فن آوری های اصلی دریچه ها در صنعت نفت: مکانیسم ، کاربرد و توسعه دریچه های دروازه ، دریچه های پرتاب و شیرهای چک

فن آوری های اصلی دریچه ها در صنعت نفت: مکانیسم ، کاربرد و توسعه دریچه های دروازه ، دریچه های پرتاب و شیرهای چک

مقدمه: "مقاطع بحرانی" صنعت نفت

در سیستم وسیع صنعت نفت ، دریچه ها نقش بسیار مهم و در عین حال غالباً نادیده گرفته را ایفا می کنند. آنها "محاصره های بحرانی" در سیستم های خط لوله هستند ، دقیقاً کنترل جریان ، فشار ، جهت و وضعیت روشن/خاموش نفت ، گاز طبیعی و رسانه های مرتبط (مانند بخار فشار قوی ، گاز ترش ، نفت خام ، دوغاب و غیره). از کیلومترهای اکتشافی در اعماق زیرزمینی ، حفاری های دریایی در دریاهای طوفانی ، حمل و نقل خط لوله از راه دور بین قاره ای ، گرفته تا واحدهای پیچیده با فشار بالا ، پالایش فشار بالا و شیمیایی ، دریچه ها همه گیر هستند. عملکرد آنها به طور مستقیم ایمنی تولید ، کارآیی ، انطباق محیط زیست و اقتصاد کلی پروژه ها را تعیین می کند. شرایط عملیاتی سخت صنعت نفت (درجه حرارت بالا ، فشار بالا ، کرایوژنیک ، خوردگی ، فرسایش ، اشتعال پذیری ، انفجار) الزامات نزدیک تقاضا را بر روی دریچه ها تحمیل می کند و آنها را به یک دامنه واقعی از تولید تجهیزات بالا تبدیل می کند.

در میان انواع سوپاپ بیشمار ، دریچه های دروازه ، دریچه های پرتاب (از جمله دریچه های کره زمین ، دریچه های سوزن) و دریچه ها را بررسی کنید (دریچه های غیر برگشتی - NRV) هسته اصلی کنترل سیال را در صنعت نفت شکل دهید. آنها وظایف مهم مانند جداسازی فرآیندهای کلیدی ، تنظیم دقیق جریان/فشار و جلوگیری از جریان معکوس را انجام می دهند.

قسمت 1: دریچه های دروازه - جداکننده های سیستم ناهموار و قابل اعتماد

1.1 مکانیسم اصلی و تجزیه و تحلیل ساختاری عملکرد اصلی شیر دروازه دستیابی به a است کاملاً باز یا کاملاً بسته حالت در یک سیستم خط لوله ، جداسازی قابل اعتماد با نشت نزدیک صفر. مکانیسم کار آن ساده و قوی است:

• عمل افتتاح/بسته شدن: حرکت عمودی بالا به پایین ساقه دروازه (گوه یا نوع موازی) درگیر یا جدا کردن عمودی از سطح آب بندی بشر هنگامی که باز شد ، دروازه کاملاً به داخل حفره درپوش فوقانی جمع می شود و یک مسیر جریان بدون مانع با حداقل افت فشار را ارائه می دهد. با بسته شدن ، دروازه با فشار رسانه ای یا فشار محرک ، محکم به صندلی فشار می یابد و یک مهر و موم سفت و سخت به فلز (یا نرم) را تشکیل می دهد.
• اجزای ساختاری معمولی:
  • بدن: مرز حاوی فشار. طراحی مسیر جریان (پورت کامل / پورت کاهش یافته) بسیار مهم است. صنعت نفت معمولاً از طراحی کامل پورت (شناسه لوله) برای به حداقل رساندن افت فشار و مقاومت در برابر خوک استفاده می کند.
  • BONNET: مؤلفه اصلی اتصال بدن به ساقه. روشهای آب بندی متفاوت است (پیچ خورده ، مهر و موم فشار ، بازمی گردان). پشته های مهر و موم فشار ، که از فشار رسانه ای برای تقویت آب بندی در شرایط پر فشار/درجه حرارت بالا (HP/HT) استفاده می کنند ، جریان اصلی هستند.
  • دروازه/دیسک: عضو بستن اصلی. دروازه گوه جامد: ساختار ساده و قابل اعتماد ، مناسب برای رسانه تمیز HP/HT (به عنوان مثال ، جداسازی بخار اصلی). دروازه گوه انعطاف پذیر: ویژگی های شیارهایی برای جبران دما ، مناسب برای نوسانات درجه حرارت متوسط ​​(به عنوان مثال ، دریچه های چاه). دروازه دیسک دوتایی موازی: از چشمه ها یا پراکندگی ها برای مجبور کردن هر دو دیسک در برابر صندلی ها به طور همزمان استفاده می کند ، و آب بندی خوبی را با نیازهای صافی صندلی سخت تر ارائه می دهد. ایده آل برای رسانه هایی با مواد جامد خوب یا مستعد به کک (به عنوان مثال ، خطوط باقیمانده در واحدهای تقطیر خام).
  • حلقه صندلی: جفت آب بندی را با دروازه تشکیل می دهد. به طور معمول از صندلی های سخت شده قابل تعویض (به عنوان مثال ، روکش قوی) برای بهبود مقاومت در برابر فرسایش/خوردگی و عمر خدمات استفاده می کند. صورتهای آب بندی می توانند صاف ، مخروطی و غیره باشند.
  • STEM: نیروی عملیاتی را منتقل می کند. افزایش ساقه: ساقه با دروازه افزایش می یابد و در حال سقوط است ، موقعیتی که در خارج قابل مشاهده است. انتقال گشتاور کارآمد ، مناسب برای مکان های بالای زمین یا قابل مشاهده (به عنوان مثال ، دریچه های عرشه سکو). ساقه بدون افزایش: ساقه فقط می چرخد ​​، مهره در داخل با دروازه حرکت می کند ، ارتفاع ثابت است. ایده آل برای خطوط لوله محدود شده برای فضا یا دفن شده (به عنوان مثال ، دریچه های زیر آب).
  • بسته بندی STEM: منطقه مهر و موم بحرانی که از نشت رسانه در امتداد ساقه جلوگیری می کند. با استفاده از چندین حلقه گرافیت انعطاف پذیر ، مهر و موم های بلوز بهار یا مهر و موم های ترکیبی (Graphite PTFE). مهر و موم های Bellows برای HP ، سمی یا رسانه های رادیواکتیو به نشت خارجی صفر می رسند (API 624 Certified).
  • محرک: دستی (دستگیره ، گیربکس) ، پنوماتیک ، هیدرولیک ، برقی یا الکترو هیدرولیک. دریچه های HP Gate بزرگ به طور معمول از کاهش گیربکس یا محرک های هیدرولیک/الکترو هیدرولیک برای تأمین گشتاور بالا استفاده می کنند.

1.2 ملاحظات طراحی: پاسخگویی به خواسته های صنایع نفتی سخت محیط های شدید طراحی ویژه دریچه های دروازه را شکل می دهد:

• فشار بالا/دمای بالا (HP/HT) تحمل: استانداردهای API 6A/6D الزامات دقیق طراحی ، مواد و آزمایش را تعریف می کنند. محاسبه ضخامت دیواره بدن از ASME B16.34 پیروی می کند ، که توسط تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) برای یکپارچگی ساختاری تحت بارهای شدید تأیید شده است. مواد شامل فولادهای آلیاژ درجه حرارت بالا (AISI 4130 ، F22 ، F91 ، INCONEL 625) ، فولادهای ضد زنگ دوبلکس (2205 ، 2507) یا فولادهای ضد زنگ آستنیتی (316L ، 317L).
• محافظت در برابر خوردگی و فرسایش: در مواجهه با رسانه هایی مانند H₂s ، Co₂ ، Cl⁻ ، آب ترش ، نفت خام ماسه ای:
  • انتخاب مواد: NACE MR0175/ISO 15156 حاکم بر مواد مقاوم در برابر ترک خوردگی سولفید (SSC) و ترک خوردگی استرس (SCC) است. فولادهای آلیاژ بالا ، دوتایی/سوپر دوبلکس ، آلیاژهای نیکل (Hastelloy C276 ، C22 ، 625) گزینه های متداول هستند.
  • سخت شدن سطح: چهره های آب بندی صندلی و دروازه به طور گسترده ای از روکش لیزر ، قوس منتقل شده پلاسما (PTA) یا جوشکاری سوخت اکسی (OFW) استفاده می کنند تا آلیاژهای مبتنی بر کبالت (استیلیت 6 ، 21) یا نیکل مبتنی بر نیکل (اینکل 625) (ضخامت 3 میلی متر) ، به طور قابل توجهی سایش ، فرسایش و مقاومت در برابر آن را تقویت کنند.
  • روکش ها: ساقه ها غالباً از آبکاری نیکل الکترول (ENP) ، کاربید تونگستن حرارتی (WC) یا پوشش بخار فیزیکی (PVD) (CRN ، قلع) برای بهبود مقاومت در برابر سایش/خوردگی استفاده می کنند.
• طراحی ایمن آتش: API 6FA ، API 607 ​​، ISO 10497 برای حفظ آب بندی اساسی (میزان نشت کم) پس از قرار گرفتن در معرض آتش سوزی خارجی ، به دریچه ها نیاز دارد. جنبه های کلیدی:
  • پشتیبان گیری از مهر و موم نرم: جفت دروازه فلزی پس از مهر و موم های نرم (به عنوان مثال ، حلقه های صندلی) یک مهر و موم اضطراری را تشکیل می دهد.
  • بسته بندی مقاوم در برابر آتش: از بسته بندی گرافیت Intumescent استفاده می کند که در دماهای بالا برای پر کردن شکاف ها گسترش می یابد.
  • طراحی ضد استاتیک: تضمین می کند که برق استاتیک تولید شده در حین کار با خیال راحت تخلیه می شود و از احتراق جلوگیری می کند.
• استانداردهای انتشار پایین (LE): هدایت شده توسط مقررات زیست محیطی (قانون متان EPA ، Ta Luft) ، API 624 (آزمایش مهر و موم ساقه) ، API 641 (شیرهای بررسی) ، ISO 15848 (دریچه های صنعتی) کلاسهای تست انتشار فراری سخت (AH ، BH ، CH) را تعریف می کنند. LE Design بر روی سیستم های بسته بندی بهینه شده (بسته بندی بهار دیسک بهار ، گرافیت فوق العاده خاکستری) ، ماشینکاری ساقه دقیق (RA <0.4μm) ، مهر و موم های Bellows تمرکز دارد.

1.3 برنامه های معمولی صنعت نفت دریچه های دروازه برای جداسازی عالی و مقاومت در برابر جریان کم به طور گسترده در زنجیره ارزش نفت و گاز مستقر می شوند:

• اکتشاف و تولید بالادست (E&P):
  • درختان کریسمس Wellhead: دریچه های اصلی ، دریچه های بال ، دریچه های سواب. مقاومت در برابر فشار چاه شدید (15000 psi) ، سرویس ترش ، فرسایش ماسه. مواد غالباً بندهای فولادی کم آلیاژ با استحکام بالا (AISI 4130/4140) ، مطابق با API 6A PSL 3G/4 ، صندلی های استولیت-رولاید. گواهینامه API 6A PR2 لازم است.
  • دریچه های ایمنی زیرسطحی (SSSV): در داخل لوله نصب شده ، به طور خودکار چاه در مواقع اضطراری بسته شده است. کنترل هیدرولیک یا الکتریکی مانع از انفجار می شود.
• حمل و نقل و ذخیره سازی میانی:
  • دریچه های بلوک خط لوله: دریچه های بلوک اصلی ، دریچه های جداسازی ایستگاه. مته بزرگ (60 ≤ ") ، فشار بالا (کلر 600-2500). نیاز به متولد کامل ، مناسب بودن برای دفن (مستقیم یا طاق) ، کنترل از راه دور/خودکار قابل اعتماد (محرک هیدرولیک RTU) ، سازگاری عالی CP.
  • مزارع مخزن: دریچه های خاموش کننده مخزن ، دریچه های جداسازی ورودی/خروجی. باید نوسانات دما بزرگ ، خلاء بالقوه (تخلیه مخزن) را تحمل کند.
• پالایش پایین دست و پتروشیمی:
  • انزوای واحد فرآیند: راکتور داخل/خارج ، ستون داخل/خارج ، کوره داخل/خارج ، پمپ بحرانی داخل/خارج. انتخاب مواد مبتنی بر مایع فرآیند (هیدروکربن های TEMP ، اسیدهای خورنده/قلیایی ، دوغاب کاتالیزور) - به عنوان مثال ، SS ، فولاد آلیاژ ، مونل ، هاستلووی. دریچه های TEMP (> 500 درجه سانتیگراد) از آلیاژهای ویژه (347H ، 310H ، آلیاژ 800H/HT) و پشته های جوش داده شده استفاده می کنند.
  • سیستم های بخار: خطوط اصلی بخار ، جداسازی بالادست/پایین دست ایستگاه های کاهش فشار و گرمازدگی (PRD). HP (Cl. 1500-2500) ، HT (565 درجه سانتیگراد). مواد: فولادهای CR-MO (P11/P22/P91). نیاز به ارزیابی دقیق زندگی خستگی خزش دارد.

1.4 چالش و راه حل

• چسبندگی و مشکل عملیاتی: دمای زیاد یا رسانه های رسوب باعث کک ، مقیاس گذاری یا اتصال اکسید بین دروازه و صندلی می شوند. راه حل ها: ورزش منظم دریچه ، دروازه های روکش شده ضد کبوتر (به عنوان مثال ، مبتنی بر PTFE) ، طراحی دیسک دوتایی موازی ، طراحی تخلیه حفره بهینه شده (پلاگین تخلیه پایین).
• پوشیدن فرسایش: جریان با سرعت بالا (به ویژه در هنگام پرتاب) به شدت صورت های آب بندی و مسیر جریان بدن را از بین می برد. راه حل ها: طراحی مسیر جریان ساده ، مناطق بحرانی ضخیم/سخت شده (پوشش صندلی) ، استفاده از لرزش را محدود کنید.
• گسترش حرارتی دیفرانسیل: ضرایب مختلف انبساط بدنه ، صندوقچه ، دروازه در دمای زیاد می تواند باعث اتصال یا نشت شود. راه حل ها: دروازه های گوه انعطاف پذیر ، پشتیبانی از صندلی بهینه شده ، بالت مهر و موم فشار.
• نیاز گشتاور بالا: دریچه های بزرگ HP به گشتاور بسته شدن عظیمی نیاز دارند. راه حل ها: طراحی دروازه بهینه شده (زاویه گوه) ، پوشش های مهر و موم با اصطکاک کم (به عنوان مثال ، DLC) ، محرک های قدرتمند (سیلندرهای هیدرولیک ، موتورهای پر فشار).

قسمت 2: دریچه های پرتاب - کارشناسی ارشد کنترل دقیق جریان و فشار

2.1 مکانیسم اصلی و تنوع ساختاری عملکرد اصلی دریچه های لرزان است مقررات مایع سرعت و فشار در سیستم های خط لوله. آنها با تغییر منطقه مقطعی مسیر جریان یا مشخصات جریان کار می کنند و مقاومت موضعی (افت فشار) را برای اتلاف انرژی کنترل شده ایجاد می کنند.

• اقدام اصلی: عضو بسته شدن (پلاگین/سوزن/توپ) به صورت خطی یا چرخشی نسبت به صندلی حرکت می کند و به طور مداوم منطقه جریان را تغییر می دهد.
• انواع و ویژگی های اصلی ساختاری:
  • دریچه گلوب:
    • ساختار: حفره بدن کروی یا لامپ شکل. STEM MOVES PLUG (دیسک ، پلاگین ، سوزن به شکل) به صورت عمودی روی/دور از صندلی. مسیر جریان: "S" (استاندارد) یا "Y" (الگوی زاویه).
    • پرتاب: فاصله شکاف حلقوی بین پلاگین و حلقه صندلی متفاوت است. سکته مغزی در مقابل جریان: تقریبا. درصد خطی یا مساوی (وابسته به شکل پلاگین).
    • ویژگی ها: با دقت بالا (مخصوصاً جریان کم) ، خاموش شدن محکم (مهر و موم فلزی/نرم) ، افت فشار بالا ، وصل به فرسایش. مناسب برای فشار کم/متوسط ​​، رسانه های تمیز که نیاز به خاموش کردن و تنظیم (کنترل آب بخار ، هوای ابزار) دارند.
  • سوزن سوزن:
    • ساختار: پلاگین یک "سوزن" بلند و پرهیز شده است که متناسب با یک صندلی مخصوص صندلی مخروطی است.
    • پرتاب: جابجایی دقیقه دقیقاً منطقه شکاف حلقوی باریک را برای کنترل جریان فوق العاده Fine (CV بسیار کم) تغییر می دهد.
    • ویژگی ها: با دقت بسیار بالا ، دامنه جریان باریک ، به راحتی مسدود شده ، مقاومت در برابر فرسایش ضعیف. مورد استفاده برای نمونه گیری ابزار ، اندازه گیری دقیق ، نیمکت های آزمایش.
  • شیر با هدایت قفس (شیر تریم قفس):
    • ساختار: پلاگین (پیستون) به صورت عمودی در داخل قفس فلزی با دهانه های خاص (ویندوز) حرکت می کند. قفس را راهنمایی می کند و مسیر جریان و ویژگی را تعریف می کند.
    • پرتاب: سیال از طریق دهانه قفس جریان می یابد. پوشش حرکت را وصل کنید/منطقه باز را در معرض دید قرار دهید. مشخصه جریان (Lin. ، Eq ٪ ، سریع باز) تعریف شده توسط شکل/توزیع باز.
    • ویژگی ها: پلاگین متعادل (نیروی عملیاتی را کاهش می دهد) ، ضد کاوش قوی (افت فشار چند مرحله ای) ، میرایی سر و صدای خوب (هزارتوی) ، تعمیر و نگهداری قابل تعویض و آسان. ترجیح داده شده برای قطره HP ، خدمات شدید (مواد جامد ، کاویتاسیون) در پتروشیم: کنترل قطره HP ، ضد کاوی ، دریچه های کاهش نویز.
  • شیر زاویه:
    • ساختار: نوع دریچه گلوب ، ورودی/خروجی در 90 درجه.
    • ویژگی ها: تغییر جهت جریان برای صرفه جویی در فضا ، مقاومت در برابر جریان پایین تر از Globe استاندارد ، در برابر حل و فصل مواد جامد مقاومت می کند. مشترک برای ضربات دیگ بخار ، کنترل دوغاب.
  • شیر پلاگین برای تنظیم (شیر پلاگین V-Port):
    • ساختار: پلاگین مخروطی/استوانه ای با درگاه شکل (به عنوان مثال ، V-Port).
    • پرتاب: پلاگین چرخشی قرار گرفتن در معرض پورت را تغییر می دهد و به ویژگی جریان Eq ٪ رسیده است.
    • ویژگی ها: ظرفیت بالا (نزدیک کره زمین در هنگام باز) ، تنظیم خوب ، مقاوم در برابر سایش (مهر و موم فلزی) ، مناسب برای تنظیم رسانه های چسبناک ، دوغاب یا جریمه (باقیمانده ، دوغاب).
  • دریچه توپ برای تنظیم (V-Ball / شیر توپ مشخص شده):
    • ساختار: توپ با سوراخ کانتور (V-notch ، بخش).
    • پرتاب: چرخش توپ در معرض قرار گرفتن در معرض پورت. کانتور به ویژگی خاصی دست می یابد (به عنوان مثال ، Eq ٪).
    • ویژگی ها: ظرفیت بسیار بالا (در نزدیکی لوله مستقیم در هنگام باز) ، عمل برشی قوی (می تواند الیاف/دوغاب را برش دهد) ، مهر و موم قابل اعتماد (صندلی نرم) ، مناسب برای جداسازی و تنظیم ترکیبی ، سرویس جامد فیبری/نرم (خمیر ، فاضلاب ، غذا). مورد استفاده در نفت و گاز برای تنظیم دوغاب ، کنترل جریان گسترده (سوئیچینگ مزرعه مخزن).
  • تر و تمیز ضد کاوی چند مرحله ای: طرح های پیچیده جریان چند سوراخ/پیچ و خم (یکپارچه در دریچه های قفس و غیره) که یک ΔP بزرگ را به مراحل کوچکتر تقسیم می کند و از چشمک زدن/کاویتاسیون جلوگیری می کند ، از تزیینات و لوله کشی پایین دست جلوگیری می کند. ضروری برای سرویس قطره HP (HP Gas letdown ، پمپ خوراک دیگ بخار حداقل. چرخش جریان).

2.2 نیاز به تنظیم اصلی و چالش های طراحی در نفت پیچیدگی خواسته های ویژه ای را تحمیل می کند:

• کنترل افت فشار بالا: به عنوان مثال ، خفاش های چاه ، ایستگاه های کاهش فشار گاز ، دریچه های ضد جغمی کمپرسور ، کنترل فرآیند HP. چالش کلیدی: کاویتاسیون و چشمک زن:
  • کاویتاسیون: فشار محلی در زیر فشار بخار کاهش می یابد → حباب ها → بازیابی فشار پایین دست → حباب ها فروپاشی می شوند → میکرو جت ها باعث آسیب به گودال و سر و صدای زیاد می شوند.
  • چشمک زن: افت فشار زیر فشار بخار → تبخیر مداوم جزئی → جریان دو فاز فرسایش.
  • راه حل: طراحی تریم چند مرحله ای:
    • آرایه بشقاب دهانه (کشیدن ، جریان سلام): پشته های صفحات با چندین سوراخ کوچک برای ΔP مرحله ای.
    • مسیر هزارتوی: مسیرهای طولانی و پرتنش باعث افزایش اتلاف اصطکاک می شود.
    • چرخش زاویه ای راست: اتلاف انرژی از طریق چندین خم 90 درجه.
    • اتاق گرداب: اتلاف گریز از مرکز چرخش سرعت بالا.
    • هدف: ΔP بزرگ را به مراحل ای تقسیم می کند که ΔP_STAGE <ΔP_Critical (از تشکیل حباب/کنترل کنترل جلوگیری می کند).
• کنترل دقیق جریان: به عنوان مثال ، کنترل خوراک FCC ، جریان هیدروژن اصلاح کننده ، نسبت ریفلاکس ستون تقطیر/جوش ، تزریق افزودنی. نیاز دارد:
  • با قابلیت بسیار زیاد (> 50: 1): ویژگی را در محدوده جریان گسترده حفظ کنید.
  • وضوح بالا و تکرارپذیری: کنترل محرک خوب (موقعیت یاب هوشمند).
  • هیسترزیس کم: از بندهای مرده/بی ثباتی خودداری کنید.
  • راه حل: هندسه تریم را بهینه سازی کنید (طراحی سوراخ قفس ، کانتور پلاگین) ، محرک های با کارایی بالا (برقی هوشمند دیجیتالی ، موقعیت یار پنوماتیک دقیق) ، کاهش اصطکاک ساقه (بسته بندی با اصطکاک کم ، دریچه های چرخشی).
• مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی: در مواجهه با جریمه های کاتالیزور ، نفت خام شنی ، ترش (H₂s ، Co₂ ، HCL). راه حل ها:
  • سطوح سخت شده: روکش/صندلی/قفس روکش: استیل ، WC ، سرامیک اسپری (al₂o₃ ، cr₂o₃) یا WC سینتر جامد.
  • آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی: تریم: دوبلکس ، هاستلو ، مونل.
  • بهینه سازی مسیر جریان: برای کاهش ضربه ذرات از لبه های تیز/مناطق مرده خودداری کنید.
• برنامه های درجه حرارت بالا: به عنوان مثال ، بخار گرم Coker تأخیر ، شیر کشویی بازسازی کننده FCC (از نظر عملکردی شیر کنترل) ، کنترل PRDS بخار. چالش ها: قدرت/تغییر شکل مواد ، انبساط حرارتی → اتصال/نشت. راه حل ها: آلیاژهای TEMP (INCONEL 625/718 ، HAYNES 230 ، 800H) ، جبران انبساط حرارتی ، هدایت بهینه شده ، بسته بندی HT (گرافیت انعطاف پذیر).
• انتشار کم و آتش ایمن: الزامات مشابهی به عنوان دریچه های دروازه ، برای قابل اشتعال (H₂ ، LPG ، LNG) یا سموم بسیار مهم است. API 624/641/ISO 15848 به همان اندازه قابل اجرا است.

2.3 کاربردهای معمولی صنعت نفت

• بالادست:
  • شیر چوک Wellhead: ** بحرانی! ** سرعت جریان و فشار را به خوبی کنترل می کند (مانع از ایجاد آسیب ، تولید می شود). مقاومت در برابر ΔP شدید (مخزن در مقابل فشار خط لوله) ، ماسه ، سرویس ترش. کاربردهای تزیین قفس چند مرحله ای (8-12 مرحله) یا قفس مخصوص سوزن. مواد: سطوح سخت شده از فولاد آلیاژ با استحکام بالا (Stellite/WC). نیاز به سایش ، کاویتاسیون ، مقاومت SSC دارد. انواع: ثابت (دستی) ، قابل تنظیم (هیدرولیک/برقی).
  • شیرهای کنترل جداکننده تست: سطح/فشار را در جداکننده های نفت/گاز/آب تنظیم کنید.
• MIDSTREAM:
  • ایستگاه های کاهش فشار گاز: کنترل فشار ورودی ، مانیتور ، دریچه های کارگر. با خیال راحت/به طور پیوسته گاز انتقال HP را به فشار توزیع MP/LP کاهش دهید. چالش کلیدی: کاویتاسیون/سر و صدا در زیر ΔP بالا (صدها بار). مشترک: تزیین قفس چند مرحله ای/چند مرحله ای در شیرهای زاویه/الگوی مستقیم. خاموش شدن دقیق (ANSI VI) و LE (ISO 15848 AH/BH) لازم است.
  • ایستگاه های کمپرسور: ** دریچه ضد صعود: ** Lifeline کمپرسور. مستلزم پاسخ بسیار سریع (MS) ، CV بزرگ (دریچه جریان زیاد فوری) ، قابلیت اطمینان بالا. غالباً شیرهای توپ/پروانه ای محرک های با کارایی بالا (سریع باز هیدرولیک).
  • ذخیره گاز: کنترل جریان تزریق/تولید.
• پالایش پایین دست:
  • کنترل خوراک راکتور: هیدروکربن های دقیق ، H₂ ، کنترل جریان کاتالیزور (هیدروکراکینگ ، اصلاح).
  • کنترل ستون کسری: ریفلاکس سربار ، گرمایش مجدد پایین ، کنترل قرعه کشی جانبی (واحد خام ، کسری اصلی FCC).
  • کنترل کوره: جریان گاز/روغن سوخت ، جریان خوراک ، کنترل هوای احتراق/O₂ (از طریق فن دمپر/FD).
  • آب و برق: ** دریچه کنترل آب دیگ بخار ** (قطره HP ، تریم ضد صابون) ، شیر کنترل PRDS (بخار HPHT) ، جریان آب خنک کننده. دریچه های BFW از سخت شدن قفس چند مرحله ای (4-6 مرحله) استفاده می کنند.
  • واحدهای محیطی: تخلیه پمپ چرخش دوغاب FGD (مقاومت در برابر سایش/خوردگی) ، کنترل جریان/فشار فاضلاب.
  • دریچه های تخصصی:
    • شیر اسلاید FCC: کنترل گردش کاتالیزور بین راکتور/بازسازی کننده (HT ، جریمه-لید ، قطره HP ، سایش زیاد). از روکش ویژه نسوز ("مش لاک پشتی") ، آلیاژهای HT ، فعال سازی هیدرولیک استفاده می کند.
    • دریچه زاویه آب سیاه/خاکستری: دوغاب با مواد جامد (جریمه های کاتالیزور ، کک). الگوی زاویه ای ، تریم سخت شده (WC) ، طراحی ساده برای جلوگیری از گرفتگی.

2.4 اطلاعات و تشخیص دریچه های پرتاب مدرن به طور فزاینده ای باهوش هستند:

• موقعیت های هوشمند: میکروپروسسور مبتنی بر ، پشتیبانی HART/FF/PA. بازخورد/کنترل موقعیت دقیق ، تشخیص دریچه (تغییرات اصطکاک ، سایش بسته بندی ، مشکلات فشار محرک) ، تنظیم تطبیقی ​​، آزمایش پاسخ مرحله ، ورود به سیستم/ارتباط داده ها را ارائه دهید.
• نظارت بر شرط: سنسورهای یکپارچه (لرزش ، انتشار آکوستیک ، دما ، جابجایی ساقه) نظارت بر سلامت در زمان واقعی (فرسایش تریم ، شدت کاویتاسیون ، بسته بندی پیش بینی نشت) را برای نگهداری پیش بینی امکان پذیر می کند.
• دوقلوی دیجیتال: مدل مجازی مبتنی بر فیزیک و داده های عملیاتی برای شبیه سازی عملکرد ، بهینه سازی کنترل و پیش بینی زندگی.

قسمت 3: شیرها را بررسی کنید - نگهبانان جهت جریان

3.1 مکانیسم اصلی و انواع ساختاری شیرهای (دریچه های غیر برگشتی - NRV) را به طور خودکار از جریان مایعات معکوس ، محافظت از تجهیزات بالادست (پمپ ها ، کمپرسورها ، کشتی ها) و سیستم های ایمنی جلوگیری کنید. عمل فقط به انرژی جنبشی سیال و فشار دیفرانسیل متکی است. هیچ محرک خارجی نیست.

• اصل اصلی: فشار جریان به جلو دیسک را باز می کند (دیسک نوسان ، پیستون ، توپ ، ویفر). پس از توقف جریان/معکوس ، دیسک به طور خودکار از طریق گرانش ، نیروی بهار یا فشار جریان عقب بسته می شود و جریان معکوس را مسدود می کند.
• انواع و ویژگی های اصلی ساختاری:
  • شیر چک نوسان:
    • ساختار: محور دیسک (وزنی یا نه) روی یک پین لولا در بدن.
    • عملیات: بالابر جریان رو به جلو صندلی را خاموش می کند. توقف/وارونگی جاذبه نوسانات دیسک بسته شده است. افت فشار کم هنگام باز کردن (دیسک ~ موازی با جریان).
    • ویژگی ها: اندازه های ساده و بزرگ (≥DN50) ، ΔP کم ، بسته شدن آهسته (مستعد به چکش آب) ، فقط نصب افقی. مناسب برای مایعات تمیز با جریان ثابت (تخلیه پمپ).
  • سوپاپ چک کردن آسانسور / شیر پیستون:
    • ساختار: دیسک (پیستون ، پلاگین ، دیسک) به صورت عمودی در یک راهنما ، عمود بر جریان حرکت می کند. مشابه دیسک دریچه گلوب.
    • عملیات: دیسک بالابر جریان رو به جلو ؛ توقف/جاذبه واژگونی/بهار آن را می بندد. هدایت شده توسط دیسک OD/راهنمای متناسب.
    • ویژگی ها: سفر کوتاه ، بسته شدن سریعتر (نسبت به نوسان) ، آب بندی خوب (صندلی فلزی/نرم) ، نصب افقی/عمودی (جریان به سمت بالا) ، ΔP بالاتر (مسیر پر پیچ و خم) ، پاکیزگی راهنما مهم است. مناسب برای اندازه های کوچکتر (≤DN50) ، فشار بالاتر ، بسته شدن سریع (تخلیه پمپ) ، سیستم های بخار.
  • صفحه دوتایی ویفر صفحه / بررسی دو درب:
    • ساختار: دو صفحه نیم دایره ای (یا پروانه ای) متصل به لولا بهاری که به صورت مرکزی نصب شده اند ، به صورت مرکزی نصب شده اند.
    • عملیات: جریان رو به جلو صفحات را باز می کند (78-85 درجه). STOPPAGE/REVERVERAL FORCE FORCE BACKFLOW SNAPS صفحات بسته بسته.
    • ویژگی ها: جمع و جور/نور (اندازه های بزرگ) ، بسته شدن بسیار سریع (کاهش چکش آب) ، ΔP کم ، به کمک بهار (موقعیت غیر حساس) ، ظرفیت جریان خوب. به طور گسترده ای برای محافظت از تخلیه پمپ/کمپرسور در سراسر O&G استفاده می شود. جایگزینی کلید برای دریچه های نوسان/آسانسور.
  • شیر چک توپ:
    • ساختار: عضو بسته شدن یک توپ جامد (با روکش فلزی/الاستومر) است ، صندلی مخروطی است.
    • عملیات: جریان رو به جلو توپ را بالا می برد. توقف/جاذبه واژگونی/قطره های بهار روی صندلی.
    • ویژگی ها: آب بندی بسیار ساده و قابل اعتماد (صندلی نرم) ، ΔP بالا ، چاه مواد جامد/چسبناک (چرخش توپ) ، نصب عمودی مورد نیاز (جریان به سمت بالا). خطوط کوچک رایج ، تخلیه پمپ دوغاب ، تزریق شیمیایی.
  • Tilting Disc Check Valve / Nozzle Check / بررسی جریان محوری:
    • ساختار: دیسک شیب دار (یا نازل شکل) با ضد وزن/بهار ، بر روی شافت مرکزی نصب شده است.
    • عملیات: جریان رو به جلو دیسک را با حداقل انحراف (15-20 درجه) باز می کند. توقف/معکوس ضد وزن/فشار پشتی بهار دیسک بسته (سرعت میلی ثانیه).
    • ویژگی ها: ΔP بسیار کم (نزدیک لوله مستقیم) ، بسته شدن فوق العاده سریع (بهترین پیشگیری از چکش آب) ، ساده ، بهار به کمک بهار (موقعیت انعطاف پذیر) ، ایده آل برای سرعت بالا (پریمان/رسانه های کمپرسور) ، نگهداری آسان. انتخاب برتر برای کاهش چکش آب و ΔP فوق العاده کم.
  • متوقف کردن شیر چک: خاموش کردن دستی (مانند شیر گلوب) را با عملکرد چک خودکار ترکیب می کند. ساقه می تواند دیسک را به زور ببندد یا در هنگام بالا بردن حرکت آزاد اجازه دهد. در جایی که به جداسازی اضافی مورد نیاز است استفاده می شود (به عنوان مثال ، خروجی پمپ خوراک دیگ بخار).

3.2 چالش های کلیدی نفتی: چکش آب و آب بندی مسائل اصلی برای شیرهای چک:

• چکش آب / حفاظت از افزایش:
  • علت: توقف جریان پمپ/کمپرسور → متوقف کردن جریان رو به جلو → بی تحرک مایع پایین دست باعث ایجاد فشار/خلاء کم می شود → مایعات کاهش می یابد ، متوقف می شود ، معکوس می شود → اسلایدها را به دیسک بسته/بسته → موج افزایش فشار مخرب.
  • نقش شیر را بررسی کنید: سرعت بسته شدن مهم است بسته شدن سریعتر - حرکت جریان معکوس کمتر → اوج فشار افزایش پایین.
  • راه حل: دریچه های آهسته بسته (نوسان) خطر بالا. صنعت نفت ترجیح می دهد:
    • شیرهای چک سریع بسته بندی: ** صفحه دوگانه ** (چشمه های قدرتمند) ، کج کردن دیسک/محوری (دینامیک سیال بهینه شده ضد وزن/بهار) بسته شدن میلی ثانیه ، اصلی برای محافظت از سفر پمپ (API 6D توصیه می شود).
    • لوازم جانبی: نصب کردن داشپوت یا دمپر هیدرولیک در خروجی دریچه استاندارد (به عنوان مثال ، نوسان) برای به تأخیر انداختن بسته شدن نهایی (10-15 درجه سفر) ، کاهش سرعت ضربه دیسک و اوج افزایش (قربانی کردن سرعت).
    • طراحی سیستم: مخازن افزایش ، دریچه های امداد ، پمپ نرم VFD متوقف می شود.
• قابلیت اطمینان آب بندی:
  • چالش ها: سایش ضربه مکرر ، سایش جامد ، رسوب ، خوردگی ، ΔP کم (نیروی آب بندی کافی) باعث نشت داخلی (نشت جریان معکوس) می شود.
  • راه حل ها:
    • طراحی مهر و موم: مهر و موم های فلزی (سخت ، دقیق و دقیق) برای HPHT ؛ مهر و موم های انعطاف پذیر (حلقه O نصب شده ، PTFE ، گرافیت) برای سفتی کم ΔP.
    • بسته شدن کمک: بارگذاری بهار (صفحه دوگانه ، آسانسور ، دیسک شیب) از بسته شدن/آب بندی قابل اعتماد در جریان/فشار کم و جریان عمودی اطمینان می دهد.
    • مواد/سخت شدن: چهره های دیسک/مهر و موم شده با استولیت ، WC یا سرامیک اسپری شده است.
  • استانداردها: API 598 ، API 6D ، API 6A تست های سخت صندلی (فشار کم ، فشار زیاد). API 6D کلاسهای آب بندی خاص را تعریف می کند (به عنوان مثال ، آب بندی دو طرفه).
• رسانه های جامد: ذرات باعث چسبیدن (جلوگیری از بسته شدن) یا سایش مهر و موم می شوند. راه حل ها: چک های توپ (چسبیدن کمتر) ، صفحه دوتایی (نیروهای بهاری نزدیک) ، چک های آسانسور (راهنما از مهر و موم محافظت می کند) ، تراکم مخصوص به سختی.
• HPHT: همانطور که با دریچه های دروازه/پرتاب ، انتخاب مواد (آلیاژهای HT) ، طراحی ساختاری (FEA) ، ایمنی آتش سوزی (API 6FA) بسیار مهم است.

3.3 کاربردهای معمولی صنعت نفت شیرهای بررسی شده موانع ایمنی همه جا در برابر جریان معکوس هستند:

• تخلیه پمپ: ** مهمترین کاربرد! ** از پمپ آسیب رسان به جریان از طریق چرخش معکوس در هنگام خاموش شدن جلوگیری می کند. بسته شدن سریع ضروری (صفحه دوگانه ، دیسک شیب ترجیح داده می شود). دریچه های صفحه دوگانه دارای گواهینامه API 6D مشترک برای پمپ های فرآیند.
• تخلیه کمپرسور: از روتور آسیب رسان به جریان گاز جلوگیری می کند. نیاز به بسته شدن سریع ، تحمل HP ، نشت کم دارد. شیرهای دیسک کج شده برای کمپرسورهای بزرگ گریز از مرکز.
• تجهیزات موازی: از جریان تجهیزات به حالت آماده به کار جلوگیری می کند (پمپ ها ، کمپرسورها).
• فروشگاه های کشتی: فشار کشتی را حفظ می کند ، از جریان عقب جلوگیری می کند (جداکننده ها ، فروشگاه های مخزن).
• تخلیه پمپ خوراک دیگ بخار: سرویس HPHT. اغلب از چک های آسانسور یا چک های نوسان با داشپوت (و چک های توقف) استفاده می کند.
• خطوط لوله زیرزمینی: از جریان برگشتی ناشی از گرانش/ESD جلوگیری می کند. به قابلیت اطمینان بالا ، مقاومت در برابر خوردگی ، انعطاف پذیری جهت (صفحه دوگانه ، توپ مشترک) نیاز دارد.
• چاههای تزریق (آب/گاز): از جریان برگشتی مایعات مخزن جلوگیری می کند.
• سیستم های تسکین فشار: اگر شیر جداسازی بالادست به اشتباه بسته شود ، شیر ایمنی فشار (PSV) را در دسترس می گذارد (از شیرهای چک با درگاه های داستان یا بای پس مخصوص استفاده می کند).

قسمت چهارم: روند توسعه و چشم انداز آینده

فن آوری های دریچه اصلی در صنعت نفت به طور مداوم به سمت عملکرد ، هوش و پایداری بالاتر تکامل می یابد:

1. پیشرفت های علوم مادی:

• آلیاژهای پیشرفته: استفاده گسترده تر از Super Duplex (Zeron 100 ، 2507) ، آلیاژ HT مبتنی بر NI (INCONEL 718 ، 725 ، Haynes 282) ، تیتانیوم برای خوردگی شدید ، HPHT ، سرویس کرایوژنیک Deepwater. تولید افزودنی (چاپ سه بعدی) هندسه های پیچیده تر و تمیز (قفس های چند مرحله ای بهینه شده) را با استفاده از آلیاژهای پیشرفته از طریق ریخته گری دشوار می کند.
• نوآوری های مهندسی سطح:
  • پوشش های فوق العاده سخت: CVD/PVD کربن مانند الماس (DLC) ، نیترید بور مکعب (CBN) مقاومت شدید/سایش را ارائه می دهد.
  • پوشش های نانوکامپوزیت: ترکیب عناصر (Tialn MOS2 ، DLC WC) برای سختی/سختی متعادل/مقاومت در برابر اصطکاک/خوردگی کم.
  • پوشش های درجه بندی شده عملکردی: گرادیان ترکیب باعث افزایش استحکام پیوند و خصوصیات سطح می شود.
  • پوشش های محیطی شدید: مقاوم در برابر اکسیداسیون (مکری) ، مقاوم در برابر فرسایش فلز مذاب برای FCC و غیره
• مواد سرامیکی: افزایش استفاده از سرامیک های مهندسی شده (ZTA ، SIC) برای قطعات سایش (توپ ، صندلی ، دیسک) ، به ویژه در کاربردهای حساس به خلوص (Semicon ، Pharma) یا SEAR EXTREME.

2. تعمیق اطلاعات و دیجیتالی شدن:

• موقعیت یابی هوشمند و محرک ها: در حال تکامل به سمت ارتباطات چند منظوره ، با دقت بالا ، با قابلیت اطمینان بالا و قوی. ادغام سنسورهای بیشتر (گشتاور ، کرنش ، شتاب ، آکوستیک) ، محاسبات لبه برای تشخیص محلی پیشرفته (کمیت فرسایش تریم ، بسته بندی سلامت ، حفظ پیش بینی پیش بینی).
• ادغام IIOT: دریچه ها به عنوان گره های هوشمند در سیستم عامل های IoT Plant (Ososoft PI ، Aveva ، PhD Honeywell) ، پخش وضعیت در زمان واقعی ، عملکرد ، تشخیص.
• AI و Big Data Analytics: الگوریتم های ML داده های وسیع دریچه را برای پیش بینی خرابی ، بهینه سازی نگهداری ، شناسایی ناهنجاری ها (کاویتاسیون قریب الوقوع) ، کنترل خودکار تنظیم می کنند. دوقلوهای دیجیتال فیزیک دریچه (جریان ، استرس ، سایش) را با دقت بیشتری شبیه سازی می کنند.
• فن آوری های بی سیم: WirelessHart ، Lorawan سیم کشی فیلد را ساده می کند ، مانیتورینگ در مناطق از راه دور (سایت های چاه ، ایستگاه های دریچه خط لوله) را فعال می کند.

3. پیگیری عملکرد و قابلیت اطمینان شدید:

• انتشار فوق العاده کم: پیشرفت مداوم به سمت ISO 15848 بالاترین کلاس (AH/BH). تمرکز: مهر و موم های رمان (گرافیت فلزی فلزی) ، ماشینکاری فوق العاده دقیق (نانو-فیله) ، مواد/طرح های بسته بندی پیشرفته (چند مرحله ای بهار).
• زندگی فوق العاده طولانی و بدون نگهداری: تغییر هدف از "مبتنی بر زمان" به "شرط مبتنی بر شرط" یا حتی "طراحی بدون زندگی". متکی به مواد انقلابی/فناوری سطح ، طراحی بهینه شده (کاهش نقاط سایش) ، درک دقیق حالت های بار و حالت های خرابی است.
• راه حل های خدمات شدید: طراحی اختصاصی/تکنیک تأیید برای آب فوق العاده عمیق (> 3000 متر) ، Ultra-HT (> 700 درجه سانتیگراد) ، Ultra-HP (> 25000 psi) ، تابش قوی ، مایعات فوق بحرانی ، مدیریت یکپارچگی مبتنی بر ریسک (RBI).

4. انتقال سبز و پایداری:

• کاهش مصرف انرژی:
  • مسیرهای بهینه شده جریان: شبیه سازی CFD به طور مداوم طرح های جریان بدن/تر و تمیز را بهبود می بخشد و باعث کاهش تلاطم/ΔP → انرژی پمپاژ/فشرده سازی پایین می شود. به عنوان مثال ، انتقال صندلی سوپاپ دروازه ، مسیرهای چند مرحله ای دریچه دریچه را بهینه کنید ، پروفایل دیسک دریچه را بررسی کنید.
  • طراحی کم مسافر: انرژی عملکرد شیر را کاهش دهید. به عنوان مثال ، بسته بندی کم اصطکاک (کامپوزیت های PTFE-Graphite) ، زاویه های گوه بهینه شده/دیسک های موازی ، دریچه های چرخشی جایگزین ساقه های در حال افزایش ، یاتاقان های با کارایی بالا.
  • مقررات هوشمند: موقعیت سازان هوشمند بهینه سازی فرآیند (APC) → دریچه ها در نقاط کارآمدتر عمل می کنند و از از دست دادن زباله های غیر ضروری جلوگیری می کنند.
• کاهش انتشار متان: انتشار گازهای گلخانه ای (متان) یک تمرکز اصلی GHG است. Valve Le Tech در حال تحول:
  • نوآوری های مهر و موم: استفاده از مهر و موم های گسترده تر (ساقه) ، طرح های چند منظوره (ثانویه اولیه) ، مواد با کارایی بالا (گرافیت فوق العاده ، مهر و موم های پلیمر پیشرفته).
  • ساخت دقیق: ماشینکاری فوق العاده بلند (ساقه RA <0.2μm) ، تحمل دقیق مونتاژ ، مونتاژ خودکار → قوام.
  • نظارت و تعمیر: سنسورهای میکرو نشت یکپارچه (طیف سنجی لیزر ، اولتراسونیک) سیستم عامل های پیش بینی کننده → هشدار نشت زودرس/ترمیم دقیق.
• زندگی گسترده و حفظ:
  • طراحی مدولار: قطعات کلیدی (صندلی ها ، قفس ها ، دیسک ها ، مهر و موم ها) به راحتی قابل تعویض هستند → ردپای تعویض شیر کامل/خرابی را کاهش دهید (به عنوان مثال ، صندلی های دروازه API 6D اغلب به صورت خطی قابل تعویض هستند).
  • بازسازی و بازسازی: Systems Reman Valve Strong → تعمیر/به روزرسانی/مجدداً تأیید قطعات اصلی (بدن ، Bonnet) در هر API/ISO → چرخه عمر را گسترش دهید.
  • مواد اکو: در حال کاوش گریس های مبتنی بر بیو ، بسته بندی های تجزیه پذیر → ردپای محیط زیست را کاهش دهید. 5. سازگار با انرژی های جدید و رسانه های متنوع:
• دریچه های هیدروژن: اقتصاد هیدروژن چالش های جدیدی را ایجاد می کند:
  • آغوش هیدروژن (او): اتمهای H به شبکه فلزی نفوذ می کنند → از دست دادن شدید چقرمگی. به مواد مقاوم در برابر HE (نمرات خاص AISI 316L/317L ، دوبلکس 2507 ، INCONEL 625/718 - در هر NACE MR0175/ISO 21457 ضمیمه H) ، عملیات حرارتی بهینه ، کنترل سخت سخت.
  • نفوذ/نشت فوق العاده کم: مولکول H₂ کوچک → نفوذپذیری بالا. نیاز به طرح های سخت تر LE (فراتر از ISO 15848 AH) ، لپه دقیق فلز به فلز ، تشخیص نشت خاص H₂.
  • فشار بالا: ایستگاه های پر کردن ، خطوط لوله → HP تحمل (70-100 مگاپیکاپ آمیز) → تمرکز مواد تمرکز ، مهر و موم ها ، عمر خستگی.
  • کرایوژنیک (مایع H₂): دریچه ها به تحمل شدید سرماخوردگی (-253 درجه سانتیگراد) احتیاج دارند.
• دریچه های CCU (ضبط کربن ، استفاده و ذخیره سازی):
  • CO₂ و ناخالصی های بالا: رسیدگی به جریان های با خلوص بالا یا نجس (H₂s ، Soₓ ، Noₓ ، O₂ ، رطوبت) → خوردگی (خوردگی اسید کربنیک/اسید در صورت مرطوب) و چالش های کلیدی فرسایش. انتخاب مواد (فوق العاده دوبلکس ، آلیاژهای نیکل ، آستر) و سخت شدن بحرانی.
  • Co₂ Supercitical (SCO₂): خواص منحصر به فرد (چگالی مایع مانند ، ویسکوزیته مانند گاز) نیاز به ملاحظات جدید طراحی دریچه (آب بندی ، انبساط حرارتی ، فرسایش).
  • فشار بالا و تزریق: سرهای تزریق و خطوط لوله → سرویس HP → استانداردهای مهر و موم/ایمنی دقیق.
• سوخت های زیستی و سوخت های مصنوعی: دست زدن به رسانه ها با الکل ، استرها ، اسیدهای آلی → به سازگاری بالاتری ، مقاومت تورم ، ثبات طولانی مدت برای مهر و موم های غیر فلزی نیاز دارد (EPDM ، FKM ، FFKM).

5. تولید و صدور گواهینامه پیشرفته:

• تولید افزودنی (AM):
  • هندسه های پیچیده: تولید مسیرهای پیچیده جریان داخلی (تریم هزارتوی چند مرحله ای بهینه شده) ، ساختارهای بهینه شده توپولوژی سبک ، کانال های خنک کننده یکپارچه (دریچه های HT) از طریق ریخته گری/جعل غیرممکن است.
  • مواد با کارایی بالا: چاپ مستقیم آلیاژهای نیکل ، آلیاژهای TI → ضایعات را کاهش داده ، عملکرد را تقویت می کنند.
  • قطعات یدکی سریع: در صورت تقاضا ، تولید موضعی از ترامپ بحرانی → زنجیره تأمین/خرابی را کوتاه کنید (به عنوان مثال ، قطعات یدکی سکوهای خارج از کشور). چالش ها: قوام بخشی ، روشهای NDT ، صدور گواهینامه صنعت (API 20S).
• ماشینکاری دقیق و بازرسی:
  • ماشینکاری فوق العاده دقیق: مراکز ماشینکاری 5 محور ، چرخ های با دقت بالا ، تحمل های هندسی/سطح سطح مهر و موم بحرانی را تضمین می کنند.
  • تولید خودکار و هوشمند: مونتاژ روباتیک ، بازرسی بینایی ، QC آنلاین → افزایش کارآیی/قوام.
  • پیشرفته NDT: استفاده گسترده تر از آزمایش اولتراسونیک آرایه ای (PAUT) ، رادیوگرافی دیجیتال (DR/CR) ، CT صنعتی ، PT/MT خودکار - از تشخیص کیفیت/نقص داخلی اطمینان حاصل کنید.
• استانداردهای صدور گواهینامه و در حال تحول:
  • تکامل استانداردهای API: API 6A (Wellhead) ، API 6D (خط لوله) ، API 600 (دروازه فولادی) ، API 602 (دروازه جمع و جور) ، API 623 (گلوب فولادی) ، API 624/641 (آزمایش LE) به طور مداوم برای مواد جدید/طرح ها/الزامات تست (تست چرخه ، تست سختگیر سخت تر) به روز می شود.
  • جهانی سازی استاندارد ISO: ISO 14313 (خط لوله ، Equiv. API 6D) ، ISO 17292 (دریچه های توپ پتروشیمی) ، ISO 10434 (دروازه فولادی Bonnet Bonnet) ، ISO 15848 (انتشار فراری) تأثیر می گذارد.
  • محکم کردن استانداردهای ایمنی آتش سوزی: API 6FA ، API 607 ​​(نوبت چهارم با نشستن) ، ISO 10497 شبیه سازی سناریوهای آتش واقع گرایانه تر.
  • گواهینامه خدمات ویژه: SIL (سطح یکپارچگی ایمنی) برای دریچه های SIS (دریچه های ESD) ، Norsok M-630 (قفسه نروژی) ، ASME III

دریچه های دروازه ، دریچه های پرتاب و دریچه های چک ، به عنوان سنگ بنای سیستم کنترل سیال در صنعت نفت ، شاهد بوده اند که فن آوری های اصلی آنها بسیار فراتر از قابلیت های روشن/خاموش است. آنها تجهیزات دقیق هستند که عملکرد ایمن ، کارآمد و سازگار با محیط زیست تولید انرژی ، حمل و نقل و پردازش را در شرایط شدید تضمین می کنند: درجه حرارت بالا ، فشار بالا ، خوردگی ، فرسایش ، دمای کرایوژنیک و اشتعال/انفجار.

از دیدگاه مکانیکی:

• دریچه های دروازه ، با تکیه بر جفت مهر و موم نگهدارنده دروازه آنها ، جداسازی نشت نزدیک صفر را فراهم می کند و به عنوان "دروازه آهن" برای ایمنی فرآیند خدمت می کند.
• دریچه های پرتاب کننده ، از طریق طرح های تریم مبتکرانه (هدایت قفس ، ضد انحراف چند مرحله ای) ، به کنترل دقیق بر جریان و فشار دست می یابند و به عنوان "کلاه ایمنی دقیق" برای بهینه سازی فرآیند عمل می کنند.
• دریچه ها را بررسی کنید ، با استفاده از پویایی خود سیال و طرح های پیشرفته مکانیکی (بهار ، بسته شدن سریع) ، جهت گیری با وفاداری ، به عنوان "Sentinels اتوماتیک" در برابر آسیب جریان معکوس عمل می کند.

در مواجهه با آینده ، روند توسعه فن آوری دریچه صنعت نفت مشخص است:

1. انقلاب مهندسی مواد و سطح: آلیاژهای با کارایی بالاتر ، سرامیک ها و روکش ها شیرهای با تحمل محیطی قوی تر و طول عمر طولانی تر را وقف می کنند.
2. هوش عمیق و دیجیتال سازی: دریچه های هوشمند در IoT صنعتی به گره های مهمی تبدیل می شوند ، آگاهی از شرایط ، خود تشخیص ، نگهداری پیش بینی کننده و کنترل بهینه سازی از راه دور ، به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان عملیاتی و کارآیی را افزایش می دهد.
3. پیگیری عملکرد شدید: پیشرفت های مداوم در انتشار گازهای گلخانه ای فوق العاده ، زندگی فوق العاده طولانی/بدون تعمیر و نگهداری و مقابله با شرایط شدید (آب فوق العاده عمیق ، Ultra-HPHT ، انرژی هیدروژن) مرزهای فناوری را تحت فشار قرار می دهد.
4. انتقال سبز و کم کربن: کاهش قابل توجهی از ردپای کربن چرخه عمر دریچه و خطر محیطی از طریق کاهش مصرف انرژی ، از بین بردن انتشار فراری ، توسعه تولید مجدد و اتخاذ محیط زیست.
5. سازگاری با تنوع انرژی: توسعه راه حل های اختصاصی دریچه برای مزارع در حال ظهور مانند انرژی هیدروژن ، CCU و سوخت های زیستی ، حمایت از انتقال ساختار انرژی.
6. توانمندسازی از طریق تولید پیشرفته: تولید افزودنی ، ماشینکاری دقیق و بازرسی هوشمند ، طراحی و تولید شیر را تغییر شکل داده و باعث افزایش کیفیت و پاسخگویی می شود.

با تکامل چشم انداز جهانی انرژی و پیشرفت موج 4.0 صنعت ، دریچه های صنعت نفت همچنان در حال تحول خواهند بود. آنها از "اجزای لوله کشی" منفعل به "واحدهای مدیریت هوشمند سیال" فعال تبدیل می شوند ، و از ایمنی و کارآیی زیرساخت های انرژی موجود ضمن توانمندسازی همزمان توانمندسازی ساخت سیستم های انرژی جدید ، محافظت می کنند. آنها همچنان به محافظت از زندگی انرژی که تمدن صنعتی مدرن به آن بستگی دارد ، ادامه خواهند داد. هر پیشرفت در فناوری اصلی آنها انگیزه جدیدی را به توسعه پایدار بخش انرژی تزریق می کند. $