API 6A และเกินกว่า: การทำความเข้าใจมาตรฐานสำหรับการเลือกวาล์วบ่อน้ำมัน

ในด้านการพัฒนาน้ำมันและก๊าซแรงดันสูงวาล์วเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการควบคุมการส่งมอบของเหลวและสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของระบบจะต้องมีความน่าเชื่อถือและการปรับตัวสูงมาก เนื่องจากสภาวะที่รุนแรงของแรงดันสูงอุณหภูมิสูงและก๊าซกัดกร่อนสูง (เช่นCO₂, H₂s) ที่พบได้ทั่วไปในสภาพการทำงานของบ่อน้ำมันมาตรฐานที่สูงมากจึงถูกกำหนดไว้สำหรับการออกแบบวาล์วและประสิทธิภาพ
มาตรฐาน API 6A ที่กำหนดโดย American Petroleum Institute (API) เป็นข้อกำหนดของอุปกรณ์ Wellhead ที่ตามมาอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซซึ่งเป็นพื้นฐานพื้นฐานสำหรับการเลือกและการออกแบบวาล์ว

1. API 6A คืออะไร?

API 6A เป็นตัวย่อของ "ข้อมูลจำเพาะสำหรับอุปกรณ์ Wellhead และ Christmas Tree" มันเป็นหนึ่งในมาตรฐานทางเทคนิคที่กำหนดโดย API (American Petroleum Institute) เป็นอุปกรณ์เฉพาะด้านน้ำมันและก๊าซรวมถึงการออกแบบการผลิตการทดสอบและความต้องการวัสดุของต่างๆ วาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูง (เช่นวาล์วเกตตรวจสอบวาล์ววาล์วคันเร่ง ฯลฯ )

วัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือความปลอดภัยและการแลกเปลี่ยนอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและมีความเสี่ยงสูง ครอบคลุมสภาพการทำงานที่หลากหลายตั้งแต่บ่อน้ำทั่วไปไปจนถึงบ่อน้ำลึกแรงดันสูงเป็นพิเศษและให้มาตรฐานทางเทคนิคแบบครบวงจรสำหรับอุปกรณ์บ่อน้ำมันเพื่อให้ผู้ผลิตและผู้ใช้มีคุณภาพและประสิทธิภาพทั่วไป

2. คำอธิบายโดยละเอียดของพารามิเตอร์สำคัญ API 6A

ระดับข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์ PSL (ระดับข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์)

PSL 1: ข้อกำหนดขั้นต่ำเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่ำ

PSL 2–4: การตรวจสอบวัสดุ, การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDE), ข้อกำหนดการเชื่อมและการตรวจสอบย้อนกลับได้จะค่อยๆเพิ่มขึ้น PSL 4 เป็นระดับสูงสุดและมักจะใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่นทะเลลึกและพื้นที่ที่มีกำมะถัน)

ชั้นวัสดุ
ระบุประเภทของสื่อการกัดกร่อนวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับตัวอย่างเช่น:
AA/N: สภาพแวดล้อมที่ไม่กัดกร่อน
BB/CC: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในระดับปานกลาง
HH: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงที่มีH₂s (ต้องเป็นไปตาม NACE MR0175)
จัดอันดับอุณหภูมิ
การจัดอันดับอุณหภูมิทั่วไป ได้แก่ :
l (-46 ° C ~ 121 ° C)
U (-18 ° C ~ 121 ° C)
x (-46 ° C ~ 250 ° C)
การจัดอันดับพิเศษสามารถปรับให้เข้ากับ -75 ° C หรือสภาพแวดล้อมสูงสุด 350 ° C
จัดอันดับความดันและขนาดการทำงาน
API 6A กำหนดระดับความดัน: 2,000 psi, 3,000 psi, 5,000 psi, 10,000 psi, 15,000 psi และแม้แต่ 20,000 psi
ขนาดวาล์วและโครงสร้างการเชื่อมต่อหน้าแปลนภายใต้ระดับความดันแต่ละระดับจะถูกควบคุมอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้ของระบบ

3. ทำไม API 6A ไม่เพียงพอ? -“ เกิน” หมายถึงอะไร?
แม้ว่า API 6A เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมขั้นพื้นฐาน แต่ในแอพพลิเคชั่นบ่อน้ำมันจริง แต่หลายสถานการณ์ก็หยิบยกข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับวาล์ว:
ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นภายใต้สภาพการทำงานที่ซับซ้อน
ทะเลลึก, ก๊าซจากชั้นหิน, บ่อก๊าซกรดและโอกาสอื่น ๆ มีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับความต้านทานความดันวาล์วการปิดผนึกและความต้านทานการกัดกร่อน
API 6A ไม่ครอบคลุมทุกกรณีที่รุนแรงเช่นวิธีการทดสอบประสิทธิภาพการปิดผนึกภายใต้สภาวะ HPHT (ความดันสูงและอุณหภูมิสูง)
การออกแบบที่กำหนดเอง
Customers may require:
ฟังก์ชั่นการเปิดและการปิดอย่างรวดเร็ว (เช่นการรวมแอคทูเอเตอร์ไฮดรอลิก/นิวเมติก)
ระบบการปิดผนึกซ้ำซ้อน
เซ็นเซอร์ฝังตัวสำหรับการตรวจสอบออนไลน์
การประยุกต์ใช้วัสดุใหม่
ตัวอย่างเช่น:
โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนเช่น Inconel 625, Monel, Super Duplex
ซับในเซรามิกและการเคลือบทังสเตนคาร์ไบด์ปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ
วัสดุขั้นสูงเหล่านี้ไม่ได้ระบุทีละตัวใน API 6A
การอ้างอิงถึงมาตรฐานเสริม
API 6D: มาตรฐานสำหรับวาล์วสำหรับการขนส่งท่อส่ง
NACE MR0175/ISO 15156: ข้อกำหนดสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนความเครียดของซัลไฟด์
ISO 10423: International Wellhead Equipment Standard ซึ่งสอดคล้องกับเนื้อหาบางส่วนของ API 6A

4. วิธีการใช้ฐานบน API 6A เลือกวาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงที่เหมาะสม?
ขั้นตอนที่ 1: ระบุสภาพแวดล้อมการดำเนินงาน
รวมถึงองค์ประกอบขนาดกลาง (เนื้อหาCO₂/H₂s) อุณหภูมิความดันไม่ว่าจะมีทรายหรือสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง ฯลฯ
ขั้นตอนที่ 2: ยืนยันระดับมาตรฐาน
กำหนด PSL ที่ต้องการเกรดวัสดุเกรดอุณหภูมิ ฯลฯ ตามความต้องการของประเทศ/ลูกค้าของโครงการ
ขั้นตอนที่ 3: ยืนยันข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเพิ่มเติม
ไม่ว่าจะเป็นการป้องกันอัคคีร์
ขั้นตอนที่ 4: เลือกซัพพลายเออร์ที่มีคุณสมบัติและเคส
เลือกผู้ผลิตวาล์วด้วยการรับรอง API 6A และประสบการณ์การใช้งานที่มีประวัติที่หลากหลายเพื่อลดความเสี่ยง

5. แนวโน้มในอนาคต: มาตรฐานจะพัฒนาอย่างไร?
ความต้องการการป้องกันคาร์บอนต่ำและสิ่งแวดล้อม
องค์กร API กำลังแก้ไขมาตรฐานบางอย่างเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการจัดการการปล่อยมลพิษเช่นศูนย์วาล์วรั่วไหล
ระบบอัตโนมัติและข่าวกรอง
วาล์วจะติดตั้งตัวควบคุมระยะไกลและเซ็นเซอร์ตรวจสอบเงื่อนไขมากขึ้น
ฟังก์ชั่นการบันทึกข้อมูลอาจกลายเป็นหนึ่งในข้อกำหนดใหม่ของมาตรฐาน API ในอนาคต
การปรับแต่งมาตรฐานพิเศษ HPHT
ขั้นตอนการตรวจสอบการออกแบบสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้นและหลุมแรงดันสูงจะค่อยๆได้มาตรฐานเช่นที่ครอบคลุมในคำแนะนำทางเทคนิค API 17TR8