Dalam proses pengekstrakan minyak, kebolehpercayaan sistem kawalan bendalir secara langsung berkaitan dengan keselamatan pengeluaran, perlindungan alam sekitar dan manfaat ekonomi. Sebagai peranti pemotongan utama, injap pintu S digunakan secara meluas dalam peranti kepala, saluran paip minyak dan sistem penyimpanan dan pengangkutan kerana ciri -ciri strukturnya. Walau bagaimanapun, di sebalik fungsi pembukaan dan penutup yang seolah -olah mudah, terdapat logik keselamatan yang kompleks.
1. Ciri -ciri struktur dan kelebihan keselamatan injap pintu
Injap pintu dibuka dan ditutup dengan mengangkat plat pintu tegak lurus ke arah cecair. Keadaan saluran aliran di negeri terbuka sepenuhnya memberikan dua kelebihan keselamatan teras:
Reka bentuk rintangan aliran rendah: Apabila dibuka sepenuhnya, plat pintu dipisahkan sepenuhnya dari saluran bendalir, yang boleh mengelakkan memakai badan injap yang disebabkan oleh pergolakan atau tekanan tinggi tempatan, terutamanya sesuai untuk saluran paip minyak mentah aliran tinggi.
Keupayaan pengedap dua arah: injap pintu masuk berkualiti tinggi (seperti injap pintu rata yang diletakkan keras) masih boleh mengekalkan ke hadapan dan pengedap terbalik di bawah persekitaran perbezaan tekanan tinggi, yang penting untuk telaga suntikan air atau medan minyak dan gas yang mengandungi sulfur dengan turun naik tekanan.
Kes -kes syarikat minyak antarabangsa menunjukkan bahawa kadar kemalangan kebocoran yang disebabkan oleh kegagalan meterai dalam peranti kepala menggunakan API 6A Standard Gate Valves adalah 37% lebih rendah daripada injap lain.
2. Analisis potensi risiko keselamatan dan mod kegagalan
Walaupun injap pintu mempunyai kelebihan yang ketara, masih terdapat tiga bahaya keselamatan biasa di bawah keadaan kerja yang melampau:
1. kegagalan operasi disebabkan oleh skala dan menyekat
Dalam persekitaran minyak mentah yang sangat waxy dan sangat mineral, asphaltene atau garam mudah didepositkan di antara pintu dan kerusi injap. Statistik dari Institut Petroleum Amerika (API) menunjukkan bahawa 23% daripada kegagalan injap pintu disebabkan oleh peningkatan yang tidak normal dalam pembukaan dan penutupan tork yang disebabkan oleh skala. Pada tahun 2019, kemalangan letupan berlaku di medan minyak di Kazakhstan kerana ketidakupayaan untuk memotong kecemasan akibat injap pintu gerbang, mengakibatkan kerugian ekonomi langsung lebih daripada 8 juta dolar AS.
2. Kegagalan meterai di bawah turun naik tekanan
Apabila saluran paip cepat ditekankan (seperti kesan tukul air), pintu elastik tradisional mungkin kehilangan daya pengedapnya disebabkan pembalikan perbezaan tekanan. Data eksperimen menunjukkan bahawa turun naik tekanan tekanan seketika ΔP ＞ 10MPa boleh menyebabkan kadar kebocoran injap pintu biasa melonjak sebanyak 40 kali.
3. Risiko Hakisan Bahan dan Hidrogen
Dalam persekitaran minyak dan gas berasid yang mengandungi H₂s, injap pintu keluli aloi rendah terdedah kepada hidrogen sulfida tegasan kakisan (SSCC). Menurut standard NACE MR0175, keluli tahan karat dupleks atau bahan aloi berasaskan nikel mesti digunakan dalam keadaan kerja sedemikian, tetapi 15% daripada injap pintu dalam perkhidmatan masih mempunyai risiko patah yang berpotensi disebabkan oleh pemilihan yang tidak wajar.
Iii. Strategi pencegahan dan kawalan risiko sistemik
Untuk meningkatkan prestasi keselamatan injap pintu, adalah perlu untuk membina sistem perlindungan dari tiga aspek: pemilihan reka bentuk, operasi dan penyelenggaraan, dan teknologi pemantauan:
1. Pengoptimuman pemilihan untuk penyesuaian keadaan kerja
Injap pintu elastik jenis baji lebih disukai untuk medan minyak dan gas yang mengandungi tekanan tinggi, dan plat pintu berbentuk V mereka boleh mengimbangi ubah bentuk suhu;
Injap pintu papak dengan struktur pengikis disyorkan untuk media zarah pepejal;
Kesan suhu suhu rendah bahan perlu disahkan dalam persekitaran suhu rendah laut (rujuk kepada standard ASTM A370).
2. Prosedur penyelenggaraan pencegahan
Melakukan suntikan gris batang injap secara teratur (gris suhu tinggi yang mengandungi MOS₂ disyorkan);
Lakukan ujian tork setiap suku tahun untuk menubuhkan pangkalan data asas untuk pembukaan dan penutupan tork;
Ujian ketebalan ultrasonik (UT) digabungkan dengan ujian zarah magnet (MT) untuk memantau kakisan badan injap.
Iv. Trend industri: Bergerak ke arah keselamatan intrinsik
Dengan kemajuan teknologi, reka bentuk injap pintu baru melanggar batasan tradisional:
Struktur badan injap semua dikimpal: Menghapuskan titik kebocoran bebibir dan sesuai untuk saluran paip permafrost Artik;
Teknologi salutan nano: Pintu bersalut Cr-al-N yang dibangunkan oleh FMC di Amerika Syarikat mempunyai peningkatan tiga kali ganda dalam rintangan haus;
Kembar Digital: Ramalkan kehidupan injap melalui simulasi dinamik dan mengoptimumkan kitaran penggantian.
Sebagai "pengawal keselamatan" industri minyak, kebolehpercayaan injap pintu secara langsung mempengaruhi integriti keseluruhan rantaian pengeluaran. Melalui pemilihan saintifik, penyelenggaraan yang teliti dan inovasi teknologi, risiko dapat dielakkan ke tahap yang paling besar dan peralihan dari tindak balas kecemasan pasif kepada pertahanan aktif dapat dicapai. Di bawah matlamat berkecuali karbon, lelaran teknologi dalam bidang ini akan terus memacu industri minyak dan gas ke arah arah yang lebih selamat dan lebih cekap.
