دریچه S به عنوان ستون فقرات کنترل جریان در سیستم های استخراج نفت ، که در آن قابلیت اطمینان به طور مستقیم بر ایمنی عملیاتی و سودآوری تأثیر می گذارد. با هزینه های خرابی جهانی میدان نفتی به طور متوسط سالانه 38 میلیون دلار ، انتخاب شیر دروازه سمت راست نیاز به ارزیابی سیستماتیک از پارامترهای فنی دارد.
1. کلاس فشار و مقاومت دما
سیستم های استخراج روغن تحت دیفرانسیل فشار شدید (حداکثر 15000 psi در چاه های عمیق) و نوسانات دما (-50 درجه سانتیگراد تا 450 درجه سانتیگراد) کار می کنند. دریچه های دروازه برای مهار فشار باید مطابق با استانداردهای API 600/6D باشند.
انتخاب مواد: برای سرویس ترش با فشار بالا (محیط های H2S) ، بدنهای فولادی ASTM A105 یا F22 Forged ASTM A105 یا F22 از چدن بهتر است.
انبساط حرارتی: ضرایب انبساط حرارتی را برای مواد صندلی (به عنوان مثال ، Inconel در مقابل Stellite) تأیید کنید تا از نشت تحت دوچرخه سواری حرارتی جلوگیری کنید.
2. مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری مواد
اجزای خورنده نفت خام (H2S ، CO2 ، کلریدها) به متالورژی پیشرفته نیاز دارند.
بدن و تریم: مونل ، هاستلووی C-276 یا فولاد ضد زنگ فوق العاده دوتایی مقاومت در برابر ترک خوردگی سولفید (انطباق NACE MR0175).
مواد مهر و موم: الاستومرهای PTFE یا KALREZ در شرایط اسیدی از NBR بهتر عمل می کنند ، در حالی که صندلی های فلزی به فلز دارای جریان ساینده هستند.
3. دینامیک جریان و بهینه سازی افت فشار
ضریب جریان شیر (CV) بر راندمان سیستم تأثیر می گذارد.
طراحی کامل: تلاطم در خطوط لوله را که مایعات نفت خام یا ماسه ای را حمل می کنند ، کاهش می دهد.
هندسه گوه: انعطاف پذیر در مقابل گوه های جامد-طرح های انعطاف پذیر برای سایش صندلی جبران می شوند اما ممکن است تحت جریان ذرات بالا تغییر شکل دهند.
4. روش فعال سازی و خواسته های عملیاتی
عملکرد دریچه باید با الزامات خاص سایت مطابقت داشته باشد:
فعال سازی دستی: مقرون به صرفه برای چاههای ساحلی از راه دور با تنظیمات نادر.
سیستم های خودکار: محرک های برقی/پنوماتیک کنترل دقیق را در سیستم عامل های دریایی یا امکانات بدون سرنشین امکان پذیر می کنند.
انطباق خاموش اضطراری (ESD): مکانیسم های امن (API 6A) را برای سناریوهای ایمنی بحرانی تأیید کنید.
5. کلاس یکپارچگی و نشت آب بندی
استانداردهای نشت API 598 ردیف عملکرد را تعریف می کند:
کلاس VI (صندلی های نرم): مهر و موم های محکم حباب برای کنترل انتشار فراری (ISO 15848-1).
کلاس IV (صندلی های فلزی): مناسب برای برنامه های درجه حرارت بالا اما حداقل نشت را مجاز می کند. نکته PRO: مهر و موم های ساقه دوگانه در حال گسترش از نشت غده در تاسیسات زیرزمینی جلوگیری می کند.
6. هزینه های چرخه عمر و دسترسی به نگهداری
هزینه اولیه تنها 15 ٪ از کل مالکیت (TCO) را تشکیل می دهد. اولویت بندی:
سهولت تعمیر و نگهداری: طرح های تقسیم شده اجازه تعمیرات درجا را بدون جداسازی خط لوله امکان پذیر می کنند.
در دسترس بودن قطعات یدکی: کیت های تر و تمیز استاندارد باعث کاهش خرابی در مکان های از راه دور می شوند.
تجزیه و تحلیل MTBF: دریچه هایی با دوام چرخه 100000 (در هر آزمایش 6D API) فرکانس جایگزینی را به حداقل می رساند .
