Ventile in der Öl- und Gasindustrie müssen äußerst widerstandsfähig und effizient sein, um den Flüssigkeitsfluss unter solch anspruchsvollen Bedingungen zu gewährleisten. Unter den verschiedenen Optionen erweisen sich Absperrklappen als die beste Wahl. Ihre schlanke Bauweise, der geringe Wartungsaufwand und die hohe Schaltgeschwindigkeit ermöglichen einen effektiven Betrieb in unterschiedlichsten Umgebungen.
Dieser Leitfaden für Öl- und Gas-Absperrklappen bietet Ingenieuren Informationen, die ihnen bei der Auswahl geeigneter Ventilkonstruktionen helfen.
Was ist eine Absperrklappe?
Eine Absperrklappe ist ein Ventiltyp, der den Durchfluss in einer Rohrleitung durch einfaches Drehen des Griffs in die gewünschte Position unterbrechen kann. Charakteristisch für Absperrklappen ist eine Scheibe, die als ‘Absperrklappe’ bezeichnet wird und an einer zentralen Stange befestigt ist.
Im geöffneten Zustand ist die Ventilscheibe parallel zum Strömungsweg ausgerichtet, wodurch der Strömungswiderstand minimiert wird. Durch Betätigen des Ventilgriffs oder des Stellantriebs wird der Durchfluss durch die Ventilscheibe blockiert. Diese einfache Funktionsweise ermöglicht eine unkomplizierte Bedienung und den Einsatz in verschiedenen Branchen wie der Öl- und Gasindustrie.
Hauptkomponenten:
- Ventilkörper: Dies ist das Hauptelement, an dem alle inneren Komponenten montiert und mit den Rohrleitungen verbunden sind.
- Scheibe: Sie ermöglicht die Steuerung des Flüssigkeitsflusses durch Öffnungs- oder Schließvorgänge.
- Sitz: Die Dichtung muss perfekt passen, um jegliches Auslaufen zu verhindern.
- Aktor: Der Aktor kann manuell, elektrisch oder pneumatisch sein, um die oben genannte Funktion zu erreichen, die die Position der Scheibe regelt.
Wie werden Absperrklappen in verschiedenen Öl- und Gasanwendungen eingesetzt?
Ventile für Rohöl- und Erdgasleitungen
Bei Rohölpipelines müssen die Ventile mit Verunreinigungen und höheren Durchflussraten zurechtkommen. Die dreifach exzentrischen Ventile werden sowohl für Absperr- als auch für Ein-/Aus-Funktionen eingesetzt. Sie verfügen über eine verschleißfeste, drehmomentfest dichtende Metalldichtung.
Bei Erdgasleitungen muss die Absperrfunktion absolut dicht sein, um Leckagen zu minimieren. Hochleistungs-Absperrklappen für Öl- und Gasanwendungen bieten Brandschutz. Sie werden häufig in Messstationen und Hauptleitungsblöcken eingesetzt.
Gasverarbeitung und Raffinerieprodukte
Bei Gasanlagen kommen Hochtemperatur-Trennverfahren zum Einsatz. Ventile mit Metalldichtung ermöglichen thermische Belastungen ohne Beeinträchtigung der Dichtungsleistung. Sie bieten die Möglichkeit zur moderaten Drosselung.
Für die Herstellung von Raffinerieprodukten wird entweder Benzin oder Diesel als Medium verwendet. Die Medien sind sauber, bleiben aber entzündlich. Hocheffiziente Doppel-Exzenterventile gewährleisten blasenfreie Abdichtung.
Offshore-Plattformen und -Speicher
Die Offshore-Umgebung ist aufgrund des Salzsprühnebels stark korrosiv. Öl- und Gas-Absperrklappen für den Offshore-Bereich werden daher aus Duplex-Edelstahl gefertigt und kommen in Meerwasser- und Löschwasserkreisläufen zum Einsatz.
Das konzentrische, elastisch gelagerte Ventil eignet sich unterdessen für den Einsatz in Speicheranlagen. Es wird für die Förderung von Betriebsflüssigkeiten wie Reinstwasser bei großem Durchmesser und niedrigem Druck eingesetzt.
| Anwendungsszenario | Empfohlener Ventiltyp | Hauptfunktion |
| Rohölpipelines | Dreifach versetzt (Metallsitz) | Isolation / Ein-Aus |
| Gasaufbereitungsanlagen | Hochleistungsfähig (Offset) | Drosselung / Isolation |
| Offshore Firewater | Konzentrisch (gummierte Auskleidung) | Ein-Aus |
| Tankspeichereinlässe | Konzentrisch oder doppelt versetzt | Isolierung |
Welche Auswahlkriterien gelten für Dienstleistungen im Öl- und Gassektor?
Die Auswahlkriterien für Öl- und Gasdienstleistungen erfordern eine sorgfältige technische Bewertung, da die Wahl des falschen Ventils zu Leckagen oder mechanischen Ausfällen führen kann.
Medium:
- Bestimmen Sie, ob es sich bei der Flüssigkeit um Rohöl, Gas oder ein raffiniertes Fluid handelt. Sauergas enthält H2S oder CO2 Erfordert Materialien, die der Norm NACE MR0175 entsprechen.
Temperatur und Druck:
- Prüfen Sie die Druckfestigkeit gemäß ASME B16.34. Bei Hochdruckleitungen, z. B. Klasse 300 und höher, verwenden Sie immer einen dreifach versetzt Ventilstruktur.
Normen & Zertifikate:
- Die Abmessungen der Ventile müssen der Norm API 609 entsprechen. Im Bereich Brandschutz ist eine Zertifizierung nach API 607 zwingend erforderlich. ISO 15848-1 dient der Kontrolle flüchtiger Emissionen zum Schutz der Umwelt.
Sitzmaterial:
- Verwenden Sie weiche Dichtungsmaterialien wie PTFE/NBR für Anwendungen mit niedrigen Temperaturen und sauberen Medien. Verwenden Sie Metalldichtungen für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder abrasiven Medien.
Auswahl der Ventilstruktur:
- Konzentrische Ventilkonstruktion: Geeignet für Anwendungen mit mittlerem bis niedrigem Druck.
- Doppelt versetzte Ventilbauweise: Besonders geeignet für Hochleistungsanwendungen in der Chemie- oder Kohlenwasserstoffindustrie.
- Dreifach exzentrische Ventilkonstruktion: Wird dort eingesetzt, wo absolute Leckagefreiheit unter extremen Bedingungen erforderlich ist.
| Zur Kenntnis nehmen… Die Absperrklappe ist leichter und kostengünstiger als die Kugelklappe, und ihr geringes Gewicht reduziert den Bedarf an Rohrleitungsstützen. Darüber hinaus enthält sie weniger bewegliche Teile, was die Wartung vereinfacht. Dennoch werden Kugel- oder Schieberventile für Anwendungen mit hohem Druck und extremen Anforderungen empfohlen. Kugelventile gewährleisten einen ungehinderten Durchfluss beim Molchen, während Schieberventile üblicherweise in Hochdrucksituationen eingesetzt werden. |
Checkliste: Wie wählt man eine Absperrklappe für die Öl- und Gasindustrie aus?
- Betriebsbedingungen prüfen: Druck, Temperatur und Medienchemie (H₂O) prüfen2S-Gehalt).
- Struktur bestimmen: Konzentrische Anordnung für Versorgungsleitungen oder dreifach versetzte Anordnung für Hochdruck-Kohlenwasserstoffe wählen.
- Wählen Sie den Dichtungstyp: Entscheiden Sie sich für Metall-auf-Metall-Dichtungen, wenn Brandschutz oder hohe Temperaturen eine Rolle spielen.
- Standards und Prüfungen prüfen: Sicherstellen, dass die Vorgaben eingehalten werden API 609, API 607 und die Vorschriften zur Vermeidung flüchtiger Emissionen. Hersteller von Absperrklappen für die Öl- und Gasindustrie müssen zudem strenge Qualitätsprotokolle einhalten, darunter die Rückverfolgbarkeit der Materialien sowie hydrostatische und pneumatische Gehäuseprüfungen.
- Zugänglichkeit prüfen: Prüfen Sie den Installationsort im Hinblick auf Wartungs- und Betätigungsfreiheit.
Fallstudie aus dem echten Leben
Schlamm- und Kühlprozesse der Petrobras-Raffinerie (Brasilien)
In einer großen Raffinerie von Petrobras sahen sich Ingenieure mit einem raschen Verschleiß der Ventile in den Systemen für abrasive Ölsuspensionen und Kühlwasser konfrontiert. Untersuchungen zeigen, dass Unterbrechungen der Kühlwasserversorgung in Raffinerien erhebliche finanzielle Verluste und große Betriebssicherheitsrisiken für die Anlagen verursachen können.
Ingenieure stellten fest, dass herkömmliche konzentrische Absperrklappen vorzeitig ausfielen, da abrasive Materialien die weichen, elastischen Dichtflächen der Ventile schnell beschädigten. Um diese Probleme zu beheben, setzte Petrobras auf Absperrklappen mit Stellite-Dichtung und Metalldichtung, die dank fortschrittlicher doppelt-exzentrischer und dreifach-versetzter Ventilkonfigurationen eine hohe Langlebigkeit gewährleisten.
Die verbesserten Ventile boten eine höhere Dichtleistung und waren beständiger gegen thermische Belastung, Partikelerosion und die anspruchsvollen Betriebsbedingungen der Raffinerie im Dauerbetrieb. Nach der Implementierung konnte die Raffinerie die Lebensdauer der Ventile deutlich verlängern und die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen von Monaten auf mehrere Betriebsjahre erhöhen.
Abschluss
Die Wahl des richtigen Absperrventils hängt stark vom Betriebsrisiko ab. Dreifach exzentrische Absperrventile eignen sich für Hochdruckgase und Rohölanwendungen. Konzentrische Absperrventile hingegen werden üblicherweise bei Niederdruckanwendungen für Versorgungsleitungen und Wasser eingesetzt. Öl und Gas für Absperrklappen sollte den Anforderungen von API 609/607 hinsichtlich Druckbeständigkeit und Brandschutz entsprechen.
CTGV ist eines der führenden Öl- und Gasunternehmen Chinas. Absperrklappe Unsere Werke sind auf Hochleistungs- und Dreifach-Offset-Ventile spezialisiert. Unsere moderne Fertigungsausrüstung umfasst CNC-Bearbeitung und automatisierte Qualitätsprüfungen. Dank ISO 9001- und API-Zertifizierung kann CTGV weltweit Offshore- und Raffinerieprojekte mit langlebigen und leckagefreien Ventilen beliefern.
Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam. Fordern Sie noch heute ein technisches Angebot für Ihr nächstes Projekt an.
