بهینه سازی عملکرد: نقش شیرهای برش در تاسیسات فوقانی سکوی دریایی

بحران انرژی در دهه 1970 به دوران نفت ارزان پایان داد و رقابت برای حفاری نفت فراساحلی را آغاز کرد.با دو رقمی شدن قیمت هر بشکه نفت خام، برخی از تکنیک‌های پیچیده‌تر حفاری و بازیافت شروع به شناسایی می‌کنند، حتی اگر گران‌تر باشند.طبق استانداردهای امروزی، سکوهای اولیه فراساحلی معمولاً حجم پایینی تولید می کردند - حدود 10000 بشکه در روز (BPD).ما حتی ThunderHorse PDQ را داریم، یک ماژول حفاری، تولید و زندگی که می تواند تا 250000 بشکه نفت و 200 میلیون فوت مکعب (Mmcf) گاز در روز تولید کند.چنین واحد تولیدی بزرگی، تعداد شیرهای دستی به 12000 عدد بیشتر می رسد که بیشتر آنهادریچه های توپ.این مقاله بر روی انواع مختلفی از شیرهای قطع که معمولاً در تاسیسات فوقانی سکوهای دریایی استفاده می شود، تمرکز خواهد کرد.

تولید نفت و گاز همچنین مستلزم استفاده از تجهیزات کمکی است که مستقیماً فرآوری هیدروکربن ها را انجام نمی دهند، بلکه فقط پشتیبانی مربوطه را برای این فرآیند فراهم می کنند.تجهیزات کمکی شامل سیستم بالابر آب دریا (تبدیل حرارت، تزریق، اطفاء حریق و ...)، سیستم توزیع آب گرم و آب خنک کننده می باشد.چه خود فرآیند باشد و چه تجهیزات کمکی، استفاده از شیر پارتیشن ضروری است.عملکردهای اصلی آنها به دو نوع تقسیم می شود: جداسازی تجهیزات و کنترل فرآیند (روشن-خاموش).در زیر، وضعیت شیرهای مربوطه در اطراف خطوط تحویل انواع سیالات رایج در سکوهای تولید فراساحل را تحلیل خواهیم کرد.

وزن تجهیزات نیز برای سکوهای دریایی بسیار مهم است.هر کیلوگرم تجهیزات روی سکو باید از طریق اقیانوس ها و اقیانوس ها به سایت منتقل شود و باید در طول چرخه زندگی خود نگهداری شود.بر این اساس، شیرهای توپی بیشتر روی پلت فرم استفاده می شوند، زیرا فشرده هستند و عملکرد بیشتری دارند.البته استحکام بیشتری وجود دارد (تختدریچه های دروازه) یا شیرهای سبک تر (مانند شیرهای پروانه ای)، اما با در نظر گرفتن عوامل مختلفی مانند هزینه، وزن، فشار و دما، شیرهای توپی اغلب مناسب ترین انتخاب هستند.

شیر توپی ثابت ریختگی سه تکه

به طور مشخص،دریچه های توپنه تنها سبک تر هستند، بلکه دارای ابعاد ارتفاع کمتری هستند (و اغلب ابعاد عرضی).شیر توپی همچنین دارای مزیت ایجاد درگاه تخلیه بین دو صندلی است، بنابراین وجود نشتی داخلی قابل بررسی است.این مزیت برای شیرهای قطع اضطراری (ESDV) مفید است زیرا عملکرد آب بندی آنها باید مرتباً بررسی شود.

سیال چاه نفت معمولاً مخلوطی از نفت و گاز و گاهی آب است.به طور معمول، با بالا رفتن عمر چاه، آب به عنوان محصول جانبی بازیافت نفت پمپاژ می شود.برای چنین مخلوط هایی - و در واقع برای انواع دیگر سیالات - اولین چیزی که باید تعیین کرد این است که آیا ناخالصی هایی مانند دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن و ذرات جامد (ماسه یا زباله های خورنده و غیره) در آنها وجود دارد یا خیر.در صورت وجود ذرات جامد، صندلی و توپ باید با فلز پوشانده شوند تا از سایش بیش از حد جلوگیری شود.هر دو CO2 (دی اکسید کربن) و H2S (سولفید هیدروژن) باعث ایجاد محیط های خورنده می شوند که به طور کلی به خوردگی شیرین و خوردگی اسیدی گفته می شود.خوردگی شیرین به طور کلی باعث از بین رفتن یکنواخت لایه سطحی قطعه می شود.پیامدهای خوردگی اسیدی خطرناک تر است که اغلب باعث شکنندگی مواد و در نتیجه خرابی تجهیزات می شود.هر دو نوع خوردگی را معمولاً می توان با انتخاب مواد مناسب و تزریق بازدارنده های مربوطه مهار کرد.NACE مجموعه ای از استانداردها را به طور خاص برای خوردگی اسیدی ایجاد کرده است: "MR0175 برای صنعت نفت و گاز، مواد برای استفاده در محیط های حاوی گوگرد در تولید نفت و گاز."مواد شیر به طور کلی از این استاندارد پیروی می کنند.برای رعایت این استاندارد، این ماده باید چندین الزام از جمله سختی را داشته باشد تا برای استفاده در محیط های اسیدی مناسب باشد.

شیر توپی ثابت ریختگی سه تکه
شیر توپی ثابت ریختگی دو تکه

اکثر شیرهای توپی برای تولید خارج از ساحل مطابق با استانداردهای API 6D طراحی شده اند.شرکت های نفت و گاز اغلب الزامات اضافی را در بالای این استاندارد اعمال می کنند، معمولاً با اعمال شرایط اضافی بر روی مواد یا نیاز به آزمایش های دقیق تر.به عنوان مثال، استاندارد S-562 معرفی شده توسط انجمن بین المللی تولیدکنندگان نفت و گاز (IOGP).مکمل استاندارد شیر توپی S-562-API 6D توسط چندین شرکت بزرگ نفت و گاز برای تجمیع و ساده‌سازی الزامات مختلفی که تولیدکنندگان باید از آنها پیروی کنند، توسعه داده شد.به طور خوش بینانه، این امر هزینه ها را کاهش می دهد و زمان تحویل را کوتاه می کند.

آب دریا نقش های گسترده ای در سکوهای حفاری دارد، از جمله اطفاء حریق، سیل مخازن، تبادل حرارت، آب صنعتی و مواد اولیه برای آب آشامیدنی.خط لوله انتقال آب دریا معمولاً دارای قطر زیاد و فشار کم است - شیر پروانه ای برای شرایط کاری مناسب تر است.شیرهای پروانه ای با استانداردهای API 609 مطابقت دارند و می توان آنها را به سه نوع متحدالمرکز، دوگانه خارج از مرکز و سه گانه تقسیم کرد.به دلیل هزینه کمتر، شیرهای پروانه ای متحدالمرکز با طرح بند یا گیره رایج ترین هستند.اندازه عرض چنین شیرهایی بسیار کوچک است و هنگام نصب روی خط لوله، باید به طور دقیق تراز شود، در غیر این صورت بر عملکرد شیر تأثیر می گذارد.اگر تراز فلنج درست نباشد، ممکن است عملکرد سوپاپ را مختل کند و حتی ممکن است باعث شود که شیر قادر به کار نباشد.برخی شرایط ممکن است نیاز به استفاده از شیرهای پروانه ای دو برون مرکزی یا سه گانه باشد.هزینه خود شیر بالاتر است، اما همچنان کمتر از هزینه تراز دقیق در هنگام نصب است.


زمان ارسال: ژوئن-28-2024