Az olajkivonás folyamatában a folyadékvezérlő rendszer megbízhatósága közvetlenül kapcsolódik a termelés biztonságához, a környezetvédelemhez és a gazdasági előnyökhöz. Key Cut-OFF eszközként, kapuszelep Az S -t széles körben használják a kútfejű eszközökben, az olajvezetékekben, valamint a tárolási és szállítási rendszerekben szerkezeti jellemzőik miatt. A látszólag egyszerű megnyitó és záró funkció mögött azonban van egy összetett biztonsági logika.
1. A kapuszelepek szerkezeti jellemzői és biztonsági előnyei
A kapuszelepet kinyitják és bezárják, ha a kapu lemezt merőleges a folyadék irányára felemelve. Az áramlási csatorna egyenessége teljesen nyitott állapotban két alapvető biztonsági előnyt jelent:
Alacsony áramlás ellenállás kialakítása: Ha teljesen nyitva van, a kapu lemez teljesen el van választva a folyadékcsatornától, ami elkerülheti a szeleptest kopását, amelyet a turbulencia vagy a helyi nagynyomás okoz, különösen alkalmas a nagy áramlású kőolaj-csővezetékekhez.
Kétirányú tömítő képesség: A kiváló minőségű kapuszelepek (például a kemény lezárt laposkapuszelepek) továbbra is fenntarthatják az előre és a fordított tömítést a nagy nyomáskülönbségű környezetben, ami kulcsfontosságú a vízinjekciós kutak vagy a kéntartalmú olaj- és gázmezők számára, amelyek nyomásingadoztak.
A nemzetközi olajipari társaságok esetei azt mutatják, hogy a szivárgási balesetek aránya, amelyet az API 6A szabványos kapuszelepek segítségével a kútfejű eszközökben a pecsét meghibásodása okoz, 37% -kal alacsonyabb, mint a többi szelepnél.
2. A lehetséges biztonsági kockázatok és meghibásodási módok elemzése
Noha a kapuszelepeknek jelentős előnyei vannak, még mindig három tipikus biztonsági veszély áll fenn szélsőséges munkakörülmények között:
1. A méretezés és a blokkolás által okozott működési hiba
A viaszos és erősen ásványosodott nyersolaj -környezetben az aszfaltént vagy a só skálát könnyen letétbe helyezhető a kapu és a szelep ülés között. Az American Petroleum Institute (API) statisztikái azt mutatják, hogy a kapuszelep -hibák 23% -át a méretezés által okozott rendellenes növekedési és záró nyomaték növekedése okozza. 2019 -ben egy kazahsztáni olajmezőben robbantási baleset történt, mivel az elakadt kapuszelep miatt nem tudják a vészkapitást, és amelynek közvetlen gazdasági vesztesége több mint 8 millió dollár.
2.
Ha a csővezeték gyorsan le van nyomva (például a víz kalapácshatása), a hagyományos elasztikus kapu elveszítheti tömítőerejét a nyomáskülönbség megfordítása miatt. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy az ΔP ＞ 10mPa pillanatnyi nyomáskülönbség -ingadozása miatt a szokásos kapuszelepek szivárgási sebessége 40 -szer növekszik.
3. Anyagkorrózió és hidrogén ölelés kockázata
H₂S -t tartalmazó savas olaj- és gázkörnyezetben az alacsony ötvözött acélkapu szelepek hajlamosak a hidrogén -szulfid stressz -korrózió -repedésre (SSCC). A NACE MR0175 szabvány szerint a duplex rozsdamentes acélból vagy nikkel-alapú ötvözött anyagokat ilyen munkakörülményekben kell használni, ám a szervizben lévő kapuszelepek 15% -a továbbra is potenciális törési kockázatokkal rendelkezik a nem megfelelő kiválasztás miatt.
Iii. Szisztematikus kockázatmegelőzési és ellenőrzési stratégia
A kapuszelepek biztonsági teljesítményének javítása érdekében három szempontból kell felépíteni a védelmi rendszert: a tervezés kiválasztása, üzemeltetési és karbantartási, valamint a megfigyelési technológia:
1. A kiválasztás optimalizálása a munkafeltételek adaptálásához
Az ék típusú rugalmas kapuszelepeket részesítik előnyben a nagynyomású kéntartalmú olaj- és gázmezőknél, és V-alakú kapu lemezeik kompenzálhatják a hőmérsékleti deformációt;
A kaparószerkezetekkel ellátott lemezkapuszelepek ajánlottak a szilárd részecske -tápközeghez;
Az anyagok alacsony hőmérsékleti ütközési szilárdságát mélytengeri alacsony hőmérsékletű környezetben kell ellenőrizni (lásd az ASTM A370 szabványt).
2. Preventív karbantartási eljárások
Végezze el rendszeresen a szelep szár zsír befecskendezését (a MOS₂-t tartalmazó magas hőmérsékletű zsír);
A nyomatékvizsgálatokat negyedévente végezzen egy alapvető adatbázis létrehozásához a nyomatékok kinyitására és bezárására;
Ultrahangos vastagságvizsgálat (UT) a mágneses részecskék tesztelésével (MT) kombinálva a szelep test korróziójának ellenőrzésére.
Iv. Ipari trendek: A belső biztonság felé haladva
A technológiai fejlődéssel az új kapuszelep -tervek áttörik a hagyományos korlátozásokat:
Mindenhegesztett szelep testszerkezete: kiküszöböli a karima szivárgási pontjait, és alkalmas sarkvidéki permafroszt-csővezetékekhez;
Nano-bevonó technológia: Az FMC által az Egyesült Államokban kifejlesztett CR-AL-N bevont kapu háromszoros növekedést mutat a kopásállóság;
Digitális ikrek: előrejelzzük a szelep élettartamát dinamikus szimuláció révén, és optimalizálják a csereciklusokat.
Mint az olajipar "biztonsági őre", a kapuszelepek megbízhatósága közvetlenül befolyásolja a teljes gyártási lánc integritását. A tudományos kiválasztás, az aprólékos karbantartás és a technológiai innováció révén a kockázatok a legnagyobb mértékben elkerülhetők, és a passzív vészhelyzeti reagálásról az aktív védelemre való áttérés elérhető. A szén -semlegesség céljából a technológiai iteráció ezen a területen továbbra is biztonságosabb és hatékonyabb irányba vezeti az olaj- és gázipart.
