpiętości, kompatybilności żywicy, podstawy oceny właściwości pożarowych oraz sposobu mocowania i montażu. Powiązanie tych czynników z konkretną konfiguracją produktu pomaga uniknąć sytuacji, w której ogólne informacje o materiale są traktowane jako dowód przydatności do konkretnego projektu.