Onshore- vs. Offshore-Pipelines und -Rohrleitungen

Einführung

Im Bereich des Energietransports spielt die Unterscheidung zwischen Onshore- und Offshore-Pipelines und -Rohrleitungssystemen eine entscheidende Rolle für die Effizienz, Sicherheit und Umweltverträglichkeit der Ressourcengewinnung und -verteilung. Onshore-Pipelines, typischerweise an Land gelegen, sind für den Transport von Öl, Gas und anderen Flüssigkeiten über unterschiedliche Entfernungen ausgelegt und profitieren von einem vergleichsweise einfacheren Zugang für Wartung und Überwachung. Offshore-Pipelines hingegen, die auf dem Meeresboden oder im Wasser verlegt werden, stellen aufgrund der rauen Meeresbedingungen und der logistischen Komplexität besondere technische Herausforderungen dar. Das Verständnis der Unterschiede zwischen Onshore- und Offshore-Pipelines und -Rohrleitungssystemen in Bezug auf Design, Bau und Betrieb dieser beiden Pipelinetypen ist unerlässlich, um die Infrastrukturentwicklung zu optimieren und nachhaltige Praktiken im Energiesektor zu gewährleisten.

Definition: Onshore- vs. Offshore-Pipelines und -Rohrleitungen

Was ist Pipeline?

Pipeline ist eine lange Reihe von Rohren, meist mit großem Durchmesser, die unterirdisch, oberirdisch und unter Wasser verlaufen, wie beispielsweise eine Unterwasserpipeline. Sie sind mit Armaturen wie Ventilen und Pumpen ausgestattet, um den Durchfluss großer Flüssigkeitsmengen über weite Strecken zu steuern. Pipelines haben große Durchmesser, wodurch der Transport von Flüssigkeiten oder Gasen in großen Mengen von einem Ort zum anderen, manchmal über Tausende von Kilometern, erleichtert wird.

Was ist Piping?

Rohrleitungen ist ein Rohrleitungssystem zum Transport von Flüssigkeiten und Gasen von einem Ort zum anderen innerhalb der festgelegten Grenzen von petrochemischen Anlagen, Kraftwerken, Raffinerien usw. Es ist außerdem mit Ventilen und Armaturen ausgestattet, um den Flüssigkeitsfluss von einer Anlage zur anderen nach Bedarf zu steuern, jedoch nur innerhalb der festgelegten Grenzen der Anlage. Überspringen Sie diese wichtigen Themen nicht, wenn Sie einen Online-Kurs zum Rohrleitungsbau belegen. Die Rohrdurchmesser reichen von 1,27 cm bis 203 cm, abhängig von den Konstruktionsanforderungen der Anlage für den Flüssigkeitstransport, üblicherweise von einer Anlage zur anderen innerhalb der Anlagengrenzen.

Was ist eine Onshore-Pipeline?

Onshore-Pipelines sind Netzwerke aus Rohrleitungen und zugehöriger Ausrüstung für den Transport von Flüssigkeiten wie Öl, Erdgas, Wasser und Chemikalien an Land. Diese Pipelines sind unerlässlich für den Ferntransport von Öl und Gas – von Ölfeldern zu Raffinerien, von Erdgasquellen zu Tankstellen sowie von Tanklagern für Rohöl und raffiniertes Öl, Chemietanklagern, LNG-Tanklagern und Flugzeugbetankungspipelines.

Was ist eine Offshore-Pipeline?

Offshore-Pipelines sind ein Netzwerk aus Rohren und zugehöriger Ausrüstung zum Transport von Flüssigkeiten wie Öl, Gas, Wasser und Chemikalien im Offshore-Bereich. Diese Pipelines sind für den Betrieb von Offshore-Bohrinseln, Plattformen und schwimmenden Produktions-, Lager- und Verladeeinheiten (FPSOs) unerlässlich. Die besonderen Bedingungen der Offshore-Umgebung, wie hoher Salzgehalt, extreme Temperaturen und starke Strömungen, stellen erhebliche Herausforderungen für die Konstruktion und Wartung dieser Systeme dar.

Hauptunterschiede: Onshore- vs. Offshore-Pipelines und -Rohrleitungen

Vergleichstabelle: Onshore- und Offshore-Pipelines und -Rohrleitungen

Spezifikation	Land		Off-Shore
	Pipeline	Rohrleitungen	Pipeline	Rohrleitungen
Entwurfsvorschriften	– ASME B31.4: Rohrleitungstransportsysteme für Flüssigkeiten und Schlämme – ASME B31.8: Rohrleitungssysteme für Gastransport und -verteilung	ASME B31.3: Prozessrohrleitungen	– DNVGL-ST-F101: Unterseeische Rohrleitungssysteme – API RP 1111: Entwurf, Bau, Betrieb und Wartung von Offshore-Kohlenwasserstoffpipelines (Grenzzustandsauslegung)	ASME B31.3: Prozessrohrleitungen
Umfang	Außerhalb der Werksgrenze (Dörfer, Felder, Flüsse, Kanäle, Eisenbahnen, Autobahnen, Städte, Wüsten, Wälder, Hügel usw.)	Innerhalb der Werksgrenze	Außerhalb der Werksgrenze	Innerhalb der Werksgrenze
Rohrtyp	API Spec 5L: Spezifikation für Leitungsrohre	– ASTM – BS – API 5L	– API Spec 5L: Spezifikation für Leitungsrohre – DNVGM-ST-F101: Unterwasser-Pipelinesysteme	ASTM-Normen
Ventile	– API 6D: Spezifikation für Rohrleitungs- und Rohrventile – Für Molche werden Kugelhähne mit vollem Durchgang (FB) verwendet.	– BS – API-Standard – Vollbohrung (FB) und reduzierte Bohrung (RB)	– Ventile mit vollem Durchgang: für einen reibungslosen Durchgang intelligenter Molche – API 6D SS: Spezifikation für Unterwasser-Pipeline-Ventile	– RB-Ventile – BS/API-Standards
Schweißen	– API Std. 1104: Schweißen von Rohrleitungen und zugehörigen Anlagen – Schweißart: Automatisch / Halbautomatisch / Manuell	– ASME Abschnitt IX: Standard für Schweiß- und Lötverfahren, Schweißer, Löter und Schweiß- und Lötbediener – Schweißart: Manuell (meistens)	– API Std. 1104: Schweißen von Rohrleitungen und zugehörigen Anlagen – Größtenteils automatisches Schweißen auf Pipeline-Verlegeschiffen.	– ASME Abschnitt IX: Standard für Schweiß- und Lötverfahren, Schweißer, Löter und Schweiß- und Lötbediener – Manuelles Schweißen auf dem Fertigungsgelände.
Schweißnahtprüfung (NDT-Anforderungen)	100% durch automatisches UT oder RT (mithilfe von Röntgenstrahlen)	5% bis 100% (meistens durch den Einsatz von Gammastrahlen)	100% von Automatic UT	Von 10% bis 100% nach Bedarf
Analysen	– Wanddickenanalyse – Elastische Biegeradiusanalyse – Stabilitätsanalysen für Gewässer/Moorgebiete – Horizontale Richtbohrkonstruktionsanalyse – Analyse von Bahn-/Autobahnübergängen – Mantelrohranalyse für Kreuzungen – Seismische Analyse	– Berechnung der Rohrwandstärke – Rohrleitungsspannungsanalyse Statische Analyse Dynamische Analyse Windanalyse Flanschleckanalyse Seismische Analyse	– Wanddickenanalyse – Stabilität auf dem Boden – Span-Analyse – Globales Knicken – seitliches Beulen und Umknicken – Pipeline-Erweiterungsanalyse – Steigrohrdesign (Spannungs-, Spannungs- und Flexibilitätsanalyse) – Riser-Klemmen-Design – Entwurf und Analyse von Rohrleitungskreuzungen	– Spannungsanalyse der Decksrohrleitungen
Installation	Begraben (meistens)	Über dem Boden/Auf dem Gestell/Hausschuhe/T-Post usw.	Unter Wasser (im Wasser auf dem Meeresboden oder im Meeresboden vergraben)	Deckplattform-Rohrleitungen (ähnlich wie Pflanze)
Spezialinstallationen	– Über Flüsse – Horizontal Directional Drilling (HDD)-Methode – Mikrotunnelverfahren – Über Straße/Schiene/Autobahn – Schneckenbohr-/Pressbohrverfahren – Flache Festplatte – Ghats/ Hügel	– Modulare Anlagen – Finning – Beschlag – Ummantelung – Spulen im Lager – U/G-Rohrleitungen für Kühlwasser	– S-Lay-Methode (für die Installation in flachem Wasser) – J-Lay-Methode (für die Installation in tiefem Wasser) – Shore Pull/Barge Pull in der Nähe von Land Fall Point (LFP)	Zusammen mit der Deckstruktur
Sonderausstattung	– Sektionalisierungsventile (ferngesteuert) – Isolierfugen – Scraper Launcher/Empfänger – Ventile mit verlängertem Schaft (für vergrabene Ventile) – Flow Tee – Biegungen mit großem Radius (R=6D) – Kaltfeldbiegungen (R = 30D oder 40D)	– Dehnungsfugen – Motorantriebsventile (MOV) – Kryogene Ventile – Federn	– Unterwasser-Absperrventil (SSIV) – LR-Kurven – Durchfluss-T-Stück – Pipeline-Endverteiler (PLEM) – Single Point Mooring (SPM)-System – U-Boot-Schläuche – Schwimmende Schläuche – Kabel- und Versorgungsinstallation – Huckepack-Pipelines	Nicht zutreffend
Umfrage	– Topographische Vermessung (entlang der gesamten Pipeline-Route) – Geotechnische Untersuchung (entlang der gesamten Pipeline-Route) – Bodenwiderstandsmessung (entlang der gesamten Pipeline-Route) – Hydrologische Untersuchung von Gewässern (zur Berechnung der Kolktiefe) – Katastervermessung (für RoU-Erwerb)	– Windprofil aus der Meteorologie – Seismische Untersuchung des Grundstücks	– Geophysikalische Untersuchung/Bathymetrische Untersuchung mittels Seitensichtsonar, Sub-Bottom-Profiler und Echolot – Met-Ocean-Datenerfassung – Geotechnische Daten der Pipeline-Route	Nicht zutreffend
Korrosionsschutzbeschichtung	– Dreischichtige Polyethylenbeschichtung (3LPE) – Dreischichtige Polypropylenbeschichtung (3LPP) – Schmelzgebundene Epoxidbeschichtung (FBE) – Beschichtung aus Kohlenteer-Emaille (CTE)	Malerei	Beschichtungen wie: – Steinkohlenteer-Emaillebeschichtung (CTE) – Dreischichtige Polyethylenbeschichtung (3LPE) – Dreischichtige Polypropylenbeschichtung (3LPP) – Doppelschichtige, schmelzgebundene Epoxidbeschichtung (2FBE)	Malerei
Kathodisches Schutzsystem	– Kathodischer Korrosionsschutz mit Fremdstrom (ICCP) – Opferanode (begrenzte Standorte)	Nicht zutreffend	Opferanodisches Kathodenschutzsystem (SACP)	Nicht zutreffend
Hydrostatische Prüfung	– Messplattenlauf von 95% der ID der größten Rohrdicke – Prüfdruck Minimum: 1,25-facher Auslegungsdruck (für Flüssigkeitsleitungen) 1,25- bis 1,5-facher Auslegungsdruck (für Gaspipelines) Maximum: Druck, der der Umfangsspannung von 95% SMYS des Rohrmaterials entspricht – Haltedauer: 24 Stunden	– Es wird kein Messplattenlauf durchgeführt. Im Allgemeinen wird Kartonstrahlen verwendet, um die Rohrleitungen zu reinigen. – Prüfdruck Minimum: 1,5 × Auslegungsdruck × Temperaturfaktor Maximum: Basierend auf dem Linienfahrplan – Haltedauer: 2 – 6 Stunden	– Messplattenlauf von 95% mit der ID der größten Rohrleitungsdicke. – Prüfdruck Minimum: 1,25 x Auslegungsdruck – Haltedauer: 24 Stunden	– Es wird keine Messung durchgeführt. – Prüfdruck Maximum: Gemäß Linienfahrplan – Haltedauer: 2 Stunden
Erhaltung	– Konservierung der Rohrleitung mit korrosionshemmendem Wasser oder durch Befüllung mit Inertgas (N2)	Nicht zutreffend
Molchen	Intelligentes Molchen	Nicht zutreffend	Konform	Nicht zutreffend
Für die Installation erforderliche Maschinen/Geräte	– Grabenfräse – Baggerlader – Seitenausleger – Kaltfeldbiegemaschine – Feiertagserkennungsmaschinen – Pneumatische/Hydraulische Innenspanner	Kranich/Hydra	– Pipeline-Verlegeschiff – Derrick Barge – Taucherunterstützungsschiff – Dynamische Positionierung (DP) Barge (für tiefe Gewässer)	Vorgefertigte Decksrohre

Fazit: Onshore- vs. Offshore-Pipelines und -Rohrleitungen

Zusammenfassend: Onshore-Pipelines werden normalerweise vergraben oder an Land errichtet, um Öl, Erdgas, Trinkwasser, Abwasser, Meerwasser, Schlamm usw. zu transportieren. Onshore-Rohrleitungen wird typischerweise in petrochemischen Anlagen, Kraftwerken, Raffinerien, Brandschutzsystemen, Wasseraufbereitungssystemen usw. errichtet, während Offshore-Pipelines sind auf dem Meeresboden vergraben. Offshore-Rohrleitungen Besteht typischerweise aus Übertragungs- und strukturellen Unterstützungspipelinesystemen auf Offshore-Bohrplattformen. Zu den speziellen Offshore-Geräten gehören Unterwasser-Absperrventile, T-Stücke und Unterwasserschläuche. Offshore-Untersuchungen umfassen Geophysik, Bathymetrie und die Erfassung von Meeresdaten, während sich Onshore-Untersuchungen auf topografische und geotechnische Untersuchungen konzentrieren.