شیرآلات در صنعت نفت و گاز باید بسیار مقاوم و کارآمد باشند. این امر برای تطبیق حرکت مایعات در چنین شرایط چالش برانگیزی است. در میان تمام گزینهها، شیرهای پروانهای بهترین انتخاب باقی میمانند. طراحی ساده و حداقل نگهداری، همراه با سرعت، عملکرد مؤثر آنها را در محیطهای مختلف آسانتر میکند.
این راهنما در مورد شیر پروانهای نفت و گاز، اطلاعاتی را برای کمک به مهندسان در انتخاب طرحهای مناسب شیر ارائه میدهد.
شیر پروانهای چیست؟
شیر پروانهای نوعی شیر است که میتواند جریان خط لوله را به سادگی با چرخاندن دسته به موقعیت مورد نیاز شیر قطع کند. آنها با وجود دیسکی به نام "پروانه" که به یک میله مرکزی متصل است، مشخص میشوند.
موقعیت باز شیر جایی است که دیسک با مسیر جریان همسو میشود و مقاومت کمتری در برابر جریان ایجاد میکند. خاموش کردن دسته شیر یا محرک باعث میشود دیسک جریان را مسدود کند. به دلیل همین سادگی است که کار با آنها و استفاده از آنها در صنایع مختلف مانند نفت و گاز آسان میشود.
اجزای کلیدی:
- بدنه شیر: این قطعه اصلی است که تمام اجزای داخلی روی آن نصب شده و به لولهکشی متصل میشوند.
- دیسک: کنترل جریان سیال را از طریق عملیات باز یا بسته شدن ارائه میدهد.
- نشیمنگاه: آببندی باید کاملاً مناسب باشد تا از هرگونه نشتی جلوگیری شود.
- محرک: محرک میتواند به صورت دستی، برقی یا پنوماتیکی برای دستیابی به عملکرد فوق باشد که موقعیت دیسک را تنظیم میکند.
شیرهای پروانهای چگونه در سرویسهای مختلف نفت و گاز استفاده میشوند؟
شیرآلات خطوط لوله نفت خام و گاز طبیعی
در خطوط لوله نفت خام، شیرها باید با شن و ماسه و نرخ جریان بالاتر مقابله کنند. شیرهای سهگانه آفست در وظایف جداسازی و عملکردهای قطع و وصل استفاده میشوند. آنها دارای یک آببند فلزی با گشتاور ثابت هستند که در برابر سایش مقاوم است.
در خطوط لوله گاز طبیعی، عملکرد قطع و وصل باید دقیق باشد تا نشتیها به حداقل برسد. شیرهای پروانهای با عملکرد بالا برای کاربردهای نفت و گاز، محافظت در برابر آتشسوزی را ارائه میدهند. آنها در ایستگاههای اندازهگیری و بلوکهای خط اصلی رایج هستند.
فرآوری گاز و محصولات تصفیه شده
برای واحدهای گازی، از جداکنندههای دمای بالا استفاده میشود. شیرهایی با نشیمنگاه فلزی امکان چرخه حرارتی را بدون کاهش راندمان آببندی فراهم میکنند. آنها توانایی ارائه خفگی متوسط را دارند.
برای خطوط تولید محصولات تصفیهشده، از بنزین یا گازوئیل به عنوان سیال استفاده میشود. سیالات تمیز هستند اما قابل اشتعال باقی میمانند. شیرهای دوطرفه با راندمان بالا، آببندیهای محکم و بدون حباب ارائه میدهند.
سکوها و مخازن فراساحلی
محیط فراساحل به دلیل اسپری نمک بسیار خورنده است. شیرهای پروانهای نفت و گاز عمده فروشی برای محیط فراساحل از فولاد ضد زنگ دوبلکس استفاده میکنند. این نوع شیر در گردش آب دریا و آب آتش نشانی به کار میرود.
در همین حال، شیر با نشیمنگاه ارتجاعی متحدالمرکز برای کاربرد در مزارع ذخیرهسازی مناسب است. این شیر برای انتقال سیالات کاربردی مانند آب خالص با قطر بالا و فشار کم استفاده میشود.
| سناریوی برنامه | نوع شیر توصیه شده | عملکرد اصلی |
| خطوط لوله نفت خام | سهگانه افست (صندلی فلزی) | ایزولاسیون / روشن-خاموش |
| واحدهای فرآوری گاز | عملکرد بالا (افست) | مهار کردن/ایزولاسیون |
| آب آتشنشانی دریایی | متحدالمرکز (با روکش لاستیکی) | روشن-خاموش |
| ورودیهای مخزن ذخیرهسازی | متحدالمرکز یا دو افست | انزوا |
معیارهای انتخاب برای خدمات نفت و گاز چیست؟
معیارهای انتخاب برای خدمات نفت و گاز نیاز به ارزیابی فنی دقیق دارد، زیرا انتخاب شیر اشتباه میتواند منجر به نشتی یا خرابی مکانیکی شود.
نوع متوسط:
- مشخص کنید که آیا سیال خام، گاز یا تصفیه شده است. گاز ترش حاوی H2S یا CO2 به مواد سازگار با NACE MR0175 نیاز دارد.
دما و فشار:
- رتبهبندی فشار ASME B16.34 را بررسی کنید. در مورد خطوط فشار قوی، مانند کلاس 300 و بالاتر، همیشه از ... استفاده کنید. افست سهگانه ساختار دریچه.
استانداردها و گواهینامهها:
- ابعاد شیرآلات باید از استاندارد API 609 پیروی کند. در مورد ایمنی در برابر آتش، گواهینامه API 607 الزامی است. استاندارد ISO 15848-1 برای کنترل انتشار گازهای خروجی به منظور حفاظت از محیط زیست استفاده میشود.
جنس صندلی:
- برای دمای پایین و سرویس در محیطهای تمیز، از جنس نشیمنگاه نرم مانند PTFE/NBR استفاده کنید. برای کاربردهای دمای بالا یا سایشی، از نشیمنگاههای فلزی استفاده کنید.
انتخاب ساختار شیر:
- ساختار شیر متحدالمرکز: مناسب برای خدمات تاسیساتی با فشار متوسط تا کم.
- ساختار شیر دو طرفه: مناسب برای کاربردهای شیمیایی یا هیدروکربنی با کارایی بالا.
- ساختار شیر سهگانه آفست: در مواردی که نشتی صفر در شرایط بحرانی مورد نیاز است، استفاده میشود.
| توجه داشته باشید… شیر پروانهای در مقایسه با شیر توپی وزن کمتری دارد و ارزانتر است و ماهیت سبک آن، نیازهای پشتیبانی ساختاری لولهها را به حداقل میرساند. علاوه بر این، اجزای متحرک کمتری دارد که نگهداری از آن را آسانتر میکند. با این وجود، شیرهای توپی یا شیرهای دروازهای برای استفاده در مواردی که فشار بالا است و تقاضای زیادی وجود دارد، توصیه میشوند. شیر توپی در طول پیگزنی، مسیر جریان کامل را فراهم میکند، در حالی که شیرهای دروازهای معمولاً در موقعیتهای فشار بالا استفاده میشوند. |
چک لیست: چگونه یک شیر پروانهای نفت و گاز انتخاب کنیم؟
- شرایط سرویس را تأیید کنید: فشار، دما و شیمی محیط (H) را بررسی کنید2محتوای S).
- تعیین ساختار: برای مصارف عمومی، نوع هممرکز یا برای هیدروکربنهای فشار بالا، نوع سهگانه-جابجایی را انتخاب کنید.
- نوع آببند را انتخاب کنید: اگر ایمنی در برابر آتش یا گرمای زیاد مهم است، آببندهای فلز به فلز را انتخاب کنید.
- تأیید استانداردها و آزمایشها: اطمینان از انطباق با API 609, ، API 607 و قوانین انتشار گازهای فرار. تولیدکنندگان شیر پروانهای نفت و گاز همچنین باید پروتکلهای کیفی سختگیرانهای از جمله قابلیت ردیابی مواد و آزمایش پوسته هیدرواستاتیک و پنوماتیک را رعایت کنند.
- بررسی دسترسی: محل نصب را از نظر تعمیر و نگهداری و فاصله مجاز از محرکها ارزیابی کنید.
مطالعه موردی در زندگی واقعی اتفاق افتاده است
عملیات دوغاب و خنکسازی پالایشگاه پتروبراس (برزیل)
در یک پالایشگاه بزرگ که توسط پتروبراس اداره میشود، مهندسان با فرسودگی سریع شیرآلات در سیستمهای روغن دوغاب ساینده و آب خنککننده مواجه شدند. تحقیقات نشان میدهد که وقفه در توزیع آب خنککننده پالایشگاه میتواند خسارات مالی جدی و خطرات ایمنی عملیاتی عمدهای را برای تأسیسات ایجاد کند.
مهندسان کشف کردند که شیرهای پروانهای استاندارد هم مرکز به دلیل آسیب سریع سطوح نرم الاستومری نشیمنگاه شیر، زود از کار میافتند. برای حل این مشکلات، پتروبراس شیرهای پروانهای با نشیمنگاه فلزی Stellite-faced را با استفاده از پیکربندیهای پیشرفته شیرهای دو محوره و سه محوره برای دوام بیشتر، به کار گرفت.
شیرهای ارتقا یافته، عملکرد آببندی محکمتری را ارائه دادند و در عین حال در برابر تنش حرارتی، فرسایش ذرات و شرایط عملیاتی دشوار پالایشگاه در طول تولید مداوم مقاومت کردند. پس از پیادهسازی، پالایشگاه به طور قابل توجهی عمر مفید شیر را افزایش داد و میانگین زمان بین خرابیها را از ماهها به چندین سال عملیاتی افزایش داد.
نتیجهگیری
انتخاب شیر پروانهای مناسب به شدت به ریسک سرویس بستگی دارد. شیر سهگانه آفست میتواند برای گازهای پرفشار و کاربردهای نفت خام استفاده شود. در حالی که شیرهای متحدالمرکز معمولاً در مورد کاربردهای کمفشار و آب استفاده میشوند. با این وجود، شیر پروانه ای نفت و گاز باید از نظر مقاومت در برابر فشار و ایمنی در برابر آتش با API 609/607 مطابقت داشته باشد.
CTGV یکی از شرکتهای پیشرو در صنعت نفت و گاز چین است. شیر پروانهای کارخانههایی که در طراحیهای با کارایی بالا و سهگانه تخصص دارند. تجهیزات تولیدی مدرن ما شامل ماشینکاری CNC و تستهای کیفیت خودکار است. CTGV با داشتن گواهینامههای ISO 9001 و API میتواند شیرآلات بادوام و ضد نشت را برای پروژههای فراساحلی و پالایشگاهی در هر کجای جهان فراهم کند.
با تیم مهندسی ما تماس بگیرید امروز برای دریافت یک قیمت فنی برای پروژه بعدی شما.
