Optimització del rendiment: el paper de les vàlvules de tall a les instal·lacions superiors de la plataforma fora del mar

La crisi energètica de la dècada de 1970 va acabar amb l’època del petroli barat i es va iniciar a la cursa per perforar el petroli fora del mar. Amb el preu d’un barril de cru en els dos dígits, es comencen a reconèixer algunes de les tècniques de perforació i recuperació més sofisticades, fins i tot si són més cares. Segons els estàndards actuals, les primeres plataformes en alta mar solen produir volums baixos, al voltant de 10.000 barrils diaris (BPD). Fins i tot tenim Thunderhorse PDQ, un mòdul de perforació, producció i viu que pot produir fins a 250.000 barrils de petroli i 200 milions de peus cúbics (MMCF) de gas al dia. Una unitat de producció tan gran, el nombre de vàlvules manuals de fins a 12.000 més, la majoria ho sónvàlvules de bola. Aquest article se centrarà en diversos tipus de vàlvules de tall que s’utilitzen habitualment a les instal·lacions superiors de les plataformes fora del mar.

La producció de petroli i gas també requereix l’ús d’equips auxiliars que no realitzen directament el processament d’hidrocarburs, sinó que només proporciona suport rellevant per al procés. L’equip auxiliar inclou el sistema d’elevació d’aigua de mar (intercanvi de calor, injecció, lluita contra incendis, etc.), sistema de distribució d’aigua de refrigeració i refrigeració. Tant si es tracta del procés en si com dels equips auxiliars, cal utilitzar la vàlvula de partició. Les seves funcions principals es divideixen en dos tipus: aïllament dels equips i control de processos (on-off). A continuació, analitzarem la situació de les vàlvules rellevants al voltant de les línies de lliurament de diversos líquids comuns a les plataformes de producció en alta mar.

El pes dels equips també és fonamental per a les plataformes fora del mar. Cada quilogram d'equips de la plataforma ha de ser transportat al lloc a través dels oceans i els oceans, i s'ha de mantenir durant tot el cicle de vida. En conseqüència, les vàlvules de boles s’utilitzen més a la plataforma perquè són compactes i tenen més funcions. Per descomptat, hi ha més robust (plavàlvules de porta) o vàlvules més lleugeres (com les vàlvules de papallona), però tenint en compte diversos factors com el cost, el pes, la pressió i la temperatura, les vàlvules de bola són sovint l’elecció més adequada.

Vàlvula de bola fixa de tres peces

Òbviament,vàlvules de bolano només són més lleugers, sinó que també tenen dimensions d’alçada menors (i sovint dimensions d’amplada). La vàlvula de bola també té l’avantatge de proporcionar un port de descàrrega entre els dos seients, de manera que es pot comprovar la presència de fuites internes. Aquest avantatge és útil per a les vàlvules de tancament d’emergència (ESDV) perquè s’ha de comprovar amb freqüència el seu rendiment de segellat.

El líquid d’un pou d’oli sol ser una barreja de petroli i gas i, de vegades, aigua. Típicament, com a vida d’un pou edats, l’aigua es bombeja com a subproducte de la recuperació d’oli. Per a aquestes barreges, i de fet per a altres tipus de líquids, el primer que cal determinar és si hi ha impureses en elles, com ara diòxid de carboni, sulfur d’hidrogen i partícules sòlides (sorra o restes corrosives, etc.). Si hi ha partícules sòlides, el seient i la bola han de ser recoberts de metall per evitar un desgast excessiu amb antelació. Tant el CO2 (diòxid de carboni) com el H2S (sulfur d’hidrogen) causen ambients corrosius, generalment coneguts com a corrosió dolça i corrosió àcida. La corrosió dolça generalment provoca una pèrdua uniforme de la capa superficial del component. Les conseqüències de la corrosió àcida són més perilloses, cosa que sovint provoca un embrit de materials, donant lloc a una fallada de l’equip. Els dos tipus de corrosió solen ser inhibits per la selecció de materials adequats i la injecció d’inhibidors rellevants. NACE ha desenvolupat un conjunt d’estàndards específicament per a la corrosió àcida: "MR0175 per a la indústria del petroli i el gas, materials per utilitzar-los en entorns que contenen sofre en producció de petroli i gas". Els materials de vàlvula generalment segueixen aquest estàndard. Per complir aquest estàndard, el material ha de complir diversos requisits, com la duresa, per ser adequat per al seu ús en entorns àcids.

Vàlvula de bola fixa de tres peces
Vàlvula de bola fixa de dues peces

La majoria de les vàlvules de boles per a la producció fora del mar estan dissenyades d’acord amb els estàndards API 6D. Les empreses de petroli i gas sovint imposen requisits addicionals a la part superior d’aquest estàndard, generalment imposant condicions addicionals als materials o requerint proves més rigoroses. Per exemple, l’estàndard S-562 introduït per l’Associació Internacional de Productors de Petroli i Gas (IOGP). El suplement estàndard de la vàlvula de bola S-562-API 6D va ser desenvolupat per diverses grans empreses de petroli i gas per consolidar i racionalitzar els diversos requisits que han de complir els fabricants. Optimista, això reduirà els costos i reduirà els temps de conducció.

L’aigua de mar compta amb una àmplia gamma de papers en plataformes de perforació, incloent -hi la lluita contra incendis, inundacions d’embassament, intercanvi de calor, aigua industrial i pinso per a aigua potable. La canalització que transporta aigua de mar sol tenir un diàmetre gran i baixa a pressió: la vàlvula de papallona és més adequada per a la condició de treball. Les vàlvules de papallona compleixen els estàndards API 609 i es poden dividir en tres tipus: concèntric, doble excèntric i triple excèntric. A causa del menor cost, les vàlvules de papallona concèntrica amb pintures o dissenys de pinça són les més habituals. La mida de l'amplada d'aquestes vàlvules és molt petita i, quan s'instal·la al pipeline, s'ha d'alinear amb precisió, en cas contrari afectarà el rendiment de la vàlvula. Si l’alineació de la brida no és correcta, pot dificultar el funcionament de la vàlvula i, fins i tot, pot fer que la vàlvula no pugui funcionar. Algunes condicions poden requerir l’ús de vàlvules de papallona de doble virus o de triple mecents; El cost de la vàlvula en si és més elevat, però encara inferior al cost d’alineació precisa durant la instal·lació.


Post Horari: 28 de juny-2024