API 6A و فراتر از آن: درک استاندارد برای انتخاب شیر میدان نفتی

در زمینه توسعه نفت و گاز با فشار بالا ، دریچه ها ، به عنوان تجهیزات اصلی برای کنترل تحویل سیال و اطمینان از ایمنی سیستم ، باید از قابلیت اطمینان و سازگاری بسیار بالایی برخوردار باشند. با توجه به شرایط سخت فشار زیاد ، دمای بالا و گازهای بسیار خورنده (مانند CO₂ ، H₂S) که معمولاً در شرایط کار میدان نفتی یافت می شود ، استانداردهای بسیار بالایی برای طراحی و عملکرد دریچه تعیین شده است.
استاندارد API 6A که توسط موسسه نفت آمریکایی (API) تدوین شده است ، مشخصات تجهیزات Wellhead است که به طور گسترده در صنعت نفت و گاز دنبال می شود و مبنای اساسی برای انتخاب و طراحی دریچه ها را فراهم می کند.

1. API 6A چیست؟

API 6A مخفف "مشخصات تجهیزات چاه و درخت کریسمس" است. این یکی از استانداردهای فنی است که توسط API (موسسه نفت آمریکایی) تدوین شده است. این ماده به طور خاص برای تجهیزات چاه نفت و گاز ، از جمله طراحی ، ساخت ، آزمایش و الزامات مواد مختلف است دریچه میدان نفتی با فشار بالا (مانند دریچه های دروازه ، دریچه های چک ، دریچه های دریچه گاز و غیره).

هدف از این استاندارد اطمینان از قابلیت اطمینان ، ایمنی و تعویض تجهیزات در محیط های پر فشار و پرخطر است. این شرایط مختلف از چاههای زمین معمولی گرفته تا چاههای عمیق با فشار بسیار بالا را در بر می گیرد و یک استاندارد فنی یکپارچه را برای تجهیزات میدان نفتی فراهم می کند ، به طوری که تولید کنندگان و کاربران دارای یک کیفیت و عملکرد مشترک هستند.

2. توضیحات مفصل پارامترهای اصلی API 6A

PSL (سطح مشخصات محصول) سطح مشخصات محصول

PSL 1: حداقل نیازها ، مناسب برای محیط های کم خطر.

PSL 2-4: بازرسی مواد ، آزمایش غیر مخرب (NDE) ، الزامات جوشکاری و قابلیت ردیابی رکورد به تدریج اضافه می شود. PSL 4 بالاترین سطح است و اغلب در محیط های شدید (مانند دریاهای عمیق و مناطق حاوی گوگرد) مورد استفاده قرار می گیرد.

طبقه مادی
به عنوان مثال نشان می دهد که چه نوع رسانه خورنده ای مواد مورد استفاده در تجهیزات مناسب است:
AA/N: محیط غیر خورنده
BB/CC: مناسب برای محیط خوردگی متوسط
HH: مناسب برای محیط بسیار خورنده حاوی H₂S (باید NACE MR0175 را ملاقات کند)
درجه حرارت
رتبه بندی دمای متداول شامل موارد زیر است:
L (-46 درجه سانتیگراد 121 درجه سانتیگراد)
U (-18 درجه سانتیگراد 121 درجه سانتیگراد)
X (-46 درجه سانتیگراد ~ 250 درجه سانتیگراد)
رتبه بندی های ویژه همچنین می تواند با محیط -75 درجه سانتیگراد یا تا 350 درجه سانتیگراد سازگار باشد
فشار و اندازه کار دارای امتیاز است
API 6A سطح فشار را تعریف می کند: 2000 PSI ، 3،000 PSI ، 5،000 PSI ، 10،000 PSI ، 15،000 PSI و حتی 20،000 PSI
اندازه دریچه و ساختار اتصال فلنج تحت هر سطح فشار برای اطمینان از سازگاری سیستم به شدت تنظیم می شود

3. چرا API 6A کافی نیست؟ - "فراتر از" به چه معنی است؟
اگرچه API 6A استاندارد اصلی صنعت است ، اما در برنامه های واقعی میدان نفتی ، بسیاری از سناریوها الزامات بالاتری را برای دریچه ها مطرح می کنند:
عملکرد پیشرفته در شرایط کار پیچیده
دریای عمیق ، گاز شیل ، چاه های گاز اسید و موارد دیگر نیازهای بالاتری برای مقاومت در برابر فشار دریچه ، آب بندی و مقاومت در برابر خوردگی دارند
API 6A تمام موارد شدید مانند روش تست عملکرد آب بندی را تحت شرایط HPHT (فشار بالا و دمای بالا) پوشش نمی دهد
طراحی سفارشی
مشتریان ممکن است نیاز داشته باشند:
عملکرد سریع و بسته شدن سریع (مانند ادغام محرک هیدرولیک/پنوماتیک)
سیستم آب بندی اضافی
سنسور تعبیه شده برای نظارت آنلاین
استفاده از مواد جدید
به عنوان مثال:
آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مانند Inconel 625 ، Monel ، Super Duplex
روکش سرامیکی و پوشش کاربید تنگستن مقاومت سایش را بهبود می بخشد
این مواد پیشرفته یک به یک در API 6A مشخص نشده اند
ارجاع به استانداردهای کمکی
API 6D: استاندارد برای دریچه های حمل و نقل خط لوله
NACE MR0175/ISO 15156: الزامات حفاظت از خوردگی استرس سولفید
ISO 10423: استاندارد تجهیزات بین المللی Wellhead ، مربوط به برخی از مطالب API 6A

4. چگونه می توان در API 6A پایه سوپاپ میدان نفتی فشار بالا را انتخاب کرد؟
مرحله 1: محیط عملیاتی را مشخص کنید
از جمله ترکیب متوسط ​​(محتوای Co₂/h₂s) ، دما ، فشار ، چه ماسه ای وجود دارد یا ناخالصی های جامد و غیره.
مرحله 2: سطح استاندارد را تأیید کنید
PSL مورد نیاز ، درجه مواد ، درجه دما و غیره را با توجه به نیاز کشور/مشتری پروژه تعیین کنید
مرحله 3: الزامات عملکرد اضافی را تأیید کنید
این که آیا حفاظت از آتش (Fire Safe) ، آب بندی دو طرفه ، باز و بسته شدن سریع ، نگهداری آنلاین و سایر کارکردها مورد نیاز است
مرحله 4: تأمین کنندگان را با صلاحیت ها و موارد انتخاب کنید
تولید کنندگان دریچه را با صدور گواهینامه API 6A و تجربه غنی از کاربرد تاریخی انتخاب کنید تا خطرات را کاهش دهید

5. روندهای آینده: چگونه استاندارد تکامل می یابد؟
نیازهای کم کربن و حفاظت از محیط زیست
سازمان API در حال تجدید نظر در برخی از استانداردها برای برآورده کردن الزامات مدیریت انتشار ، مانند دریچه های نشت صفر است
اتوماسیون و هوش
دریچه ها به کنترلرهای از راه دور و سنسورهای نظارت بر شرایط مجهز خواهند شد
عملکرد ضبط داده ها ممکن است به یکی از الزامات جدید استانداردهای API آینده تبدیل شود
پالایش استاندارد ویژه HPHT
روشهای تأیید طراحی برای دمای بالاتر و چاههای فشار بالا به تدریج استاندارد می شوند ، مانند مواردی که در توصیه های فنی API 17TR8 تحت پوشش قرار می گیرند $ $