تفاوت های کلیدی بین دریچه دروازه و شیر توپ در استخراج روغن چیست؟

دریچه ها اجزای مهمی در سیستم های استخراج روغن هستند و به عنوان مکانیسم کنترل برای جریان سیال ، تنظیم فشار و ایمنی خدمت می کنند. از جمله انواع پرکاربردترین آنها هستند دریچه های دروازه و دریچه های توپ در حالی که هر دو به اهداف اصلی مشابه خدمت می کنند ، طرح های ساختاری آنها ، مکانیسم های عملیاتی و مناسب بودن برای سناریوهای خاص تفاوت چشمگیری دارند. درک این تفاوت ها برای بهینه سازی کارآیی ، ایمنی و مقرون به صرفه بودن در عملیات میدان نفتی ضروری است.
1. طراحی ساختاری و مکانیسم کار
تمایز اساسی بین دریچه های دروازه و دریچه های توپ در ساختارهای داخلی آنها نهفته است. دریچه دروازه از یک دروازه مسطح یا گوه به شکل استفاده می کند که به صورت عمودی حرکت می کند تا مسدود شود یا جریان مایعات را فراهم کند. هنگامی که کاملاً باز است ، دروازه کاملاً به بدنه دریچه باز می گردد و یک مسیر جریان مستقیم با حداقل مقاومت ایجاد می کند. این طرح افت فشار را به حداقل می رساند و دریچه های دروازه را برای برنامه های کاربردی که نیاز به جریان بدون مانع دارند ایده آل می کند. با این حال ، حرکت خطی دروازه نیاز به چندین چرخش از دستگیره دارد و در نتیجه عملکرد کندتر انجام می شود.
در مقابل ، یک شیر توپ از یک دیسک کروی ("توپ") با یک حفره حفر شده در مرکز آن استفاده می کند. چرخش توپ 90 درجه با خط لوله متمایز می شود تا جریان یا موقعیت آن را به طور عمود برای مسدود کردن جریان فراهم کند. این عملیات چهارم ، باز کردن سریع و بسته شدن ، یک مزیت مهم در سناریوهای خاموش کردن اضطراری را امکان پذیر می کند. طراحی جمع و جور دریچه های توپ همچنین باعث می شود آنها برای سیستم هایی با محدودیت های فضایی مناسب باشند.
2. ویژگی های کنترل سیال و عملکرد
دریچه های دروازه در برنامه های با فرکانس پایین و تمام جریان برتری دارند. حرکت خطی آنها امکان کنترل دقیق بر میزان جریان را در هنگام باز شدن جزئی فراهم می کند ، اگرچه استفاده طولانی مدت در این حالت می تواند باعث فرسایش صندلی و دروازه شود. در استخراج روغن ، دریچه های دروازه غالباً در خطوط لوله ای مستقر می شوند که نیاز به کاهش فشار حداقل دارند ، مانند خطوط انتقال اصلی یا ورودی های مخزن ذخیره سازی. قابلیت آب بندی دو طرفه آنها قابلیت اطمینان در محیط های فشار قوی را تضمین می کند.
با این حال ، دریچه های توپ برای خاموش کردن سریع و مهر و موم محکم طراحی شده اند. تماس توپ با صندلی دریچه یک مهر و موم قوی ایجاد می کند و خطرات نشت را به حداقل می رساند-یک ویژگی حیاتی در رسیدگی به مایعات خطرناک یا با ارزش مانند روغن خام. علاوه بر این ، طراحی کامل پورت آنها (جایی که قطر مته با خط لوله مطابقت دارد) تلاطم را کاهش می دهد. با این وجود ، دریچه های توپ به دلیل پتانسیل کاویتاسیون و سایش ناهموار در هنگام باز شدن ، برای پرتاب کمتر موثر هستند.
3. سناریوهای کاربردی در استخراج روغن
در عملیات بالادست ، دریچه های دروازه معمولاً در چاه ها و منیفولدهای تولیدی استفاده می شود که در آن جریان پایدار و با حجم بالا مهم است. توانایی آنها برای مقاومت در برابر فشارهای شدید و دما با خواسته های فازهای حفاری و استخراج اولیه مطابقت دارد. با این حال ، حساسیت آنها به ساخت ذرات در محفظه دریچه باعث می شود که آنها برای سیستم های دوغاب یا مایعات با مواد جامد معلق ، کمتر مناسب باشند.
دریچه های توپ ، با فعال سازی سریع و فرم جمع و جور ، بر برنامه های میانی و پایین دست حاکم هستند. آنها برای عملیات پیگیری ، انزوا اضطراری و سیستم های اندازه گیری که نیاز به عملکرد مکرر دارند ، ترجیح داده می شوند. در نصب های زیرزمینی ، مواد مقاوم در برابر خوردگی و آب بندی قابل اعتماد دریچه های توپ باعث افزایش طول عمر در محیط های شور می شوند.
4. هزینه های نگهداری و عملیاتی
دریچه های دروازه به طور کلی دارای ساختار داخلی ساده تر با قطعات متحرک کمتری هستند و به کاهش هزینه های اولیه ترجمه می شوند. با این حال ، حساسیت آنها به خوردگی و سایش در دروازه و صندلی ها اغلب نیاز به نگهداری مکرر دارد. تعمیرات ممکن است نیاز به خاموش کردن سیستم کامل داشته باشد و هزینه های خرابی را افزایش دهد.
دریچه های توپ ، گرچه به دلیل ماشینکاری دقیق و مواد درجه بالا (به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ یا آلیاژ) از پیشرو تر هستند ، اما هزینه های چرخه عمر کمتری را ارائه می دهند. دوام آنها در محیط های چرخه بالا و سهولت اتوماسیون (از طریق محرک های پنوماتیک یا برقی) هزینه های عملیاتی بلند مدت را کاهش می دهد. علاوه بر این ، طرح های مدولار امکان تعویض صندلی را بدون از بین بردن کل دریچه فراهم می کنند .