Làm thế nào để van cổng API 6A xử lý điều khiển dòng áp suất cao?- Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD

Van cổng Phù hợp với đặc điểm kỹ thuật API 6A là các thành phần cơ bản trong các hệ thống tích hợp cao, áp suất cao, đặc biệt là trong môi trường giếng khai thác dầu khí và cây thông Noel. Chức năng chính của chúng là sự cô lập đáng tin cậy - cung cấp một con dấu tích cực để dừng hoàn toàn dòng chảy dưới áp lực cực độ, thay vì điều chỉnh dòng chảy liên tục. Hiểu các nguyên tắc thiết kế và hoạt động đằng sau các van cổng API 6A cho thấy cách chúng xử lý hiệu quả các nhiệm vụ kiểm soát dòng áp suất cao quan trọng này.

1. Thiết kế & xây dựng mạnh mẽ: Nền tảng của sự liêm chính

Nhiệm vụ API 6A: Viện Dầu khí Mỹ này đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về thiết kế, vật liệu, sản xuất, thử nghiệm và tài liệu cho các thiết bị đầu tư và cây thông Noel. Các van được chứng nhận cho API 6A (cụ thể đối với các thành phần có chứa áp lực) được thiết kế cho các điều kiện dịch vụ nghiêm trọng, bao gồm áp lực thường vượt quá 10.000 psi (689 bar) và tiếp xúc với chất lỏng giếng rửa ăn được ăn mòn (H₂S, Co₂) và các hạt mài mòn.
Cơ thể nặng & nắp ca-pô: Các van cổng API 6A có các thân và nắp ca-pô mạnh mẽ, thường được rèn từ thép hợp kim cường độ cao (ví dụ: F22, F316, F6A). Độ dày thành và thiết kế kết cấu được tính toán để chịu được áp lực làm việc tối đa và áp lực tiềm năng tăng lên mà không bị biến dạng.
Ranh giới có chứa áp lực: Thiết kế đảm bảo rằng tất cả các bộ phận có chứa áp suất-cơ thể, nắp ca-pô, kết nối cuối (mặt bích hoặc trung tâm), con dấu gốc và chính cổng-tạo thành một ranh giới kết dính, có độ tích hợp cao có khả năng chứa tải áp suất bên trong.

2. Cơ chế cổng: đạt được sự ngắt tích cực

Thiết kế nêm rắn: Hầu hết các van cổng API 6A sử dụng một cái nêm rắn. Cổng một mảnh này di chuyển vuông góc với đường dẫn dòng chảy. Khi được hạ xuống hoàn toàn vào vị trí đóng, nó ngồi chắc chắn so với hai vòng ghế phù hợp được lắp đặt trong thân van.
Vòng ngồi: Các thành phần quan trọng này thường được làm từ các hợp kim cứng (ví dụ: sao 6) hoặc vật liệu chống ăn mòn. Gia công chính xác của các mặt cổng và vòng ghế đảm bảo một con dấu kim loại chặt chẽ đến kim loại khi đóng hoàn toàn. Con dấu này rất cần thiết để ngăn ngừa rò rỉ dưới sự khác biệt áp suất cao.
Thiết kế ghế song song: Một số thiết kế sử dụng ghế song song, nơi hai phân đoạn cổng bị buộc ra ngoài các vòng ghế. Trong khi cung cấp các lợi thế trong một số kịch bản niêm phong nhất định, nêm rắn vẫn chiếm ưu thế trong API 6A vì sự mạnh mẽ và đơn giản của nó dưới áp lực cao.

3. Thân & Niêm phong: Ngăn chặn các con đường rò rỉ

Tăng gốc: Các van API 6A thường có thân tăng không quay. Khi thân cây được xoay (thông qua tay cầm hoặc bộ truyền động), nó dịch tuyến tính, nâng hoặc hạ cổng. Vị trí trực quan của thân cây chỉ rõ trạng thái van (mở/đóng).
Con dấu gốc quan trọng: Ngăn chặn rò rỉ dọc theo thân cây là tối quan trọng. Van API 6A kết hợp nhiều rào cản niêm phong:
- Con dấu gốc chính: Các vòng chữ O Elastomeric hiệu suất cao hoặc các con dấu chevron có trong hộp nhồi, được nén bởi một người theo dõi tuyến.
- BackSeat: Một con dấu kim loại từ kim loại thứ cấp trong nắp ca-pô. Khi van mở hoàn toàn, vai thân sẽ tham gia vào ghế sau, cung cấp một rào cản áp suất bổ sung và cho phép thay thế an toàn đóng gói thân chính trong khi van chịu áp suất. Đây là một tính năng an toàn quan trọng được ủy quyền bởi API 6A.

4. Xử lý động lực & thách thức dòng chảy

Thiết kế lỗ khoan đầy đủ: Khi mở hoàn toàn, cổng rút hoàn toàn vào khoang nắp ca-pô, trình bày một lỗ mở đầy đủ. Điều này giảm thiểu hạn chế dòng chảy và nhiễu loạn, giảm áp suất giảm trên van và giảm thiểu tiềm năng xói mòn trên các thành phần trang trí.
Kháng xói mòn: Dòng áp suất cao, đặc biệt là nếu mang cát hoặc các chất rắn khác, rất ăn mòn. Van API 6A chống lại điều này thông qua:
- Lựa chọn vật liệu (ghế và cổng khuôn mặt cứng).
- Đường dẫn mịn (lỗ khoan đầy đủ).
- Đảm bảo cổng được mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn - không bao giờ Để lại một phần mở cho điều chỉnh. Thổi nước trong dịch vụ áp suất cao nhanh chóng làm xói mòn các bề mặt ghế và cổng, thỏa hiệp tính toàn vẹn niêm phong.
Tính ổn định nhiệt & theo chu kỳ: Tài liệu và thiết kế tài khoản cho việc mở rộng/co lại và tải áp lực theo chu kỳ phổ biến trong các hoạt động tốt để duy trì tính toàn vẹn của con dấu trong thời gian vận hành của van.

5. Kiểm tra & xác minh: Đảm bảo hiệu suất
API 6A bắt buộc thử nghiệm nghiêm ngặt cho mỗi van:

Kiểm tra vỏ: Thử nghiệm thủy tĩnh của cơ thể lắp ráp và nắp ca -pô ở mức 1,5 lần áp suất làm việc định mức để xác minh tính toàn vẹn cấu trúc và không có rò rỉ trong ranh giới áp suất.
Kiểm tra chỗ ngồi: Thử nghiệm thủy tĩnh của mỗi bề mặt niêm phong ghế ở áp suất làm việc định mức để xác nhận việc đóng kín. Điều này thường được thực hiện cả với áp lực được áp dụng dưới cổng và sau đó qua cổng.
Bài kiểm tra sau: Xác minh con dấu sau thân ở áp suất định mức khi van được mở hoàn toàn.
Tài liệu: Mỗi van được cung cấp chứng chỉ API 6A chi tiết về sự phù hợp, có thể truy nguyên theo hồ sơ sản xuất và thử nghiệm của nó.

Những cân nhắc chính để kiểm soát dòng áp suất cao hiệu quả

Lựa chọn chính xác: Chọn van với xếp hạng áp suất thích hợp (ví dụ: 5K, 10K, 15K, 20K), xếp hạng nhiệt độ, loại vật liệu và loại kết nối cuối cho các điều kiện dịch vụ cụ thể.
Hoạt động: Vận hành van cố tình đến các vị trí đóng toàn bộ hoặc đầy đủ. Tránh "trò chuyện" hoặc mở một phần theo dòng chảy. Đảm bảo mô-men truyền động cơ đủ cho hoạt động đáng tin cậy chống lại vi sai áp suất cao.
BẢO TRÌ: Tuân thủ lịch trình bảo trì do nhà sản xuất đề xuất. Thường xuyên kiểm tra đóng gói thân và thay thế khi cần thiết. Xác minh chức năng sau khi bảo trì.

Van cổng API 6A đạt được điều khiển dòng chảy áp suất cao đáng tin cậy (cụ thể là cách ly an toàn) thông qua sự kết hợp của tiêu chuẩn hóa nghiêm ngặt, xây dựng mạnh mẽ bằng vật liệu cường độ cao, cơ chế niêm phong được thiết kế chính xác (cổng/ghế và thân) và thiết kế đầy đủ. Họ tập trung vào việc tắt tích cực trong điều kiện khắc nghiệt, được hỗ trợ bởi thử nghiệm và tài liệu bắt buộc, khiến họ trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho các điểm cô lập quan trọng trong các hoạt động dầu khí ngược dòng và các ứng dụng công nghiệp áp suất cao đòi hỏi khác. Bản lề hiệu quả của chúng đối với lựa chọn chính xác, hoạt động đúng chỉ tập trung vào các chức năng mở/đóng và bảo trì siêng năng.