BOP hidraulika je pohranjena energija, tekućina i upravljački put koji zapravo pokreće brtveni element protuerupcijskog uređaja protiv tlaka u bušotini. Kada su volumen akumulatora, omjer zatvaranja i veličina linije pogrešni, hrpa može proći svaki test ljuske na certifikatu i još uvijek se zatvoriti presporo, ili zatvoriti bez brtvljenja, tijekom pravog udarca.
Prvo praktičan odgovor: odredite veličinu akumulatora prema stvarnom volumenu pomaka svake funkcije na dimnjaku, provjerite omjer zatvaranja pri najvišem tlaku zatvaranja koji očekujete i izmjerite vrijeme zatvaranja na instaliranoj jedinici umjesto da vjerujete podatkovnoj tablici. Sve ostalo u ovom članku objašnjava zašto su ta tri broja važna i kako međusobno djeluju.
Što BOP hidraulika zapravo pokriva
BOP hidraulika je zatvorena strujna petlja s četiri dijela, a sva četiri moraju biti dimenzionirana zajedno. Sustav pohranjuje energiju, stvara pritisak, raspodjeljuje protok i pretvara taj protok u mehaničku silu na preventer.
- Skladištenje energije: akumulatorske boce napunjene dušikom, inače jedini izvor energije tijekom nestanka struje.
- Stvaranje pritiska: pumpe jedinice za zatvaranje i regulatori koji ponovno pune boce i održavaju tlak u sustavu.
- Distribucija: razdjelnika, regulacijskih ventila, regulatora, ploča i hidrauličkih vodova do svake funkcije.
- Aktivacija: radni cilindri na prstenastim preventorima i preventerima ramova, plus vijci za zaključavanje na jedinicama koje ih imaju.
Koristan način razmišljanja o tome: sustav mora isporučiti definirani volumen, pod definiranim tlakom, unutar definiranog vremena, u trenutku kada je oprema već izgubila snagu i instrumentalni zrak. Svaku dizajnersku odluku treba prosuđivati prema tom pojedinačnom scenariju.
Izravna, pilotska i podvodna kontrola
Površinski dimnjaci gotovo uvijek koriste upravljačku hidrauličku kontrolu, jer održava vodove visokog tlaka kratkima i pomiče samo mali pilotski volumen na daljinsku ploču. Izravna hidraulička kontrola je jednostavnija i sporija, a sada se uglavnom nalazi na malim remontnim jedinicama.
Why subsea systems look different
Podmorski dimnjaci koriste neizravnu hidrauličku kontrolu, gdje pilotski tlak putuje niz umbilik do podvodnih kontrolnih mahuna i sekvencijalnih ventila koji propuštaju tekućinu iz lokalnih akumulatorskih boca. Razlog je udaljenost: guranje punog volumena aktiviranja kroz nekoliko stotina metara crijeva bilo bi presporo i izgubilo bi previše pritiska zbog trenja. Podvodni odziv također mora uzeti u obzir hidrostatsku visinu, tako da funkcija koja se zatvara za nekoliko sekundi na kopnu može trebati dulje dopuštenje na pučini.
Omjer zatvaranja: broj koji odlučuje hoće li Ram brtviti
Omjer zatvaranja je odnos između tlaka u bušotini koji preventivni uređaj mora držati i hidrauličkog tlaka potrebnog za njegovo zatvaranje, i to je najkorisnija hidraulička brojka u cijelom nizu. U praksi je omjer otprilike tlak u bušotini podijeljen s hidrauličkim radnim tlakom koji je dostupan u cilindru, nakon što su uračunati gubici u cjevovodu i trenje brtve.
Jednostavan primjer: s tlakom zatvaranja od 10.000 psi i 1.500 psi na cilindru cilindra, radni omjer je oko 6,7:1. Ako trenje i gubici u cjevovodu pojedu 200 psi od toga, efektivni omjer pada i klip može doći do cijevi bez potpunog brtvljenja. To je razlog zašto operateri održavaju tlak u cilindru blizu vrha proizvođačevog raspona, a ne minimalnog, i zašto su premali upravljački vodovi stvarna opasnost za kontrolu bušotine, a ne neugodnost.
| Funkcija | Hidraulički radni tlak | Tipični omjer zatvaranja | Što to znači na bušotini |
|---|---|---|---|
| Cijevni ram | 1500 do 3000 psi | Oko 5:1 do 10:1 | Pouzdano brtvi pri nazivnom tlaku samo ako puni tlak u boci brzo stigne |
| Slijepi ili strižni ram | Viša granica raspona | Niži efektivni omjer | Potreban je dodatni pritisak za rezanje cijevi prije brtvljenja |
| Prstenasti preventer | 1500 do 3000 psi | Lower ratio, larger piston area | Brtvi u širokom rasponu cijevi ili alata, ali troši više tekućine po hodu |
Prstenovi zaslužuju posebnu napomenu: budući da se element mora stisnuti preko svega, od bušaće cijevi do kelly, hidraulički zahtjev je problem volumena jednako kao i problem pritiska. Ponašanje brtvljenja samog elementa detaljnije je obrađeno u ovom pregledu brtvena izvedba prstenastog BOP-a .
Prstenasti BOP JIANGSU WELLHEAD DRILLING EUIPMENT CO., LTD. osnovana je u veljači 2005. i nacionalno je visokotehnološko proizvodno poduzeće koje integrira istraživanje i razvoj, proizvodnju, prodaju, ... Pogledajte proizvod → Dimenzioniranje akumulatora i iskoristivi volumen tekućine
Volumen akumulatora je postavljen prema broju funkcija koje namjeravate zatvoriti u nizu, a ne prema fizičkoj veličini klizača jedinice za zatvaranje. Uobičajeni neuspjeh je brojanje boca umjesto korisne tekućine.
Praksa temeljena na API 16D je razumno sidro: korisna tekućina trebala bi biti najmanje 1,5 puta veća od ukupnog obujma istiskivanja svih funkcija kojima se upravlja iz akumulatora, s dodatnim dopuštenjem za sam kontrolni sustav. Upotrebljiva tekućina je ono što ostaje nakon predpunjenja i nakon minimalnog tlaka potrebnog da se funkcija drži zatvorenom, tako da je uvijek znatno ispod nazivnog volumena boce.
- Prethodno punjenje je obično oko 1000 psi dušika na sustavu od 3000 psi, provjerava se kada su pumpe zaustavljene i tekućina ispuštena iz boca.
- Izračunajte pomak po funkciji iz proizvođačevog volumena zatvaranja, zatim pomnožite s brojem operacija koje želite da budu dostupne bez ponovnog punjenja.
- Dodajte prstenasti, jer jedno prstenasto zatvaranje može potrošiti više tekućine nego tri udarca klipa.
- Potvrdite da kapacitet crpke može ponovno napuniti boce u realnom vremenu, uključujući jednu crpku izvan upotrebe.
3000 psi
Uobičajeni minimalni radni tlak sustava za površinske upravljačke jedinice BOP-a.
1,5x
Iskoristiva tekućina akumulatora u odnosu na ukupni pomak svih upravljanih funkcija.
1000 psi
Tipično predpunjenje dušikom na bateriji akumulatora od 3000 psi.
30 sekundi
Uobičajeni cilj zatvaranja za funkcije površinskog udara; larger bores and cold fluid need longer.
Vrijeme odziva: što se zapravo osjeća na platformi
Vrijeme odziva više je problem vodovoda nego problem pritiska. Duge, uske linije i hladna, viskozna tekućina koštaju više sekundi nego malo manja banka boca, a kasnije ih je mnogo teže dijagnosticirati.
| Funkcija | Tipična meta | Uobičajeno usko grlo |
|---|---|---|
| Prstenasto zatvaranje | 30 sekundi or less | Veliki volumen punjenja, hladna tekućina, ograničeni povratni vod |
| Cijevni ram close | 30 sekundi or less | Unutarnji promjer cjevovoda, podešavanje sekvencijskog ventila, spojnice |
| Obor za smicanje blizu | Često 30 do 45 sekundi | Pritisak potreban za smicanje, plus volumen za dovršetak brtvljenja |
| Ram otvoren | 30 sekundi or less | Povratni tlak i povratni tok, a ne dovodni tlak |
Izmjerite odziv na instaliranom dimnjaku s rekorderom tlaka, na realnoj temperaturi okoline, s jednom po jednom funkcijom, a zatim s redoslijedom u najgorem slučaju. Testiranje hardvera čini to ponovljivim, a ne anegdotskim.
BOP Test Stump za kontrolu bušotine visokog tlaka Ispitni panj za brtvljenje pod visokim pritiskom i sprječavanje ispuhivanja s daljinskim nadzorom, relevantan kada se provjerava odziv instaliranog dimnjaka prije pripisivanja sporog zatvaranja stanju tekućine. Pogledajte proizvod → Hidraulična tekućina, čistoća i hladno vrijeme
Odabir tekućine mnogo je manje važan od stanja tekućine. Većina pritužbi na sporo zatvaranje dolazi do onečišćenja vode, prozračivanja ili krive viskoznosti na sobnoj temperaturi, a ne do temeljnog ulja na naljepnici.
- Tekućina na bazi vode s inhibitorom korozije i 3 do 5 posto maziva je uobičajena zadana vrijednost gdje je curenje u okoliš važno.
- Mješavine glikola bolje održavaju viskoznost u uvjetima ispod nule; mineralno ulje se koristi tamo gdje specifikacija to dopušta.
- Ciljana ISO 4406 čistoća oko 18/16/13 ili bolja, s apsolutnom filtracijom od 10 mikrona na putu punjenja i prijenosa.
- Uzorkujte tekućinu najmanje dva puta godišnje i nakon bilo kakve kontaminacije i nikada ne dolijevajte drugu baznu masu.
Kada se BOP ne zatvori: očitavanje simptoma
Ako se funkcija jednom polako zatvori, a zatim se ponaša normalno, sumnjate na zrak; ako se postojano razgrađuje tjednima, posumnjajte na gubitak tekućine, unutarnje curenje ili istrošenost brtve. Uzorak simptoma obično identificira uzrok brže nego mjerač tlaka.
| Simptom | Vjerojatni uzrok | Prva provjera |
|---|---|---|
| Slow close on every function | Low precharge or low system pressure | Bottle precharge with pumps stopped |
| One function slow, others normal | Ograničeni vod, ventil ili regulator za taj krug | Pressure at the cylinder versus at the manifold |
| Ram se zatvara, ali neće zadržati pritisak | Nedovoljan omjer zatvaranja ili istrošen brtveni element | Closure pressure and element condition |
| Pressure decays after closure | Internal leakage in a control valve | Isolate the circuit and watch the gauge |
Upamtite da hidraulika i petlja za kontrolu tlaka rade kao par. The prigušni razvodnik mora preuzeti protok koji sprječavač preusmjerava, a prigušnica sporog djelovanja pretvara kontrolirani udarac u skok pritiska čak i kada je sam BOP ispravno izveden.
Matching BOP Hardware to Your Hydraulic Supply
Najjeftinije mjesto za popravljanje hidrauličke neusklađenosti je faza specifikacije, dok se o provrtu, radnom tlaku i obujmu cilindra još uvijek može pregovarati. Naknadna ugradnja jedinice za zatvaranje nakon isporuke uvijek je skup put.
- Potvrdite radni tlak i obujam pomaka za svaku veličinu cilindra i prstena koju namjeravate pokrenuti.
- Odlučite trebate li hidrauličko zaključavanje, ručne vijke za zaključavanje ili oboje i potvrdite kako svaki od njih utječe na volumen zatvaranja.
- Potvrdite API 16A hardversku dokumentaciju i API 16D kompatibilnost sustava upravljanja u istom paketu.
- Potvrdite da veličine otvora, vrste spojeva i duljine vodova odgovaraju jedinici za zatvaranje, zatim izračunajte gubitak trenja pri vršnom protoku.
- Pokrenite ispitivanje funkcije na minimalnoj temperaturi okoline prije prihvaćanja, a ne nakon.
Za naslagane konfiguracije, tijelo dvostrukog cilindra često je praktičan izbor jer daje slijepo i zatvaranje cijevi u jednoj ovojnici s prirubnicom i smanjuje broj hidrauličkih krugova koji se moraju usmjeriti i ispitati.
Dvostruki ram za sprječavanje eksplozije za kontrolu bušenja bušotine Uređaj za brtvljenje ušća bušotine s dva cilindra koji nudi slijepo zatvaranje i zatvaranje cijevi u jednom tijelu s prirubnicom, s API 6A/NACE materijalima za operacije bušenja pod visokim pritiskom. Pogledajte proizvod → Frequently Asked Questions
Čime treba predpuniti akumulatorske boce?
Dušik od oko 1000 psi na sustavu od 3000 psi uobičajena je početna točka, provjerava se kada su pumpe zaustavljene i tekućina ispuštena iz boca. Sustavi s višim tlakom koriste više prednaboja, a uvijek je mjerodavna tablica proizvođača.
Koliki je hidraulički tlak potreban za zatvaranje klina?
Tipično 1500 do 3000 psi na cilindru za površinske jedinice, plus dodatak za trenje u liniji. Točna brojka slijedi iz omjera zatvaranja pri Vašem maksimalnom predviđenom tlaku zatvaranja i nikada ne smije premašiti nazivni radni tlak proizvođača.
Can a BOP be closed without hydraulic power?
Da, upotrebom ručnih vijaka za zaključavanje ili ručne pumpe na manjim jedinicama, ali to je sporo i treba ga tretirati kao pomoć u hitnim slučajevima, a ne kao pretpostavku dizajna. Kapacitet akumulatora postoji upravo tako da pohranjena energija pokrije prvo kritično zatvaranje.
Zašto se prsten polagano zatvara po hladnom vremenu?
Viskoznost. Hladna tekućina opire se protoku kroz uske vodove i priključke, pa se cilindar puni sporije. Tekućina s mješavinom glikola i vodovi pravilne veličine obično ga rješavaju; povećanje tlaka pumpe ne.
Koliko često treba testirati hidrauličku tekućinu?
Najmanje dva puta godišnje i odmah nakon bilo kakvog događaja onečišćenja, promjene tekućine ili većeg popravka. Broj čestica i sadržaj vode su dva rezultata koja vrijedi pratiti tijekom vremena.
+86-0515-88429333
Kontaktirajte nas
