1970 年代のエネルギー危機は、安価な石油の時代に終止符を打ち、海洋石油の掘削競争の始まりとなりました。原油1バレルの価格が2桁に達しているため、より高価であっても、より高度な掘削および回収技術が認知され始めています。今日の基準によれば、初期の海洋プラットフォームは通常、1 日あたり約 10,000 バレル (BPD) という少量の生産でした。当社には、1 日あたり最大 25 万バレルの石油と 2 億立方フィート (Mmcf) のガスを生産できる掘削、生産、および生活モジュールである ThunderHorse PDQ もあります。このような大規模な生産ユニットでは、手動バルブの数は 12,000 を超え、そのほとんどがボールバルブ。この記事では、海洋プラットフォームの上部施設で一般的に使用される数種類の遮断弁に焦点を当てます。
石油とガスの生産には、炭化水素の処理を直接実行せず、プロセスに関連するサポートを提供するだけの補助装置の使用も必要です。補助設備には、海水揚水システム(熱交換、注入、消火など)、温水および冷却水分配システムが含まれます。プロセスそのものであっても、補助装置であっても、仕切弁を使用する必要があります。主な機能は、機器隔離とプロセス制御(on-off)の2種類に分かれます。以下では、オフショア生産プラットフォームにおけるさまざまな一般的な流体の配送ライン周辺の関連バルブの状況を分析します。
海洋プラットフォームでは機器の重量も重要です。プラットフォーム上の機器は 1 キログラムごとに海を越えて現場に輸送する必要があり、ライフサイクル全体を通じてメンテナンスする必要があります。したがって、コンパクトで多機能なボールバルブがプラットフォームで最も一般的に使用されます。もちろん、より堅牢な(フラットな)ものもあります。ゲートバルブ) または軽量のバルブ (バタフライ バルブなど) もありますが、コスト、重量、圧力、温度などのさまざまな要素を考慮すると、多くの場合、ボール バルブが最適な選択となります。
![スリーピース鋳造固定ボールバルブ](http://www.cepaivalves.com/uploads/IMG_20200319_155705.jpg)
明らかに、ボールバルブ軽量なだけでなく、高さ寸法 (および多くの場合幅寸法) も小さくなります。また、ボールバルブは2つのシートの間に吐出口があり、内部漏れの有無を確認できる利点もあります。この利点は、シール性能を頻繁にチェックする必要がある緊急遮断弁 (ESDV) に役立ちます。
油井からの流体は通常、石油とガスの混合物であり、場合によっては水の混合物です。通常、井戸の耐用年数が経過すると、石油回収の副産物として水が汲み上げられます。このような混合物、そして実際に他の種類の流体の場合、最初に判断することは、その中に二酸化炭素、硫化水素、固体粒子 (砂や腐食性の破片など) などの不純物が存在するかどうかです。固体粒子が存在する場合は、事前に過度の摩耗を避けるためにシートとボールを金属でコーティングする必要があります。CO2 (二酸化炭素) と H2S (硫化水素) は両方とも、一般に甘い腐食や酸腐食と呼ばれる腐食環境を引き起こします。甘い腐食は一般に、コンポーネントの表面層に均一な損失を引き起こします。酸腐食の結果はより危険であり、多くの場合、材料の脆化を引き起こし、機器の故障につながります。どちらのタイプの腐食も、通常は適切な材料を選択し、関連する抑制剤を注入することで抑制できます。NACE は、酸腐食に特化した一連の規格「石油およびガス産業向け MR0175、石油およびガス生産における硫黄含有環境で使用する材料」を開発しました。バルブの材質は通常、この規格に従っています。この基準を満たすためには、材料は酸性環境での使用に適した硬度などのいくつかの要件を満たす必要があります。
![スリーピース鋳造固定ボールバルブ](http://www.cepaivalves.com/uploads/MG_0584.jpg)
![ツーピース鋳造固定ボールバルブ](http://www.cepaivalves.com/uploads/27029ac9.jpg)
オフショア生産用のボールバルブのほとんどは、API 6D 規格に従って設計されています。石油およびガス会社は、通常、材料に追加の条件を課したり、より厳格なテストを要求したりすることによって、この規格に加えて追加の要件を課すことがよくあります。たとえば、国際石油ガス生産者協会 (IOGP) によって導入された S-562 規格などです。S-562-API 6D ボールバルブ標準補足は、メーカーが準拠する必要があるさまざまな要件を統合および合理化するために、いくつかの大手石油およびガス会社によって開発されました。楽観的に言えば、これによりコストが削減され、リードタイムが短縮されるでしょう。
海水は、掘削プラットフォーム上で、消火、貯水池の洪水、熱交換、工業用水、飲料水の原料など、幅広い役割を果たしています。海水を輸送するパイプラインは通常直径が大きく、圧力が低いため、バタフライバルブの方が作業条件に適しています。バタフライ バルブは API 609 規格に準拠しており、同心式、二重偏心式、三重偏心式の 3 つのタイプに分類できます。コストが低いため、ラグまたはクランプ設計を備えた同心バタフライ バルブが最も一般的です。このようなバルブの幅サイズは非常に小さいため、パイプラインに取り付ける際は正確に位置合わせする必要があり、そうでないとバルブの性能に影響を及ぼします。フランジの位置が正しくないと、バルブの動作に支障をきたしたり、バルブが動作しなくなる可能性があります。条件によっては、二重偏心または三重偏心バタフライ バルブの使用が必要になる場合があります。バルブ自体のコストは高くなりますが、取り付け時の正確な位置合わせにかかるコストよりは低いです。
投稿日時: 2024 年 6 月 28 日