อธิบายตัวสะสม BOP: หลักการทำงาน การกำหนดขนาด และการตรวจสอบภาคสนาม

BOP accumulator คือหน่วยไฮดรอลิกพลังงานสะสมที่จะปิดตัวป้องกันการระเบิดเมื่อแท่นขุดเจาะไม่มีไฟฟ้า ไม่มีอากาศอัด และไม่มีปั๊มที่ทำงานอยู่ ไม่ใช่องค์ประกอบที่น่าเบื่อ แต่เป็นแหล่งจ่ายไฟที่ทำให้ BOP Stack ที่เหลือทำงานในกรณีฉุกเฉิน และความสามารถของมันวัดจากน้ำมันไฮดรอลิกที่ใช้งานได้ ไม่ใช่จำนวนขวดที่พอดีกับลื่นไถล

คำจำกัดความดังกล่าวขับเคลื่อนทุกสิ่งด้านล่าง: เหตุใดการเติมไนโตรเจนล่วงหน้าจึงมีความสำคัญมากกว่าจำนวนขวด เหตุใดอุปกรณ์ที่ผ่านการตรวจสอบแรงดันคงที่จึงยังสามารถปิดได้ช้า และสิ่งที่ต้องระบุ ชาร์จ และตรวจสอบเพื่อให้แรงปิดยังคงอยู่ที่ฟังก์ชันที่สองและสามของการเตะ

สิ่งที่นักสะสม BOP ต้องทำ

ตัวสะสม BOP ที่พื้นผิวจะต้องส่งของเหลวที่เก็บไว้เพียงพอเพื่อใช้งานฟังก์ชันฉุกเฉินที่จำเป็นทุกอย่างตามลำดับ และยังคงรักษาความดันไว้เหนือประจุไนโตรเจนล่วงหน้า โดยไม่มีแหล่งพลังงานภายนอก

หน่วยงานจึงประกอบด้วยอย่างน้อย:

• ขวดที่มีประจุไนโตรเจนบนชั้นวางท่อร่วม แต่ละขวดมีวาล์วแยกของตัวเอง
• อ่างเก็บน้ำไฮดรอลิกที่มีขนาดเพียงพอสำหรับปริมาตรที่ขวดปล่อยออกมา บวกกับส่วนต่างการทำงาน
• ปั๊มลม ปั๊มไฟฟ้า หรือปั๊มคู่พร้อมสวิตช์แรงดันอัตโนมัติ
• ตัวควบคุมที่ลดแรงดันขวดลงไปที่ตัวจ่ายและตัวป้องกันวงแหวน
• รีลีฟวาล์ว เช็ควาล์ว และการเชื่อมต่อการชาร์จไนโตรเจนโดยเฉพาะ
• แผงควบคุมพร้อมวาล์วฟังก์ชัน และแผงควบคุมระยะไกลที่พื้นเจาะบนแท่นขุดเจาะส่วนใหญ่
• เกจหรือทรานสดิวเซอร์ สัญญาณเตือนแรงดันต่ำ และการแสดงระดับของเหลว

การออกแบบและการปฏิบัติงานอยู่ภายใต้เอกสารสองฉบับ ได้แก่ API Spec 16D สำหรับระบบควบคุม และ API Std 53 สำหรับระบบควบคุมอุปกรณ์ที่หลุมเจาะ ทั้งสองวงวงกลมเป็นตัวเลขเดียวกัน ปริมาตรของเหลวที่ใช้งานได้ที่ระยะความดันที่กำหนด และทั้งสองจะถือว่าเครื่องได้รับการชาร์จ ตรวจสอบ และทดสอบตามกำหนดเวลา

พลังงานที่เก็บไว้กลายเป็นพลังปิดได้อย่างไร

พลังงานจะถูกเก็บไว้เป็นไนโตรเจนอัดแทนที่จะเป็นของเหลวที่ถูกสูบ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องทำงานต่อไปหลังจากที่แท่นขุดเจาะสูญเสียพลังงาน

แต่ละขวดแบ่งออกเป็นสองห้อง ไนโตรเจนถูกชาร์จไว้ล่วงหน้าด้านหนึ่ง น้ำมันไฮดรอลิกจากอ่างเก็บน้ำจะถูกสูบเข้าไปอีกที่หนึ่ง เนื่องจากไนโตรเจนอัดตัวและของเหลวไม่บีบอัด ปั๊มจึงชาร์จก๊าซขณะที่มันเต็มเปลือก เมื่อวาล์วฟังก์ชันเปิด ไนโตรเจนจะขยายตัวและดันของไหลไปยังผู้ปฏิบัติงานป้องกันที่ความดัน โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม การจ่ายอากาศ หรือพลังงานไฟฟ้า

พรีชาร์จคือพื้นของระบบ ของไหลจะหยุดไหลเมื่อแรงดันขวดลดลงถึงค่าการเติมไนโตรเจน ดังนั้นทุกการกระทำที่เป็นประโยชน์จึงเกิดขึ้นระหว่างแรงดันใช้งานและการอัดล่วงหน้า

ประเภทขวดเป็นตัวกำหนดวิธีการแยกสาร

การชาร์จล่วงหน้าเป็นไปตามกฎของแก๊ส และฤดูหนาวก็เช่นกัน

ในระบบ 3,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ค่าเติมไนโตรเจนล่วงหน้ามักจะอยู่ที่ 1,000 psi ตรวจสอบโดยแยกด้านของไหลออกและระบายออก ตัวเลขนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: ขวดที่มีประจุ 1,000 psig ที่ 70 °F อ่านค่าได้ประมาณ 865 psig ที่ 0 °F เนื่องจากความดันไนโตรเจนจะแปรผันตามอุณหภูมิสัมบูรณ์ อุปกรณ์ที่ดูมีประจุเต็มในฤดูร้อนอาจขาดแคลนของเหลวที่ใช้งานได้ในช่วงเดือนมกราคม และอีกเครื่องที่ชาร์จด้วยอากาศอัดแทนไนโตรเจนแห้งก็มีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้อย่างแท้จริง

ขนาดตามปริมาตรที่ใช้ได้ ไม่ใช่ตามจำนวนขวด

ตัวเลขที่อยู่ในข้อกำหนดคือปริมาตรของเหลวที่ใช้งานได้ที่ระยะขอบแรงดันที่กำหนด ไม่ใช่ปริมาตรขวดทั้งหมดหรือจำนวนขวด

สำหรับระบบ 3,000 psi ที่มีการชาร์จล่วงหน้า 1,000 psi การประมาณอุณหภูมิคงที่นั้นง่ายมาก: ปริมาตรที่ใช้ได้เท่ากับปริมาตรขวดทั้งหมดคูณด้วยหนึ่งลบการชาร์จล่วงหน้า (สัมบูรณ์) หารด้วยแรงดันใช้งาน (สัมบูรณ์) ในทางปฏิบัติ ตัวเลขที่ต้องพิสูจน์นั้นน้อยกว่า เนื่องจากระบบจะต้องอยู่เหนือการชาร์จล่วงหน้าอย่างน้อย 200 psi หลังจากฟังก์ชันที่ต้องการครั้งล่าสุด นั่นคือตัวเลขที่การทดสอบแบบดึงลงสร้างขึ้น

ผลที่ตามมาสองประการ การเพิ่มประจุล่วงหน้าเพื่อเพิ่มแรงดันขวดจะช่วยลดของเหลวที่ใช้งานได้เสมอ และการเพิ่มฟังก์ชัน เช่น วงแหวนที่สอง วาล์ว HCR หรือโช้คไฮดรอลิก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเปลี่ยนกองมักจะบังคับให้ตัวสะสมเปลี่ยนขนาดแทนที่จะมากกว่าหนึ่งขวด

การเติมเงิน แรงกดดันที่ควบคุม และเวลาปิด

ตั้งค่าการเติมไนโตรเจนล่วงหน้าก่อน เนื่องจากความดันอื่นๆ บนตัวเครื่องจะอยู่ที่ปลายน้ำ และเวลาปิดจะขึ้นอยู่กับเส้นทางการไหล ไม่ใช่ตามจำนวนขวด

เวลาปิดเป็นปัญหาการไหล ขนาดวาล์ว รูท่อ ปริมาตรของผู้ปฏิบัติงาน และความยาวจากแผงเพื่อป้องกันไม่ให้มีขวดเพิ่มมากกว่าหนึ่งขวด หน่วยสามารถรับแรงดันได้เต็มที่และยังคงปิดได้ช้าหากเส้นทางการไหลถูกจำกัด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการทดสอบการทำงาน ไม่ใช่เกจ ถือเป็นข้อพิสูจน์ที่แท้จริง

การตรวจสอบรายวัน โหมดความล้มเหลว และการทดสอบแบบดึงลง

การเดินไปรอบๆ เป็นเวลาสิบนาทีจะแก้ปัญหาได้เกือบทุกปัญหาก่อนที่จะกลายเป็นเหตุการณ์ที่มีการควบคุมอย่างดี

• แรงดันขวดและการชาร์จล่วงหน้าจะอ่านได้กับอุณหภูมิโดยรอบ ไม่ใช่ค่าที่อ่านได้ในฤดูร้อน
• ระดับอ่างเก็บน้ำ สีของของเหลว และสัญญาณของอิมัลชันหรือกรวด
• แรงดันสตาร์ทปั๊มและเวลาในการชาร์จ การชาร์จไฟช้าชี้ไปที่ปั๊มที่ชำรุดหรือเช็ควาล์วรั่ว
• การรั่วไหลที่ข้อต่อท่อร่วม วาล์วขวด และท่อจ่ายของผู้ปฏิบัติงาน
• ความดันอากาศและสภาวะของเครื่องทำลมแห้งบนหน่วยขับเคลื่อนด้วยลม
• วาล์วฟังก์ชันจะกลับสู่ตำแหน่งเป็นกลางโดยสมบูรณ์ โดยไม่มีแรงดันคืบบนเกจ
• แผงควบคุมระยะไกลและสัญญาณเตือนแรงดันต่ำได้รับการทดสอบกับโปรแกรมบ่อน้ำ

ความล้มเหลวในภาคสนามส่วนใหญ่ย้อนกลับไปถึงสาเหตุสี่ประการ ได้แก่ กระเพาะปัสสาวะแตกหรือพับ ไนโตรเจนรั่วช้าที่วาล์วหรือช่องชาร์จ เช็ควาล์วขวดรั่วที่ช่วยให้ของเหลวสามารถเคลื่อนย้ายระหว่างขวด และน้ำมันไฮดรอลิกที่ปนเปื้อนซึ่งบล็อกตัวกรองและทำให้ทุกฟังก์ชันทำงานช้าลง ไม่มีสิ่งใดที่มองเห็นได้อย่างน่าเชื่อถือบนเกจวัดความดัน นั่นคือสาเหตุที่มีการทดสอบการดึงลงเป็นระยะ:

1. บันทึกอุณหภูมิโดยรอบ ค่าการชาร์จล่วงหน้า และลำดับฟังก์ชันที่จำเป็นสำหรับโปรแกรมหลุม
2. แยกปั๊มและแหล่งจ่ายพลังงานภายนอก สังเกตความดันเริ่มต้นและระดับถังเก็บน้ำ
3. ใช้งานฟังก์ชันที่จำเป็นแต่ละอย่างตามลำดับ โดยทั่วไป แรมทั้งหมดจะปิด วงแหวนปิดหนึ่งอัน และวาล์ว HCR เปิด
4. บันทึกแรงกดหลังจากแต่ละขั้นตอน ระบบจะต้องอยู่เหนือการชาร์จล่วงหน้าอย่างน้อย 200 psi หลังจากฟังก์ชันสุดท้าย
5. เปรียบเทียบของเหลวที่ปล่อยออกมากับปริมาตรที่คาดว่าจะใช้งานได้ ชาร์จอุปกรณ์อีกครั้งและยื่นผล

ระเบียบวินัยเดียวกันนี้ใช้เมื่อปึกได้รับการทดสอบด้วยแรงดันมากกว่าการทดสอบการทำงาน: ซีล โพรง และผู้ปฏิบัติงานได้รับการพิสูจน์ภายใต้แรงกดดัน และระบบควบคุมจะต้องคงระยะขอบไว้ตลอด

BOP Test Stump สำหรับการทดสอบ Stack ของ Blowout Preventer BOP Test Stump สำหรับระบบป้องกันการระเบิด ให้การปิดผนึกแรงดันสูงและการควบคุมระยะไกลในปล่องทดสอบแรงดันพร้อมชุดควบคุมที่ตรงกัน ดูผลิตภัณฑ์ →

ตำแหน่งที่ตัวสะสมมาบรรจบกับสแต็ก

ระบุหน่วยควบคุมและฮาร์ดแวร์สแต็กร่วมกัน เนื่องจากผู้ป้องกันจะเป็นผู้ตัดสินใจเองว่าคุณต้องการปริมาณการใช้งานเท่าใด

ผู้บริโภคของเหลวที่เก็บไว้รายใหญ่ที่สุดคือตัวป้องกันรูปวงแหวน ซึ่งต้องการปริมาณมากเพื่อปิดผนึกตามท่อขนาดต่างๆ และตัวป้องกัน ram ซึ่งจะต้องปิดและล็อคกับแรงดันของบ่อ สแต็คสองตัวที่มีวงแหวนหนึ่งอันเป็นค่าขั้นต่ำทั่วไป การเพิ่ม shear ram หรือวงแหวนที่สองจะทำให้การคำนวณปริมาตรที่ใช้ได้เปลี่ยนแปลง รวมถึงขนาดขวดและขนาดปั๊มด้วย

การจับคู่พิกัดแรงดัน ขนาดหน้าแปลน และปริมาตรของผู้ปฏิบัติงานกับระบบควบคุมในขั้นตอนข้อกำหนด จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาภาคสนามตามปกติ เช่น การปิดช้า องค์ประกอบที่ได้รับความเสียหายจากแรงดันเกิน และแผงควบคุมที่ไม่สามารถทำงานได้ทุกฟังก์ชันบนแบบร่าง

BOP วงแหวนสำหรับการควบคุมหลุมเจาะและการปิดผนึกฉุกเฉิน Annular BOP สำหรับการควบคุมหลุมเจาะ ให้การซีลวงแหวนและการตอบสนองที่รวดเร็ว เลือกด้วยพิกัดแรงดัน ขนาดหน้าแปลน และปริมาตรของผู้ปฏิบัติงานที่ตรงกัน ดูผลิตภัณฑ์ →

Double Ram BOP สำหรับการปิดผนึกหลุมผลิต API 16A Double Ram BOP ใช้แกะสองตัวสำหรับกั้นการปิดผนึก API 6A/NACE MR0175 พร้อมแรงดัน หน้าแปลน และปริมาตรของผู้ปฏิบัติงานที่ตรงกับระบบควบคุม ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อย

ตัวสะสม BOP ต้องการของเหลวที่ใช้งานได้จำนวนเท่าใด

เพียงพอที่จะใช้งานฟังก์ชันฉุกเฉินที่จำเป็นทุกอย่างตามลำดับ และยังคงรักษาระดับไนโตรเจนไว้ล่วงหน้าอย่างน้อย 200 psi ซึ่งเป็นสิ่งที่การทดสอบแบบดึงลงพิสูจน์ได้อย่างแน่นอน ปริมาตรขวดทั้งหมดไม่ใช่คำตอบ

ฉันควรใช้การเติมไนโตรเจนล่วงหน้าแบบใด

ในระบบ 3,000 psi นั้น 1,000 psi ที่ 70 °F เป็นจุดเริ่มต้นทั่วไป โดยจะปรับตามอุณหภูมิที่เครื่องมองเห็นจริง ตรวจสอบโดยแยกด้านของเหลวและระบายออก และใช้ไนโตรเจนแห้งเท่านั้น

ควรทดสอบตัวสะสมบ่อยแค่ไหน?

การตรวจสอบแรงดันและของเหลวรายวัน พร้อมฟังก์ชันและการทดสอบการดึงลงตามช่วงเวลาที่กำหนดโดย API Std 53 ซึ่งเป็นโปรแกรมหลุมของผู้ปฏิบัติงานและกฎระเบียบท้องถิ่น ไม่เพียงแต่หลังจากเกิดความล้มเหลวเท่านั้น

หน่วยสะสมหนึ่งหน่วยสามารถให้บริการสองแท่นขุดเจาะได้หรือไม่?

โดยทั่วไปไม่มี ปริมาณการใช้งาน แนวท่อ และโครงร่างแผงได้รับการออกแบบโดยใช้หนึ่งกองและหนึ่งแท่นขุดเจาะ ดังนั้นกองที่สองมักจะหมายถึงถังขวดที่ใหญ่ขึ้นหรือหน่วยที่แยกจากกัน

การซื้อหม้อสะสมมีสามสิ่งที่ตรวจสอบได้: ปริมาตรที่ใช้งานได้พิสูจน์โดยการทดสอบ, กฎเกณฑ์การชาร์จล่วงหน้าที่จะคงอยู่ต่อไปในฤดูหนาว และตัวป้องกันที่ตรงกับแรงกดดันที่กำหนดบนรูปวาด ผู้ซื้อที่ขอทั้งสามและยืนยัน ขอบเขตการผลิตที่อยู่เบื้องหลังเครื่องหมาย API 16A และ API 16C ไม่ค่อยได้เซอร์ไพรส์ในสนาม

ขั้นตอนการตรวจสอบจะเหมือนกันในกองใหม่และที่ได้รับการรับรองซ้ำ เนื่องจากทุกช่องได้รับการทดสอบแรงดันก่อนที่เครื่องจะทำงาน นั่นคือเหตุผล ตอทดสอบ BOP อยู่ในการสนทนาเดียวกันกับหน่วยควบคุม