Максимальная эффективность на производственных объектах благодаря правильно подобранным фитингам
Сегодня операторы морских нефтегазовых производств сталкиваются с новыми трудностями. Более глубокие скважины и необходимость в длительном подводном обустройстве применяются вместе с инновационными методами бурения и добычи, чтобы обеспечить максимальную окупаемость инвестиций. Все бортовое оборудование должно быть тщательно отобрано, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу на морских платформах в тяжелых условиях в течение всего срока службы. Даже при работе с высококоррозионными средами и высоких температурах, владельцы и операторы планируют, что их оборудование прослужит 20–30 лет.
В то же время нестабильные условия на рынке и все более строгие требования в сфере экологии вынуждают операторов сокращать затраты на техобслуживание, повышать скорость начала добычи первой нефти, снижать вредное воздействие на окружающую среду и повышать общий уровень безопасности работы. Добиться надежной работы активов не всегда легко, но возможно. И часто все начинается с небольших, но существенных изменений.
Жидкостные и газовые системы трубок малого диаметра играют важнейшую роль в эффективной работе морских и наземных объектов. Такие системы обеспечивают надежную и герметичную работу в широком спектре применений, в том числе:
Гидравлические силовые установки (ГСУ)
ГСУ обеспечивают питанием системы для верхних строений, турельные и подводные системы. Простой ГСУ может привести к отключению этих систем и к серьезным финансовым убыткам. Это сложные установки, где качество фитингов обеспечивают их стабильную и безопасную работу. Подробнее о конструкции ГСУ в следующей статье.
Системы впрыска химреагентов (ВХ)
Системы впрыска химреагентов должны обеспечивать точное и воспроизводимое дозирование химических веществ в эксплуатационную скважину. Герметичность играет решающую роль для защиты персонала и окружающей среды, ведь любой простой может привести к значительному снижению добычи. Типовая система ВХ может включать сотни отдельных соединений, выполненных с использованием фитингов для нефтегазовой отрасли. Каждое из них — это потенциальное место утечки.
Соединительные блоки шлангового кабеля для верхних строений (TUTU)
Соединительные блоки шлангового кабеля для верхних строений, соответствующее шланговое соединение и изолированно работающие распределительные щиты должны обеспечивать герметичное соединение, а также изоляцию между оборудованием для верхних строений и подводным оборудованием для безопасного проведения техобслуживания. Для выполнения своих функций этим критически важным техническим системам требуются высококачественные и надежные компоненты. Сбои могут привести к нарушению герметичности или инцидентам в сфере безопасности, что в свою очередь ведет к потенциальным простоям и производственным потерям.
Фитинги Swagelok® серии FK (на среднее давление) являются идеальным решением для каждой из этих систем, позволяя обеспечить надежную работу, свести к минимуму объем техобслуживания и достигнуть невероятного уровня безопасности. В отличие от стандартных трубных обжимных фитингов Swagelok®, фитинги серии FK соответствуют этим требованиям и являются идеальным вариантом для нефтегазовых систем до 22 500 psi (1551 бар ман).
Узнайте, как наш многолетний опыт в нефтегазовой отрасли помогает компаниям во многих странах добиваться успеха.
Что представляют собой фитинги среднего давления серии FK?
При правильной сборке фитинги серии FK обеспечивают надежную долгосрочную работу в критически важных нефтегазовых системах благодаря уникальным характеристикам их конструкции. Работа без утечек помогает повысить общую эффективность системы и уменьшить вредное влияние на окружающую среду путем сокращения возможного уровня выбросов.
На этом изображении в разрезе показано, как обеспечить оптимальный контакт уплотнения с помощью технологии фитингов с двумя обжимными кольцами.
Антивибрационные фитинги
Шарнирно-цанговый принцип действия фитингов серии FK допускает незначительное перемещение фитинга (так называемый «пружинный эффект»), сохраняя обхват и силу и позволяя добиться непревзойденной виброустойчивости. Данный вид фитингов обеспечивает высокую надежность оборудования, работающего в условиях постоянной эксплуатационной вибрации. Эффект упругого восстановления помогает соединениям фитингов выдерживать температурные изменения, вызывающие расширение и сжатие металлических сплавов. Конструкция также минимизирует утечки, связанные с креном и качкой судов, следующих к месторождениям нефти и обратно.
Газонепроницаемое уплотнение
Фитинги серии FK предусматривают две зоны контакта на более длинных поверхностях уплотнения— одну вдоль трубки, а вторую вдоль фитинга. Необходимо установить эти контактные поверхности под небольшим углом, обеспечив оптимальный уровень напряжения для безупречного уплотнения. Фитинги серии FK обеспечивают столь надежное уплотнение благодаря двум обжимным кольцам— переднее обжимное кольцо создает длинную плоскость контакта, а заднее обжимное кольцо эффективно обхватывает саму трубку, создавая собственную уплотнительную поверхность. Длинные прецизионно обработанные поверхности переднего обжимного кольца обеспечивают еще большую надежность газонепроницаемого уплотнения.
Идеальная прочность обхвата
Совокупный механический обхват двух обжимных колец —позволяет фитингам серии FK обеспечить надежный обхват. Упрочненное переднее обжимное кольцо дает фитингу возможность физически обжать трубку, создавая очень высокое номинальное давление. Обжимные кольца с упрочненной поверхностью обеспечивают превосходный обхват трубки в системах, не терпящих компромиссов.
Оптимальные размеры
Предлагаются фитинги серии FK размером до 1 дюйма, что идеально подходит для экстремальных глубин, на которых сегодня выполняется бурение. Больший размер позволяет буровым платформам обеспечить высокий расход на больших глубинах, гарантируя недостижимую для других промышленных фитингов эффективность.
Повторная сборка без потери герметичности
Особенностью серии FK является применение фитинга с внутренней резьбой, гайки с наружной резьбой и дополнительных обжимных колец. Такая конструкция позволяет сформировать своеобразный динамический клин. За счет этого возможно неоднократно подтягивать фитинг до нужного момента затяжки и промерять его при первоначальном и повторном монтаже. Конструкция с двумя обжимными кольцами обеспечивает большую силу обхвата трубки, формируя газонепроницаемое уплотнение при первоначальном и каждом последующем монтаже.
Торцевые соединения серии FK используются в нефтегазовой промышленности как в виде фитингов, так и в составе шаровых кранов среднего давления цапфового типа (Swagelok FKB). Такие клапаны обеспечивают герметичное перекрытие в системах с давлением до 20 000 psig (1378 бар) и отличаются усовершенствованной конструкцией для снижения износа уплотнений, что гарантирует надежность в сложных условиях морской добычи.
Узнайте, как ведущий производитель нефтегазового оборудования повышает эффективность, используя клапаны серии FKB с торцевыми соединениями серии FK в ГСУ.
Сравнение: Фитинги серии FK и фитинги с конусом и резьбой
Фитинги с конусом и резьбой традиционно применялись в критически важных нефтегазовых системах из-за высокого номинального давления. Однако в сравнении с фитингами серии FK они имеют ряд недостатков, которые могут привести к их неэффективности и вызвать потребность в дополнительном техобслуживании.
Сборка
Сборка фитингов с конусом и резьбой требует специальных знаний и опыта, а процесс сборки может быть трудоемким и занимать большое количество времени. Для успешного монтажа фитингов с конусом и резьбой также требуются специальные инструменты и материалы, в том числе инструменты для нарезания резьбы и смазочно-охлаждающая жидкость для уменьшения трения в процессе нарезания. Фитинги серии FK, напротив, можно успешно установить с помощью обычного гаечного ключа и тисков. Фитинги серии FK позволяют специалистам выполнять монтаж приблизительно в 5 раз быстрее аналогичных фитингов с конусом и резьбой, обеспечивая герметичность с первого раза.
Техническое обслуживание
За счет достижения герметичности при правильном первоначальном монтаже фитинги серии FK позволяют обойтись без переделки после поставки оборудования и значительно уменьшают общую стоимость техобслуживания. Со временем фитинги с конусом и резьбой естественным образом развинчиваются, требуя дополнительного внимания. Подсчитано, что в стандартном верхнем строении буровой платформы 20 % соединений с конусом и резьбой нуждаются в переделке на этапе первоначальной сборки и испытаний под давлением. Для сравнения, правильно смонтированные фитинги серии FK почти не требуют переделки благодаря простой процедуре монтажа и возможности проверить качество монтажа с помощью контрольного щупа.
Сложность
Фитинги с конусом и резьбой требуют применения дополнительных антивибрационных компонентов в системах, для которых характерна регулярная тряска или вибрация. В отсутствие втулок с защитой от вибрации или при установке техническим специалистом, который недостаточно хорошо знаком с процессом подготовки и сборки, фитинги с конусом и резьбой могут начать протекать гораздо раньше, чем ожидает оператор. Фитинги серии FK устойчивы к вибрациям и минимизируют эту проблему без использования дополнительных компонентов.
Пример использования: Растущая экономия времени
Использование фитингов серии FK вместо конусно-резьбовых соединений обеспечивает существенную экономию времени, что особенно важно при сжатых сроках изготовления и необходимости соответствовать постоянно меняющимся проектным срокам. Представим изготовление комплекта рамных блоков среднего давления для верхних строений морских буровых платформ. Предположим, что в блоке будут использоваться трубки и фитинги из нержавеющей стали 316, а специально обученный монтажник будет выполнять каждое из 500 соединений.
Время монтажа фитингов любого из указанных типов определяется диаметром трубки, видом материала и уровня подготовки установщика.
Логично предположить, что монтаж фитинга серии FK от начала и до конца занимает примерно одну минуту. Обычно монтаж конусно-резьбового занимает 5 минут (в пять раз дольше).
Общее время подсоединения 500 фитингов серии FK в блоке составляет приблизительно 2 тысячи минут (33 часа) в сравнении с 10 тысячами минут (167 часов) для фитингов с конусом и резьбой.
Посмотрите сравнительный монтаж в реальном времени и убедитесь, что это на самом деле так.
Подробнее о различиях между конусно-резьбовыми фитингами и фитингами серии FK для нефтегазовой отрасли читайте здесь.
Рекомендации по подбору материалов
Поскольку нефтегазовые платформы работают в тяжелых условиях, где коррозия является постоянной проблемой, важно подобрать подходящие материалы при заказе всех критически важных компонентов (подробнее читать здесь). Для оптимальной защиты ваших активов от проблем, связанных с коррозией, предлагаются фитинги серии FK из различных материалов, в том числе из сплавов 2507, 625 и нержавеющей стали 316.
Сплав 2507 обеспечивает максимальную коррозионную стойкость в среде с высоким содержанием хлора, помогая предотвратить проблемы на морских буровых платформах. В его состав входят никель, молибден, хром, азот и марганец, которые обеспечивают значительную устойчивость к общей, точечной и щелевой коррозии, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC), сохраняя свойства свариваемости. Кроме того, сплав 2507 имеет повышенный предел текучести и прочности на разрыв при повышенных номинальных параметрах давления, позволяя фитингам серии FK работать под высоким давлением при меньшей толщине стенок, что увеличивает расход жидкости.
Специалисты Swagelok по материаловедению помогут вам подобрать наилучшее и наиболее экономичное сочетание материалов, исходя из глубокого знания факторов, вызывающих коррозию и защитных свойствах используемых материалов.
Более подробно о различных типах коррозии, характерных для нефтегазовой отрасли, включая способы их выявления и предупреждение, см. в нашем Руководстве по подбору материалов.
Надежный выбор для современных нефтегазовых систем
Проблемы, с которыми сталкиваются операторы современных систем добычи и переработки нефти и газа, вызывают спрос на высококачественные и надежные компоненты, обеспечивающие высокий уровень характеристик в самых требовательных системах. В том числе фитинги для нефтегазовой отрасли, адаптированные к условиям повышенных требований.
Фитинги Swagelok серии FK позволяют сократить затраты на техобслуживание, ускорить производство, снизить вредное влияние на окружающую среду за счет сокращения количества утечек и повысить общий уровень безопасности работы. Надежная конструкция, простая сборка и наличие конфигураций из сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками делает их оптимальным выбором для требовательной современной отрасли добычи и переработки нефти и газа. Кроме того, мы предоставляем целый спектр услуг по обслуживанию фитингов серии FK, включая специальное обучение, обследование систем на объекте, услуги по проектированию и сборке и многое другое.
Обратитесь к специалистам по нефтегазовым системам, чтобы узнать, как использование передовых технологий фитингов может улучшить эффективность монтажа и обеспечить высокую надежность работы оборудования.
