API 6A и выше: Понимание стандартов для выбора клапана на нефтяном поле

В области развития нефти и газа высокого давления клапаны, в качестве ключевого оборудования для контроля доставки жидкости и обеспечения безопасности системы, должны иметь чрезвычайно высокую надежность и адаптивность. Из -за резких условий высокого давления, высокой температуры и высоко коррозионных газов (таких как Co₂, H₂S), обычно встречающиеся в условиях труда на нефтяных местах, для конструкции и производительности клапана устанавливаются чрезвычайно высокие стандарты.
Стандарт API 6A, разработанный Американским институтом нефти (API), представляет собой спецификацию оборудования для скважины, широко соблюдаясь в нефтяной и газовой промышленности, обеспечивая базовую основу для отбора и проектирования клапанов.

1. Что такое API 6A?

API 6A - это аббревиатура «Спецификация для скважины и оборудования для рождественской елки». Это один из технических стандартов, сформулированных API (Американский институт нефти). Это специально для оборудования для нефти и газа, включая дизайн, производство, тестирование и требования к материалам различных Клапан нефтяного поля высокого давления (например, клапаны затвора, проверку клапанов, дроссельные клапаны и т. Д.).

Целью данного стандарта является обеспечение надежности, безопасности и взаимозаменяемости оборудования в средах высокого давления и высокого риска. Он охватывает различные условия труда, от обычных земельных скважин до глубоководных скважин сверхвысокого давления, и обеспечивает единый технический стандарт для оборудования нефтяного поля, так что производители и пользователи имеют базовую линию общего качества и производительности.

2. Подробное объяснение параметров ключа API 6A

PSL (уровень спецификации продукта) Уровень спецификации продукта

PSL 1: минимальные требования, подходящие для среда низкого риска.

PSL 2–4: проверка материала, неразрушающее тестирование (NDE), требования к сварке и записи отслеживаемости постепенно добавляются. PSL 4 является самым высоким уровнем и часто используется в экстремальных средах (таких как глубоководные и серу-содержащие области).

Материал класс
Указывает, какой вид коррозийной среды материал, используемый в оборудовании, подходит, например:
AA/N: некоррозивная среда
BB/CC: подходит для умеренно коррозийной среды
HH: подходит для высокопрофсиальной среды, содержащей H₂S (должен соответствовать NACE MR0175)
Температурная оценка
Общие оценки температуры включают в себя:
L (-46 ° C ~ 121 ° C)
U (-18 ° C ~ 121 ° C)
X (-46 ° C ~ 250 ° C)
Специальные оценки могут также адаптироваться к средам -75 ° C или до 350 ° C
Оцененное рабочее давление и размер
API 6A определяет уровни давления: 2000 фунтов на квадратный дюйм, 3000 фунтов на квадратный дюйм, 5000 фунтов на квадратный дюйм, 10 000 фунтов на квадратный дюйм, 15 000 фунтов на квадратный дюйм и даже 20 000 фунтов на квадратный дюйм
Размер клапана и структура соединения фланца под каждым уровнем давления строго регулируются для обеспечения совместимости системы

3. Почему API 6A недостаточно? - Что означает «за пределами»?
Хотя API 6A является основным отраслевым стандартом, в фактических приложениях нефтяных полетов во многих сценариях выдвинуты более высокие требования к клапанам:
Повышенная производительность в сложных условиях труда
Глубокий море, сланцевый газ, кислотные газовые скважины и другие случаи имеют более высокие требования к сопротивлению давлению клапана, герметизации и коррозионной стойкости
API 6A не покрывает все экстремальные случаи, такие как метод испытания на производительность уплотнения в условиях HPHT (высокое давление и высокая температура)
Индивидуальный дизайн
Клиентам может потребоваться:
Быстрая функция открытия и закрытия (такая как гидравлическая/пневматическая интеграция привода)
Избыточная система герметизации
Встроенный датчик для онлайн -мониторинга
Применение новых материалов
Например:
Коррозионные сплавы, такие как Inconel 625, Monel, Super Duplex
Керамическая подкладка и карбид вольфрамового карбида улучшают устойчивость к износу
Эти передовые материалы не указаны один за другим в API 6A
Ссылки на вспомогательные стандарты
API 6D: стандарт для клапанов для транспортировки трубопровода
NACE MR0175/ISO 15156: требования к защите коррозии сульфидного напряжения
ISO 10423: Международный стандарт оборудования для скважины, соответствующий некоторому содержимому API 6A

4. Как основываться на API 6A Выберите правильный нефтяной клапан высокого давления?
Шаг 1: Определите операционную среду
Включая состав среднего состава (содержание Co₂/H₂S), температуру, давление, будь то песок или твердые примеси и т. Д.
Шаг 2: Подтвердите стандартный уровень
Определите требуемый PSL, оценка материала, температурный уровень и т. Д. В соответствии с требованиями страны/клиента проекта
Шаг 3: Подтвердите дополнительные требования к производительности
Будь то пожарная защита (безопасная пожарная), двусторонние герметизации, быстрое открытие и закрытие, техническое обслуживание онлайн и другие функции требуются
Шаг 4: Выберите поставщиков с квалификацией и делами
Выберите производителей клапанов с сертификацией API 6A и богатым историческим применением, чтобы снизить риски

5. Будущие тенденции: как будет развиваться стандарт?
Низкие потребности в защите от углерода и окружающей среды
Организация API пересматривает некоторые стандарты для соответствия требованиям управления выбросами, таких как нулевые клапаны утечки
Автоматизация и интеллект
Клапаны будут оснащены большим количеством удаленных контроллеров и датчиков мониторинга состояния
Функция записи данных может стать одним из новых требований будущих стандартов API
Специальная стандартная уточнение HPHT
Процедуры проверки проектирования для более высокой температуры и скважин высокого давления постепенно стандартизируются, например, в технических рекомендациях API 17TR8