API 6A 게이트 밸브는 어떻게 고압 하에서 밀봉을 유지합니까?

석유 및 가스 생산, 시추 및 중재의 까다로운 환경에서 압력 씰을 유지하는 것은 협상 할 수 없습니다. American Petroleum Institute Specification 6A의 엄격한 표준을 충족하도록 설계된 API 6A 게이트 밸브는 매우 높은 압력 하에서도 신뢰할 수있는 밀봉 무결성을 제공하도록 설계되었습니다. 이 기능의 메커니즘을 이해하는 것은 이러한 중요한 구성 요소를 안전하게 선택하고 작동하는 데 중요합니다.

API 6A 게이트 밸브 Wellhead, Christmas Tree 및 Manifold에서의 흐름을 제어하는 작업자가 있습니다. 그들의 주요 기능은 고압 유체 시스템의 섹션을 완전히 분리하는 것입니다. 효과적으로 봉인하지 않으면 치명적인 누출, 환경 위험, 장비 손상 및 생산 폐쇄로 이어질 수 있습니다. API 6A에 의해 의무화 된 강력한 설계 원칙은 이러한 밸브가 엄격한 성능 요구 사항을 충족하도록합니다.

API 6A 게이트 밸브의 주요 밀봉 메커니즘 :

1. 1 차 금속-금속 밀봉 : 핵심 밀봉 메커니즘은 정밀한 금속 표면에 의존합니다.

   • 웨지 디자인 : 게이트 (종종 유연하거나 단단한 웨지 디자인)는 줄기가 돌면서 밸브 본체 내의 경사 시트와 일치하는 일치하는 시트와 밀접하게 접촉하게됩니다.
   • 간섭 맞춤 : 높은 상류 압력 하에서 게이트에 가해지는 힘은이 씰에 더욱 활력을 불어 넣어 좌석에 쐐기를 더 단단하게 운전합니다. 이것은 강력한 금속-금속 장벽을 만듭니다.
   • 표면 마감 및 기하학 : API 6A는 표면 마감 및 밀봉 표면의 기하학적 정확도에 대한 엄격한 공차를 지정합니다. 프리미엄 가공은 압력 전력 이전에도 최소 누출 경로가 존재하도록합니다.

2. 줄기 밀봉 : 밸브 스템을 따라 누출을 방지하는 것도 마찬가지로 중요합니다.

   • 다중 줄기 씰 : API 6A 게이트 밸브는 일반적으로 스템 주위에 중복 밀봉 시스템을 사용합니다. 여기에는 종종 1 차 탄력성 씰 (예 : 고성능 엘라스토머 O- 링 또는 PTFE 쉐브론)이 2 차 금속-금속 씰 (예 : 줄기 대-폰넷)과 결합 된 방지 장치 (백업 링) 내에 수용된 1 차 탄력성 씰이 포함됩니다.
   • 라이브로드 포장 : 더 높은 압력 클래스 (예 : 10,000 psi 이상)의 경우 라이브로드 스템 포장이 자주 사용됩니다. 이것은 Belleville Springs를 사용하여 포장 스택에서 일정한 미리 결정된 압축을 유지하여 시간이 지남에 따라 열 팽창/수축 및 포장 마모를 보상하여 지속적인 밀봉 힘을 보장합니다.

3. 압력 에너지 시트 : 많은 디자인은 자체 향상 시트 기능을 통합합니다.

   • 상류 압력 지원 : 상류 측면의 고압은 시트 링 뒤에 작용하여 게이트에 반경 방향으로 안쪽으로 밀고 몸의 시트 포켓 어깨에 축 방향으로 밀어 넣습니다. 이 압력으로 인한 힘은 1 차 씰의 밀봉 력을 크게 향상시킵니다.

4. 바디/보닛 조인트 밀봉 : 압력 함유 외피의 무결성은 본체 간 넷 연결에 의존합니다.

   • 강력한 플랜지 디자인 : API 6A 밸브는 무거운 볼트와 플랜지 또는 링 타입 조인트 (RTJ) 연결을 사용합니다.
   • 금속 링 개스킷 : API 6bx 또는 6b 링 개스킷 (금속-금속 씰)은 이러한 연결의 표준입니다. 이 개스킷은 볼트로 고정 될 때 플라스틱으로 변형되도록 설계되어 표면 결함을 채우고 밸브의 작동 압력에 대한 압력 타이트 씰을 생성합니다.

5. 재료 선택 및 경도 : API 6A는 압력 등급 (PR), 압력 온도 등급 (PTR) 및 성능 사양 수준 (PSL)을 기준으로 엄격한 재료 요구 사항을 지시합니다.

   • 내마모성 : 밀봉 표면은 종종 고속 흐름 및 연마 입자로부터 침식을 견딜 수 있도록 단단한 내마모성 합금 (스텔리 라이트 또는 인 코넬과 같은)으로 표면되어 씰 형상을 보존합니다.
   • 부식 저항 : 습식 부품으로 선택된 재료는 밀봉 표면의 분해를 방지하기 위해 생산 된 유체 (H2S, CO2, 소금물)의 부식에 저항해야합니다.
   • 경도 제어 : 좌석과 게이트에 대한 특정 경도 요구 사항은 한 표면이 다른 표면보다 단단 해지도록 의무화되어 화려하지 않고 효과적인 밀봉을 촉진합니다.

6. 엄격한 테스트 : API 6A 준수가 가장 중요합니다.

   • 공장 승인 테스트 : 모든 API 6A 게이트 밸브는 정량 작업 압력을 초과하는 압력시 정수압 쉘 테스트 (차체/보닛 조인트) 및 시트 폐쇄 테스트를 포함한 엄격한 압력 테스트를 거칩니다. 최대 허용 누출 속도가 낮은 허용 누출 속도는 두 테스트 모두에 대해 엄격하게 시행되며, 시뮬레이션 된 고압 조건 하에서 문서화 된 밀봉 성능 증명을 제공합니다.

API 6A 게이트 밸브는 정밀한 금속-금속 인터페이스, 압력 에너지 디자인, 중복 밀봉 시스템 (특히 STEM), 강력한 차체 조인트, 보호 표면 처리를 사용한 적절한 재료 선택, 엄격한 제조 및 테스트 표준에 대한 적절한 재료 선택과 같은 기본 엔지니어링 원리의 조합을 통해 신뢰할 수있는 고압 밀봉을 달성합니다. API 6A 사양에 의해 의무화되고 검증 된이다면적인 접근 방식은 이러한 중요한 밸브가 가장 까다로운 웰 보어 압력 환경에서 분리 기능을 안전하고 효과적으로 수행 할 수 있도록합니다. 이러한 메커니즘 이해는 운영자가 잘 제어하기 위해 이러한 중요한 구성 요소를 지정, 유지 및 신뢰하는 데 도움이됩니다.