Ventily pre ropný a plynárenský priemysel: uzatváracie ventily API 6A, zásuvné ventily a zariadenia vrtu

V bridlicovom vrte v západnom Texase sa nepodarilo utesniť 3-palcový doskový posúvač API 6A počas bežnej výmeny vianočného stromčeka. Posádka uzavrela ventil, ale produkčná kvapalina naďalej migrovala cez sedadlo. Operátor stratil 12 hodín času čerpania a musel núdzovo objednať náhradný ventil. Zlyhanie sa nevysledovalo v materiáli ventilu, ale v súprave sedla a vráta, ktoré boli erodované 40 000 ppm vody naplnenej pieskom počas iba šiestich mesiacov. Ventil určený s vyššou tvrdosťou a správnou úrovňou PSL by udržal studňu online.

Poučenie je jednoduché: v ropných a plynových povrchových zariadeniach ventil nie je tovarom. Je to komponent na riadenie tlaku, ktorý musí byť zvolený podľa aktuálneho prietoku, tlaku, teploty a média. Správna voľba závisí od triedy tlaku API 6A, triedy materiálu a úrovne špecifikácie produktu a od konštrukcie ventilu, ktorá zodpovedá pracovnému cyklu.

Štandard API 6A: Čo si musia kupujúci overiť pred objednaním

API 6A je primárna špecifikácia pre zariadenia ústia vrtu a vianočných stromčekov používané v ropnom a plynárenskom priemysle vrátane posúvačov, zátkových ventilov a telies ventilov používaných v hlavách plášťov a hlavách rúrok. Definuje rozsah menovitých tlakov od 2 000 psi do 20 000 psi spolu s triedami materiálov, teplotnými triedami a úrovňami špecifikácie produktu (PSL).

Pre inžiniera obstarávania je najdôležitejším bodom, že typový štítok API 6A nie je jedno číslo. Ventil 5 000 psi môže byť vyrobený z rôznych tried materiálov. Trieda AA je pre všeobecný servis. Trieda EE je pre kyslú prevádzku s vysokým H2S. Niektorí operátori špecifikujú PSL 2 alebo PSL 3 pre kritické vrty, zatiaľ čo PSL 1 je prijateľný pre sladké služby s nízkym rizikom. Výber nesprávnej triedy alebo úrovne PSL bez kontroly skutočných podmienok vrtu je častou príčinou degradácie tesnenia a predčasnej výmeny ventilu.

Pre hlbší pohľad na to, kde sa používajú posúvače API 6A pri vŕtaní, dokončovaní a výrobe, pozri túto diskusiu Štandardné posúvače API 6A v ropnom a plynárenskom priemysle .

Mnoho ropných a plynárenských operátorov tiež požaduje súlad s NACE MR0175 pre kyslé služby. Ide o dodatočnú požiadavku na materiál a tvrdosť, ktorá zabraňuje praskaniu sulfidovým napätím. Ventil, ktorý nie je dimenzovaný na H2S, môže katastrofálne zlyhať v plynovej studni aj so stopovým množstvom sírovodíka.

Uzatváracie ventily pre ústie studní a produkčné služby

Uzatváracie ventily sú ťahúňom zariadení na ústie ropných a plynových vrtov. Používajú bránu, ktorá sa pohybuje kolmo na dráhu toku. Po otvorení je vývrt úplne čistý, čo znamená veľmi malý pokles tlaku. Keď je brána zatvorená, tlačí na dve sedadlá, aby izolovala tlak. Uzatváracie ventily sú štandardom na vianočných stromčekoch, plášťových cievkach a výrobných rozdeľovačoch. Pod API 6A existuje niekoľko rodín posúvačov a každá z nich vyhovuje iným prevádzkovým podmienkam.

Rozširujúce uzatváracie ventily

Rozťahovací posúvač používa dvojdielne posúvač, ktorý sa pri zatváraní rozširuje proti sedlám. Klinové pôsobenie vytvára mechanické tesnenie, ktoré udržuje tlak aj po uzavretí ventilu niekoľko mesiacov. Vďaka tomu sú rozťahovacie posúvače vynikajúcou voľbou pre hlavné ventily na vianočných stromčekoch a iné uzatváracie úlohy, kde je kritická tesnosť izolácie.

Rozširujúci uzatvárací ventil WKM na kontrolu tlaku v hlave studne Tento expanzný posúvač API 6A je dostupný vo veľkostiach od 2-1/16" do 7-1/16" a tlakových menovitých až 5000 psi, s klinovou zostavou, ktorá zaisťuje tesnú izoláciu aj po dlhom zatváraní. Zobraziť produkt →

YUXOIL vyrába expanzný posúvač špeciálne pre kontrolu tlaku v hlave vrtu. Je skonštruovaný podľa dizajnu API 6A a je dostupný v tlakových triedach bežne používaných na komínoch ústia vrtu. Pri aplikáciách, kde bude ventil zatvorený na dlhú dobu a nesmie unikať, si konštrukcia rozťahovacieho uzáveru zaslúži serióznu pozornosť.

Doskové uzatváracie ventily (PFF)

Doskový posúvač série PFF používa paralelný posúvač, ktorý sa posúva medzi dve plávajúce sedlá. Jeho konštrukcia je jednoduchá a robustná, čo z neho robí spoľahlivú možnosť manuálneho vypnutia vo výrobnej prevádzke. Ventil PFF je bežný na studniach s nízkym až stredným tlakom, na škrtiacich a škrtiacich potrubiach a na prenosových potrubiach, kde je potrebný úplný otvor, aby sa minimalizovala strata tlaku.

Doskový ručný posúvač PFF s obojsmerným tesnením Séria PFF ponúka dizajn paralelnej brány vo veľkostiach 2-1/16" až 4-1/16" a tlaky až 5000 psi, s obojsmerným tesnením a plávajúcimi sedlami pre spoľahlivé vypnutie vo výrobe a aplikáciách rozdeľovača. Zobraziť produkt →

YUXOIL ponúka doskový ručný posúvač PFF v štandardnej konfigurácii API 6A. Teleso je pred odoslaním tlakovo testované a pripojenie portu je dostupné v prírubovej alebo svorkovej verzii, aby zodpovedalo existujúcemu komínu ústia vrtu.

Dizajn kompaktných uzatváracích ventilov: FC a FLS

Uzatváracie ventily FC a FLS sú dve kompaktné konfigurácie API 6A používané v zariadeniach ústia vrtu a potrubia. Dizajn FC ponúka jednoduchú prietokovú cestu a často sa vyberá pre inštalácie s obmedzeným priestorom. Konštrukcia FLS poskytuje inú geometriu tesnenia, ktorú si operátori môžu vybrať na základe očakávaného vzoru prietoku a tlakového rozdielu. Výber medzi FC a FLS zvyčajne závisí od polohy ventilu v komíne a veľkosti potrubia.

Zástrčné ventily: Štvrťotáčkové ovládanie pre vysokotlakové rozdeľovače

Kužeľové ventily sú štvrťotáčkové ventily. Valcová alebo kužeľová zátka s otvorom sa otáča o 90 stupňov, aby sa otvorila alebo zatvorila prietoková cesta. Pretože prevádzka je rýchla, zátkové ventily sa často používajú v deliacich potrubiach, výtlačných potrubiach a distribučných systémoch, kde operátor potrebuje rýchlo izolovať potrubie. Kuželový ventil ponúka otvor s plným alebo zníženým otvorom. Tesnosť tesnenia závisí od lícovania medzi zátkou a telesom a v niektorých prevedeniach od tesniaceho prostriedku vstrekovaného do ventilu.

Zásuvný ventil FMC pre vysokotlakové lámacie linky Tento kužeľový ventil poskytuje štvrťotáčkovú prevádzku s nízkym krútiacim momentom, navrhnutý pre vysokotlakové riadenie kvapaliny pri konsolidácii a lámaní studní, s výstupom 1502 a tesnením kov na kov pre spoľahlivý výkon. Zobraziť produkt →

YUXOIL dodáva zátkové ventily určené pre vysokotlakové ropné polia. Konštrukcia je kompatibilná s bežnými vzormi pripojenia rozdeľovača a ústia vrtu, čo umožňuje priamu výmenu v mnohých lámacích a výrobných zostavách. Pri výbere kužeľového ventilu dbajte na prevádzkový krútiaci moment. Ak sa ventil ťažko otáča, operátor môže potrebovať vyvinúť nadmernú silu, čo môže poškodiť vreteno alebo tesnenie. Správne namontovaný zátkový ventil so správnym tesniacim prostriedkom alebo ozdobným materiálom sa bude hladko otáčať a udržiavať tlak bez úniku.

Uzatvárací ventil verzus zásuvný ventil: Praktické rozdiely

Jedným z najčastejších rozhodnutí pri zariadení povrchových vrtov je, či je pre konkrétne vedenie správnou voľbou posúvač alebo kužeľový ventil. Odpoveď závisí od frekvencie prevádzky, prípustného poklesu tlaku a dostupného priestoru.

Špecifikácia ventilov: Šesť otázok pred objednávkou

Špecifikácia ventilu pre ropné a plynové povrchové zariadenia znamená zodpovedanie šiestich otázok pred zadaním objednávky:

• Aký je maximálny pracovný tlak? Triedy API 6A zahŕňajú 2 000, 3 000, 5 000, 10 000, 15 000 a 20 000 psi.
• Aký je rozsah prevádzkovej teploty studne?
• Aké je zloženie tekutiny? Výber materiálu ovplyvňuje sladká alebo kyslá obsluha, obsah H2S, CO2 a piesku.
• Aká je požadovaná úroveň špecifikácie produktu (PSL 1, 2, 3 alebo 4)?
• Aké koncové spojenia sú potrebné – prírubové, závitové alebo svorkové?
• Bude ventil ovládaný manuálne, pohonom alebo diaľkovo?

Každá odpoveď mení dizajn ventilu. Napríklad studňa vyrábajúca s 12 percentami H2S a povrchovou teplotou nad 250 stupňov Fahrenheita vyžaduje špecifickú triedu materiálu a teplotné hodnotenie. Ignorovanie týchto požiadaviek predstavuje riziko obstarávania, ktoré priamo ovplyvňuje náklady na životný cyklus studne.

Prečo záleží na schopnosti dodávateľa a kontrole kvality

Po nastavení špecifikácie ventilu sa hlavným rizikovým faktorom stáva schopnosť dodávateľa. Spoľahlivý dodávateľ ventilov musí kontrolovať celý reťazec: odlievanie, obrábanie, montáž a testovanie. Spoločnosti, ktoré outsourcujú všetko, nemusia byť schopné zaručiť konzistentné vlastnosti materiálu a hrúbku steny.

YUXOIL prevádzkuje továreň na ventily a továreň na odlievanie v rovnakom zariadení, ktoré pokrýva hlavné výrobné kroky. Spoločnosť má závod s rozlohou 13 000 metrov štvorcových s viac ako 30 veľkými, strednými a presnými obrábacími jednotkami. Vykonáva tiež chemické a mechanické skúšky, nedeštruktívne skúšky, metrológiu a skúšky typu výrobkov. Táto úroveň vnútropodnikovej kontroly pomáha udržiavať telesá ventilov, povrchy uzáverov a tesniace oblasti v rámci tolerancií, ktoré vyžaduje API 6A.

Praktickým spôsobom hodnotenia dodávateľa je požiadať o podrobný popis dodávateľa výrobný proces : odkiaľ pochádza odliatok, akým spôsobom prebieha tepelné spracovanie, aké skúšky sa vykonávajú na každom tele ventilu a ako sa zaznamenáva tlaková skúška. Odpovede prezrádzajú, či je dodávateľ skutočný výrobca alebo obchodná spoločnosť.

Záver: Priraďte ventil k pracovnému cyklu

Náklady na ventil sú malým zlomkom nákladov na zásah do vrtu v ropnom a plynárenskom priemysle. Ventil, ktorý zlyhá počas lámania alebo výmeny stromu, môže stáť desiatky tisíc dolárov v prestojoch a strate výroby. To je dôvod, prečo musí byť špecifikácia ventilu vykonaná starostlivo na začiatku, nie vyjednávať po poruche.

Začnite pracovným cyklom. Vyberte posúvač, keď potrebujete plný prietok a dlhodobé uzavretie. Vyberte si zátkový ventil, keď potrebujete rýchlu štvrťotáčkovú prevádzku na potrubí alebo lámacej linke. Overte triedu API 6A, triedu materiálu a úroveň PSL oproti skutočným údajom vrtu. Potom potvrďte, že dodávateľ má schopnosť odlievania, obrábania a testovania, aby ventil zostavil konzistentne. Vďaka týmto krokom bude ventil na vašom vianočnom stromčeku, hlave plášťa alebo vypúšťacom potrubí fungovať tak, ako bol navrhnutý po celé roky.