Optimiziranje delovanja: Vloga zapornih ventilov v zgornjih napravah na morski ploščadi

Energetska kriza v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je končala dobo poceni nafte in začela tekmo za vrtanje nafte na morju.Ker je cena sodčka surove nafte dvomestna, se začenjajo prepoznavati nekatere bolj sofisticirane tehnike vrtanja in pridobivanja, čeprav so dražje.Po današnjih standardih so prve platforme na morju običajno proizvedle majhne količine – okoli 10.000 sodčkov na dan (BPD).Imamo celo ThunderHorse PDQ, modul za vrtanje, proizvodnjo in bivanje, ki lahko proizvede do 250.000 sodčkov nafte in 200 milijonov kubičnih čevljev (Mmcf) plina na dan.Tako velika proizvodna enota, število ročnih ventilov več kot 12.000, večinakrogelni ventili.Ta članek se bo osredotočil na več vrst zapornih ventilov, ki se običajno uporabljajo v zgornjih napravah ploščadi na morju.

Proizvodnja nafte in plina zahteva tudi uporabo pomožne opreme, ki ne izvaja neposredno predelave ogljikovodikov, temveč le zagotavlja ustrezno podporo procesu.Pomožna oprema vključuje sistem za dvigovanje morske vode (izmenjava toplote, vbrizgavanje, gašenje požara itd.), sistem za distribucijo tople in hladilne vode.Ne glede na to, ali gre za sam proces ali pomožno opremo, je treba uporabiti pregradni ventil.Njihove glavne funkcije so razdeljene na dve vrsti: izolacija opreme in nadzor procesa (vklop-izklop).Spodaj bomo analizirali stanje ustreznih ventilov okoli dovodnih vodov različnih običajnih tekočin v proizvodnih ploščadih na morju.

Teža opreme je prav tako kritična za morske ploščadi.Vsak kilogram opreme na platformi je treba prepeljati na lokacijo čez oceane in oceane ter jo vzdrževati v celotnem življenjskem ciklu.V skladu s tem se kroglični ventili najpogosteje uporabljajo na ploščadi, ker so kompaktni in imajo več funkcij.Seveda obstajajo bolj robustni (ravnizaporni ventili) ali lažji ventili (kot so dušilne lopute), vendar so glede na različne dejavnike, kot so stroški, teža, tlak in temperatura, krogelni ventili pogosto najprimernejša izbira.

Tridelni liti fiksni krogelni ventil

očitno,krogelni ventiliniso samo lažji, ampak imajo tudi manjše višinske (in pogosto tudi širinske) mere.Krogelni ventil ima tudi to prednost, da zagotavlja izpustno odprtino med obema sedežema, tako da je mogoče preveriti prisotnost notranjih puščanj.Ta prednost je uporabna za zaporne ventile v sili (ESDV), ker je treba njihovo tesnjenje pogosto preverjati.

Tekočina iz naftne vrtine je običajno mešanica nafte in plina, včasih pa tudi vode.Ko se življenjska doba vrtine stara, se običajno črpa voda kot stranski produkt pridobivanja nafte.Pri takšnih mešanicah - in tudi pri drugih vrstah tekočin - je treba najprej ugotoviti, ali so v njih kakršne koli nečistoče, kot so ogljikov dioksid, vodikov sulfid in trdni delci (pesek ali jedki ostanki itd.).Če so prisotni trdni delci, je treba sedež in kroglo prevleči s kovino, da preprečite prekomerno obrabo vnaprej.Tako CO2 (ogljikov dioksid) kot H2S (vodikov sulfid) povzročata jedka okolja, ki jih na splošno imenujemo sladka korozija in kisla korozija.Sladka korozija na splošno povzroči enakomerno izgubo površinske plasti komponente.Bolj nevarne so posledice kislinske korozije, ki pogosto povzroči krhkost materiala in posledično okvaro opreme.Obe vrsti korozije je običajno mogoče zavirati z izbiro ustreznih materialov in vbrizgavanjem ustreznih inhibitorjev.NACE je razvil niz standardov posebej za kislinsko korozijo: "MR0175 za naftno in plinsko industrijo, materiali za uporabo v okoljih, ki vsebujejo žveplo, pri proizvodnji nafte in plina."Materiali ventilov na splošno sledijo temu standardu.Za izpolnjevanje tega standarda mora material izpolnjevati več zahtev, kot je trdota, da je primeren za uporabo v kislem okolju.

Tridelni liti fiksni krogelni ventil
Dvodelni liti fiksni krogelni ventil

Večina krogelnih ventilov za proizvodnjo na morju je zasnovana v skladu s standardi API 6D.Naftna in plinska podjetja poleg tega standarda pogosto postavljajo dodatne zahteve, običajno tako, da postavljajo dodatne pogoje za materiale ali zahtevajo strožje testiranje.Na primer standard S-562, ki ga je uvedlo Mednarodno združenje proizvajalcev nafte in plina (IOGP).Standardni dodatek za krogelne ventile S-562-API 6D je razvilo več večjih naftnih in plinskih podjetij za konsolidacijo in racionalizacijo različnih zahtev, ki jih morajo izpolnjevati proizvajalci.Optimistično bo to znižalo stroške in skrajšalo dobavne roke.

Morska voda ima na vrtalnih ploščadih širok spekter vlog, vključno z gašenjem požarov, poplavljanjem rezervoarjev, izmenjavo toplote, industrijsko vodo in surovino za pitno vodo.Cevovod za transport morske vode je običajno velikega premera in nizkega tlaka - loputa je bolj primerna za delovne pogoje.Metuljasti ventili ustrezajo standardom API 609 in jih lahko razdelimo na tri vrste: koncentrične, dvojne ekscentrične in trojne ekscentrične.Zaradi nižje cene so najpogostejši koncentrični metuljasti ventili z ušesi ali objemkami.Velikost širine takšnih ventilov je zelo majhna in pri vgradnji na cevovod mora biti natančno poravnana, sicer bo to vplivalo na delovanje ventila.Če poravnava prirobnice ni pravilna, lahko ovira delovanje ventila in celo onemogoči delovanje ventila.Nekateri pogoji lahko zahtevajo uporabo dvojno ekscentričnih ali trojno ekscentričnih loput.Stroški samega ventila so višji, a še vedno nižji od stroškov natančne poravnave med montažo.


Čas objave: 28. junij 2024