BOP 유압장치는 유정 압력에 맞서 폭발 방지 장치의 밀봉 요소를 실제로 구동하는 저장된 에너지, 유체 및 제어 경로입니다. 어큐뮬레이터 볼륨, 마감 비율 및 라인 크기가 잘못된 경우 스택은 인증서의 모든 쉘 테스트를 통과하더라도 실제 킥 중에 여전히 너무 느리게 닫히거나 밀봉 없이 닫힐 수 있습니다.
실용적인 대답이 먼저입니다. 스택에 있는 모든 기능의 실제 변위 볼륨에서 어큐뮬레이터 크기를 결정하고, 예상되는 가장 높은 폐쇄 압력에서 폐쇄 비율을 확인하고, 데이터시트를 신뢰하는 대신 설치된 장치의 폐쇄 시간을 측정하십시오. 이 문서의 다른 모든 내용은 이 세 가지 숫자가 중요한 이유와 상호 작용 방식을 설명합니다.
BOP 유압장치가 실제로 다루는 내용
BOP 유압장치는 4개 부분으로 구성된 폐쇄형 전력 루프이며, 4개 모두 크기를 함께 조정해야 합니다. 시스템은 에너지를 저장하고, 압력을 생성하고, 흐름을 분배하고, 흐름을 방지 장치의 기계적 힘으로 변환합니다.
- 에너지 저장: 일반적으로 정전 시 유일한 에너지원인 질소가 충전된 축전지 병.
- 압력 생성: 병을 재충전하고 시스템 압력을 유지하는 폐쇄 장치 펌프 및 조절기.
- 배포: 매니폴드, 제어 밸브, 조절기, 패널 및 유압 라인을 각 기능까지 포함합니다.
- 작동: 환형 방지기 및 램 방지기의 작동 실린더와 이를 포함하는 장치의 잠금 나사.
생각해 보면 유용한 방법입니다. 시스템은 장비가 이미 전력과 장비 공기를 잃은 순간, 정의된 시간 내에 정의된 압력에서 정의된 양을 전달해야 합니다. 모든 디자인 결정은 해당 단일 시나리오를 기준으로 판단되어야 합니다.
직접, 파일럿 작동 및 해저 제어
표면 스택은 고압 라인을 짧게 유지하고 작은 파일럿 볼륨만 원격 패널로 이동시키기 때문에 거의 항상 파일럿 유압 제어를 사용합니다. 직접 유압 제어는 더 간단하고 느리며 현재는 대부분 소규모 작업 장치에서 볼 수 있습니다.
해저 시스템이 다르게 보이는 이유
해저 스택은 간접 유압 제어를 사용합니다. 여기서 파일럿 압력은 공급선을 따라 해저 제어 포드와 로컬 어큐뮬레이터 병의 유체를 허용하는 시퀀스 밸브로 이동합니다. 그 이유는 거리 때문입니다. 수백 미터의 호스를 통해 전체 작동 볼륨을 밀어내는 것은 너무 느리고 마찰로 인해 너무 많은 압력을 잃게 됩니다. 해저 반응은 정수압 수두도 고려해야 하므로 육지에서 몇 초 만에 닫히는 기능은 해상에서 더 긴 여유 시간이 필요할 수 있습니다.
마감 비율: 램 봉인 여부를 결정하는 숫자
폐쇄 비율은 방지 장치가 유지해야 하는 유정 압력과 이를 폐쇄하는 데 필요한 유압 사이의 관계이며 전체 스택에서 가장 유용한 단일 유압 수치입니다. 실제로 비율은 라인 손실과 씰 마찰을 고려한 후 대략 유정 압력을 실린더에서 사용할 수 있는 유압 작동 압력으로 나눈 값입니다.
간단한 예: 차단 압력이 10,000psi이고 램 실린더의 압력이 1,500psi인 경우 작동 비율은 약 6.7:1입니다. 마찰과 라인 손실이 200psi를 차지하면 유효 비율이 떨어지고 램이 완전히 밀봉되지 않은 채 파이프에 도달할 수 있습니다. 이것이 바로 작업자가 실린더 압력을 최소가 아닌 제조업체 밴드의 상단 근처로 유지하는 이유이며, 소형 제어 라인이 불편함보다는 제대로 제어할 수 있는 진정한 위험인 이유입니다.
| 기능 | 유압작동압력 | 일반적인 마감 비율 | 유정에서 그것이 의미하는 것 |
|---|---|---|---|
| 파이프 램 | 1,500~3,000psi | 약 5:1 ~ 10:1 | 전체 실린더 압력이 빠르게 도달하는 경우에만 정격 압력에서 안정적으로 밀봉됩니다. |
| 블라인드 또는 전단 램 | 범위의 상위 끝 | 낮은 유효 비율 | 밀봉하기 전에 파이프를 절단하려면 추가 압력이 필요함 |
| 환형 방지기 | 1,500~3,000psi | 낮은 비율, 더 큰 피스톤 면적 | 넓은 파이프 또는 도구 범위에 걸쳐 씰을 사용하지만 스트로크당 더 많은 유체를 소비합니다. |
환형은 별도의 참고 사항이 필요합니다. 요소는 드릴 파이프에서 켈리까지 모든 것을 압착해야 하기 때문에 유압 수요는 압력 문제만큼이나 부피 문제입니다. 요소 자체의 밀봉 동작은 이 보기에서 더 자세히 다룹니다. 환형 BOP 밀봉 성능 .
환형 BOP JIANGSU WELLHEAD DRILLING EUIPMENT CO., LTD. 2005년 2월에 설립되었으며 R&D, 생산, 판매, ...을 통합하는 국가 첨단 기술 제조 기업입니다. 제품보기 → 어큐뮬레이터 크기 및 사용 가능한 유체량
어큐뮬레이터 볼륨은 폐쇄 장치 스키드의 물리적 크기가 아니라 순차적으로 폐쇄하려는 기능 수에 따라 설정됩니다. 일반적인 실패는 사용 가능한 액체보다는 병을 세는 것입니다.
API 16D 기반 관행은 합리적인 기준입니다. 사용 가능한 유체는 어큐뮬레이터에서 작동되는 모든 기능의 총 변위량의 1.5배 이상이어야 하며 제어 시스템 자체에 대한 추가 허용량이 있어야 합니다. 사용 가능한 유체는 사전 충전 후, 그리고 기능을 닫는 데 필요한 최소 압력 후에 남은 것이므로 항상 공칭 병 용량보다 훨씬 낮습니다.
- 사전 충전은 일반적으로 3,000psi 시스템에서 약 1,000psi 질소이며, 펌프가 중지되고 병에서 유체가 배출된 상태에서 확인됩니다.
- 제조업체의 폐쇄 볼륨에서 기능별 변위를 계산한 다음 재충전 없이 사용할 수 있는 작업 횟수를 곱합니다.
- 단일 환형 닫기가 세 번의 램 스트로크보다 더 많은 유체를 소비할 수 있으므로 환형을 추가합니다.
- 펌프 용량이 작동하지 않는 펌프 1개를 포함하여 현실적인 시간에 병을 재충전할 수 있는지 확인하십시오.
3,000psi
표면 BOP 제어 장치에 대한 공통 최소 시스템 작동 압력.
1.5배
사용 가능한 어큐뮬레이터 유체와 작동되는 모든 기능의 총 변위.
1,000psi
3,000psi 어큐뮬레이터 뱅크의 일반적인 질소 사전 충전입니다.
30초
표면 램 기능을 위한 일반 폐쇄 대상; 더 큰 보어와 차가운 유체는 더 오래 필요합니다.
응답 시간: 리그 바닥이 실제로 느끼는 것
응답 시간은 압력 문제라기보다 배관 문제입니다. 길고 좁은 라인과 차갑고 점성이 있는 액체는 약간 작은 병 뱅크보다 더 많은 시간이 소요되며 나중에 진단하기가 훨씬 어렵습니다.
| 기능 | 일반적인 목표 | 일반적인 병목 현상 |
|---|---|---|
| 환형 닫기 | 30초 or less | 큰 충진량, 차가운 유체, 제한된 회수 라인 |
| 파이프 램 close | 30초 or less | 라인 내경, 시퀀스 밸브 설정, 피팅 |
| 전단 램 닫기 | 종종 30~45초 | 전단에 필요한 압력과 밀봉을 완료하는 데 필요한 부피 |
| 램 오픈 | 30초 or less | 공급 압력이 아닌 배압 및 복귀 흐름 |
압력 기록계를 사용하여 실제 주변 온도에서 한 번에 하나의 기능을 사용하고 최악의 경우 시퀀스를 사용하여 설치된 스택의 반응을 측정합니다. 하드웨어 테스트를 통해 이를 일화적인 것이 아니라 반복 가능하게 만듭니다.
고압 유정 제어를 위한 BOP 테스트 그루터기 원격 모니터링이 가능한 고압 밀봉 및 파열 방지 테스트 그루터기. 유체 상태에 따른 느린 폐쇄를 판단하기 전에 설치된 스택 반응을 확인할 때 관련됩니다. 제품보기 → 유압유, 청결도 및 추운 날씨
유체 선택은 유체 상태보다 훨씬 덜 중요합니다. 대부분의 느리게 닫히는 불만 사항은 라벨의 베이스 스톡이 아닌 물 오염, 통기 또는 주변 온도에서의 잘못된 점도로 인해 발생합니다.
- 부식 억제제와 3~5% 윤활제가 포함된 수성 유체는 환경으로의 누출이 중요한 경우 일반적인 기본값입니다.
- 글리콜 혼합물은 영하의 조건에서 점도를 더 잘 유지합니다. 사양에서 허용하는 경우 미네랄 오일이 사용됩니다.
- 충진 및 전달 경로에 10미크론 절대 여과를 사용하여 ISO 4406 청결도를 18/16/13 이상으로 목표로 삼습니다.
- 최소 1년에 2번, 오염 발생 후 유체 샘플을 채취하고 절대 다른 베이스 스톡으로 보충하지 마십시오.
BOP를 닫지 못하는 경우: 증상 읽기
기능이 한 번 천천히 닫혔다가 정상적으로 작동한다면 공기가 있는 것으로 의심해 보세요. 몇 주에 걸쳐 지속적으로 성능이 저하되면 유체 손실, 내부 누출 또는 씰 마모가 의심됩니다. 증상 패턴은 일반적으로 압력계보다 원인을 더 빨리 식별합니다.
| 증상 | 가능한 원인 | 첫 번째 확인 |
|---|---|---|
| 모든 기능이 천천히 닫힙니다. | 낮은 사전 충전 또는 낮은 시스템 압력 | 펌프가 정지된 병 사전 충전 |
| 한 기능은 느리고 다른 기능은 정상 | 해당 회로에 대한 제한된 라인, 밸브 또는 조절기 | 실린더 압력과 매니폴드 압력 |
| 램이 닫히지만 압력을 유지하지 않음 | 폐쇄 비율이 충분하지 않거나 밀봉 요소가 마모됨 | 폐쇄압력 및 요소상태 |
| 폐쇄 후 압력 감소 | 제어 밸브의 내부 누출 | 회로를 분리하고 게이지를 관찰하십시오. |
유압장치와 압력 제어 루프는 한 쌍으로 작동한다는 점을 기억하십시오. 는 초크 매니폴드 방지 장치가 전환하는 흐름을 받아들여야 하며 느리게 작동하는 초크는 BOP 자체가 올바르게 수행된 경우에도 제어된 킥을 압력 스파이크로 바꿉니다.
BOP 하드웨어를 유압 공급장치에 일치시키기
유압 불일치를 해결하는 가장 저렴한 곳은 사양 단계이며 보어, 작동 압력 및 실린더 변위는 여전히 협상 가능합니다. 배송 후 클로징 장치를 개조하는 것은 항상 비용이 많이 드는 경로입니다.
- 실행하려는 모든 램 및 환형 크기에 대한 작동 압력 및 변위량을 확인하십시오.
- 유압 잠금, 수동 잠금 나사 또는 둘 다 필요한지 결정하고 각각이 닫힘 볼륨에 어떤 영향을 미치는지 확인하십시오.
- 동일한 패키지에서 API 16A 하드웨어 문서와 API 16D 제어 시스템 호환성을 확인하세요.
- 포트 크기, 연결 유형 및 라인 길이가 폐쇄 장치와 일치하는지 확인한 다음 최대 유량에서의 마찰 손실을 계산합니다.
- 승인 후가 아닌 승인 전에 최소 주변 온도에서 기능 테스트를 실행하십시오.
적층형 구성의 경우 이중 램 본체가 하나의 플랜지 외피에 블라인드 및 파이프 폐쇄 기능을 제공하고 라우팅 및 테스트해야 하는 유압 회로의 수를 줄이기 때문에 종종 실용적인 선택이 됩니다.
시추정 제어용 이중 램 분출 방지 장치 고압 드릴링 작업을 위한 API 6A/NACE 소재를 사용하여 하나의 플랜지 본체에 블라인드 및 파이프 폐쇄 기능을 제공하는 이중 램 웰헤드 밀봉 장치입니다. 제품보기 → 자주 묻는 질문
어큐뮬레이터 병은 무엇으로 사전 충전해야 합니까?
3,000psi 시스템에서 약 1,000psi의 질소가 일반적인 시작점이며, 펌프가 중지되고 병에서 유체가 배출되는 상태로 점검됩니다. 더 높은 압력 시스템은 더 높은 사전 충전을 사용하며 제조업체 차트가 항상 적용됩니다.
램을 닫으려면 어느 정도의 유압이 필요합니까?
일반적으로 표면 장치의 경우 실린더에서 1,500~3,000psi에 라인 마찰에 대한 여유분을 더한 값입니다. 정확한 수치는 예상되는 최대 폐쇄 압력에서의 폐쇄 비율을 기준으로 하며 제조업체의 정격 작동 압력을 초과해서는 안 됩니다.
유압 동력 없이 BOP를 닫을 수 있습니까?
예, 더 작은 장치에서는 수동 잠금 나사나 핸드 펌프를 사용하지만 속도가 느리므로 설계 가정이 아닌 비상 백업으로 처리해야 합니다. 축전지 용량은 저장된 에너지가 첫 번째 중요한 폐쇄를 덮을 수 있도록 정확하게 존재합니다.
추운 날씨에 환형이 천천히 닫히는 이유는 무엇입니까?
점도. 차가운 유체는 좁은 라인과 피팅을 통한 흐름에 저항하므로 실린더가 더 천천히 채워집니다. 일반적으로 글리콜 혼합 유체와 올바른 크기의 라인이 이 문제를 해결합니다. 펌프 압력을 높이면 그렇지 않습니다.
유압유는 얼마나 자주 테스트해야 합니까?
최소 1년에 2번, 오염 사고, 유체 교환 또는 주요 수리 직후. 입자 수와 수분 함량은 시간이 지남에 따라 추적할 가치가 있는 두 가지 결과입니다.
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