ما هي أكثر المشكلات شيوعًا مع صمامات الفراشة DM في استخراج الزيت？

صمامات الفراشة ، وخاصة تصميم الإزاحة المزدوجة (DM) ، هي مكونات لا غنى عنها في البنية التحتية لاستخراج الزيت. إن بنيةها المدمجة ، وكفاءة التكلفة ، وقدرات الإغلاق الموثوق بها تجعلها مثالية للسيطرة على تدفقات السوائل ذات الحجم الكبير في خطوط الأنابيب والفواصل ووحدات المعالجة. ومع ذلك ، حتى قوية صمام الفراشة DM مواجهة التحديات التشغيلية بموجب أقصى ظروف بيئات حقول النفط. يمكّن فهم نقاط الضعف هذه المشغلين من تحسين أداء الصمام ومنع وقت التوقف المكلف.

1. تدهور الختم في وسائل الإعلام القاسية
مشكلة:
إن الأختام المرنة أو البوليمر في صمامات فراشة DM عرضة للهجوم الكيميائي أو التورم أو التصلب عند تعرضها للهيدروكربونات الكاشطة أو H₂ أو CO₂ أو السوائل المليئة بالرمل. يؤدي فشل الختم المبكر إلى الانبعاثات الهاربة والتسرب ومخاطر السلامة.

الحلول:
ترقية المواد: حدد الأختام المقاومة كيميائيًا مثل FFKM (perfluoroelastomer) للخدمة الحامضة أو HNBR (النتريل المهدرج) لمخاليط الزيت عالية الحرارة.
الختم الزائد: دمج الأختام المدعومة بالمعادن الثانوية أو تعبئة الجرافيت للتطبيقات الهامة.
الطلاء السطحي: ضع كربيد التنغستن أو الطلاء الخزفي على حافة القرص لتقليل التآكل ضد الأختام.
2. التجويف والتآكل الناجم عن الاختناق
مشكلة:
عندما تفتح جزئيًا ، تعاني صمامات DM من أنماط تدفق مضطربة ، مما يؤدي إلى انخفاض فقاعات التجويف بالقرب من الأسطح القرصية وأسطح الجسم. هذه الظاهرة تؤدي إلى تآكل الصمامات الداخلية ، وخاصة في أنظمة حقن المياه أو أنظمة تدفق متعددة الهزات.

الحلول:
تحسين التحكم في التدفق: تجنب التشغيل المطول في النطاق المفتوح 30-70 ٪ ؛ استخدم أقراص V-port لتحسين الاستقرار.
تقليم مقاوم للتجويف: قم بتنفيذ تصميمات تقليم متعددة المراحل لتبديد الطاقة تدريجياً.
المواد الصلبة: حدد أقراص ASTM A494 CW-12MW (Hastelloy C-276) للخدمات المتآكلة.
3. تسرب التعبئة الجذعية تحت الضغط الدوري
مشكلة:
يمكن لركوب الدراجات الحرارية المتكررة والاهتزاز في أنظمة استخراج الزيت التسبب في تعرض سلامة التعبئة الجذعية ، مما يؤدي إلى تسرب. تعبئة PTFE التقليدية قد تدفق البرد أو البثق تحت نبضات عالية الضغط.

الحلول:
التعبئة المحملة الحية: استخدم أتباع الغدة التي تنشغها الربيع للحفاظ على قوة ختم متسقة.
مواد التعبئة المتقدمة: قم بالتبديل إلى تعبئة الجرافيت المرنة معززة بسلك Inconel لدرجات حرارة تصل إلى 650 درجة مئوية.
الطلاء الجذعي: تطبيق أطباق أكسيد الكروم أو DLC (الكربون الشبيه بالماس) لتقليل الاحتكاك والاحتكاك.
4. التحمل الفشل بسبب تلوث الجسيمات
مشكلة:
يسرع دخول الرمل أو النطاق أو الخبث في محامل جذع الصمام ، مما يسبب تشغيلًا أو نوبة شديدة - وهو خطر حاسم في الرؤوس الخارجية أو البئر البعيدة.

الحلول:
حماية محمل متكاملة: قم بتثبيت علب تحمل قابلة للهواء مع موانئ حقن الشحوم.
أختام المتاهة: إضافة أختام متاهة متعددة المراحل لمنع دخول الجسيمات.
مراقبة الحالة: تضمين مستشعرات الاهتزاز للكشف عن تدهور الحمل المبكر.
5. التآكل في البيئات الخارجية
مشكلة:
التعرض للمياه المالحة ، الأجواء الغنية بالكلوريد ، وأجسام صمام هجوم التآكل (MIC) المتأثرة بالميكروبات (MIC) ، وخاصة في منشآت منطقة البحر أو منطقة البقع.

الحلول:
اختيار المواد: اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة الفائقة (UNS S32750) أو الأجسام البرونزية من النيكل الألومنيوم.
الحماية الكاثودية: صمامات زوج مع أنودس الذبيحة في التطبيقات المغمورة.
الطلاء المضاد للبيوفيلم: تطبيق الطلاء الايبوكسي المشرقة من الفضة أيون لتثبيط الميكروفون.
الصيانة الاستباقية: تمديد عمر خدمة الصمام
في حين أن تحسينات التصميم تتخلى عن العديد من المخاطر ، فإن نظام الصيانة منظم لا يزال حيويًا:

عمليات التفتيش التنبؤية: استخدم قياس سماكة الموجات فوق الصوتية وشعبها لتقييم التآكل الداخلي.
مراقبة عزم الدوران: تتبع اتجاهات عزم الدوران لتحديد السيقان الملزمة أو احتكاك الختم.
بروتوكولات التدفق: تطهير الصمامات بانتظام في خدمة رملية أو شمعية لمنع تراكم.

ستستمر صمامات الفراشة في DM في لعب دور محوري في أنظمة استخراج النفط ، ولكن موثوقيتها تتوقف على معالجة هذه الثغرات الأصيلة. من خلال تبني المواد المتقدمة ، والهندسة الدقيقة ، والصيانة القائمة على الحالة ، يمكن للمشغلين تحقيق امتداد 40-60 ٪ في عمر الصمام مع تقليل الإغلاق غير المخطط .