Die Energiekrise der 1970er Jahre beendete die Ära des billigen Öls und leitete den Wettlauf um Offshore-Ölbohrungen ein.Da der Preis für ein Barrel Rohöl im zweistelligen Bereich liegt, werden einige der ausgefeilteren Bohr- und Fördertechniken zunehmend anerkannt, auch wenn sie teurer sind.Nach heutigen Maßstäben produzierten frühe Offshore-Plattformen typischerweise geringe Mengen – etwa 10.000 Barrel pro Tag (BPD).Wir verfügen sogar über ThunderHorse PDQ, ein Bohr-, Produktions- und Wohnmodul, das bis zu 250.000 Barrel Öl und 200 Millionen Kubikfuß (Mmcf) Gas pro Tag fördern kann.Bei einer so großen Produktionseinheit beträgt die Anzahl der manuellen Ventile bis zu 12.000 mehr, die meisten davon sind esKugelhähne.Dieser Artikel konzentriert sich auf verschiedene Arten von Absperrventilen, die häufig in den oberen Anlagen von Offshore-Plattformen verwendet werden.
Die Öl- und Gasförderung erfordert außerdem den Einsatz von Hilfsgeräten, die nicht direkt die Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen durchführen, sondern lediglich den Prozess relevant unterstützen.Zu den Zusatzgeräten gehören ein Meerwasser-Hebesystem (Wärmeaustausch, Einspritzung, Brandbekämpfung usw.) sowie ein Warmwasser- und Kühlwasserverteilungssystem.Unabhängig davon, ob es sich um den Prozess selbst oder um Hilfsgeräte handelt, muss das Trennventil verwendet werden.Ihre Hauptfunktionen sind in zwei Typen unterteilt: Geräteisolierung und Prozesssteuerung (Ein-Aus).Im Folgenden analysieren wir die Situation relevanter Ventile rund um die Förderleitungen verschiedener gängiger Flüssigkeiten in Offshore-Produktionsplattformen.
Auch bei Offshore-Plattformen ist das Gewicht der Ausrüstung von entscheidender Bedeutung.Jedes Kilogramm Ausrüstung auf der Plattform muss über Ozeane und Ozeane zum Einsatzort transportiert und während seines gesamten Lebenszyklus gewartet werden.Dementsprechend werden Kugelhähne am häufigsten auf der Plattform verwendet, da sie kompakter sind und über mehr Funktionen verfügen.Natürlich gibt es auch robustere (flache).Absperrschieber) oder leichtere Ventile (z. B. Absperrklappen), aber unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren wie Kosten, Gewicht, Druck und Temperatur sind Kugelhähne oft die am besten geeignete Wahl.
Offensichtlich,Kugelhähnesind nicht nur leichter, sondern haben auch kleinere Höhenabmessungen (und oft auch Breitenabmessungen).Der Kugelhahn hat außerdem den Vorteil, dass zwischen den beiden Sitzen eine Auslassöffnung vorhanden ist, sodass das Vorhandensein interner Undichtigkeiten überprüft werden kann.Dieser Vorteil ist für Notabsperrventile (ESDV) von Nutzen, da deren Dichtleistung häufig überprüft werden muss.
Die Flüssigkeit aus einer Ölquelle ist normalerweise eine Mischung aus Öl und Gas und manchmal auch Wasser.Typischerweise wird mit zunehmender Lebensdauer eines Bohrlochs Wasser als Nebenprodukt der Ölförderung nach oben gepumpt.Bei solchen Gemischen – und auch bei anderen Arten von Flüssigkeiten – muss zunächst festgestellt werden, ob sie Verunreinigungen wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und feste Partikel (Sand oder korrosive Ablagerungen usw.) enthalten.Bei Vorhandensein von Feststoffpartikeln müssen Sitz und Kugel vorab mit Metall beschichtet werden, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden.Sowohl CO2 (Kohlendioxid) als auch H2S (Schwefelwasserstoff) verursachen korrosive Umgebungen, die allgemein als Süßkorrosion und Säurekorrosion bezeichnet werden.Süße Korrosion führt im Allgemeinen zu einem gleichmäßigen Verlust der Oberflächenschicht des Bauteils.Gefährlicher sind die Folgen von Säurekorrosion, die häufig zu Materialversprödung und damit zu Anlagenausfällen führt.Beide Korrosionsarten können in der Regel durch die Auswahl geeigneter Materialien und die Injektion entsprechender Inhibitoren gehemmt werden.NACE hat eine Reihe von Standards speziell für Säurekorrosion entwickelt: „MR0175 für die Öl- und Gasindustrie, Materialien für den Einsatz in schwefelhaltigen Umgebungen bei der Öl- und Gasproduktion.“Ventilmaterialien entsprechen im Allgemeinen dieser Norm.Um diese Norm zu erfüllen, muss das Material mehrere Anforderungen erfüllen, beispielsweise die Härte, um für den Einsatz in sauren Umgebungen geeignet zu sein.
Die meisten Kugelhähne für die Offshore-Produktion sind gemäß den API 6D-Standards konstruiert.Öl- und Gasunternehmen stellen zusätzlich zu dieser Norm häufig zusätzliche Anforderungen, in der Regel durch die Festlegung zusätzlicher Anforderungen an Materialien oder durch die Anforderung strengerer Tests.Zum Beispiel der S-562-Standard, der von der International Association of Oil and Gas Producers (IOGP) eingeführt wurde.Die S-562-API 6D-Kugelventil-Standardergänzung wurde von mehreren großen Öl- und Gasunternehmen entwickelt, um die verschiedenen Anforderungen, die Hersteller erfüllen müssen, zu konsolidieren und zu rationalisieren.Optimistisch gesehen werden dadurch die Kosten gesenkt und die Durchlaufzeiten verkürzt.
Meerwasser hat auf Bohrplattformen vielfältige Aufgaben, darunter Brandbekämpfung, Reservoirflutung, Wärmeaustausch, Brauchwasser und Rohstoff für Trinkwasser.Die Rohrleitung, die Meerwasser transportiert, hat normalerweise einen großen Durchmesser und einen niedrigen Druck – die Absperrklappe ist für die Arbeitsbedingungen besser geeignet.Absperrklappen entsprechen den API 609-Standards und können in drei Typen unterteilt werden: konzentrisch, doppelt exzentrisch und dreifach exzentrisch.Aufgrund der geringeren Kosten sind konzentrische Absperrklappen mit Laschen- oder Klemmkonstruktion am häufigsten.Die Breite solcher Ventile ist sehr gering, und wenn sie in der Rohrleitung installiert werden, müssen sie genau ausgerichtet sein, da sonst die Ventilleistung beeinträchtigt wird.Wenn die Ausrichtung des Flansches nicht korrekt ist, kann dies den Betrieb des Ventils behindern und sogar dazu führen, dass das Ventil nicht mehr funktioniert.Einige Bedingungen erfordern möglicherweise die Verwendung von doppelt exzentrischen oder dreifach exzentrischen Absperrklappen.Die Kosten für das Ventil selbst sind höher, aber immer noch niedriger als die Kosten für die genaue Ausrichtung beim Einbau.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28.06.2024