Proč jsou ventily brány preferovány před ostatními typy ventilů při vrtání oleje?

Ve světě vrtání ropy ve vysokých sázkách musí každá složka odolávat extrémním tlakům, korozivním prostředí a přísných operačních požadavcích. Mezi kritickým zařízením rozmístěným ve vrtných systémech, brána ventil S se objevilo jako volba pro inženýry a operátory.
1. Robustní design pro vysokotlaké prostředí
Operace olejového vrtání často zahrnují manipulaci s tlakovými tekutinami, abrazivními kaly a směsi plynů v hloubkách přesahujících tisíce metrů. Gate ventily vynikají v těchto podmínkách kvůli jejich designu lineárního pohybu. Na rozdíl od otočných ventilů (např. Ventily kuliček nebo motýlů) mají ventily brány plochou klínovou bránu, která se pohybuje kolmo k průtokové dráze. Tento návrh minimalizuje turbulenci a pokles tlaku při plném otevření, což zajišťuje efektivní přenos tekutin i ve vysokotlakých scénářích.
Navíc jsou brány ventily navrženy těsnicími povrchy na kov, obvykle vyrobené z tvrzené nerezové oceli nebo materiálů slitiny. Tato těsnění poskytují únik těsné uzavření, kritické pro prevenci vypuknutí nebo nekontrolovaného uvolnění uhlovodíků-neelegovatelná bezpečnostní priorita při vrtání.
2. Vynikající trvanlivost v drsných podmínkách
Vrtací prostředí vystavují ventily korozivním chemikáliím, písku a částic, které mohou v průběhu času degradovat složky. Ventily brány jsou pro tyto výzvy jedinečně vhodné:
Flexibilita klínu: Mnoho bránových ventilů používá flexibilní konstrukci klínu, který umožňuje mírnou deformaci pod tlakem, aby udržoval těsné těsnění, i když se nosí zážitky z těla nebo sedadla ventilu.
Konstrukce plného vnu: Neochvějená průtoková cesta brány snižuje erozi z abrazivních tekutin, což je běžný problém ve ventilech s omezeným tokem (např. Globe ventily).
Odolnost proti korozi: Výrobci často obtěžují brány ventilů s materiály, jako je Inconel nebo aplikují epoxidové obložení pro boj proti sirovodíku (H₂S) a korozi slané vody, převládající při vrtání na moři.
3. provozní spolehlivost a jednoduchost
Na dálkových vrtných místech nebo na pobřežních platformách jsou možnosti údržby omezené a selhání ventilů může vést k nákladným prostojům. Gate ventily nabízejí nízkou údržbu a dlouhou životnost díky jejich jednoduchému mechanismu s menším počtem pohyblivých částí. Na rozdíl od kulových ventilů, které se spoléhají na složitá rotační těsnění nebo membránové ventily náchylné k degradaci elastomeru, vyžadují brány ventily minimální mazání a snáze se opravte in situ.
Kromě toho jsou brány ventily obousměrné, což umožňuje tok v obou směrech bez ohrožení výkonu. Tato všestrannost zjednodušuje instalaci a snižuje riziko lidské chyby během nastavení.
4. nákladová efektivita nad životním cyklem ventilu
Zatímco ventily brány mohou mít ve srovnání s některými alternativami vyšší náklady na předem, jejich celkové náklady na vlastnictví (TCO) jsou často nižší. Například:
Snížené prostoje: Jejich trvanlivost minimalizuje neplánovaná vypnutí pro náhrady.
Zaměnitelnost: Gate ventily dodržují standardizované návrhy (např. Specifikace API 6A nebo 6D), zajišťují kompatibilitu napříč vrtnými systémy a snižují náklady na zásoby.
Škálovatelnost: Od studny po potrubí lze brány ventily měřítko pro různé třídy tlaku (např. 5 000 psi na 20 000 psi), což snižuje potřebu více typů ventilů.
Studie 2022 společnosti Společnosti ropných inženýrů (SPE) porovnávala výkon ventilů v operacích Deepwater Mexico. Gate ventily prokázaly míru spolehlivosti 98,5%za pět let, překonali kulové ventily (92%) a kontrolovaly ventily (88%). Jejich režimy selhání byly převážně spojeny s vnějšími faktory (např. Tvorbou hydrátu), nikoli samotným designem ventilu.