Hvordan velge riktig materiale og trykkklassifisering for API 6A-portventiler basert på forholdene på oljefeltet?

API 6A sluseventiler er kritiske komponenter i oljefeltbrønnhode- og juletremontasjer. Riktig valg av materiale og trykkklassifisering er avgjørende for sikkerhet, pålitelighet og samsvar med industristandarder.

Trinn 1: Bestem nødvendig trykkvurdering

Ventilens trykkklassifisering må være lik eller større enn Maksimalt forventet driftstrykk (MAOP) av brønnen.

• Samle data: Bestem det høyeste potensielle brønnhodetrykket (innstengningstrykk, strømningstrykk og eventuelle potensielle trykkstøt).
• Velg API 6A-vurdering: Trykkklassifiseringen er definert av API 6A produktspesifikasjonsnivå (PSL) og tilhørende nominell trykkklasse. API 6A ventiltrykkklasser varierer vanligvis fra 2000 psi til 20 000 psi .

• Sikkerhetsmargin: Det er vanlig praksis å velge en vurdering som gir en sikkerhetsmargin over MAOP.

Trinn 2: Bestem den nødvendige materialklassen (korrosjonsbestandighet)

Materialvalget er det mest avgjørende trinnet og avhenger helt av flytende sammensetning (olje, gass, vann og forurensninger) og driftstemperatur . Dette er definert av API 6A Materialklasse .

A. Identifiser etsende midler

• Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): En stor bekymring som det forårsaker Sulfid Stress Cracking (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Sur service og krever materialer i samsvar med NACE MR0175/ISO 15156 .
• Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Årsaker søt korrosjon (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
• Chlorides ($\text{Cl}^-$): Høye konsentrasjoner kan føre til spenningskorrosjonssprekker (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Velg materialklasse (AA til HH)

API 6A bruker en bokstavbetegnelse for å spesifisere materialkravene basert på korrosiv service:

• Sur service Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds $0,05$ psi absolutt ($0,345$ kPa absolutt) , du må velg en NACE-kompatibel materialklasse ( DD, EE, FF eller HH ).

Trinn 3: Bestem temperaturvurderingen

Materialklassen (trinn 2) foredles ofte av temperaturvurderingen. Ventilen må være klassifisert for hele området av potensielle driftstemperaturer.

• Identifiser maks/min temperaturer: Bestem maksimum og minimum forventede driftsvæske og omgivelsestemperaturer.
• Velg temperaturklasse: API 6A temperaturklasser er angitt med en bokstav (K, L, N, P, S, T, U, V, X, Y):

• Integrasjon: Det endelige valget vil være en kombinasjon av materialklasse og temperaturklasse (f.eks. FF/U for sur service ved høy temperatur).

Trinn 4: Definer API 6A Product Specification Level (PSL)

Den PSL spesifiserer nivået på produksjonskvalitet, testing og dokumentasjon som kreves for utstyret. Høyere PSL betyr strengere krav.

• PSL 1: Laveste nivå, krever minimalt med dokumentasjon og testing. Egnet for applikasjoner med lavt trykk og lav risiko.
• PSL 2: Mellomnivå, med flere krav til testing og materialsporbarhet. Mest vanlig for standard brønnhoder.
• PSL 3: Høyt nivå, med omfattende materialtesting, sporbarhet og krav til ikke-destruktiv undersøkelse (NDE). Egnet for høytrykk/høy temperatur eller kritiske servicebrønner.
• PSL 4: Høyeste nivå, som krever ytterligere spesifikk testing og dokumentasjon (f.eks. spesifikk slagtesting). Brukes til de mest kritiske eller dypvannsapplikasjoner.

Valgregel: Velg en PSL basert på kritikk og risiko knyttet til brønnen. For de fleste standard produksjonsbrønner, PSL 2 eller PSL 3 er passende.