วาล์วผีเสื้อโดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบ double-offset (DM) เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในโครงสร้างพื้นฐานการสกัดน้ำมัน โครงสร้างขนาดกะทัดรัดประสิทธิภาพต้นทุนและความสามารถในการปิดที่เชื่อถือได้ทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการควบคุมการไหลของของเหลวในปริมาณสูงในท่อ, ตัวแยกและหน่วยประมวลผล อย่างไรก็ตามแม้กระทั่งความแข็งแกร่ง วาล์วผีเสื้อ DM เผชิญความท้าทายในการปฏิบัติงานภายใต้ สุดขีด เงื่อนไขของสภาพแวดล้อมในบ่อน้ำมัน การทำความเข้าใจช่องโหว่เหล่านี้ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของวาล์วและป้องกันการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง
1. ปิดผนึกการย่อยสลายในสื่อที่รุนแรง
ปัญหา:
ซีลอีลาสโตเมอร์หรือโพลิเมอร์ในวาล์วผีเสื้อ DM มีแนวโน้มที่จะโจมตีทางเคมีบวมหรือชุบแข็งเมื่อสัมผัสกับไฮโดรคาร์บอนที่มีการขัดถู, H₂s, Co₂หรือของเหลวที่รับน้ำทราย ความล้มเหลวของซีลก่อนวัยอันควรนำไปสู่การปล่อยผู้ลี้ภัยการรั่วไหลและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
วิธีแก้ปัญหา:
การอัพเกรดวัสดุ: ระบุซีลที่ทนต่อเคมีเช่น FFKM (Perfluoroelastomer) สำหรับการบริการเปรี้ยวหรือ HNBR (ไนไตรล์ที่ไฮโดรเจน) สำหรับส่วนผสมของน้ำมันอุณหภูมิสูง
การปิดผนึกซ้ำซ้อน: รวมซีลโลหะรองหรือบรรจุกราไฟท์สำหรับการใช้งานที่สำคัญ
การเคลือบผิว: ใช้ทังสเตนคาร์ไบด์หรือสารเคลือบเซรามิกบนขอบแผ่นดิสก์เพื่อลดการสึกหรอกับซีล
2. การเกิดโพรงอากาศและการพังทลายของการควบคุมปริมาณ
ปัญหา:
เมื่อเปิดบางส่วนวาล์ว DM จะได้สัมผัสกับรูปแบบการไหลแบบปั่นป่วนทำให้ฟองสบู่เกิดขึ้นใกล้กับแผ่นดิสก์และพื้นผิวของร่างกาย ปรากฏการณ์นี้ทำลายวาล์วภายในโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการฉีดน้ำหรือระบบการไหลแบบหลายเฟส
วิธีแก้ปัญหา:
การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมการไหล: หลีกเลี่ยงการทำงานเป็นเวลานานในช่วงเปิด 30–70%; ใช้แผ่นดิสก์ V-Port เพื่อความมั่นคงในการควบคุมปริมาณที่ดีขึ้น
การตัดแต่งที่ดื้อยา Cavitation: ใช้การออกแบบการตัดแต่งแบบหลายขั้นตอนเพื่อกระจายพลังงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป
วัสดุที่แข็งตัว: เลือก ASTM A494 CW-12MW (Hastelloy C-276) แผ่นดิสก์สำหรับบริการการกัดกร่อน
3. การรั่วไหลของลำต้นภายใต้ความเครียดแบบวัฏจักร
ปัญหา:
การปั่นจักรยานความร้อนซ้ำ ๆ และการสั่นสะเทือนในระบบสกัดน้ำมันสามารถลดความสมบูรณ์ของการบรรจุก้านทำให้เกิดการรั่วไหล การบรรจุ PTFE แบบดั้งเดิมอาจไหลเวียนเย็นหรือ extrude ภายใต้การเต้นแรงดันสูง
วิธีแก้ปัญหา:
บรรจุภัณฑ์ที่มีการถ่ายทอดสด: ใช้ผู้ติดตามต่อมสปริงที่มีพลังงานเพื่อรักษากำลังปิดผนึกที่สอดคล้องกัน
วัสดุบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง: สลับไปใช้การบรรจุกราไฟท์ที่ยืดหยุ่นซึ่งเสริมด้วยสายไฟที่ไม่สามารถใช้งานได้สำหรับอุณหภูมิสูงถึง 650 ° C
การเคลือบก้าน: ใช้การเคลือบโครเมียมออกไซด์หรือ DLC (คาร์บอนเหมือนเพชร) เพื่อลดแรงเสียดทานและการเจือปน
4. แบริ่งล้มเหลวเนื่องจากการปนเปื้อนของฝุ่นละออง
ปัญหา:
ทรายสเกลหรือการเชื่อมตะกรันเข้าสู่แบริ่งลำต้นของวาล์วเร่งการสึกหรอทำให้เกิดการทำงานที่แข็งหรือยึด - ความเสี่ยงที่สำคัญในนอกชายฝั่งหรือระยะไกล
วิธีแก้ปัญหา:
การป้องกันแบริ่งแบบบูรณาการ: ติดตั้งตัวเรือนแบริ่งที่สามารถชำระได้ด้วยพอร์ตฉีดจาระบี
แมวน้ำเขาวงกต: เพิ่มซีลเขาวงกตหลายเวทีเพื่อบล็อกรายการอนุภาค
การตรวจสอบเงื่อนไข: การฝังเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนเพื่อตรวจจับการย่อยสลายแบริ่งในช่วงต้น
5. การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมนอกชายฝั่ง
ปัญหา:
การได้รับน้ำเค็ม, บรรยากาศที่อุดมไปด้วยคลอไรด์, และร่างกายที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อน (MIC) การโจมตีของวาล์วและตัวยึดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งใต้ทะเลหรือการติดตั้งโซนสาด
วิธีแก้ปัญหา:
การเลือกวัสดุ: เลือกใช้สแตนเลสสุดยอด (UNS S32750) หรือร่างบรอนซ์นิกเกิล-อลูมิเนียม
การป้องกันแคโทด: วาล์วจับคู่กับแอโนดเสียสละในแอปพลิเคชันที่จมอยู่ใต้น้ำ
การเคลือบต่อต้านไบโอฟิล์ม: ใช้สารเคลือบอีพ็อกซี่สีเงิน-ไอออน-ไอออนเพื่อยับยั้ง MIC
การบำรุงรักษาเชิงรุก: ยืดอายุการใช้งานวาล์ว
ในขณะที่การปรับปรุงการออกแบบช่วยลดความเสี่ยงมากมายระบบการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างยังคงมีความสำคัญ:
การตรวจสอบการทำนาย: ใช้การวัดความหนาของอัลตราโซนิกและ borescopes เพื่อประเมินการสึกหรอภายใน
การตรวจสอบแรงบิด: ติดตามแนวโน้มการทำงานของแรงบิดเพื่อระบุลำต้นที่มีผลผูกพันหรือการเสียดสี
โปรโตคอลการล้าง: ล้างวาล์วเป็นประจำในบริการทรายหรือขี้ผึ้งเพื่อป้องกันการสะสม
วาล์วผีเสื้อ DM จะยังคงมีบทบาทสำคัญในระบบสกัดน้ำมัน ด้วยการใช้วัสดุขั้นสูงวิศวกรรมที่มีความแม่นยำและการบำรุงรักษาตามเงื่อนไขผู้ประกอบการสามารถบรรลุการขยาย 40-60% ในอายุการใช้งานวาล์วในขณะที่ลดการปิดที่ไม่ได้วางแผนไว้