انواع شیرها در صنعت نفت و گاز: راهنمای انتخاب عملی API 6A

نصب یک شیر در سر چاه نفت و گاز صرفاً به معنای یافتن قطعه ای نیست که به اندازه کافی قوی به نظر برسد. این در مورد تطبیق هندسه آب بندی شیر، درجه فشار و انتخاب مواد با سیال، دما و چرخه عملکرد واقعی است. در بسیاری از موارد، تفاوت بین شیری که پنج سال دوام می آورد و شیری که بعد از شش ماه نیاز به تعمیر دارد به دو تصمیم برمی گردد: نوع شیر و استانداردی که بر اساس آن ساخته شده است. از جمله استانداردهای مشخص شده برای سرویس دهی چاه، API 6A است که دریچه های دروازه، شیرهای برق و تجهیزاتی که به آنها متصل می شوند را کنترل می کند.

چرا انتخاب نوع سوپاپ قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش می دهد؟

تولید نفت و گاز شامل سیالات پرفشار حاوی ماسه، گاز، جامدات محلول و گاهی اوقات عوامل خورنده است. دریچه ای که روی خط تزریق آب به خوبی کار می کند ممکن است در صورت قرار گرفتن در معرض دوغاب شکسته یا گاز ترش به سرعت از کار بیفتد. سه متغیری که شکست یا موفقیت را تعیین می کنند عبارتند از فشار دیفرانسیل، ویژگی های رسانه و تعداد چرخه های عملیاتی.

به عنوان مثال، یک شیر دروازه‌ای تخته‌ای می‌تواند یک خاموشی قابل اعتماد در درخت کریسمس، جایی که دریچه به ندرت باز یا بسته می‌شود، ایجاد کند. اما در منیفولد شکستگی که به طور مکرر چرخش می‌کند، ممکن است همان سوپاپ دچار سایش صندلی یا نشت بسته‌بندی ساقه شود. به همین دلیل است که تیم های تدارکات باید نه تنها یک کلاس فشار مانند 5000 psi یا 10000 psi، بلکه باید کلاس دمای API 6A، کلاس مواد و سطح مشخصات محصول (PSL) را نیز مشخص کنند. انتخاب دریچه ای با سختی سطح یا مواد نشیمنگاهی اشتباه می تواند خطری پنهان ایجاد کند که تنها ماه ها پس از نصب ظاهر می شود.

• نوسانات فشار و چرخه حرارتی می تواند باعث شل شدن آب بندی شود اگر بدنه شیر به درستی درجه بندی نشده باشد.
• اگر هندسه شیر برای شرایط سایشی طراحی نشده باشد، سیال تولیدی مملو از شن و ماسه می تواند نشیمنگاه و دروازه را فرسایش دهد.
• گشتاور عملیاتی بیش از حد باعث می شود که دریچه های دستی در میدان کار سخت شوند و می توانند ساقه یا محرک را تحت فشار قرار دهند.
• یک قطعه جایگزین که با مشخصات مواد اولیه مطابقت نداشته باشد، می تواند طول عمر کل مجموعه را کوتاه کند.

نقشه سریع انواع شیرها در خدمات نفت و گاز

هیچ نوع شیری تک تک وظیفه سر چاه را پوشش نمی دهد. جدول زیر دسته بندی های رایج و ملاحظاتی که هنگام مقایسه آنها اهمیت دارد را خلاصه می کند.

API 6A Expanding Gate Valve برای سرویس Wellhead این شیر دروازه انبساطی مطابق با استانداردهای API 6A است که در انتهای فلنجی یا رزوه ای با بدنه آهنگری یا ریخته گری موجود است. مونتاژ گوه ای آن آب بندی قابل اعتماد، گشتاور کم و آب بندی پوشش بدنه فلز به فلز را برای مقاومت در برابر خوردگی فراهم می کند. مشاهده محصول →

شیرهای دروازه ای API 6A برای خدمات سرچاهی و شکستگی

در تجهیزات سر چاه، خانواده شیرهای دروازه، اسب کاری است. API 6A الزامات این شیرها، از جمله مواد بدنه، درجه بندی فشار و روش های آزمایش را تعریف می کند. در YUXOIL، سری دریچه های دروازه ای API 6A شامل شیرهای دروازه ای گسترش دهنده، شیرهای دروازه ای FC، دریچه های دروازه ای FLS و شیرهای دروازه ای دستی دال PFF هستند. هر طرح به ترکیب متفاوتی از فشار و تقاضای سیکل می پردازد.

Expanding Gate Valve در مقابل Slab Gate Valve

دریچه گیت انبساط از مکانیزم دروازه ای استفاده می کند که در برابر صندلی ها تحت فشار منبسط می شود و یک آب بندی مکانیکی ایجاد می کند که تنها به فشار خط متکی نیست. این می تواند یک مزیت در شرایطی باشد که دریچه برای مدت طولانی بسته می ماند و سپس باید بدون چسبندگی صندلی باز شود. شیر دروازه ای دال مانند شیر دروازه ای دال PFF دارای یک دروازه تخت ساده تری است که مستقیماً آب بندی می شود. این معمولا فشرده تر و اغلب مقرون به صرفه تر است، در حالی که هنوز نیازهای فشار API 6A را برآورده می کند.

وقتی این انواع را با هم مقایسه می کنید، سوالات کاربردی اصلی تعداد سیکل ها، کلاس خاموشی مورد نیاز و گشتاور عملیاتی قابل قبول است. برای خدمات شکستگی چرخه بالا، یک دریچه دروازه در حال گسترش ممکن است خطر نشت صندلی را کاهش دهد. برای یک درخت کریسمس تولیدی که در آن شیر به ندرت کار می‌کند، یک شیر دریچه‌ای با طراحی مهر و موم ثابت می‌تواند انتخاب ساده‌تری باشد. درک مبادله به شما کمک می‌کند از خرید بیش از حد در یک پروژه و کم‌تصریف در پروژه دیگر جلوگیری کنید.

برای نگاه عمیق تر به الزامات عملکردی و معیارهای پذیرش برای این اجزا، به مقاله ما در مورد مراجعه کنید شیرهای دروازه ای API 6A در صنعت نفت و گاز .

شیرهای دوشاخه: کنترل جریان فشرده برای خطوط پرفشار

شیرهای دوشاخه جایگاه مشخصی را در سرویس سرچاهی و شکستگی اشغال می کنند. آنها از یک پلاگین استوانه ای یا مخروطی با یک دریچه عبوری تشکیل شده اند که یک چهارم دور می چرخد ​​تا با مسیر جریان هماهنگ شود. از آنجایی که ناحیه آب بندی داخل بدنه دوشاخه است، یک شیر دوشاخه می تواند بسیار فشرده باشد و همچنان فشار بالا را تحمل کند. این باعث می شود آنها در منیفولدها، بای پس های ابزار و خطوط آزمایشی که فضا محدود است مفید باشند.

عامل اصلی عملکرد برای یک شیر پلاگین رابطه بین گشتاور عملیاتی و قابلیت اطمینان آب بندی است. در سیستم های پرفشار، فشار بر روی دوشاخه عمل کرده و اصطکاک را افزایش می دهد. به همین دلیل است که طرح های محصول اغلب شامل یک پلاگین متعادل فشار یا یک سیستم آب بندی روغن کاری شده است. بدون پرداخت سطح مناسب یا مواد آب بندی مناسب، شیر ممکن است به گشتاور بیش از حد نیاز داشته باشد یا پس از بیکار ماندن، چرخش آن دشوار شود.

در عمل، هنگامی که نیاز به تغییر جهت جریان سریع دارید و نیازی به دریچه گاز ندارید، یک شیر پلاگین بهترین انتخاب است. همچنین در کاربردهایی که بدنه شیر باید فشرده باشد، مانند بین سر محفظه و منیفولد فشار بالا، انتخاب رایجی است. با این حال، مکانیسم آب بندی باید با رسانه سازگار باشد. آب تولید شده با محتوای جامد بالا می تواند سطح پلاگین را فرسوده کند، در حالی که سرویس گاز خشک ممکن است به ترکیبات مهر و موم خاصی نیاز داشته باشد. همیشه قبل از نهایی کردن خرید، منحنی گشتاور شیر و گزینه های مواد آب بندی را بررسی کنید.

قرقره پوشش API 6A برای پشتیبانی و آب بندی سر چاه قرقره پوشش از رشته های پوشش پشتیبانی می کند و خروجی های جانبی برای دریچه ها را فراهم می کند. با API 6A مطابقت دارد و اندازه های مختلف فلنج و درجه بندی فشار را برای مطابقت با اجزای سرچاه شما ارائه می دهد. مشاهده محصول →

تطبیق انواع شیرها با تجهیزات سرچاهی و شکستگی

انتخاب سوپاپ به صورت مجزا اتفاق نمی افتد. دریچه باید روی قرقره پوشش، سر فرک یا درخت کریسمس پیچ شود و ابعاد رابط، درجه فشار و اندازه سوراخ باید با اجزای مجاور هماهنگ باشد. عدم تطابق بین اتصال انتهای شیر و قرقره سر چاه می تواند یک اتصال نامناسب آب بندی ایجاد کند که تحت فشار از بین می رود.

آداپتور همه کاره Frac با چندین گزینه خروجی این آداپتور frac head با تمام اتصالات API مطابقت دارد و چهار، پنج یا شش خروجی را ارائه می دهد. این برای عملیات شکست فشار بالا طراحی شده است و از سازگاری با فلنج های استاندارد و جریان کارآمد اطمینان می دهد. مشاهده محصول →

برنامه های Casing Spool و Frac Head

یک قرقره پوشش برای حمایت و آب بندی رشته های پوشش در دهانه چاه استفاده می شود. این شامل خروجی های جانبی و یک شانه فرود برای قطعه بعدی است. دریچه های نصب شده بر روی این خروجی ها باید دارای اندازه سوراخی باشند که با درجه خروجی قرقره مطابقت داشته باشد. اگر اندازه شیر بزرگ باشد، اتصال ممکن است به مهر و موم مناسب نرسد. اگر اندازه آن کم باشد، محدودیت جریان می تواند باعث فرسایش و افت فشار ناگهانی شود.

از طرف دیگر، هد فرک، اتصال نهایی بین منیفولد پمپ شکستگی و سر چاه است. مجموعه ای از دریچه ها را در خود جای داده است که دوغاب فشار بالا را که به داخل چاه می رود کنترل می کند. دریچه های روی سر فرک اغلب در هر کار باز و بسته می شوند تا دریچه های تولید سر چاه، بنابراین هندسه نشیمن و مواد آب بندی اهمیت بیشتری دارند. به همین دلیل است که اپراتورها معمولاً شیرهای دروازه ای API 6A یا شیرهای پلاگین با تزئینات سخت شده روی سرهای فرک و منیفولدهای تخلیه را درخواست می کنند.

با در نظر گرفتن شیر به عنوان بخشی از یک سیستم، به جای یک جزء جدا شده، می توانید احتمال نشت رابط را کاهش دهید و عمر مفید مجموعه کامل را افزایش دهید.

چک لیست عملی برای خرید شیرهای نفت و گاز

قبل از صدور سفارش خرید برای شیرهای سر چاه یا شکستگی، این نکات را با تامین کننده خود بررسی کنید. آنها به شما کمک می کنند تا از رایج ترین خرابی ها جلوگیری کنید و اطمینان حاصل کنید که شیر را می توان در میدان نگهداری کرد.

1. رتبه فشار API 6A (مثلاً 2000 psi تا 20000 psi) و فشار تست مربوطه را تأیید کنید. آن را با حداکثر فشار دیفرانسیل که دریچه مشاهده می کند، از جمله رویدادهای افزایش، مطابقت دهید.
2. کلاس دما و شرایط محیط کار را تعریف کنید. دریچه ای که در معرض دمای قطب شمال یا سرویس بخار قرار دارد به مواد بسته بندی و آب بندی متفاوتی نیاز دارد.
3. طبقه مواد را مشخص کنید، مخصوصاً برای سرویس ترش یا سیال تولید کلرید بالا. فولاد کربن همیشه کافی نیست.
4. مکانیسم آب بندی و مواد صندلی را بخواهید. تعیین کنید که فلز به فلز است یا دارای مهر و موم نرم است و چگونه بر کلاس خاموشی تأثیر می گذارد.
5. گشتاور عملیاتی یا اندازه محرک مورد نیاز را بررسی کنید. اگر شیر باید با دست کار کند، مطمئن شوید که گشتاور در حداکثر فشار معقول است.
6. نوع اتصال انتهایی (فلنج دار، رزوه دار یا گیره دار) و اندازه سوراخ را بررسی کنید. بررسی کنید که آیا شیر با قرقره مجاور یا سر فرک مطابقت دارد یا خیر.
7. در دسترس بودن قطعات یدکی و مراحل تعمیر را ارزیابی کنید. دریچه ای که تعمیر آن در میدان سخت است می تواند به یک بدهی عملیاتی تبدیل شود.

وقتی با تولیدکننده‌ای کار می‌کنید که قابلیت‌های ریخته‌گری و ماشین‌کاری داخلی دارد، حلقه طراحی تا تحویل کوتاه‌تر است. راه اندازی تولید ما در مرکز تولید YUXOIL شامل یک کارخانه شیرآلات و یک ریخته گری ریخته گری است که به ما امکان می دهد کیفیت مواد را کنترل کنیم و به تغییرات در مشخصات سریعتر پاسخ دهیم. این یک نکته مهم برای هر پروژه میدان نفتی است که به تجهیزات قابل اعتماد طبق برنامه نیاز دارد.