A teljesítmény optimalizálása: az elzáró szelepek szerepe a tengeri platform felső létesítményeiben

Az 1970-es évek energiaválsága véget vetett az olcsó olaj korszakának, és elindította a versenyt a tengeri olajfúrásokért.Egy hordó nyersolaj ára kétszámjegyű, így a kifinomultabb fúrási és visszanyerési technikák egy részét kezdik felismerni, még ha drágábbak is.A mai szabványok szerint a korai offshore platformok jellemzően alacsony mennyiséget produkáltak – körülbelül napi 10 000 hordót (BPD).Még ThunderHorse PDQ-val is rendelkezünk, egy fúrási, termelési és élő modullal, amely akár 250 000 hordó olajat és 200 millió köbláb (Mmcf) gázt is képes termelni naponta.Egy ekkora gyártóegység, a kézi szelepek száma akár 12 000-rel több, ezek többségegolyóscsapok.Ez a cikk a tengeri platformok felső létesítményeiben általánosan használt elzárószelepekre összpontosít.

Az olaj- és gáztermeléshez olyan segédberendezések alkalmazása is szükséges, amelyek közvetlenül nem végzik el a szénhidrogének feldolgozását, csak a folyamathoz nyújtanak releváns támogatást.A segédberendezések közé tartozik a tengervíz átemelő rendszer (hőcserélő, befecskendező, tűzoltó stb.), melegvíz- és hűtővízelosztó rendszer.Legyen szó magáról a folyamatról vagy segédberendezésekről, az elválasztó szelepet kell használni.Fő funkcióik két típusra oszlanak: berendezések leválasztására és folyamatvezérlésre (on-off).Az alábbiakban elemezzük a releváns szelepek helyzetét a különböző gyakori folyadékok szállítósorai körül offshore termelési platformokon.

A berendezések súlya szintén kritikus a tengeri platformok esetében.A platformon lévő berendezések minden kilogrammját óceánokon és óceánokon át a helyszínre kell szállítani, és azt teljes életciklusa során karban kell tartani.Ennek megfelelően a golyóscsapokat leggyakrabban a platformon használják, mivel kompaktak és több funkciójuk van.Természetesen vannak robusztusabbak (lapostolózárak) vagy könnyebb szelepek (például pillangószelepek), de figyelembe véve a különféle tényezőket, mint például a költség, a súly, a nyomás és a hőmérséklet, gyakran a golyósszelepek a legmegfelelőbb választás.

Háromrészes öntött fix golyóscsap

Magától értetődően,golyóscsapoknemcsak könnyebbek, hanem kisebb magasságúak (és gyakran szélességük is).A gömbcsap előnye továbbá, hogy a két ülés között egy nyomónyílást biztosít, így ellenőrizhető a belső szivárgások megléte.Ez az előny a vészleállító szelepeknél (ESDV) hasznos, mivel tömítettségüket gyakran ellenőrizni kell.

Az olajkútból származó folyadék általában olaj és gáz, néha víz keveréke.Jellemzően a kút élettartamának előrehaladtával az olajkinyerés melléktermékeként vizet szivattyúznak fel.Az ilyen keverékeknél - és más típusú folyadékoknál is - először azt kell megállapítani, hogy vannak-e bennük szennyeződések, például szén-dioxid, hidrogén-szulfid és szilárd részecskék (homok vagy korrozív törmelék stb.).Ha szilárd részecskék vannak jelen, az ülést és a golyót fémmel kell bevonni a túlzott kopás elkerülése érdekében.A CO2 (szén-dioxid) és a H2S (hidrogén-szulfid) egyaránt korrozív környezetet okoz, amelyet általában édes korróziónak és savas korróziónak neveznek.Az édes korrózió általában az alkatrész felületi rétegének egyenletes elvesztését okozza.Veszélyesebbek a savas korrózió következményei, ami gyakran anyagi ridegséget okoz, ami a berendezés meghibásodásához vezet.A megfelelő anyagok kiválasztásával és a megfelelő inhibitorok befecskendezésével általában mindkét típusú korrózió gátolható.A NACE kifejezetten a savas korrózióra dolgozott ki szabványokat: "MR0175 az olaj- és gázipar számára, az olaj- és gáztermelésben kéntartalmú környezetben használható anyagok."A szelepek anyagai általában követik ezt a szabványt.Ahhoz, hogy megfeleljen ennek a szabványnak, az anyagnak több követelménynek is meg kell felelnie, például a keménységnek, hogy alkalmas legyen savas környezetben való használatra.

Háromrészes öntött fix golyóscsap
Kétrészes öntött fix golyóscsap

A legtöbb offshore gyártáshoz használt golyóscsapot az API 6D szabványoknak megfelelően tervezték.Az olaj- és gázipari társaságok gyakran további követelményeket támasztanak ezen a szabványon felül, általában úgy, hogy további feltételeket írnak elő az anyagokra, vagy szigorúbb tesztelést írnak elő.Például az Olaj- és Gáztermelők Nemzetközi Szövetsége (IOGP) által bevezetett S-562 szabvány.Az S-562-API 6D Ball Valve Standard Supplement-et több nagy olaj- és gázipari vállalat fejlesztette ki, hogy megszilárdítsa és racionalizálja a különböző követelményeket, amelyeknek a gyártóknak meg kell felelniük.Optimista módon ez csökkenti a költségeket és lerövidíti az átfutási időt.

A tengervíznek számos szerepe van a fúróplatformokon, beleértve a tűzoltást, a tározók elárasztását, a hőcserét, az ipari vizet és az ivóvíz alapanyagát.A tengervizet szállító csővezeték általában nagy átmérőjű és alacsony nyomású - a pillangószelep alkalmasabb a működési feltételekre.A pillangószelepek megfelelnek az API 609 szabványnak, és három típusra oszthatók: koncentrikus, kettős excentrikus és három excenteres.Az alacsonyabb költség miatt a legelterjedtebb a füles vagy bilincs kialakítású koncentrikus pillangószelep.Az ilyen szelepek szélessége nagyon kicsi, és a csővezetékre szerelve pontosan be kell állítani, különben befolyásolja a szelep teljesítményét.Ha a karima beállítása nem megfelelő, az akadályozhatja a szelep működését, sőt működésképtelenné is teheti.Bizonyos körülmények között kettős excentrikus vagy három excentrikus pillangószelepek használata szükséges;Maga a szelep költsége magasabb, de még mindig alacsonyabb, mint a beépítés közbeni pontos beállítás költsége.


Feladás időpontja: 2024. június 28