شیر کشویی میدان نفتی

شیرهای کشویی میدان نفتی، تجهیزات کلیدی و ضروری در فرآیند استخراج و حمل و نقل نفت هستند. این شیرها عمدتاً برای کنترل جریان سیال در چاه‌های نفتی استفاده می‌شوند، از جمله قطع کردن، اتصال و تنظیم جریان مایع در خط لوله.

1. نوع

با توجه به نیازهای کاربردی، انواع مختلفی از شیرهای کشویی میدان نفتی وجود دارد، مانند شیرهای کشویی دهانه‌ی فشار قوی و شیرهای کشویی مسطح.

با توجه به شکل ساختاری دریچه، شیرهای دریچه‌ای را می‌توان به دو نوع شیب‌دار (wedge type) و موازی (parallel type) تقسیم کرد. سطح آب‌بندی شیر دریچه‌ای شیب‌دار، زاویه‌ای با خط مرکزی عمودی شیر دریچه‌ای تشکیل می‌دهد. به طور کلی، شیرهای دریچه‌ای شیب‌دار از نوع تک دریچه‌ای هستند که دو سطح آب‌بندی آنها شکل یک شیب را ایجاد می‌کنند. این نوع شیر دریچه‌ای معمولاً در خطوط لوله نفت، آب و گاز با تغییرات دمایی زیاد استفاده می‌شود.

سطح آب‌بندی شیر دریچه‌ای موازی، نسبت به خط مرکزی عمودی شیر دریچه‌ای موازی است. این نوع شیر دریچه‌ای اغلوقریباً دو دریچه‌ای ساخته می‌شود و برای خطوط لوله نفت و آب با فشار کم، قطر بزرگ و یا ویسکوزیته بالا و یا خطوط ورودی پمپ‌های نفت و آب مناسب است.

۲. ساختار

عضو باز و بسته کننده در شیر دریچه‌ای میدان نفتی، دیسک دریچه (gate disc) است. حرکت دیسک دریچه عمود بر جهت جریان است، بنابراین این شیر فقط می‌تواند کاملاً باز یا بسته شود و قابلیت تنظیم یا کنترل جریان را ندارد.

سازه اصلی شامل دیسک دریچه، بدنه شیر، صندلی شیر و چرخ دستی می‌شود. دیسک دریچه، قطعه کلیدی است که مسئول بستن یا اتصال مسیر سیال است.

برخی از شیرهای دریچه‌ای میدان نفتی نیز با پوشش حفاظتی میله تجهیز شده‌اند تا احتمال آسیب به میله را کاهش داده و عمر سرویس میله شیر را افزایش دهند.

3. اصل کارکرد

اصل کارکرد شیر دریچه‌ای میدان نفتی این است که با حرکت بالا و پایین دیسک دریچه، جریان سیال را قطع یا وصل کند. وقتی دیسک دریچه کاملاً باز است، سیال می‌تواند به‌راحتی از طریق شیر جریان یابد؛ وقتی دیسک دریچه کاملاً بسته است، جریان کاملاً مسدود می‌شود. در برخی موارد می‌توان یک شیر دریچه‌ای را به‌صورت جزئی باز کرد تا جریان سیال را تنظیم کند. با این حال، این روش می‌تواند به‌راحتی باعث ایجاد گردابه‌های پشت دیسک دریچه شود و منجر به خوردگی و ارتعاش دیسک دریچه شود. بنابراین، عموماً برای اهداف شیر دماهی توصیه نمی‌شود.

4. مشخصات عملکرد

کاربرد گسترده در محیط‌های مختلف: شیرهای دروازه‌ای میدان نفتی معمولاً برای حمل و نقل محیط‌هایی مانند آب، نفت و بخار استفاده می‌شوند. محیط‌های مختلف نیازمند مواد و عملکرد آب‌بندی متفاوتی در شیرهای دروازه‌ای هستند. به عنوان مثال، شیرهای دروازه‌ای که برای حمل فرآورده‌های نفتی استفاده می‌شوند، باید دارای مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی باشند.

مقاومت گسترده در برابر دما: دامنه دمایی کاری شیرهای دروازه‌ای میدان نفتی معمولاً از -29 درجه سانتی‌گراد تا 230 درجه سانتی‌گراد است. شیرهای دروازه‌ای از مواد مختلف برای دامنه‌های دمایی متفاوتی مناسب هستند. به عنوان مثال، شیرهای دروازه‌ای استیل ضدزنگ در دماهای بالاتر قابل استفاده هستند.

آب‌بندی خوب: شیرهای دروازه‌ای میدان نفتی از یک مکانیسم آب‌بندی اجباری استفاده می‌کنند تا در حالت بسته شدن، اتصال کاملاً آب‌بندی شود و از نشت جلوگیری کند.

ساختار ساده و نگهداری آسان: شیرهای دروازه‌ای میدان نفتی دارای ساختار نسبتاً ساده‌ای هستند که تولید، تعمیر و نگهداری آن‌ها را آسان می‌کند.

5. سناریوهای کاربرد

دریچه‌های کنترلی در میدان‌های نفتی به طور گسترده در سیستم‌های تزریق آب و تولید نفت میدان‌های نفتی، همچنین در خطوط لوله جمع‌آوری و حمل و نقل نفت و گاز و تأسیسات پالایشی استفاده می‌شوند. آنها فقط جهت و جریان سیالهای نفت و گاز با فشار بالا را به طور موثر کنترل می‌کنند، بلکه در مواقع اضطراری جریان را به سرعت قطع می‌کنند و ایمنی پرسنل و تجهیزات را تضمین می‌کنند. علاوه بر این، مقاومت آنها در برابر خوردگی و سایش، عملکرد طولانی‌مدت و پایدار را در شرایط سخت محیطی میدان‌های نفتی فراهم می‌کند.

6. نکات کلیدی در انتخاب

انتخاب مواد: انتخاب فولاد ضدزنگ مناسب یا سایر مواد مقاوم در برابر خوردگی را بر اساس خاصیت خورندگی محیط انجام دهید.

درجه مقاومت در برابر فشار: بر اساس فشار کاری سیستم، درجه مقاومت مناسب در برابر فشار را انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که دریچه می‌تواند فشار سیستم را تحمل کند.

عملکرد آب‌بندی: دریچه‌هایی با عملکرد آب‌بندی قابل اعتماد انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که سیال به طور کامل در حالت بسته شدن قطع می‌شود.

قطر اسمی: بر اساس نیازهای واقعی استفاده، قطر اسمی مناسب را انتخاب کنید تا مطمئن شوید که شیر می‌تواند نیازهای جریان سیستم لوله‌کشی را برآورده کند.

نوع محرک: بر اساس فرکانس کاری و میزان اتوماسیون، محرک دستی، الکتریکی یا پنوماتیکی را انتخاب کنید.