油田プラグバルブの理解: タイプ、圧力定格、および主な用途

アン 油田プラグバルブ は、流量を制御するために穴の開いた通路を備えた円筒形または先細りのプラグを使用する 4 分の 1 回転の遮断弁です。プラグを 90 度回転させるとバルブが完全に開閉するため、生産、パイプライン、坑口の用途での迅速な遮断に最適です。プラグバルブの通常の定格は次のとおりです。 クラス 150 ～ クラス 2500 (API 6A 設計で最大 15,000 psi) 同じ装置内で迅速な操作、厳密な遮断、マルチポートの流れの転換が必要な場合には、ゲート バルブやボール バルブよりも選択されます。

油田プラグバルブとは

プラグバルブは、本体、貫通穴のある円筒形またはわずかに先細りのプラグ、および開位置と閉位置の間でプラグを 90 度回転させるステムで構成されます。作動するために複数回回転する必要があるゲートバルブとは異なり、プラグバルブは次のような利点を提供します。 4分の1回転動作 、作動時間を短縮し、自動化を簡素化します。油田サービスでは、プラグ バルブは一般的に、設置場所に応じて API 6D (パイプライン バルブ) または API 6A (坑口装置) 規格に従って構築されます。

主要な構造的特徴

• サービスに応じて、円筒形、テーパー形、または偏心プラグの形状
• 潤滑または非潤滑 (スリーブ付き) シーリング システム
• フロー迂回のための 2 方向、3 方向、または 4 方向ポート構成
• 重要なサービス向けの API 607 または API 6FA に準拠した耐火設計
• 手動レバー、ギアボックス、または空圧/油圧アクチュエーターの操作

マルチポート機能は重要な差別化要因です。単一の 3 方または 4 方プラグ バルブでマニホールド システムの 2 つまたは 3 つの個別のゲート バルブを置き換えることができ、設置面積とリーク ポイントを削減できます。

一般的なタイプの油田プラグバルブ

プラグバルブの選択は主に、さまざまな圧力やメンテナンス条件に適したシール機構とプラグの形状によって決まります。

潤滑プラグバルブ

プラグとボディの間に注入されたシーラントを使用して、密閉性を維持し、回転を容易にします。定期的な潤滑が運用上許容される高圧パイプラインおよび収集システムのサービスで一般的です。

無給油（スリーブ付）プラグバルブ

通常は PTFE またはエラストマーである弾性スリーブを採用しており、プラグを永続的にコーティングし、シーラントの必要性を排除します。坑口や計量スキッドなど、メンテナンスへのアクセスが制限されている場合や、シーラントの汚染が懸念される場合に推奨されます。

偏心プラグバルブ

中心をずらして回転するプラグが特徴で、開くときにシートから持ち上がり、シートの摩耗を最小限に抑えます。耐摩耗性が重要なスラリー、生成水、または微粒子を含む流れでよく使用されます。

圧力定格とクラス指定

油田サービスで使用されるプラグバルブは次に従って評価されます。 パイプラインおよびプロセスアプリケーションの ANSI/ASME B16.34 圧力クラス、または坑口装置の API 6A PSL/PR クラス 。以下の表は、一般的な評価とその一般的な導入ポイントの概要を示しています。

パイプライン定格のプラグ バルブは通常、API 6D のテストおよび設計要件に従いますが、坑口定格のユニットは API 6A に従います。どの規格が適用されるかを確認することは不可欠です。 2 つの仕様は、材料のトレーサビリティ、PSL テストの深さ、および防火要件が異なります。 .

油田設備の主な用途

プラグバルブは、高速操作と流れの転換が優先される上流および中流システムの複数のポイントに配備されます。

1. 坑口とマニホールドの隔離 — 生産切り替え時の即効性遮断
2. パイプラインのメインラインとブロックバルブ — メンテナンスと緊急停止のためにパイプラインを分割する
3. マルチポート迂回 — 分離器、タンク、またはテストライン間の流れをルーティングする三方および四方プラグバルブ
4. 生成水・スラリーの取り扱い — 摩耗に強い偏心プラグバルブ
5. ガス収集および計量スキッド — 保管転送精度を高めるための厳密な遮断

マルチウェルパッドの操作では、1 つのバルブで 2 つのゲートバルブの機能を実行できるため、マニホールド接合部ではプラグバルブが好まれることがよくあります。 設置面積を約 30 ～ 40% 削減 潜在的な漏れ経路の数を減らしながら。

プラグバルブとゲートバルブおよびボールバルブの比較

プラグ バルブ、ゲート バルブ、ボール バルブのいずれを選択するかは、動作周波数、流量特性、およびメンテナンスの考え方によって決まります。

プラグバルブが勝つ場所 絶対圧力の上限よりも、迂回と高速遮断が重要です 一方、最高圧力の坑口隔離ポイントではゲートバルブが依然としてデフォルトであり、最小のトルクと長い耐用年数が優先される場合にはボールバルブが好まれます。

腐食性および耐酸性のサービス向けの材料の選択

ボディとトリムの材料は、特に規制される H2S および CO2 を含む流れの場合、流体組成に適合させる必要があります。 NACE MR0175/ISO 15156 。一般的な材料の選択には次のものがあります。

• 標準の非サワーサービス用の炭素鋼 (WCB/WCC) ボディ
• 寒冷地または北極のパイプライン用低温炭素鋼 (LCC)
• 高塩化物または海洋環境向けの二相ステンレス鋼または超二相ステンレス鋼
• 酸っぱい高H2S井戸用の耐食合金（インコネルまたはモネル）トリム
• 化学的に攻撃的な液体または研磨性の液体用の PTFE または PEEK スリーブライニング

不適切な材料選択は、サワーサービスにおけるプラグバルブの早期故障の主な原因の 1 つであり、硫化物応力亀裂により炭素鋼コンポーネントが数年ではなく数か月以内に損傷する可能性があります。

選択とメンテナンスのベスト プラクティス

プラグバルブの適切な選択とメンテナンスは、動作の信頼性と長期的な所有コストに直接影響します。

• ポート設定の一致 デフォルトの二方弁ではなく、実際の流れルーティングのニーズに対応
• 防火認定を確認する (API 607/API 6FA) 坑口またはプロセス火災危険区域に近いバルブ用
• 定期的な再潤滑のスケジュールを設定する シールの完全性を維持するため、メーカー間隔に応じた潤滑プラグバルブの場合
• 袖の摩耗を検査する ターンアラウンドメンテナンス中の無潤滑バルブの場合
• API Monogram ライセンスの確認 坑口定格 (API 6A) サービス用のバルブを調達する際のメーカー向け

文書化された検査および潤滑スケジュールに従うと、通常、プラグバルブの耐用年数が大幅に延長され、シート漏れやステムの焼き付きによる計画外の停止の可能性が減少します。