เหตุใดวาล์วเกตจึงต้องการมากกว่าวาล์วประเภทอื่น ๆ ในการขุดเจาะน้ำมัน?

ในโลกที่มีเดิมพันสูงของการขุดเจาะน้ำมันทุกองค์ประกอบจะต้องทนต่อแรงกดดันอย่างรุนแรงสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนและความต้องการการปฏิบัติงานที่เข้มงวด ในบรรดาอุปกรณ์ที่สำคัญที่ใช้ในระบบขุดเจาะ วาล์วประตู S ได้กลายเป็นตัวเลือกสำหรับวิศวกรและผู้ประกอบการ
1. การออกแบบที่แข็งแกร่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง
การขุดเจาะน้ำมันมักจะเกี่ยวข้องกับการจัดการของเหลวแรงดัน, สารกัดกร่อนที่มีสารกัดกร่อนและส่วนผสมของก๊าซที่ระดับความลึกเกินกว่าพันเมตร วาล์วเกตเก่งในเงื่อนไขเหล่านี้เนื่องจากการออกแบบเชิงเส้น ซึ่งแตกต่างจากวาล์วโรตารี่ (เช่นบอลหรือวาล์วผีเสื้อ) วาล์วประตูมีประตูแบนรูปลิ่มที่เคลื่อนที่ตั้งฉากกับเส้นทางการไหล การออกแบบนี้ช่วยลดความปั่นป่วนและความดันลดลงเมื่อเปิดอย่างเต็มที่ทำให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนของเหลวที่มีประสิทธิภาพแม้ในสถานการณ์ความดันสูง
ยิ่งไปกว่านั้นวาล์วประตูได้รับการออกแบบด้วยพื้นผิวการปิดผนึกโลหะกับโลหะซึ่งมักทำจากสแตนเลสหรือวัสดุโลหะผสมแข็ง ซีลเหล่านี้ให้การปิดการรั่วไหลอย่างมีความสำคัญต่อการป้องกันการระเบิดหรือการปล่อยไฮโดรคาร์บอนที่ไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญด้านความปลอดภัยที่ไม่สามารถต่อรองได้ในการขุดเจาะ
2. ความทนทานที่เหนือกว่าในสภาวะที่รุนแรง
สภาพแวดล้อมการขุดเจาะทำให้วาล์วเป็นสารเคมีที่กัดกร่อนทรายและอนุภาคที่สามารถย่อยสลายส่วนประกอบได้เมื่อเวลาผ่านไป วาล์วประตูนั้นเหมาะสมกับความท้าทายเหล่านี้:
ความยืดหยุ่นของลิ่ม: วาล์วประตูหลายแห่งใช้การออกแบบลิ่มที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้การเสียรูปเล็กน้อยภายใต้ความดันเพื่อรักษาซีลที่แน่นหนาแม้ว่าร่างกายวาล์วหรือที่นั่งจะสึกหรอ
การก่อสร้างเต็มหลุม: เส้นทางการไหลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางของวาล์วประตูช่วยลดการกัดเซาะจากของเหลวที่มีการขัดซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปในวาล์วที่มีการไหลที่ จำกัด (เช่นวาล์วลูกโลก)
ความต้านทานการกัดกร่อน: ผู้ผลิตมักจะเคลือบวาล์วประตูที่มีวัสดุเช่น Inconel หรือใช้วัสดุบุผิวอีพ็อกซี่เพื่อต่อสู้กับไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) และการกัดกร่อนของน้ำเค็ม
3. ความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานและความเรียบง่าย
ในไซต์ขุดเจาะระยะไกลหรือแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งโอกาสในการบำรุงรักษามี จำกัด และความล้มเหลวของวาล์วสามารถนำไปสู่การหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง วาล์วประตูให้การบำรุงรักษาต่ำและอายุการใช้งานที่ยาวนานเนื่องจากกลไกง่ายๆของพวกเขาที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง ซึ่งแตกต่างจากวาล์วบอลซึ่งขึ้นอยู่กับซีลโรตารี่ที่ซับซ้อนหรือวาล์วไดอะแฟรมที่มีแนวโน้มที่จะย่อยสลายอีลาสโตเมอร์วาล์วประตูต้องใช้การหล่อลื่นน้อยที่สุดและง่ายต่อการซ่อมแซมในแหล่งกำเนิด
นอกจากนี้วาล์วเกตเป็นแบบสองทิศทางช่วยให้การไหลในทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ ความเก่งกาจนี้ทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นและลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดของมนุษย์ในระหว่างการตั้งค่า
4. ต้นทุน-ประสิทธิผลเหนือวงจรวาล์ว
ในขณะที่วาล์วประตูอาจมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงกว่าเมื่อเทียบกับทางเลือกบางอย่างค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของ (TCO) มักจะต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น:
การหยุดทำงานที่ลดลง: ความทนทานของพวกเขาลดการปิดที่ไม่ได้วางแผนไว้สำหรับการเปลี่ยน
การแลกเปลี่ยนกัน: วาล์วประตูยึดติดกับการออกแบบที่ได้มาตรฐาน (เช่นข้อมูลจำเพาะ API 6A หรือ 6D) เพื่อให้มั่นใจว่าเข้ากันได้กับระบบขุดเจาะและลดต้นทุนสินค้าคงคลัง
ความสามารถในการปรับขนาด: จาก Wellheads ไปยังท่อวาล์วประตูสามารถปรับขนาดสำหรับคลาสความดันต่าง ๆ (เช่น 5,000 psi ถึง 20,000 psi) ลดความต้องการวาล์วหลายประเภท
การศึกษา 2022 โดยสมาคมวิศวกรปิโตรเลียม (SPE) เปรียบเทียบประสิทธิภาพของวาล์วในอ่าวน้ำลึกของการดำเนินงานของเม็กซิโก วาล์วเกตแสดงให้เห็นถึงอัตราความน่าเชื่อถือ 98.5%ในระยะเวลาห้าปีสูงกว่าวาล์วบอลที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า (92%) และตรวจสอบวาล์ว (88%) โหมดความล้มเหลวของพวกเขานั้นเชื่อมโยงกับปัจจัยภายนอกเป็นหลัก (เช่นการสร้างไฮเดรต) ไม่ใช่การออกแบบวาล์วเอง