Objašnjenje BOP akumulatora: princip rada, dimenzioniranje i provjere na terenu

Akumulator BOP-a je hidraulička jedinica pohranjene energije koja zatvara uređaje za sprječavanje eksplozije kada oprema nema struju, komprimirani zrak i pumpe ne rade. To nije komponenta za bušotinu; napajanje je ono zbog čega ostatak BOP-a radi u slučaju nužde, a njegov se kapacitet mjeri u upotrebljivoj hidrauličkoj tekućini, a ne u tome koliko boca stane na klizač.

Ta definicija pokreće sve u nastavku: zašto je predpunjenje dušikom važnije od broja boca, zašto se jedinica koja prođe provjeru statičkog tlaka još uvijek može polako zatvoriti i što treba specificirati, napuniti i pregledati kako bi sila zatvaranja još uvijek bila prisutna na drugoj i trećoj funkciji udarca.

Što BOP akumulator mora raditi

Površinski BOP akumulator mora isporučiti dovoljno pohranjene tekućine za rad svih potrebnih hitnih funkcija uzastopno i još uvijek održavati tlak iznad svog prednabijanja dušikom, bez vanjskog izvora energije.

Radna jedinica stoga sadrži najmanje:

• Boce napunjene dušikom na stalku razdjelnika, svaka sa svojim izolacijskim ventilom.
• Hidraulički spremnik veličine da pokrije volumen koji boce ispuštaju, plus radna margina.
• Zračne, električne ili dvostruke pumpe s automatskim tlačnim prekidačima.
• Regulatori koji spuštaju tlak u boci na dovod cilindra i prstenastog preventera.
• Sigurnosni ventili, povratni ventili i namjenski priključak za punjenje dušikom.
• Upravljačka ploča s funkcijskim ventilima, plus daljinska ploča na podu bušilice na većini bušotina.
• Mjerni uređaji ili pretvarači, alarmi niskog tlaka i indikacija razine tekućine.

Projektiranje i radna praksa nalaze se u dva dokumenta: API Spec 16D za sam sustav upravljanja i API Std 53 za sustave opreme za kontrolu bušotine na lokaciji bušotine. Oba zaokružuju isti broj, korisni volumen tekućine pri definiranoj margini tlaka, i oba pretpostavljaju da je jedinica napunjena, pregledana i testirana prema rasporedu.

Kako pohranjena energija postaje sila zatvaranja

Energija se pohranjuje kao komprimirani dušik, a ne kao pumpana tekućina, zbog čega jedinica nastavlja raditi nakon što oprema izgubi snagu.

Svaka boca je podijeljena u dvije komore. Dušik je prethodno napunjen s jedne strane; hidraulička tekućina iz rezervoara se pumpa u drugi. Budući da se dušik komprimira, a tekućina ne, pumpa puni plin dok ispunjava školjku. Kada se funkcijski ventil otvori, dušik se širi i gura tekućinu do operatera preventera pod pritiskom, bez potrebe za pumpom, dovodom zraka ili električnom energijom.

Prednaboj je donji dio sustava. Tekućina prestaje teći kada tlak u boci padne na vrijednost predpunjenja dušikom, tako da se svaka korisna radnja događa između radnog tlaka i predpunjenja.

Vrsta boce određuje kako se to odvajanje vrši

Prethodno punjenje slijedi zakon o plinu, kao i zimi

Na sustavu od 3000 psi prednabijanje dušika je obično 1000 psi, provjereno s izoliranom i ispražnjenom stranom tekućine. Ta brojka ovisi o temperaturi: boca napunjena na 1000 psig na 70 °F očitava otprilike 865 psig na 0 °F, jer se tlak dušika mijenja s apsolutnom temperaturom. Jedinici koja je izgledala potpuno napunjena ljeti može nedostajati upotrebljive tekućine tijekom remonta u siječnju, a ona napunjena komprimiranim zrakom umjesto suhim dušikom nosi stvarni rizik od požara.

Veličina prema upotrebljivoj zapremini, a ne prema broju boca

Broj koji pripada specifikaciji je upotrebljivi volumen tekućine pri definiranoj margini tlaka, nikada ukupni volumen boce ili broj boca.

Za sustav od 3000 psi s predpunjenjem od 1000 psi, izotermna aproksimacija je jednostavna: iskoristivi volumen jednak je ukupnom volumenu boce pomnoženom s jedan minus predpunjenje (apsolutno) podijeljeno s radnim tlakom (apsolutno). U praksi brojka koja se mora dokazati je manja, jer sustav mora ostati najmanje 200 psi iznad prednabijanja nakon posljednje potrebne funkcije. To je broj koji proizvede test povlačenja.

Slijede dvije posljedice. Povećanje predpunjenja radi povećanja tlaka u boci uvijek smanjuje upotrebljivu tekućinu. A dodavanjem funkcija, drugog prstena, HCR ventila ili hidrauličke prigušnice, mijenja se zahtjev, zbog čega promjena gomile često prisiljava promjenu veličine akumulatora umjesto još jedne boce.

Prethodno punjenje, regulirani tlak i vrijeme zatvaranja

Prvo postavite predpunjenje dušikom jer je svaki drugi pritisak na jedinici nizvodno od nje, a vrijeme zatvaranja ovisi o putu protoka, a ne o broju boca.

Vrijeme zatvaranja je problem protoka. Veličina ventila, provrt crijeva, volumen operatera i duljina puta od ploče do preventera bitniji su od jedne dodatne boce. Jedinica može držati puni tlak i dalje se polako zatvarati ako je put protoka ograničen, zbog čega je ispitivanje funkcije, a ne mjerač, pravi dokaz.

Dnevne provjere, načini kvarova i test ispadanja

Desetominutna šetnja uokolo otkriva gotovo svaki problem akumulatora prije nego što postane događaj kontrole bušotine.

• Očitavanje tlaka i predpunjenja boce u odnosu na temperaturu okoline, ne u odnosu na ljetno očitanje.
• Razina spremnika, boja tekućine i bilo koji znak emulzije ili pijeska.
• Početni tlak pumpe i vrijeme punjenja; sporo punjenje ukazuje na istrošenu pumpu ili nepovratni ventil koji curi.
• Propuštanja na priključcima razdjelnika, ventilima boca i opskrbnim vodovima operatera.
• Tlak dovoda zraka i stanje sušača na jedinicama na zračni pogon.
• Funkcijski ventili koji se potpuno vraćaju u neutralni položaj, bez puzanja tlaka na mjeračima.
• Udaljena ploča i alarmi niskog tlaka testirani na bušotinski program.

Većina kvarova na terenu ima četiri uzroka: puknuti ili presavijeni mjehur, sporo curenje dušika na ventilu ili priključku za punjenje, nepovratni ventil boce koji curi i koji omogućuje migriranje tekućine između boca i kontaminirana hidraulička tekućina koja blokira filtre i usporava svaku funkciju. Nijedan od njih nije pouzdano vidljiv na manometru. Zbog toga postoji periodični test smanjenja:

1. Zabilježite temperaturu okoline, vrijednosti predpunjenja i redoslijed funkcija koje zahtijeva program bušotine.
2. Isključite crpke i sve vanjske izvore energije; zabilježite početni tlak i razinu spremnika.
3. Upravljajte svakom potrebnom funkcijom redom, obično su svi cilindri zatvoreni, jedan prstenasti zatvoren i HCR ventil otvoren.
4. Zabilježite tlak nakon svakog koraka; sustav mora ostati najmanje 200 psi iznad prednabijanja nakon završne funkcije.
5. Usporedite ispuštenu tekućinu s očekivanim korisnim volumenom, ponovno napunite jedinicu i unesite rezultat.

Ista se disciplina primjenjuje kada se dimnjak ispituje pod tlakom, a ne u funkciji: brtve, šupljine i operateri dokazani su pod pritiskom, a sustav upravljanja mora sve vrijeme održavati svoju marginu.

BOP ispitni panj za ispitivanje dimnjaka za sprječavanje eksplozije BOP Test Stump za sustave za sprječavanje ispuhivanja, osigurava visokotlačno brtvljenje i daljinsko upravljanje u dimnjacima testiranim na pritisak s odgovarajućim kontrolnim jedinicama. Pogledajte proizvod →

Gdje se akumulator susreće s hrpom

Odredite upravljačku jedinicu i sklopovni hardver zajedno, jer preventivni uređaji sami odlučuju o korisnom volumenu koji vam je potreban.

Najveći potrošači uskladištene tekućine su prstenasti preventori, kojima je potreban veliki volumen za brtvljenje oko niza veličina cijevi, i preventori ramova, koji se moraju zatvoriti i zabraviti protiv tlaka u bušotini. Stog od dva bata s jednim prstenastim je uobičajeni minimum; dodavanjem klina za smicanje ili drugog prstenastog elementa mijenja se izračun korisnog volumena, a time i veličina spremnika boca i pumpe.

Usklađivanje vrijednosti tlaka, veličina prirubnica i volumena operatera s kontrolnim sustavom u fazi specifikacije izbjegava uobičajene probleme na terenu: sporo zatvaranje, elemente oštećene prekomjernim tlakom i ploče koje ne mogu upravljati svim funkcijama na crtežu.

Prstenasti BOP za kontrolu bušotine i hitno brtvljenje Prstenasti BOP za kontrolu bušotine, nudi prstenasto brtvljenje i brzu reakciju; odaberite s odgovarajućim nazivnim tlakom, veličinama prirubnica i volumenom operatera. Pogledajte proizvod →

Double Ram BOP za API 16A brtvljenje ušća bušotine Double Ram BOP koristi dva klina za brtvenu barijeru; API 6A/NACE MR0175, s volumenom tlaka, prirubnice i operatora usklađenim s kontrolnim sustavima. Pogledajte proizvod →

FAQ

Koliko korisne tekućine treba BOP akumulatoru?

Dovoljno za rad svake potrebne funkcije za hitne slučajeve u nizu i još uvijek ostati najmanje 200 psi iznad prednabijanja dušikom, što je upravo ono što test ispuštanja dokazuje. Ukupni volumen boce nije odgovor.

Koje predpunjenje dušikom trebam koristiti?

Na sustavu od 3000 psi, 1000 psi na 70 °F je uobičajena početna točka, prilagođena temperaturama koje će jedinica stvarno vidjeti. Provjerite tako da je strana tekućine izolirana i ispražnjena i koristite samo suhi dušik.

Koliko često treba testirati akumulator?

Dnevne provjere tlaka i tekućine, s testovima rada i ispuštanja u intervalima određenim API Std 53, programom bušotine operatera i lokalnim propisima, ne samo nakon kvara.

Može li jedna akumulatorska jedinica služiti za dvije platforme?

Općenito ne. Korisni volumen, vodovi crijeva i raspored panela dizajnirani su oko jedne hrpe i jednog rasporeda opreme, tako da druga hrpa obično znači veću banku boca ili zasebnu jedinicu.

Kupnja akumulatora svodi se na tri stvari koje se mogu provjeriti: brojku korisnog volumena dokazanu testom, disciplinu predpunjenja koja preživljava zimu i preventive koji odgovaraju nominalnim pritiscima na crtežu. Kupci koji traže sva tri, i potvrđuju opseg proizvodnje iza oznaka API 16A i API 16C , rijetko se iznenade na terenu.

Korak provjere je identičan na novim i recertificiranim dimnjacima, jer se svaka šupljina testira pod tlakom prije nego što jedinica krene raditi. Zato BOP ispitni panj pripada u isti razgovor kao i upravljačka jedinica.