Как правильно выбрать материал и номинальное давление задвижек API 6A в зависимости от условий вашего месторождения?

Задвижки AПI 6A являются важнейшими компонентами устья нефтяных скважин и узлов рождественской елки. Правильный выбор материала и номинального давления имеет важное значение для безопасность, надежность и соответствие требованиям с отраслевыми стандартами.

Шаг 1. Определите необходимое номинальное давление

Номинальное давление клапана должно быть равно или превышать Максимальное ожидаемое рабочее давление (MAOP) колодца.

Соберите данные: Определите максимальное потенциальное устьевое давление скважины (давление закрытия, гидравлическое давление и возможные скачки давления).
Выберите рейтинг API 6A: Номинальное давление определяется Уровень спецификации продукта API 6A (PSл) и соответствующий класс номинального давления. Классы давления клапана API 6A обычно варьируются от от 2000 до 20 000 фунтов на квадратный дюйм .

Номинальное давление (psi)	Класс давления API 6A
2000	2М
3000	3М
5000	5М
10 000	10М
15 000	15М
20 000	20М

Запас прочности: Обычной практикой является выбор рейтинга, обеспечивающего запас прочности выше MAOP.

Шаг 2. Определите требуемый класс материала (коррозионная стойкость)

Выбор материала является наиболее важным шагом и полностью зависит от жидкий состав (нефть, газ, вода и загрязняющие вещества) и рабочая температура . Это определяется Класс материала API 6A .

A. Определить коррозионные агенты

Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Серьезную озабоченность вызывает Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Кислый Сервис и требуют материалов, соответствующих КДЕС MR0175/ИСО 15156 .
Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Причины сладкая коррозия (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
Chlorides ($\text{Cl}^-$): Высокие концентрации могут привести к коррозионное растрескивание под напряжением (SСС) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Выберите класс материала (от АА до ХХ).

API 6A использует буквенное обозначение для указания требований к материалам, основанных на коррозионном воздействии:

Класс материала	Описание услуги	Пример применения/примечания
AA	Общего назначения, некислый	Стандартный сервис, недорого.
ББ	Низкотемпературный	Стандартное обслуживание, холодный климат.
CC	Высокая температура	Стандартный сервис, высокая температура.
ДД	Кислый газ общего назначения (NACE)	Requires $\text{H}_2\text{S}$ resistance, NACE MR0175/ISO 15156 compliant.
ЭЭ	Низкотемпературный кислый (NACE)	Кислый сервис в холодном климате.
ФФ	Высокотемпературный кислый (NACE)	Кислый сервис при повышенных температурах.
HH	Кислый сервис высокого уровня	For severe $\text{H}_2\text{S}$ and/or high pressure.

Кислый Сервис Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds 0,05 доллара США на квадратный дюйм абсолютный (0,345 доллара США кПа абсолютный) , ты должен выберите класс материала, соответствующий NACE ( ДД, EE, FF или HH ).

Шаг 3: Определите температурный рейтинг

Класс материала (шаг 2) часто уточняется по температурному диапазону. Клапан должен быть рассчитан на весь диапазон потенциальных рабочих температур.

Определите максимальную/минимальную температуру: Определите максимальную и минимальную предполагаемую температуру рабочей жидкости и окружающей среды.
Выберите температурный класс: Температурные классы API 6A обозначаются буквой (K, L, N, P, S, Т, ты, V, Х, Да):

Температурный класс	Диапазон температур (Ф)	Диапазон температур ©
L	От $-50$ до $180$	От $-46$ до $82$
P	От $-20$ до $180$	От $-29$ до $82$
T	От $-20$ до $250$	От $-29$ до $121$
U	От $0$ до $250$	От $-18$ до $121$
X	От $-20$ до $350$	От $-29$ до $177$
Y	От $-20$ до $650$	От $-29$ до $343$

Интеграция: Окончательный выбор будет представлять собой комбинацию класса материала и температурного класса (например, ФФ/У для высокотемпературного кислого обслуживания).

Шаг 4. Определите уровень спецификации продукта API 6A (ПСЛ).

PSL определяет уровень качества производства, испытаний и документации, необходимой для оборудования. Более высокие PSL означают более строгие требования.

ПСЛ 1: Самый низкий уровень, требует минимальной документации и тестирования. Подходит для применений с низким давлением и низким уровнем риска.
ПСЛ 2: Средний уровень, с повышенными требованиями к испытаниям и отслеживанию материалов. Наиболее распространен для стандартных устьев скважин.
ПСЛ 3: Высокий уровень, с обширными требованиями к испытаниям материалов, отслеживаемости и неразрушающему контролю (NDE). Подходит для скважин с высоким давлением/высокой температурой или скважин критического обслуживания.
ПСЛ 4: Самый высокий уровень, требующий дальнейших специальных испытаний и документации (например, специальные испытания на удар). Используется для наиболее важных или глубоководных применений.

Правило выбора: Выбирайте PSL на основе критичность и риск связанный с колодцем. Для большинства стандартных добывающих скважин PSL 2 или PSL 3 подходит.