油田およびガス生産用高圧トラニオンボールバルブ: セレクションガイド

1. 油田で高圧トラニオンボールバルブが使用される場所

石油とガスの生産インフラは、単一の均一なサービスではありません。流体には、天然ガス、原油、生成水、溶存二酸化炭素、硫化水素、砂、化学処理残留物が含まれる場合があります。圧力は、始動、停止、ピギングおよびコンプレッサーの動作中に変動する可能性があります。クリーンな製品のパイプラインで機能する隔離バルブは、湿った研磨性の収集ラインでは早期に故障する可能性があります。

一般的な場所には、坑口アセンブリの下流の集合マニホールド、生産分離器、ガス圧縮スキッド、原油移送ライン、ピッグ発射装置および受入ステーション、計量バイパス、輸出パイプラインが含まれます。オペレータは通常、継続的なスロットリングではなく、積極的な分離機能を必要とします。

範囲の区別: 坑口やクリスマスツリーの一部を構成する設備が該当する可能性があります。 API 6A;パイプラインバルブの一般的な参照 API 6D。プロジェクトの機器の仕様と設計権限によって適用可能性が決まります。 API 6D バルブは、圧力定格が高いと思われるだけで自動的に API 6A 認定を受けるわけではありません。

2. トラニオン取り付け構造とフローティングボール設計

フローティングボール設計により、ボールは差圧下でわずかに移動し、下流のシートに負荷をかけることができます。トラニオンに取り付けられた構成では、ボールは下部トラニオンおよびステム/サポート システムによって機械的に支持され、同時にバネ仕掛けのシート アセンブリによってシール接触が確立されます。この配置は、シートの荷重と操作をより管理しやすくすることができるため、ボアが大きい場合や差圧が高い場合に好まれることがよくあります。

ただし、「低トルク」は固定的な性質ではありません。開放トルクは、差圧、シートの設計、流体温度、堆積物、潤滑、および閉じた時間によって変化する可能性があります。自動バルブの場合は、一般的なカタログ番号ではなく、指定条件でのメーカー生成の離脱トルク、運転トルク、および再着座トルクをリクエストしてください。

分割ボディ構成により、特定のオーバーホール手順が簡素化される場合があります。トップエントリー設計により、適切な減圧メンテナンス条件下で上からのアクセスが可能ですが、完全に溶接された本体は本体接合部の漏れ経路を最小限に抑えますが、修理上の制約が異なります。を参照してください。 トラニオンボールバルブの製品範囲 そして 鍛造トラニオンボールバルブ プロジェクト構成用。

3. クラス600、900、1500、2500の選択

圧力クラスは標準化された定格指定です。 クラス 900 は、バルブがあらゆる条件で 900 psi に耐えられるという意味ではありません。許容圧力は材質群や温度により変化します。オファーをリクエストする前に、設計圧力、最大および最小設計温度、過渡条件、および関連する圧力と温度の定格を決定してください。

クラス 600 は一部の高圧収集または移送システムに適している場合がありますが、クラス 900 および 1500 は設計圧力により高い定格が要求される場合に使用されます。クラス 2500 は、サイズとモデルの制限を受ける、より厳しい指定圧力デューティに使用されます。これらはアプリケーション カテゴリを示すものであり、圧力と温度の表を置き換えるものではありません。

接続時に、RF と RTJ フェーシングを区別し、適切なフランジ規格とシリーズを識別します。突合せ溶接端の場合は、パイプの外径、スケジュール、壁の厚さ、溶接の準備を指定します。高価な高級バルブを使用しても、端部接続の不一致は解決されません。

購入仕様表の例

4. DBB、DIB、シートの向きとキャビティの圧力

炭化水素の分離の場合、調達仕様ではダブル ブロック アンド ブリード (DBB) またはダブル アイソレーション アンド ブリード (DIB) が要求されることがよくあります。これらの用語は、単に「1 つのバルブに 2 つのシート」を設けるのではなく、定義された隔離配置と試験動作を指します。一般的なシングルピストン効果 (SPE) シートでは、設計に従って、閉じ込められたキャビティ圧力をシートを通過して解放できます。ダブルピストン効果 (DPE) シートは、異なる分離応答を提供できますが、キャビティ圧力を保持する能力により、別の緩和義務が生じます。

密閉されたシートの間に液体が閉じ込められると、加熱によってキャビティの圧力が急激に上昇する可能性があります。許可されるリリーフ方向、関連するシート構成、外部リリーフ装置、およびアセンブリのテスト方法を指定します。操作に積極的な隔離が必要な場合、下流の救援先は上流の救援先と交換できません。

詳しい治療法についてはこちらをご覧ください ボールバルブのキャビティリリーフ そして既存の トラニオン設計ガイド。注文書には、略語 DBB のみに依存するのではなく、確認する正確なシートとブリードのパフォーマンスを記載してください。

5. 油田材料: 炭素鋼、低温鋼、サワーサービス

ボディ材質の選択は、流体、設計温度、関連する場合の腐食許容量、環境への曝露、およびプロジェクトの配管クラスから始まります。 ASTM A105 鍛造炭素鋼および A216 WCB 鋳造炭素鋼は、適切な非腐食性温度および環境に適したよく知られた候補です。 ASTM A350 LF2 および A352 LCC は、認定された衝撃特性が必要な場合の低温設計に考慮されます。ステンレスまたは二相鋼材料は特定の腐食条件に適している場合がありますが、塩化物、温度、製造の評価を慎重に行う必要があります。

Hを含む湿ったガスまたは生成流体ラインの場合₂S、評価は該当する NACE MR0175 / ISO 15156 要件。材料の制限は、実際のサワーサービス環境、コンポーネントの冶金、硬度、熱処理、および暴露条件によって異なります。 「NACE 準拠」という一般的な証明書は、文書化された材料選択レビューの代わりにはなりません。

ボールとステムの表面には、適切なステンレス素材または加工コーティングを使用できます。無電解ニッケルめっき (ENP) は特定の表面特性を改善できますが、すべての油田の化学薬品に対して万能の腐食バリアではありません。コーティングの仕様、厚さ、接着力、気孔率、および予想される摩耗メカニズムへの適合性を検証します。

6. 座席、防火性能、および漏出ガス

PTFE ブレンド、強化 PTFE または PEEK をベースにしたソフトシートは、承認された圧力、温度、および流体暴露範囲内で効果的な遮断を実現します。激しい磨耗、固形物、頻繁なサイクル、または高温では、漏れやトルク特性の違いを犠牲にして、人工金属シートが正当化される場合があります。エラストマーシールには、炭化水素、アミン、メタノール、急速ガス減圧、および実際に存在する注入化学物質に対する検証が必要です。

防火構造は、API 607 や ISO 10497 などの該当する規格に対する検証によって指定される場合がありますが、防火設計の主張は、関連するテスト済みの構成の証拠と同じではありません。同様に、静電気防止連続性、耐噴出性ステム設計、低排出パッキンも独自のチェックが必要です。モデル、サイズ、構成の適用性を確立したレポートまたは証明書を要求します。

砂を多く含む多相サービスには特別な注意が必要です。公称圧力クラスが適切な場合でも、固体はボールのコーティングに傷を付け、シートの損傷を引き起こす可能性があります。従来のソフトシートパイプラインバルブを許容できるものとして扱う前に、予想される固体負荷と浸食のリスクを確認してください。

7. 手動、空気圧、電気または油圧作動の選択

ギアオペレータは、動作頻度が低く、遮断時間が重要ではない、ローカルでアクセス可能なバルブに適しています。空気圧アクチュエータは、清浄な計器用空気またはガスが利用可能な場合に一般的です。電動アクチュエータは、電気インフラが存在する場所での遠隔制御に適しています。油圧または電気油圧パッケージは、高トルクと制御された緊急動作を供給できますが、その複雑さを考慮する必要があります。

緊急シャットダウン (ESD) 義務の場合、エンジニアは安全な位置、閉鎖時間、電源または信号の喪失時に利用可能なエネルギー、部分ストローク要件、および制御システムとのインターフェースを指定する必要があります。閉じるのが早すぎると、許容できない圧力過渡状態が発生する可能性があります。メーカーは、プロジェクトで承認された適切なマージンを使用して、検証済みのトルク曲線に基づいてパッケージのサイズを決定する必要があります。

8. EPC調達のための検査、テストおよび文書化

API 6D は、製造、検査、テスト、文書化に対応する重要なパイプライン バルブ仕様です。適用される版と修正は契約によって定義されるべきであり、特別なテストが標準的な工場テストに含まれると想定されるべきではありません。の アメリカ石油協会の API 6D アップデート は、機器の購入者にとってエディション管理がなぜ重要であるかを示しています。

プロジェクト検査およびテスト計画 (ITP) では、シェルおよびシートのテスト、キャビティのベント、指定された場合の低圧ガステスト、寸法検査、PMI、NDE、コーティング検査、および最終機能チェックのためのホールドおよび立会いポイントを特定できます。テスト媒体、期間、圧力、合格基準、および立会いステータスについては、製造前に合意する必要があります。

一般的なドキュメント パッケージには、承認済みの一般取決め (GA) 図面、データシート、部品表、追跡可能な熱数値を含む材料試験証明書 (MTC)、圧力試験レポート、該当する火災試験証拠、コーティング記録、トルク計算、アクチュエータの配線または油圧回路図が含まれます。見積前に要求された形式と言語を確認してください。

9. より便利な油田用ボールバルブの RFQ

「10 インチ クラス 900 トラニオン ボール バルブ」のみを要求するのではなく、サイズとボアを明記してください。圧力クラスと端面仕上げ。流体組成、H₂SとCO₂ 集中力。最大および最小の圧力と温度。パイプラインのスケジュール。シートとキャビティの配置。許容漏れ。防火および静電気防止の要件。オペレーターとコントロール。そして検査と認証制度。

商業的な比較についてもリクエストしてください EXW / FOB / CIF / CPT インコタームズ （指定場所およびインコタームズバージョン）、単価、MOQ（ある場合）、生産リードタイム、梱包寸法、正味および総重量、原産国、保証条件および見積書の有効性。製造リードタイムと出荷輸送時間は区別してください。

溶接パイプライン ソリューションを比較する購入者は、レビューすることもできます 完全溶接ボールバルブ、より広範な選択の概要は、 高圧ボールバルブ製品ページ.

10. 最終選択チェックリスト

信頼性の高い油田隔離パッケージは、明確な設計境界と検証可能な要件から始まります。バルブの API 範囲が場所に適合していること、圧力と温度の定格が設計ケースに適合していること、シート構成が指定された隔離動作を提供していること、およびその材質が実際の流体に適合していることを確認します。次に、アクチュエータのサイジングと文書化された受け入れテストを確認します。このワークフローにより、多くの場合、フランジ、シート、アクチュエータ、または認証に対するコストのかかる後からの変更が防止されます。

プロジェクト固有の提案の場合は、動作条件、配管仕様、必要な書類、および推定注文数量を Vcore Valve に送信してください。技術的な比較は、公称サイズとクラスのみではなく、承認された仕様に対して行うことができます。

よくある質問

トラニオン型ボールバルブは高圧油田パイプラインに適していますか?

はい、選択したバルブ設計、圧力温度定格、材料、シート、接続および認定要件が実際のライン条件と一致する場合に限ります。 API 6D パイプライン バルブを API 6A 坑口装置と自動的に置き換えるべきではありません。

クラス 900、1500、または 2500 を選択する必要がありますか?

最大設計圧力、最小および最大設計温度、材料グループ、適用可能な圧力-温度表を使用して圧力クラスを選択します。クラス番号は psi 単位の動作圧力値ではありません。

DBBとDIBの違いは何ですか?

DBB と DIB は、さまざまな仕様のシート分離性能とブリード性能を表します。 DIB 構成では、ダブルピストン効果シートを使用する場合があり、設計されたキャビティ圧力逃がしソリューションが必要です。必要なテストと座席の配置を必ず指定してください。

鍛造スチールボディは常に鋳造ボディよりも優れているのでしょうか?

必ずしもそうとは限りません。鍛造ボディと鋳造ボディは、材料、圧力設計、製造品質、検査がプロジェクトの仕様を満たしていれば、どちらも許容可能です。鍛造品は、要求の高い高圧用途でよく検討されます。

井戸の液体に H2S が含まれると何が変化しますか?

プロセス流体にさらされる材料には、硬度、熱処理、環境制限を含む、NACE MR0175/ISO 15156 の該当するエディションに対するサワーサービスレビューが必要です。一般的な NACE ステートメントでは十分ではありません。

すべての高圧トラニオンバルブには油圧アクチュエータが必要ですか?

いいえ。ギア駆動、空気圧、電気、油圧のオプションが可能です。選択は、離脱トルクと作動トルク、利用可能なユーティリティ、閉鎖時間、デューティ サイクル、および緊急シャットダウン要件によって異なります。

油田バルブの見積にはどのような書類を提出する必要がありますか?

署名済みのデータシート、一般配置図、材料リスト、圧力温度定格、シートの概略図、トルク データ、テストおよび検査計画、MTC、および該当するコンプライアンスの証拠を、納期および商業条件とともに要求します。

技術的な参考資料: API 6D 公開のお知らせ; SLB WKM 370D オイル＆ガス バルブ アプリケーション。規格、認定、およびコンプライアンスは、指定されたエディションと正確なバルブ構成に依存します。