شیرآلات برای صنعت نفت و گاز: شیرهای دروازه ای API 6A، شیرهای دوشاخه و تجهیزات سرچاهی

در چاه شیل در غرب تگزاس، دریچه دروازه دال 3 اینچی API 6A در طول تعویض درخت کریسمس معمولی آب بندی نشد. خدمه دریچه را بسته بودند، اما مایع تولیدی به حرکت از طریق صندلی ادامه داد. اپراتور 12 ساعت زمان پمپاژ را از دست داد و مجبور شد در صورت اضطراری شیر تعویض را سفارش دهد. این خرابی نه در مواد دریچه، بلکه در یک مجموعه نشیمنگاه و دریچه که توسط 40000 ppm مملو از ماسه فرسایش یافته بود، ظرف تنها شش ماه آب تولید کرد. دریچه ای مشخص شده با سختی بالاتر و سطح PSL مناسب، چاه را آنلاین نگه می دارد.

درس ساده است: در تجهیزات سطح نفت و گاز، شیر یک کالا نیست. این یک جزء کنترل فشار است که باید بر اساس جریان، فشار، دما و رسانه واقعی انتخاب شود. انتخاب صحیح به درجه فشار API 6A، کلاس مواد و سطح مشخصات محصول و طراحی شیر مطابق با چرخه کاری بستگی دارد.

استاندارد API 6A: آنچه خریداران باید قبل از سفارش بررسی کنند

API 6A مشخصات اولیه برای تجهیزات سر چاه و درخت کریسمس است که در صنعت نفت و گاز استفاده می شود، از جمله دریچه های دروازه، شیرهای پلاگین، و بدنه دریچه های مورد استفاده در سرهای پوشش و سر لوله ها. محدوده‌ای از درجه‌بندی فشار از 2000 psi تا 20000 psi را به همراه کلاس‌های مواد، کلاس‌های دما و سطوح مشخصات محصول (PSL) تعریف می‌کند.

برای یک مهندس تدارکات، مهمترین نکته این است که پلاک API 6A یک عدد نیست. یک شیر 5000 psi را می توان در کلاس های مواد مختلف ساخت. کلاس AA برای خدمات عمومی است. کلاس EE برای سرویس ترش با H2S بالا است. برخی از اپراتورها PSL 2 یا PSL 3 را برای چاه های بحرانی مشخص می کنند، در حالی که PSL 1 برای سرویس شیرین و کم خطر قابل قبول است. انتخاب کلاس یا سطح PSL اشتباه بدون بررسی شرایط واقعی چاه یکی از دلایل رایج تخریب آب‌بند و تعویض زودرس شیر است.

برای نگاهی عمیق تر به کاربرد شیرهای دروازه ای API 6A در حفاری، تکمیل و تولید، به این بحث مراجعه کنید. شیرهای دروازه ای استاندارد API 6A در صنعت نفت و گاز .

بسیاری از اپراتورهای نفت و گاز نیز تقاضای انطباق با NACE MR0175 برای خدمات ترش دارند. این یک ماده اضافی و سختی مورد نیاز است که از ترک خوردگی استرس سولفیدی جلوگیری می کند. دریچه ای که برای H2S رتبه بندی نشده است می تواند به طور فاجعه آمیزی در یک چاه گاز با حتی مقادیر کمی از سولفید هیدروژن از کار بیفتد.

شیرهای دروازه برای سرچاه و خدمات تولید

دریچه های دروازه ای کارگاه تجهیزات سرچاهی نفت و گاز هستند. آنها از دروازه ای استفاده می کنند که عمود بر مسیر جریان حرکت می کند. هنگامی که باز است، سوراخ کاملاً شفاف است، که به معنای افت فشار بسیار کمی است. هنگام بسته شدن، دروازه به دو صندلی فشار می آورد تا فشار را جدا کند. شیرهای دروازه استاندارد در درختان کریسمس، قرقره های پوششی و منیفولدهای تولیدی هستند. چندین خانواده شیر دریچه ای تحت API 6A وجود دارد و هر کدام با شرایط کاری متفاوتی مطابقت دارند.

دریچه های گیت گسترش دهنده

دریچه گیت منبسط کننده از یک دروازه دو تکه استفاده می کند که هنگام بسته شدن در برابر صندلی ها منبسط می شود. عمل گوه یک مهر و موم مکانیکی ایجاد می کند که فشار را حتی پس از ماه ها بسته بودن شیر حفظ می کند. این امر باعث می شود که شیرهای گیت در حال گسترش گزینه ای عالی برای شیرهای اصلی در درختان کریسمس و سایر وظایف خاموش کننده در جایی که عایق بندی ضد نشتی حیاتی است.

شیر گیت گسترش WKM برای کنترل فشار سر چاه این شیر گیت انبساط API 6A در اندازه های 2-1/16 اینچ تا 7-1/16 اینچ و درجه بندی فشار تا 5000 psi موجود است، با مونتاژ گوه ای که عایق بندی ضد نشتی را حتی پس از دوره های طولانی بسته شدن تضمین می کند. مشاهده محصول →

YUXOIL یک شیر دروازه انبساط را به طور خاص برای کنترل فشار سر چاه تولید می کند. بر اساس طراحی API 6A ساخته شده است و در کلاس های فشاری که معمولاً در پشته های سر چاه استفاده می شود موجود است. برای کاربردهایی که دریچه برای مدت طولانی بسته می شود و نباید نشتی داشته باشد، طراحی دروازه انبساط سزاوار توجه جدی است.

دریچه های دروازه ای (PFF)

دریچه دروازه دال سری PFF از یک دروازه موازی استفاده می کند که بین دو صندلی شناور می لغزد. ساختار آن ساده و مستحکم است که آن را به گزینه ای قابل اعتماد برای خاموش کردن دستی در خدمات تولید تبدیل می کند. دریچه PFF در چاه های فشار کم تا متوسط، در منیفولدهای خفه کننده و کشنده، و در خطوط انتقال که برای به حداقل رساندن افت فشار نیاز به دهانه کامل دارد، رایج است.

شیر دروازه ای دستی دال PFF با آب بندی دو طرفه سری PFF طراحی دروازه موازی در اندازه‌های 2-1/16 اینچ تا 4-1/16 اینچ و فشار تا 5000 psi را ارائه می‌دهد که دارای آب‌بندی دو طرفه و صندلی‌های شناور برای خاموش کردن مطمئن در کاربردهای تولیدی و منیفولد است. مشاهده محصول →

YUXOIL شیر دروازه دستی دال PFF را در پیکربندی استاندارد API 6A ارائه می دهد. بدنه قبل از حمل و نقل تحت فشار تست می شود و اتصال پورت در نسخه های فلنجی یا گیره ای موجود است تا با پشته سر چاه موجود مطابقت داشته باشد.

طرح های دریچه ای فشرده: FC و FLS

شیرهای دروازه FC و FLS دو پیکربندی فشرده API 6A هستند که در تجهیزات سرچاهی و منیفولد استفاده می شوند. طراحی FC یک مسیر جریان ساده را ارائه می دهد و اغلب برای نصب هایی که فضا محدود است انتخاب می شود. طراحی FLS هندسه آب بندی متفاوتی را ارائه می دهد که اپراتورها می توانند بر اساس الگوی جریان مورد انتظار و اختلاف فشار انتخاب کنند. انتخاب بین FC و FLS معمولاً به موقعیت شیر ​​در پشته و اندازه خط بستگی دارد.

شیرهای دوشاخه: کنترل ربع دور برای منیفولدهای فشار بالا

شیرهای دوشاخه، شیرهای یک چهارم چرخشی هستند. یک فیش استوانه ای یا مخروطی با یک پورت 90 درجه می چرخد ​​تا مسیر جریان را باز یا بسته کند. از آنجایی که عملیات سریع است، شیرهای پلاگین اغلب در خطوط شکست، منیفولدهای تخلیه و سیستم های توزیع که در آن اپراتور نیاز به جداسازی سریع یک خط دارد، استفاده می شود. دریچه پلاگین یک دهانه کامل یا با سوراخ کاهش یافته را ارائه می دهد. سفتی مهر و موم به تناسب بین دوشاخه و بدنه و در برخی طرح ها به درزگیر تزریق شده به شیر بستگی دارد.

شیر دوشاخه FMC برای خطوط شکست فشار بالا این شیر پلاگین عملکرد یک چهارم چرخش با گشتاور کم را فراهم می کند، که برای کنترل مایع با فشار بالا در یکپارچگی و شکستگی چاه طراحی شده است، دارای خروجی 1502 و آب بندی فلز به فلز برای عملکرد قابل اعتماد است. مشاهده محصول →

YUXOIL شیرهای پلاگین ساخته شده برای خدمات میدان نفتی با فشار بالا را تامین می کند. این طرح با الگوهای رایج اتصال منیفولد و سر چاه سازگار است که امکان جایگزینی مستقیم در بسیاری از شکستگی ها و تنظیمات تولید را فراهم می کند. هنگام انتخاب شیر دوشاخه، به گشتاور کار نگاه کنید. اگر چرخاندن شیر سخت باشد، اپراتور ممکن است نیاز به اعمال نیروی بیش از حد داشته باشد که می تواند به ساقه یا بسته بندی آسیب برساند. یک شیر پلاگین مناسب با درزگیر یا مواد تزئینی مناسب به نرمی می چرخد ​​و فشار را بدون نشتی نگه می دارد.

شیر دروازه در مقابل شیر دوشاخه: تفاوت های عملی

یکی از رایج ترین تصمیمات در تجهیزات چاه های سطحی این است که آیا شیر دروازه ای یا شیر برقی برای یک خط خاص انتخاب مناسبی است. پاسخ به فرکانس کار، افت فشار مجاز و فضای موجود بستگی دارد.

تعیین سوپاپ: شش سوال قبل از سفارش

تعیین شیر برای تجهیزات سطح نفت و گاز به معنای پاسخ به شش سوال قبل از ثبت سفارش است:

• حداکثر فشار کاری چقدر است؟ کلاس های API 6A شامل 2000، 3000، 5000، 10000، 15000 و 20000 psi می باشد.
• محدوده دمای عملیاتی چاه چقدر است؟
• ترکیب سیال چیست؟ سرویس های شیرین یا ترش، H2S، CO2 و محتوای شن و ماسه همگی بر انتخاب مواد تأثیر می گذارند.
• سطح مشخصات محصول مورد نیاز (PSL 1، 2، 3، یا 4) چقدر است؟
• چه اتصالات انتهایی مورد نیاز است - فلنج، رزوه یا گیره؟
• آیا شیر به صورت دستی، توسط محرک یا از راه دور کار می کند؟

هر پاسخ طراحی سوپاپ را تغییر می دهد. به عنوان مثال، یک چاه با 12 درصد H2S و دمای سطح بالای 250 درجه فارنهایت به طبقه بندی مواد و درجه حرارت خاصی نیاز دارد. نادیده گرفتن این الزامات یک ریسک تدارکاتی است که مستقیماً بر هزینه چرخه عمر چاه تأثیر می گذارد.

چرا قابلیت تامین کننده و کنترل کیفیت مهم است؟

هنگامی که مشخصات شیر تنظیم می شود، توانایی تامین کننده به عامل خطر اصلی تبدیل می شود. یک تامین کننده قابل اعتماد شیر باید زنجیره کامل را کنترل کند: ریخته گری، ماشینکاری، مونتاژ و آزمایش. شرکت هایی که همه چیز را برون سپاری می کنند ممکن است نتوانند ویژگی های مصالح و ضخامت دیواره را تضمین کنند.

YUXOIL یک کارخانه شیرآلات و یک کارخانه ریخته گری را در یک مرکز راه اندازی می کند که مراحل اصلی تولید را پوشش می دهد. این شرکت دارای یک کارخانه 13000 متر مربعی با بیش از 30 واحد ماشینکاری بزرگ، متوسط ​​و دقیق است. همچنین تست های شیمیایی و مکانیکی، تست های غیر مخرب، اندازه شناسی و تست های نوع محصول را انجام می دهد. این سطح از کنترل داخلی به حفظ بدنه سوپاپ، سطوح دروازه و مناطق آب بندی در محدوده تحمل مورد نیاز API 6A کمک می کند.

یک راه عملی برای ارزیابی یک تامین کننده این است که توضیح دقیقی در مورد آن بخواهید فرآیند تولید : از کجا ریخته‌گری می‌شود، چگونه عملیات حرارتی منقبض می‌شود، چه آزمایش‌هایی روی بدنه هر شیر انجام می‌شود و چگونه تست فشار ثبت می‌شود. پاسخ ها نشان می دهد که آیا تامین کننده یک تولید کننده واقعی است یا یک شرکت تجاری.

نتیجه: شیر را با چرخه وظیفه مطابقت دهید

هزینه یک شیر کسری کوچک از هزینه مداخله چاه در صنعت نفت و گاز است. دریچه ای که در حین شکستگی یا تعویض درخت از کار بیفتد می تواند ده ها هزار دلار هزینه خرابی و از دست دادن تولید داشته باشد. به همین دلیل است که مشخصات سوپاپ باید در ابتدا با دقت انجام شود، نه اینکه پس از خرابی مورد مذاکره قرار گیرد.

با چرخه وظیفه شروع کنید. هنگامی که به جریان کامل و خاموشی طولانی مدت نیاز دارید، یک شیر دروازه انتخاب کنید. هنگامی که به عملیات سریع یک چهارم چرخش در منیفولد یا خط شکستگی نیاز دارید، یک شیر دوشاخه انتخاب کنید. کلاس API 6A، کلاس مواد و سطح PSL را در برابر داده های چاه واقعی تأیید کنید. سپس تأیید کنید که تأمین‌کننده توانایی ریخته‌گری، ماشین‌کاری و آزمایش برای ساخت شیر ​​را به طور مداوم دارد. با این مراحل، شیر درخت کریسمس، سر محفظه یا منیفولد تخلیه، همانطور که برای سال‌ها طراحی شده بود، عمل می‌کند.