Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Structural integrity of PVDF pressure liners

Alternativ tittel: Kapasitetsevaluering av trykkbarrierer bestående av PVDF

Tildelt: kr 6,2 mill.

Prosjektnummer:

317673

Prosjektperiode:

2020 - 2023

Midlene er mottatt fra:

Organisasjon:

Samarbeidsland:

Hensikten med dette prosjektet (STIP) var å utvikle en metodikk som gjør det mulig å forutse om trykkbarrieren i fleksible stigerør er tett. Trykkbarrieren vi ser på er laget av PVDF, som er et ofte brukt materiale i fleksible stigerør. Problemet med PVDF er at det under visse forutsetninger utvikler porøse områder som kan gi lekkasje. Et nytt testoppsett ble utviklet for å gjenskape betingelsene som trengs for å danne de porøse områdene. Vi har utført mange eksperimenter på prøver utsatt for høyt trykk. Disse eksperimentene har sammen med bilder tatt i elektronmikroskop og avanserte matematiske beregninger gitt oss en forklaring på hvorfor og hvordan denne porøsiteten oppstår. Vi kan nå sammenligne forskjellige materialer direkte ved hjelp av testing, eller vi kan vurdere hvordan forskjellige lasthistorikker og rørgeometrier påvirker initieringen av porøsiteten ved hjelp av matematiske beregninger. Kunnskapen og metodikken som har blitt utviklet brukes allerede for å redusere kostnader og øke sikkerheten på norsk sokkel. Kompetansen fra prosjektet kan overføres til andre næringssektorer, som havvind og transport av CO2 knyttet til karbonfangst (CCS).

In STIP, the project participants gained new expertise and improved methods to evaluate the state of a pressure liner and to design flexible pipes. Specifically, the increased understanding of crazing in PVDF allows engineers to evaluate structural integrity of pipes through detailed analyses. Specific outcomes: - The conditions under which crazing occurs are now known. - It is now possible to directly compare susceptibility to crazing in different materials using a new test method. - The project laid the foundation for detailed numerical analysis of not only crazing, but also the general thermo-mechanical behavior of PVDF. - The modeling approach is used by Equinor and Baker Hughes to evaluate and develop new polymer products. The outcome of this project on a societal scale can be significant. Better methodology can lead to substantial material savings in a wide range of business sectors, higher safety by reducing the risk and consequence of oil spillage, reduced cost for energy companies, and expertise that can spill over into other business sectors, for instance offshore wind and transportation of CO2 relating to Carbon capture and storage (CCS). The methodology is already being utilized in investigations regarding life extension of flexible pipes.

The goal of the project is to develop methodology to accurately evaluate the capacity of flexible pipes with a polyvinylidene difluoride (PVDF) pressure liner. The resulting methodology is transferable to a wide range of applications and will be a valuable asset for all the partners in this project. It merges novel insights from fundamental investigations on PVDF with engineering know-how of advanced numerical analysis and structural behavior of flexible pipes. Specifically, the crazing phenomenon will be investigated. A craze is a network of microvoids on the surface of the material. It is not well understood why they form and what the effects of crazing are. Consequently, we need a systematic study to establish the cause of crazing, how the craze interacts with various pressurized fluids, and if the craze will evolve into a crack. The major research challenges are partly experimental and partly numerical. Mechanical tests where crazing can be identified must be designed. Important factors will be stress state, temperature, strain level, and strain rate. With basis in the mechanical tests, fundamental investigations using both microscopic imaging and advanced simulation technology will be used to identify the driving causes of craze formation and propagation. Testing of components under realistic load conditions are challenging but can potentially be extremely useful to validate numerical models and to generate knowledge. Developing an engineering methodology that can predict the structural integrity of flexible pipes under installation and operation is of key interest. An important aspect of the engineering approach is to minimize the computational time, while still describing the real physical behavior of the material. The methods and procedures from this project make it possible to reliably assess the status of in-service pipes and can consequently reduce the break-even cost of a project by removing the need for replacement.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

PETROMAKS2-Stort program petroleum