API 6A e oltre: comprensione degli standard per la selezione delle valvole del campo petrolifero

Nel campo dello sviluppo di petrolio e gas ad alta pressione, le valvole, come attrezzature chiave per il controllo della consegna dei fluidi e garantire la sicurezza del sistema, devono avere un'affidabilità e adattabilità estremamente elevate. A causa delle dure condizioni di alta pressione, alta temperatura e gas altamente corrosivi (come CO₂, H₂S) che si trovano comunemente in condizioni di lavoro del campo petrolifero, sono fissati standard estremamente elevati per la progettazione e le prestazioni delle valvole.
Lo standard API 6A formulato dall'American Petroleum Institute (API) è la specifica delle apparecchiature Wellhead ampiamente seguita nell'industria petrolifera e del gas, fornendo una base di base per la selezione e la progettazione di valvole.

1. Cos'è API 6A?

API 6A è l'abbreviazione di "Specifica per la testa e l'equipaggiamento degli alberi di Natale". È uno degli standard tecnici formulati dall'API (American Petroleum Institute). È specificamente per le attrezzature per la testa di petrolio e gas, tra cui la progettazione, la produzione, i test e i requisiti del materiale di vari Valvola del campo petrolifero ad alta pressione (come valvole di gate, valvole di ritegno, valvole a farfalla, ecc.).

Lo scopo di questo standard è garantire l'affidabilità, la sicurezza e l'intercambiabilità delle attrezzature in ambienti ad alta pressione e ad alto rischio. Copre una varietà di condizioni di lavoro dai pozzi di terra convenzionali a pozzi di acque profonde ad altissima pressione e fornisce uno standard tecnico unificato per le attrezzature a campo di petrolio, in modo che produttori e utenti abbiano una qualità comune e una base di prestazioni.

2. Spiegazione dettagliata dei parametri chiave API 6A

PSL (livello di specifica del prodotto) Livello di specifica del prodotto

PSL 1: requisiti minimi, adatti per ambienti a basso rischio.

PSL 2–4: ispezione del materiale, test non distruttivi (NDE), requisiti di saldatura e tracciabilità dei record. PSL 4 è ​​il livello più alto e viene spesso utilizzato in ambienti estremi (come le aree profonde e contenenti zolfo).

Classe di materiale
Indica che tipo di supporti corrosivi il materiale utilizzato nell'apparecchiatura è adatto, ad esempio:
AA/N: ambiente non corrosivo
BB/CC: adatto per un ambiente moderatamente corrosivo
HH: adatto per un ambiente altamente corrosivo contenente H₂S (deve soddisfare NACE MR0175)
Valutazione della temperatura
Le valutazioni comuni della temperatura includono:
L (-46 ° C ~ 121 ° C)
U (-18 ° C ~ 121 ° C)
X (-46 ° C ~ 250 ° C)
Le valutazioni speciali possono anche adattarsi a -75 ° C o fino a 350 ° C ambienti
Pressione di lavoro e dimensioni nominali valutate
API 6A definisce i livelli di pressione: 2.000 psi, 3.000 psi, 5.000 psi, 10.000 psi, 15.000 psi e persino 20.000 psi
La dimensione della valvola e la struttura della connessione della flangia sotto ciascun livello di pressione sono rigorosamente regolati per garantire la compatibilità del sistema

3. Perché API 6A non è abbastanza? - Cosa significa "oltre"?
Sebbene l'API 6A sia lo standard di base del settore, nelle attuali applicazioni del campo petrolifero, molti scenari propongono requisiti più elevati per le valvole:
Prestazioni migliorate in condizioni di lavoro complesse
Mare profondo, gas di scisto, pozzi di gas acido e altre occasioni hanno requisiti più elevati per la resistenza alla pressione della valvola, la tenuta e la resistenza alla corrosione
API 6A non copre tutti i casi estremi, come il metodo del test delle prestazioni di sigillatura in condizioni di HPHT (alta pressione e temperatura elevata)
Design personalizzato
I clienti possono richiedere:
Funzione di apertura e chiusura rapida (come integrazione dell'attuatore idraulico/pneumatico)
Sistema di tenuta ridondante
Sensore incorporato per il monitoraggio online
Applicazione di nuovi materiali
Per esempio:
Leghe resistenti alla corrosione come Inconel 625, Monel, Super Duplex
Rivestimento in ceramica e rivestimento in carburo di tungsteno migliorano la resistenza all'usura
Questi materiali avanzati non sono specificati uno per uno in API 6A
Riferimenti agli standard ausiliari
API 6D: standard per le valvole per il trasporto del gasdotto
NACE MR0175/ISO 15156: Requisiti per la protezione della corrosione dello stress solfuro
ISO 10423: standard internazionale di attrezzatura Wellhead, corrispondente ad alcuni contenuti di API 6A

4. Come basare su API 6A Selezionare la valvola del campo petrolifero ad alta pressione destra?
Passaggio 1: identificare l'ambiente operativo
Compresa la composizione media (contenuto di CO₂/H₂), temperatura, pressione, che ci siano impurità di sabbia o solide, ecc.
Passaggio 2: conferma il livello standard
Determinare il PSL richiesto, il grado di materiale, il grado di temperatura, ecc. Secondo i requisiti del Paese/Cliente del progetto
Passaggio 3: confermare ulteriori requisiti di prestazione
Se sono necessari protezione antincendio (cassaforte antincendio), sigillatura a due vie, apertura e chiusura rapida, manutenzione online e altre funzioni
Passaggio 4: selezionare fornitori con qualifiche e casi
Scegli i produttori di valvole con certificazione API 6A e una ricca esperienza di applicazione storica per ridurre i rischi

5. Tendenze future: come si evolverà lo standard?
Esigenze di protezione a bassa carbonio e ambientale
L'organizzazione API sta rivedendo alcuni standard per soddisfare i requisiti di gestione delle emissioni, come zero valvole di perdita
Automazione e intelligenza
Le valvole saranno dotate di più controller remoti e sensori di monitoraggio delle condizioni
La funzione di registrazione dei dati può diventare uno dei nuovi requisiti degli standard API futuri
Raffinamento standard speciale HPHT
Le procedure di verifica del design per la temperatura più elevata e i pozzi ad alta pressione vengono gradualmente standardizzati, come quelle coperte nelle raccomandazioni tecniche API 17TR8