Βελτιστοποίηση της απόδοσης: Ο ρόλος των βαλβίδων αποκοπής σε υπεράκτιες εγκαταστάσεις πλατφόρμας

Η ενεργειακή κρίση της δεκαετίας του 1970 έφερε ένα τέλος στην εποχή του φθηνού πετρελαίου και ξεκίνησε τον αγώνα για εξόρυξη πετρελαίου ανοικτής θάλασσας.Με την τιμή ενός βαρελιού αργού πετρελαίου να είναι διψήφια, μερικές από τις πιο εξελιγμένες τεχνικές γεώτρησης και ανάκτησης αρχίζουν να αναγνωρίζονται, ακόμη κι αν είναι πιο ακριβές.Σύμφωνα με τα σημερινά πρότυπα, οι πρώτες υπεράκτιες πλατφόρμες παρήγαγαν συνήθως χαμηλούς όγκους - περίπου 10.000 βαρέλια την ημέρα (BPD).Έχουμε ακόμη και το ThunderHorse PDQ, μια μονάδα γεώτρησης, παραγωγής και διαβίωσης που μπορεί να παράγει έως και 250.000 βαρέλια πετρελαίου και 200 ​​εκατομμύρια κυβικά πόδια (Mmcf) αερίου την ημέρα.Μια τόσο μεγάλη μονάδα παραγωγής, ο αριθμός των χειροκίνητων βαλβίδων φτάνει τις 12.000 περισσότερες, οι περισσότερες από αυτές είναισφαιρικές βαλβίδες.Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί σε διάφορα είδη βαλβίδων αποκοπής που χρησιμοποιούνται συνήθως στις ανώτερες εγκαταστάσεις υπεράκτιων πλατφορμών.

Η παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου απαιτεί επίσης τη χρήση βοηθητικού εξοπλισμού που δεν εκτελεί άμεσα την επεξεργασία υδρογονανθράκων, αλλά παρέχει μόνο σχετική υποστήριξη για τη διαδικασία.Ο βοηθητικός εξοπλισμός περιλαμβάνει σύστημα ανύψωσης θαλασσινού νερού (ανταλλαγή θερμότητας, έγχυση, πυρόσβεση κ.λπ.), σύστημα διανομής ζεστού νερού και νερού ψύξης.Είτε πρόκειται για την ίδια τη διαδικασία είτε για βοηθητικό εξοπλισμό, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τη βαλβίδα διαχωρισμού.Οι κύριες λειτουργίες τους χωρίζονται σε δύο τύπους: απομόνωση εξοπλισμού και έλεγχος διαδικασίας (on-off).Παρακάτω, θα αναλύσουμε την κατάσταση των σχετικών βαλβίδων γύρω από τις γραμμές παροχής διαφόρων κοινών υγρών σε υπεράκτιες πλατφόρμες παραγωγής.

Το βάρος του εξοπλισμού είναι επίσης κρίσιμο για τις υπεράκτιες πλατφόρμες.Κάθε κιλό εξοπλισμού στην πλατφόρμα πρέπει να μεταφέρεται στην τοποθεσία μέσω ωκεανών και ωκεανών και πρέπει να διατηρηθεί σε όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του.Αντίστοιχα, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται συχνότερα στην πλατφόρμα επειδή είναι συμπαγείς και έχουν περισσότερες λειτουργίες.Φυσικά, υπάρχουν πιο στιβαρά (επίπεδαβαλβίδες πύλης) ή ελαφρύτερες βαλβίδες (όπως βαλβίδες πεταλούδας), αλλά λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες όπως το κόστος, το βάρος, την πίεση και τη θερμοκρασία, οι σφαιρικές βαλβίδες είναι συχνά η πιο κατάλληλη επιλογή.

Τριών τεμαχίων χυτή σταθερή σφαιρική βαλβίδα

Προφανώς,σφαιρικές βαλβίδεςδεν είναι μόνο ελαφρύτερα, αλλά έχουν και μικρότερες διαστάσεις ύψους (και συχνά διαστάσεις πλάτους).Η σφαιρική βαλβίδα έχει επίσης το πλεονέκτημα ότι παρέχει μια θύρα εκκένωσης μεταξύ των δύο καθισμάτων, έτσι ώστε να μπορεί να ελεγχθεί η παρουσία εσωτερικών διαρροών.Αυτό το πλεονέκτημα είναι χρήσιμο για βαλβίδες διακοπής έκτακτης ανάγκης (ESDV) επειδή η απόδοση σφράγισής τους πρέπει να ελέγχεται συχνά.

Το υγρό από μια πετρελαιοπηγή είναι συνήθως ένα μείγμα πετρελαίου και αερίου, και μερικές φορές νερού.Συνήθως, καθώς η ζωή ενός φρέατος γερνάει, το νερό αντλείται ως υποπροϊόν της ανάκτησης πετρελαίου.Για τέτοια μείγματα - και μάλιστα για άλλους τύπους υγρών - το πρώτο πράγμα που πρέπει να καθοριστεί είναι αν υπάρχουν ακαθαρσίες σε αυτά, όπως διοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο και στερεά σωματίδια (άμμος ή διαβρωτικά υπολείμματα κ.λπ.).Εάν υπάρχουν στερεά σωματίδια, το κάθισμα και η μπάλα πρέπει να επικαλυφθούν με μέταλλο για να αποφευχθεί η υπερβολική φθορά εκ των προτέρων.Τόσο το CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) όσο και το H2S (υδρόθειο) προκαλούν διαβρωτικά περιβάλλοντα, που γενικά αναφέρονται ως γλυκιά διάβρωση και διάβρωση με οξύ.Η γλυκιά διάβρωση προκαλεί γενικά ομοιόμορφη απώλεια του επιφανειακού στρώματος του εξαρτήματος.Οι συνέπειες της όξινης διάβρωσης είναι πιο επικίνδυνες, η οποία συχνά προκαλεί ευθραυστότητα του υλικού, με αποτέλεσμα τη βλάβη του εξοπλισμού.Και οι δύο τύποι διάβρωσης μπορούν συνήθως να ανασταλούν με την επιλογή των κατάλληλων υλικών και την έγχυση σχετικών αναστολέων.Η NACE έχει αναπτύξει ένα σύνολο προτύπων ειδικά για την όξινη διάβρωση: "MR0175 για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, υλικά για χρήση σε περιβάλλοντα που περιέχουν θείο στην παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου."Τα υλικά βαλβίδων ακολουθούν γενικά αυτό το πρότυπο.Για να πληροί αυτό το πρότυπο, το υλικό πρέπει να πληροί διάφορες απαιτήσεις, όπως η σκληρότητα, προκειμένου να είναι κατάλληλο για χρήση σε όξινα περιβάλλοντα.

Τριών τεμαχίων χυτή σταθερή σφαιρική βαλβίδα
Χυτή σταθερή σφαιρική βαλβίδα δύο τεμαχίων

Οι περισσότερες σφαιρικές βαλβίδες για υπεράκτια παραγωγή έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με τα πρότυπα API 6D.Οι εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου συχνά επιβάλλουν πρόσθετες απαιτήσεις πέρα ​​από αυτό το πρότυπο, συνήθως επιβάλλοντας πρόσθετους όρους στα υλικά ή απαιτώντας πιο αυστηρές δοκιμές.Για παράδειγμα, το πρότυπο S-562 που εισήχθη από τη Διεθνή Ένωση Παραγωγών Πετρελαίου και Αερίου (IOGP).Το S-562-API 6D Ball Valve Standard Supplement αναπτύχθηκε από πολλές μεγάλες εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου για την ενοποίηση και τον εξορθολογισμό των διαφόρων απαιτήσεων με τις οποίες πρέπει να συμμορφώνονται οι κατασκευαστές.Αισιόδοξα, αυτό θα μειώσει το κόστος και θα συντομεύσει τους χρόνους παράδοσης.

Το θαλασσινό νερό έχει ένα ευρύ φάσμα ρόλων στις πλατφόρμες γεώτρησης, όπως η πυρόσβεση, η πλημμύρα δεξαμενών, η ανταλλαγή θερμότητας, το βιομηχανικό νερό και η πρώτη ύλη για πόσιμο νερό.Ο αγωγός που μεταφέρει θαλασσινό νερό έχει συνήθως μεγάλη διάμετρο και χαμηλή πίεση - η βαλβίδα πεταλούδας είναι πιο κατάλληλη για τις συνθήκες εργασίας.Οι βαλβίδες πεταλούδας συμμορφώνονται με τα πρότυπα API 609 και μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους: ομόκεντρες, διπλές εκκεντρικές και τριπλές εκκεντρικές.Λόγω του χαμηλότερου κόστους, οι ομόκεντρες βαλβίδες πεταλούδας με ωτίδες ή σχέδια σφιγκτήρες είναι οι πιο συνηθισμένες.Το μέγεθος πλάτους τέτοιων βαλβίδων είναι πολύ μικρό και όταν εγκαθίσταται στον αγωγό, πρέπει να ευθυγραμμιστεί με ακρίβεια, διαφορετικά θα επηρεάσει την απόδοση της βαλβίδας.Εάν η ευθυγράμμιση της φλάντζας δεν είναι σωστή, μπορεί να εμποδίσει τη λειτουργία της βαλβίδας και μπορεί ακόμη και να κάνει τη βαλβίδα να μην μπορεί να λειτουργήσει.Ορισμένες συνθήκες μπορεί να απαιτούν τη χρήση διπλών εκκεντρικών ή τριπλών εκκεντρικών βαλβίδων πεταλούδας.Το κόστος της ίδιας της βαλβίδας είναι υψηλότερο, αλλά εξακολουθεί να είναι χαμηλότερο από το κόστος της ακριβούς ευθυγράμμισης κατά την εγκατάσταση.


Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-28-2024