Jak správně vybrat materiál a tlak šoupátka API 6A na základě podmínek vašeho ropného pole?

Šoupátka API 6A jsou kritickými součástmi v sestavách ústí ropných vrtů a vánočních stromků. Správný výběr materiálu a jmenovitého tlaku je zásadní pro bezpečnost, spolehlivost a dodržování předpisů s průmyslovými standardy.

Krok 1: Určete požadovaný jmenovitý tlak

Jmenovitý tlak ventilu musí být stejný nebo větší než Maximální očekávaný provozní tlak (MAOP) studny.

Shromáždit data: Určete nejvyšší potenciální tlak v ústí vrtu (uzavírací tlak, průtokový tlak a případné tlakové rázy).
Vyberte hodnocení API 6A: Jmenovitý tlak je definován Úroveň specifikace produktu API 6A (PSL) a související jmenovitá tlaková třída. Tlakové třídy ventilů API 6A se obvykle pohybují od 2 000 psi až 20 000 psi .

Nominální tlak (psi)	Tlaková třída API 6A
2000	2M
3 000	3M
5 000	5 mil
10 000	10 mil
15 000	15 mil
20 000	20 mil

Bezpečnostní rozpětí: Je běžnou praxí vybrat hodnocení, které poskytuje bezpečnostní rezervu nad MAOP.

Krok 2: Určete požadovanou třídu materiálu (odolnost proti korozi)

Výběr materiálu je nejdůležitějším krokem a závisí zcela na něm tekuté složení (ropa, plyn, voda a nečistoty) a provozní teplota . Toto je definováno Třída materiálu API 6A .

A. Identifikujte korozivní činidla

Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Velké obavy, jak to způsobuje Sulfidové krakování stresu (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Kyselá služba a vyžadují vyhovující materiály NACE MR0175/ISO 15156 .
Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Příčiny sladká koroze (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
Chlorides ($\text{Cl}^-$): Vysoké koncentrace mohou vést k stresové korozní praskání (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Vyberte třídu materiálu (AA až HH)

API 6A používá písmenné označení pro specifikaci materiálových požadavků na základě korozivního provozu:

Třída materiálu	Popis služby	Příklad aplikace/poznámky
AA	Univerzální nekyselé	Standardní služby, nízké náklady.
BB	Nízká teplota Nekyselé	Standardní servis, chladné podnebí.
CC	Vysoká teplota Nekyselé	Standardní servis, vysoká teplota.
DD	General Purpose Sour (NACE)	Requires $\text{H}_2\text{S}$ resistance, NACE MR0175/ISO 15156 compliant.
EE	Nízká teplota kyselosti (NACE)	Kyselá obsluha v chladném podnebí.
FF	Vysokoteplotní kyselost (NACE)	Kyselá obsluha při zvýšených teplotách.
HH	Kyselá služba na vysoké úrovni	For severe $\text{H}_2\text{S}$ and/or high pressure.

Kyselá služba Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds 0,05 $ psi absolutně ($ 0,345 $ kPa absolutně) , vy musí vyberte třídu materiálu vyhovující NACE ( DD, EE, FF nebo HH ).

Krok 3: Určete teplotní třídu

Třída materiálu (krok 2) je často upřesňována podle teplotní klasifikace. Ventil musí být dimenzován pro celý rozsah potenciálních provozních teplot.

Identifikujte maximální/minimální teploty: Určete maximální a minimální předpokládanou teplotu provozní kapaliny a okolní teploty.
Vyberte teplotní třídu: Teplotní třídy API 6A jsou označeny písmenem (K, L, N, P, S, T, U, V, X, Y):

Teplotní třída	Teplotní rozsah (F)	Teplotní rozsah ©
L	-50 $ až 180 $	-46 $ až 82 $
P	-20 $ až 180 $	-29 $ až 82 $
T	-20 $ až 250 $	-29 $ až 121 $
U	0 $ až 250 $	-18 $ až 121 $
X	-20 $ až 350 $	-29 $ až 177 $
Y	-20 $ až 650 $	-29 $ až 343 $

Integrace: Konečný výběr bude kombinací třídy materiálu a teplotní třídy (např. FF/U pro vysokoteplotní kyselý provoz).

Krok 4: Definujte úroveň specifikace produktu API 6A (PSL)

The PSL specifikuje úroveň kvality výroby, testování a dokumentace požadované pro zařízení. Vyšší PSL znamenají přísnější požadavky.

PSL 1: Nejnižší úroveň, vyžaduje minimální dokumentaci a testování. Vhodné pro nízkotlaké aplikace s nízkým rizikem.
PSL 2: Střední úroveň s vyššími požadavky na testování a sledovatelnost materiálu. Nejběžnější pro standardní ústí vrtu.
PSL 3: Vysoká úroveň s rozsáhlými požadavky na testování materiálů, sledovatelnost a nedestruktivní zkoušky (NDE). Vhodné pro vysokotlaké/vysokoteplotní nebo kritické servisní vrty.
PSL 4: Nejvyšší úroveň vyžadující další specifické testování a dokumentaci (např. specifické nárazové testování). Používá se pro nejkritičtější nebo hlubokomořské aplikace.

Pravidlo výběru: Vyberte PSL na základě kritičnost a riziko spojené se studnou. Pro většinu standardních těžebních vrtů PSL 2 nebo PSL 3 je vhodné.