Kryzys energetyczny lat 70. zakończył erę taniej ropy i zapoczątkował wyścig w poszukiwaniach ropy na morzu.Przy dwucyfrowej cenie baryłki ropy naftowej zaczynają być rozpoznawane niektóre z bardziej wyrafinowanych technik wierceń i wydobywania, nawet jeśli są droższe.Według dzisiejszych standardów wczesne platformy morskie produkowały zazwyczaj niewielkie ilości – około 10 000 baryłek dziennie (BPD).Mamy nawet ThunderHorse PDQ, moduł wiertniczy, produkcyjny i mieszkaniowy, który może wyprodukować do 250 000 baryłek ropy i 200 milionów stóp sześciennych (Mmcf) gazu dziennie.Tak duża jednostka produkcyjna, liczba zaworów ręcznych aż o 12 000 więcej, to większośćzawory kulowe.W artykule skupimy się na kilku rodzajach zaworów odcinających powszechnie stosowanych w górnych obiektach platform morskich.
Wydobycie ropy i gazu wymaga także stosowania urządzeń pomocniczych, które nie dokonują bezpośrednio przeróbki węglowodorów, a jedynie stanowią odpowiednie wsparcie dla procesu.Wyposażenie pomocnicze obejmuje system podnoszenia wody morskiej (wymiennik ciepła, wtrysk, gaszenie pożarów itp.), system dystrybucji ciepłej wody i wody chłodzącej.Niezależnie od tego, czy jest to sam proces, czy wyposażenie pomocnicze, konieczne jest zastosowanie zaworu rozdzielającego.Ich główne funkcje dzielą się na dwa typy: izolacja sprzętu i kontrola procesu (włącz-wyłącz).Poniżej przeanalizujemy sytuację odpowiednich zaworów wokół linii przesyłowych różnych popularnych płynów na morskich platformach produkcyjnych.
Masa sprzętu ma również kluczowe znaczenie w przypadku platform wiertniczych.Każdy kilogram sprzętu na platformie należy przetransportować na miejsce przez oceany i oceany oraz konserwować go przez cały cykl życia.W związku z tym na platformie najczęściej stosuje się zawory kulowe, ponieważ są kompaktowe i mają więcej funkcji.Są oczywiście bardziej wytrzymałe (płaskiezasuwy) lub lżejsze zawory (takie jak przepustnice), ale biorąc pod uwagę różne czynniki, takie jak koszt, waga, ciśnienie i temperatura, zawory kulowe są często najodpowiedniejszym wyborem.
Oczywiście,zawory kulowesą nie tylko lżejsze, ale także mają mniejsze wymiary wysokości (a często szerokości).Zawór kulowy ma również tę zaletę, że zapewnia otwór wylotowy pomiędzy dwoma gniazdami, dzięki czemu można sprawdzić obecność wewnętrznych wycieków.Ta zaleta jest przydatna w przypadku awaryjnych zaworów odcinających (ESDV), ponieważ należy często sprawdzać ich skuteczność uszczelniania.
Płyn z odwiertu naftowego to zwykle mieszanina ropy i gazu, a czasami woda.Zwykle w miarę starzenia się studni woda jest pompowana jako produkt uboczny odzyskiwania ropy.W przypadku takich mieszanin – a także innych rodzajów płynów – pierwszą rzeczą jest ustalenie, czy nie znajdują się w nich jakiekolwiek zanieczyszczenia, takie jak dwutlenek węgla, siarkowodór i cząstki stałe (piasek lub gruz korozyjny itp.).Jeśli obecne są cząstki stałe, gniazdo i kulę należy pokryć metalem, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu.Zarówno CO2 (dwutlenek węgla), jak i H2S (siarkowodór) powodują środowisko korozyjne, ogólnie określane jako korozja słodka i korozja kwasowa.Korozja słodka zazwyczaj powoduje równomierną utratę warstwy powierzchniowej elementu.Konsekwencje korozji kwasowej są bardziej niebezpieczne, co często powoduje kruchość materiału, co skutkuje awarią sprzętu.Obydwa rodzaje korozji można zwykle zahamować poprzez dobór odpowiednich materiałów i wstrzyknięcie odpowiednich inhibitorów.NACE opracowała zestaw norm specjalnie dotyczących korozji kwasowej: „MR0175 dla przemysłu naftowego i gazowego, materiały do stosowania w środowiskach zawierających siarkę przy wydobyciu ropy i gazu”.Materiały zaworów są generalnie zgodne z tą normą.Aby spełnić tę normę, materiał musi spełniać kilka wymagań, takich jak twardość, aby nadawał się do stosowania w środowisku kwaśnym.
Większość zaworów kulowych do produkcji offshore jest projektowanych zgodnie ze standardami API 6D.Firmy naftowe i gazowe często nakładają dodatkowe wymagania oprócz tej normy, zwykle nakładając dodatkowe warunki na materiały lub wymagając bardziej rygorystycznych testów.Na przykład standard S-562 wprowadzony przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Producentów Ropy i Gazu (IOGP).Dodatek standardowy zaworu kulowego S-562-API 6D został opracowany przez kilka dużych firm naftowych i gazowych w celu skonsolidowania i usprawnienia różnych wymagań, które muszą spełnić producenci.Optymistycznie obniży to koszty i skróci czas realizacji.
Woda morska pełni różnorodne role na platformach wiertniczych, w tym gaszenie pożarów, zalewanie zbiorników, wymianę ciepła, wodę przemysłową i surowiec do produkcji wody pitnej.Rurociąg transportujący wodę morską ma zwykle dużą średnicę i niskie ciśnienie - przepustnica jest bardziej odpowiednia do warunków pracy.Zawory motylkowe odpowiadają normom API 609 i można je podzielić na trzy typy: koncentryczne, podwójnie mimośrodowe i potrójne mimośrodowe.Ze względu na niższy koszt najczęściej spotykane są koncentryczne przepustnice z występami lub konstrukcjami zaciskowymi.Szerokość takich zaworów jest bardzo mała, a po zainstalowaniu na rurociągu musi być dokładnie wyrównana, w przeciwnym razie wpłynie to na działanie zaworu.Jeśli ustawienie kołnierza nie jest prawidłowe, może to utrudnić działanie zaworu, a nawet spowodować, że zawór nie będzie mógł działać.W niektórych warunkach może być konieczne zastosowanie przepustnic z podwójnym lub potrójnym mimośrodem;Koszt samego zaworu jest wyższy, ale wciąż niższy niż koszt dokładnego ustawienia podczas instalacji.
Czas publikacji: 28 czerwca 2024 r