極端環(huán)境下的石油和天然氣加工用泵注意事項(xiàng)
作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2018-04-12 10:06:22點(diǎn)擊：88
石油和天然氣的勘探和生產(chǎn)在世界上越來越偏遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行，并且近年來，石油和天然氣公司的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了一年中大部分時(shí)間都是冰雪覆蓋的地區(qū)。這給制造商設(shè)計(jì)可在這些惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行的設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)。
防凍是設(shè)計(jì)石油和天然氣加工設(shè)備以承受極端低溫的過程。承包商或終端用戶將在其數(shù)據(jù)表中將防寒泵與極限（即溫度范圍）一起指定給潛在的供應(yīng)商。為了承受北極北極冰層的不利環(huán)境。防凍泵需要仔細(xì)選擇材料和涂層，并設(shè)計(jì)密封系統(tǒng)，聯(lián)軸器，電機(jī)和底板。
用料
不銹鋼通常是基本的材料選擇，因?yàn)樵跇O端低溫下，它比普通碳鋼堅(jiān)固得多且脆性較小。但是，還必須考慮其他因素，例如泵送流體。例如，采出水通常富含硫化氫（H2S），它極具腐蝕性，會(huì)腐蝕不銹鋼泵。用于這種流體材料（例如在Prirazlomnoye油田中）是雙相不銹鋼，因此，對于現(xiàn)場條件的較佳選擇與對泵送流體的較佳選擇之間可能存在沖突。
底板
基板通常由鋼制成，低碳鋼適用于低至-25C的溫度。但是，超過這一點(diǎn)，應(yīng)考慮將不銹鋼用作底板，因?yàn)榈吞间搶㈤_始出現(xiàn)脆性。夏比沖擊試驗(yàn)應(yīng)在極低的溫度下進(jìn)行，以滿足脆性公差和在應(yīng)力下的行為，并確定與溫度有關(guān)的脆性-延性轉(zhuǎn)變。
聯(lián)軸器
聯(lián)軸器材料可以通過三個(gè)常見范圍來定義，即：可以在-15°C的低溫下可靠運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)材料；可在-40C的低溫下工作的低溫材料；以及可以在-55C的低溫下工作的極低溫材料。
在諸如Prirazlomnoye領(lǐng)域的亞北極地區(qū)，溫度可以達(dá)到-50C，因此必須為極低溫選擇用于耦合的組件。必須仔細(xì)選擇不同的鋼材，例如，驅(qū)動(dòng)螺栓可以進(jìn)行感應(yīng)淬火，并在還需要抗沖擊的情況下適合于更高強(qiáng)度的應(yīng)用。在這些極端條件下，聯(lián)軸器制造商應(yīng)與泵制造商密切合作以定義操作條件，這一點(diǎn)很重要。
密封件和密封件支撐系統(tǒng)
必須仔細(xì)考慮密封系統(tǒng)，特別是對于危險(xiǎn)流體的密封系統(tǒng)，例如由Prirazlomnoye油田的堅(jiān)果殼過濾器處理的采出水。除了正常的系統(tǒng)防凍外，還應(yīng)注意一些防護(hù)措施或?qū)⑵鋬?nèi)置到設(shè)計(jì)中，以便在溫度低至-50°C時(shí)允許系統(tǒng)的存儲(chǔ)和操作。
必須選擇低溫材料和彈性體以適應(yīng)工作溫度，例如在-15°C或更低溫度下運(yùn)行的蓄電池的低溫丁腈囊。密封支撐系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)316不銹鋼材料在低溫下會(huì)更堅(jiān)固，但是，如果在-20°C以下使用碳鋼部件，則強(qiáng)烈建議進(jìn)行沖擊測試。對于冷作業(yè)，密封支撐系統(tǒng)也可以被痕量加熱或滯后。無論使用哪種保護(hù)措施，這些材料都必須能夠承受極端的溫度，并且一旦將受控溫度范圍確定為“冬天”，就可以使用。密封支撐系統(tǒng)制造商和泵制造商必須考慮設(shè)計(jì)中的所有因素，并共同努力以確保整個(gè)系統(tǒng)符合規(guī)格。
面漆
必須仔細(xì)考慮產(chǎn)品的表面處理和噴漆。對于低至-50°C的溫度，油漆面漆可以是高固含量，低VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物），兩包環(huán)氧耐磨涂層，具有低冰粘附力和低摩擦阻力。只要在常溫下（通常在制造和組裝過程中）施涂和固化涂料，并接受商定的測試結(jié)果，例如“ Bresle”測試（用于確定涂覆前金屬表面上可溶性鹽濃度的方法），油漆厚度測試，噴砂清理等，大多數(shù)油漆專家將保證涂層的有效性。極端低溫的典型膜厚度必須在400-500微米（干）范圍內(nèi)。
電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器
電機(jī)制造商通常能夠認(rèn)證其設(shè)備低至-55C的溫度。他們繼續(xù)使用并保證其灰口鑄鐵軸承座，但軸鋼將采用合金化熱處理的鋼，專門用于低溫，例如25CrMo4 + QT 1.7218。將使用專業(yè)的潤滑脂和軸封。風(fēng)扇需要用鋼，黃銅或鋁制成，當(dāng)然不能用塑料制成。
儀器儀表
就儀器而言，它們安裝在環(huán)境加熱的外殼內(nèi)，例如加熱的機(jī)柜內(nèi)。壓力變送器LCD顯示屏可適應(yīng)低至-20°C的溫度，但低于此溫度則需要安裝在加熱的機(jī)柜中。一些壓力表可能裝有硅油，因此它們可以在比正常情況低得多的溫度下工作，并且儲(chǔ)罐可以滯后或配有浸入式加熱器以保持阻隔溫度。
系統(tǒng)和管道的熱量追蹤和滯后是在極端條件下保持運(yùn)行的有效解決方案。再次，極端的溫度暴露（一旦重新建立了受控的溫度范圍，便能夠完全操作）之后的材料選擇和有效使用將被視為“冬天”。
運(yùn)輸，儲(chǔ)存和安裝
建議采取各種存儲(chǔ)和保存程序，以確保在運(yùn)輸，存儲(chǔ)和安裝/啟動(dòng)之間設(shè)備的完整性。泵制造商必須與承包商和/或終端用戶緊密合作，以確保詳細(xì)的存儲(chǔ)和安裝程序，以防止在運(yùn)行前損壞泵。
其他注意事項(xiàng)
除了防寒設(shè)計(jì)方面的考慮外，在俄羅斯等頻繁使用此類泵的地區(qū)，通行證，護(hù)照，語言，文件（GOST-R或GOST-K）還有其他挑戰(zhàn)?？朔@些額外的挑戰(zhàn)對于任何項(xiàng)目的整體成功也是至關(guān)重要的，并且在選擇泵制造商時(shí)不應(yīng)低估，因?yàn)閮H此一項(xiàng)的成本就可能很高。
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