API 6A a Beyond: Pochopenie štandardov pre výber ropného poľa

V oblasti vysokotlakového vývoja ropy a plynu musia mať ventily, ako kľúčové vybavenie na reguláciu dodávky tekutiny a zabezpečovanie bezpečnosti systému, extrémne vysoká spoľahlivosť a adaptabilita. V dôsledku drsných podmienok vysokého tlaku, vysokej teploty a vysoko korozívnych plynov (ako sú CO₂, H₂s), ktoré sa bežne vyskytujú v pracovných podmienkach ropy, sú pre návrh a výkon ventilu nastavené extrémne vysoké štandardy.
Štandard API 6A formulovaný Americkým ropným inštitútom (API) je špecifikácia zariadenia Wellhead, ktorá je široko sledovaná v ropnom a plynárenskom priemysle, ktorá poskytuje základný základ pre výber a návrh ventilov.

1. Čo je API 6A?

API 6A je skratka „Špecifikácia pre vybavenie Wellhead a vianočné stromčeky“. Je to jeden z technických štandardov formulovaných API (American Petroleum Institute). Je to špeciálne pre ropné a plynové zariadenia, vrátane návrhu, výroby, testovania a materiálových požiadaviek rôznych Vysokotlakový ventil na ropné pole (napríklad ventily brány, kontrolné ventily, ventily plynu atď.).

Účelom tohto štandardu je zabezpečiť spoľahlivosť, bezpečnosť a zameniteľnosť zariadení vo vysokotlakových a vysokorizikových prostrediach. Zahŕňa rôzne pracovné podmienky od konvenčných pozemkových vrtov až po ultra vysoké tlakové hlbokomorské vrty a poskytuje zjednotený technický štandard pre vybavenie ropných polí, takže výrobcovia a používatelia majú spoločnú základnú hodnotu kvality a výkonu.

2. Podrobné vysvetlenie kľúčových parametrov API 6A

PSL (úroveň špecifikácie produktu) Úroveň špecifikácie produktu

PSL 1: Minimálne požiadavky, vhodné pre prostredie s nízkym rizikom.

PSL 2–4: Postupne sa pridávajú kontrola materiálu, nedeštruktívne testovanie (NDE), požiadavky na zváranie a sledovateľnosť zaznamenávania. PSL 4 je najvyššia úroveň a často sa používa v extrémnych prostrediach (napríklad v oblastiach obsahujúcich hlboké more a síru).

Materiál
Označuje, pre aký druh korozívneho média je materiál použitý v zariadení vhodný napríklad pre:
AA/N: Nekkorózne prostredie
BB/CC: Vhodný pre mierne korozívne prostredie
HH: Vhodný pre vysoko korozívne prostredie obsahujúce H₂S (musí splniť NACE MR0175)
Hodnotenie teploty
Medzi kmeňové teplotné hodnotenia patrí:
L (-46 ° C ~ 121 ° C)
U (-18 ° C ~ 121 ° C)
X (-46 ° C ~ 250 ° C)
Špeciálne hodnotenia sa môžu tiež prispôsobiť prostredia -75 ° C alebo až 350 ° C
Menené pracovný tlak a veľkosť
API 6A definuje úrovne tlaku: 2 000 psi, 3 000 psi, 5 000 psi, 10 000 psi, 15 000 psi a dokonca 20 000 psi
Veľkosť ventilu a štruktúra príruby pri každej úrovni tlaku sú prísne regulované, aby sa zabezpečila kompatibilita systému

3. Prečo API 6A nestačí? - Čo znamená „za“?
Aj keď API 6A je základným priemyselným štandardom, v skutočných aplikáciách na ropných poliach veľa scenárov predložilo vyššie požiadavky na ventily:
Zvýšený výkon za zložitých pracovných podmienok
Hlboké more, bridlicový plyn, studne kyslých plynov a iné príležitosti majú vyššie požiadavky na odolnosť proti tlaku ventilu, tesnenia a odolnosti proti korózii
API 6A nepokrýva všetky extrémne prípady, ako je napríklad metóda testu tesnenia pri podmienkach HPHT (vysoký tlak a vysoká teplota)
Prispôsobený dizajn
Zákazníci môžu vyžadovať:
Rýchle otváracie a zatváracie funkcie (napríklad integrácia hydraulického/pneumatického ovládača)
Redundantný tesniaci systém
Vstavaný senzor pre online monitorovanie
Aplikácia nových materiálov
Napríklad:
Zliatiny odolné voči korózii, ako napríklad Inconel 625, Monel, Super Duplex
Keramická podšívka a povlaky z karbidu volfrámu zlepšujú odolnosť proti opotrebeniu
Tieto pokročilé materiály nie sú špecifikované jeden po druhom v API 6A
Odkazy na pomocné normy
API 6D: Štandard pre ventily na prepravu potrubia
NACE MR0175/ISO 15156: Požiadavky na ochranu korózie sulfidu
ISO 10423: Medzinárodný štandard vybavenia Wellhead, zodpovedajúci určitému obsahu API 6A

4. Ako založiť na API 6a Vyberte pravý vysokotlakový ventil ropného poľa?
Krok 1: Identifikujte operačné prostredie
Vrátane stredného zloženia (obsah CO₂/H₂S), teploty, tlaku, či už existujú pieskové alebo pevné nečistoty atď.
Krok 2: Potvrďte štandardnú úroveň
Určite požadovaný PSL, materiál, stupeň teploty atď.
Krok 3: Potvrďte ďalšie požiadavky na výkon
Či už je požiarna ochrana (požiarna bezpečná), obojsmerné tesnenie, rýchle otváranie a zatváranie, údržba online a ďalšie funkcie
Krok 4: Vyberte dodávateľov s kvalifikáciou a prípadmi
Vyberte si výrobcov ventilov s certifikáciou API 6A a bohatými historickými aplikáciami, aby ste znížili riziká

5. Budúce trendy: Ako sa bude vyvíjať štandard?
Potreby nízkej uhlíka a ochrana životného prostredia
Organizácia API reviduje niektoré normy, aby spĺňala požiadavky na riadenie emisií, napríklad ventily nulových únikov
Automatizácia a inteligencia
Ventily budú vybavené viacerými diaľkovými ovládačmi a senzormi monitorovania stavu
Funkcia zaznamenávania údajov sa môže stať jednou z nových požiadaviek budúcich štandardov API
HPHT špeciálne štandardné vylepšenie
Postupy overenia dizajnu pre vyššie teploty a vysokoklakové jamky sa postupne štandardizujú, napríklad postupy pokryté technickými odporúčaniami API 17TR8