Kuinka DM -perhonen venttiilit käsittelevät syövyttäviä nesteitä öljynpoistojärjestelmissä?

Öljyn uuttamisjärjestelmissä syövyttävien nesteiden (kuten happamat kaasu, joka sisältää rikkivety, korkean suolaisuuden tuottaman veden ja CO₂: n käyttöextraktioseokset) kuljetus on suuri haaste, joka on pitkään vaivannut teollisuutta. NACE: n kansainvälisten tilastojen mukaan maailmanlaajuinen öljyteollisuus kärsii vuodessa korroosion vuoksi suoria taloudellisia tappioita, jotka ovat enintään 13 miljardia dollaria, joista venttiilin epäonnistumisten osuus on 23 prosenttia. Avainsolmuna nesteen hallinnassa, DM Butterfly -venttiili S: stä on tulossa strateginen ratkaisu syövyttävän median torjumiseksi heidän innovatiivisten materiaalitieteellisten sovellusten ja rakennesuunnittelun kanssa.
1. Materiaalinnovaatio: Molekyylitason anti-korroosion esteen rakentaminen
DM -perhonen venttiilien ydin etu korroosion käsittelyssä alkaa sen materiaalivalinnasta. DM-sarja, joka on erilainen perinteisten perhonen venttiilien ruostumattomasta teräksestä valmistettujen konfiguraatioiden kanssa, DUPLEX-ruostumattomasta teräksestä (2205/2507) ja nikkelipohjaisesta seoksesta (Hastelloy C276/Inconel 625) yhdistelmä:
Duplex-ruostumattomasta teräksestä on 5-8 kertaa suurempi kuin 316L CL⁻-pitoisilla väliaineilla (ASTM G48 -standardi)
Hastelloy C276: n vuotuinen korroosioaste 60 ℃ ja H₂S: n osittainen paine 0,1MPA on vain 0,0025 mm (NACE TM0177 varmennus)
Supersonic -ruiskutus (HVOF) volframikarbidipinnoite tekee venttiililevyn pinnan kovuudesta 1400hv ja kulumisnopeus alennetaan 1/6 perinteistä sementoitua karbidia
Materiaalien geenitekniikan optimoinnin avulla DM-perhosenttiili on saavuttanut jatkuvan toiminnan 36 kuukauden ajan ilman vuotamista korkean happokaasukentällä (H₂S-pitoisuus 28%) Yinggehai-altaasta Etelä-Kiinan merellä, ylittäen huomattavasti API 598 -standardin 6000 kertaa avaus- ja sulkeutumisvaatimukset.
2. Tiivistysjärjestelmä: Kolminkertainen dynaaminen suojausmekanismi
Syövyttävien väliaineiden helposti aiheuttamaa tiivistysaineita DM Butterfly -venttiili ottaa käyttöön komposiittijärjestelmän epäsymmetrisen kartion tiivismetallien elastisen kompensointin PTFE -apurenkaan:
14 ° kaksoissentrinen rakenne tekee venttiililevystä tuottamaan kiilanmuotoisen suulakepuristusvaikutuksen suljettuna, ja kosketusjännitys nostetaan arvoon 80MPA
Moniaallon jousienergian varastoin rengas kompensoi lämpötilanvaihteluiden aiheuttaman muodonmuutoksen ja ylläpitää vakiona kiinnitysvoimaa tiivistyspinnalla
Perfluoroettinen kumi (FFKM) apulaitteen rengas ylläpitää joustavaa moduulia> 12MPa alle 260 ℃/41MPA: n työolosuhteet
Tämä malli vastusti onnistuneesti tuotetun nesteen vaikutusta, jonka hiekkapitoisuus oli 15% ja pH = 3 Meksikonlahden syvänmeren projektissa, ja vuotoaste stabiloitiin ISO 5208 -nopeudella A (≤0,01 × dn ​​mm³/s), mikä on kaksi suuruusluokkaa korkeampaa kuin tavanomaiset venttiilit.
3. Rakenteellinen innovaatio: Nesteen dynamiikan optimointisuunnittelu
DM Butterfly -venttiilin virtauskanavan suunnittelu integroi CFD -simulaation ja hiukkaskuvan velocimetria (PIV) -tekniikan saavuttamiseksi:
Virtaviivainen venttiililevyn muoto nostaa paineen pudotuskerroin (KV -arvo) arvoon 0,92 ja vähentää turbulenssin voimakkuutta 47%
45 ° viistetty venttiilin varsi eliminoi keskipitkän retention kuolleen kulman, ja kulumisnopeus vähenee 83% väliaineessa, joka sisältää 15% kiinteitä hiukkasia
Sulautettu laakeriryhmä käyttää Si3N4 -keraamisia palloja, joiden kitkakerroin on niin alhainen kuin 0,08 sähkökemiallisen korroosion välttämiseksi
Kazakstanissa sijaitsevan Kashagan-öljykentän Co₂-eor-järjestelmässä DM-perhosenttiilin virtaustehokkuus saavutti 98,7%, mikä auttoi hanketta lisäämään raakaöljyn vuotuista tuotantoa 300 000 tynnyrillä.
4. Älykäs vaikutusmahdollisuus: Ennustava ylläpitoratkaisu
Uusin sukupolvi DM Butterfly -venttiilit integroivat akustiset emissio (AE) -anturiryhmät ja sähkökemiallisen impedanssispektroskopian (EIS) seurantamoduulit, jotka voivat kaapata reaaliajassa:
Mikrohannat aloittaminen tiivistyspinnalla (taajuusominaisuudet 50-200KHz)
Pinnoitteen impedanssiarvon muutokset (tarkkuus ± 0,5Ω · cm²)
Venttiilin varren taipumakulma (resoluutio 0,001 °)
Koneoppimisalgoritmien avulla järjestelmä voi varoittaa korroosioriskeistä 1 400 tuntia etukäteen vähentäen ylläpitokustannuksia 62%. Brent -öljykentän digitaalimuutoksessa Pohjanmerellä tämä tekniikka vähensi venttiilin elinkaarikustannuksia (LCC) 41%.
Teollisuuden todentaminen ja tavanomainen läpimurto
DM Butterfly -venttiili on ohitettu:
API 609 6. painos Korkein tason sertifikaatti
NACE MR0175/ISO 15156 Happohapon tason 3 sertifiointi
Ta-luft VDI 2440 nolla vuotostandardi
Saudi -ARAMCO: n sovellus Abqaiq -käsittelylaitoksessa on osoittanut, että DM -perhosenttiilien käytön jälkeen järjestelmän sulkemisen ylläpitojaksoa on pidennetty 90 päivästä 550 päivään, mikä säästää yli 12 miljoonaa dollaria vuotuisia käyttö- ja ylläpitokustannuksia.