Al corriente jul 31, 2022
Aplicación de pequeñas válvulas de bola eléctricas
Con el rápido desarrollo de la industria petrolera en alta mar y la expansión continua de los yacimientos de petróleo, las plataformas no tripuladas se utilizarán ampliamente en la región de Bohai Rim. El tamaño total de tales plataformas es pequeño, generalmente de dos a tres pisos, y dependen de grandes plataformas cercanas en alta mar para proporcionar energía o suministro de energía. La plataforma tiene tecnología de procesamiento simple y menos equipo de procesamiento, y el petróleo crudo se transporta a plataformas de procesamiento cercanas a través de tuberías submarinas después de un procesamiento simple. Esta plataforma cambia el modo de operación existente, reduce en gran medida el ciclo y la carga de trabajo del personal de patrulla en el sitio, garantiza la seguridad de los operadores de patrulla y reduce la contaminación ambiental, a fin de Sin embargo, la escala de la plataforma no tripulada es pequeña y el espacio es reducido, por lo que el diseño de tuberías desde el diseño hasta el soporte, especialmente algunas tuberías y válvulas de pequeño tamaño, es difícil.
Por lo tanto, este documento se enfocará en el diseño y aplicación de válvulas eléctricas de tubería de pequeño tamaño para plataformas no tripuladas, que proporcionarán una referencia de diseño para personas de la misma industria y sentarán una buena base para la futura construcción digital e inteligente de la plataforma.
Requisitos de diseño de la válvula de bola eléctrica
El diseño no tripulado mejora el nivel de automatización y digitalización de la plataforma, adopta tecnología avanzada, madura y confiable, simplifica el proceso tecnológico y se da cuenta de la racionalidad y viabilidad de la operación no tripulada. El diseño no tripulado sienta una buena base para la digitalización y la inteligencia al mejorar el nivel de automatización, que requiere monitoreo y operación remotos en el sitio en el diseño de tuberías. Una válvula de bola eléctrica en lugar de una válvula ordinaria es el primer paso para realizar el control remoto. La aplicación de la válvula de bola eléctrica y la válvula de bola manual ordinaria se muestra en la siguiente tabla 1:
Tabla 1 Tabla comparativa de válvulas
En resumen, la válvula eléctrica tiene una ventaja absoluta en la realización de una plataforma no tripulada a través de su arranque y parada de operación remota. Sin embargo, en comparación con con las válvulas ordinarias, el actuador eléctrico ocupa un gran espacio y es difícil de organizar centralmente, especialmente en tuberías de pequeño tamaño, donde el tamaño de la tubería en sí es pequeño. Debido a que el grosor y la resistencia de la tubería a presión atmosférica se verán afectados por el peso de la válvula, la vida útil de la tubería se reducirá y se producirá la fuga de la junta de soldadura.
Disposición de válvulas eléctricas comunes y diseño de soportes
De acuerdo con el flujo del proceso, las tuberías de tamaño pequeño se colocan en los puntos de descarga alto y bajo. Los más comunes generalmente se colocan en la parte superior del filtro y la salida de la bomba, que se usa principalmente para aliviar la presión antes de que comience la bomba. Si es necesario bombear la bomba centrífuga antes de arrancar de acuerdo con su principio de funcionamiento, la línea de escape se puede usar para controlar si la bomba está llena con de líquido de bombeo para confirmar si la bomba se puede arrancar normalmente. Sin embargo, para plataformas no tripuladas, se pueden usar válvulas de bola eléctricas en estas dos posiciones para facilitar el funcionamiento remoto. Sin embargo, es necesario tener en cuenta los siguientes problemas en el diseño de la tubería: en primer lugar, el espacio ocupado de las válvulas eléctricas y los actuadores generalmente se puede simular por 3D en las dimensiones generales de los actuadores con referencia a los datos de los fabricantes, y algunos fabricantes también pueden proporcionar modelos dimensionales de los actuadores. Generalmente, el error es relativamente pequeño, por lo que el espacio de diseño será más preciso y no habrá error. Sin embargo, la posición del cableado del cable y el espacio de la caja de relleno del cable también deben considerarse en el diseño, así como la operación del volante de la válvula, el espacio de desmontaje y mantenimiento de la válvula en la etapa posterior y la pantalla de visualización. En segundo lugar, la capacidad de carga de la tubería a la válvula en el estado de funcionamiento normal es generalmente que la sección recta de la tubería de descarga es corta y la resistencia relativa es mejor. De acuerdo con el peso de la válvula y el grosor de la pared de la tubería, se realiza el cálculo de tensiones y el análisis de simulación de la resistencia de la tubería en el estado de funcionamiento normal para confirmar que la resistencia de la tubería puede soportar el peso de toda la válvula. Por último, es necesario analizar las condiciones especiales de trabajo, como la vibración de la bomba en el proceso de funcionamiento real. La válvula de bola eléctrica está dispuesta en el elevador de salida de la bomba, y el propio accionador de la válvula tiene un cierto peso. La tubería está sometida a la fuerza de gravedad durante mucho tiempo, lo que puede hacer que la brida se afloje fácilmente o que la junta de soldadura se abra y provoque fugas en la tubería. Especialmente cuando la tubería vibra, la situación se agravará. Por lo tanto, en el proceso de diseño, es necesario considerar apoyar y fijar la válvula de bola eléctrica en el elevador para lograr el propósito de fortalecer la raíz de soldadura. Para reducir la frecuencia de vibración de la válvula, se adjunta un soporte a la válvula para lograr una función fija. La práctica convencional es sujetar el soporte a la válvula y luego fijarlo en la plataforma. Sin embargo, con la vibración de la bomba, la tubería vibrará a la misma frecuencia que la bomba, y el soporte se fijará en la plataforma para que haya fricción o colisión entre la válvula y el soporte, lo que fácilmente dañará la posición de contacto entre la válvula y el soporte. Para evitar esta situación, es aconsejable fijar el soporte en la tubería de salida de una bomba de gran tamaño que vibra a la misma frecuencia cercana y fijar la tubería pequeña de soporte a través de una tubería grande.
Disposición del soporte de la válvula eléctrica de tamaño pequeño
Generalmente, hay dos tipos de soportes comúnmente utilizados para el soporte fijo de válvulas de tamaño pequeño: soportes de brida y correas de brida, como se muestra en la Figura 1-Figura 2:
Figura 1 Soporte de correa de brida
La figura 1 muestra la correa de la brida. Todo el soporte se sostiene en la pared exterior de la brida, que ha logrado la función de fijación y soporte de fijación de la brida. Sin embargo, al usar este soporte, generalmente es necesario instalarlo con anticipación, porque algunos puentes serán soldados en la brida por el mayor eléctrico en el período posterior, lo que entrará en conflicto con con la posición de la abrazadera de tubería. Si se agrega en el período posterior, es necesario negociar con el mayor eléctrico para ajustar la posición de los puentes para garantizar la instalación normal del soporte.
Figura 2 Soporte de brida
La figura 2 muestra el soporte de brida, que es adecuado para FRP y soporte de brida de bajo grado. Se puede fijar en el orificio del perno de la brida para lograr la función de fijación y soporte de la brida. Sin embargo, este soporte necesita aumentar la longitud del perno debido a su cierto grosor, y es inconveniente usarlo si la válvula se desmonta con frecuencia.
Además, la válvula de bola eléctrica instalada en la salida del filtro debe considerar el rendimiento y el medio del filtro, la frecuencia de desmontaje y limpieza del filtro, y la válvula no debe instalarse en la parte superior del filtro en la medida de lo posible ni afectar el espacio para abrir la tapa y el núcleo tirando del filtro porque el número y el tiempo de personas que suben a la plataforma para el mantenimiento son generalmente limitados en plataformas no tripuladas. Si la válvula afecta la extracción del núcleo del filtro, la válvula debe retirarse temporalmente en el sitio, pero la válvula eléctrica es pesada y difícil de desmontar, lo que consume demasiada mano de obra y tiempo. Por lo tanto, en el diseño de la tubería, intente evitar el espacio para la operación y el mantenimiento de la extracción del núcleo del filtro, y lleve la tubería a la posición con suficiente espacio para una fácil operación y mantenimiento, y luego instale la válvula para facilitar la operación y el mantenimiento posteriores.
Conclusión
Al analizar el diseño y aplicación de válvulas comunes y válvulas eléctricas, este documento da un diseño común de válvulas de bola eléctricas de pequeño tamaño, y una serie de consideraciones chinas en el proceso de diseño, que proporciona una referencia para personas en la misma industria. Comparado con con plataformas fijas convencionales, el diseño de válvulas de bola eléctricas en plataformas no tripuladas es más complicado, y con el desarrollo de la industria petrolera en alta mar, la aplicación de plataformas no tripuladas será más extensa.
Por lo tanto, este documento se enfocará en el diseño y aplicación de válvulas eléctricas de tubería de pequeño tamaño para plataformas no tripuladas, que proporcionarán una referencia de diseño para personas de la misma industria y sentarán una buena base para la futura construcción digital e inteligente de la plataforma.
Requisitos de diseño de la válvula de bola eléctrica
El diseño no tripulado mejora el nivel de automatización y digitalización de la plataforma, adopta tecnología avanzada, madura y confiable, simplifica el proceso tecnológico y se da cuenta de la racionalidad y viabilidad de la operación no tripulada. El diseño no tripulado sienta una buena base para la digitalización y la inteligencia al mejorar el nivel de automatización, que requiere monitoreo y operación remotos en el sitio en el diseño de tuberías. Una válvula de bola eléctrica en lugar de una válvula ordinaria es el primer paso para realizar el control remoto. La aplicación de la válvula de bola eléctrica y la válvula de bola manual ordinaria se muestra en la siguiente tabla 1:
Tabla 1 Tabla comparativa de válvulas
| Contenido | Válvulas Comunes | Válvulas de bola eléctricas |
| Tamaño de la válvula y espacio ocupado | La válvula es pequeña en volumen. | Válvulas y mecanismo de actuación |
| Peso de la válvula | Peso de la válvula | Válvula + peso del mecanismo de accionamiento |
| Posición de instalación de la válvula | Nivel o vertícula | El nivel es bueno, la vertical debe ser calculada por el fabricante y se proporciona una posición soportable en la válvula. |
| Espacio de operación y mantenimiento de válvulas | Espacio de operación manual normal | El espacio del volante de la válvula operation+actuator+wiring puede realizar una operación de arranque y parada remota. |
| Requisitos de resistencia de espesor de pared de tubería | Resistencia normal del espesor de la pared de la tubería | Dependiendo del peso y el espacio de operación de la válvula y los actuadores |
| Costo | Bajo costo | Alto costo |
En resumen, la válvula eléctrica tiene una ventaja absoluta en la realización de una plataforma no tripulada a través de su arranque y parada de operación remota. Sin embargo, en comparación con con las válvulas ordinarias, el actuador eléctrico ocupa un gran espacio y es difícil de organizar centralmente, especialmente en tuberías de pequeño tamaño, donde el tamaño de la tubería en sí es pequeño. Debido a que el grosor y la resistencia de la tubería a presión atmosférica se verán afectados por el peso de la válvula, la vida útil de la tubería se reducirá y se producirá la fuga de la junta de soldadura.
Disposición de válvulas eléctricas comunes y diseño de soportes
De acuerdo con el flujo del proceso, las tuberías de tamaño pequeño se colocan en los puntos de descarga alto y bajo. Los más comunes generalmente se colocan en la parte superior del filtro y la salida de la bomba, que se usa principalmente para aliviar la presión antes de que comience la bomba. Si es necesario bombear la bomba centrífuga antes de arrancar de acuerdo con su principio de funcionamiento, la línea de escape se puede usar para controlar si la bomba está llena con de líquido de bombeo para confirmar si la bomba se puede arrancar normalmente. Sin embargo, para plataformas no tripuladas, se pueden usar válvulas de bola eléctricas en estas dos posiciones para facilitar el funcionamiento remoto. Sin embargo, es necesario tener en cuenta los siguientes problemas en el diseño de la tubería: en primer lugar, el espacio ocupado de las válvulas eléctricas y los actuadores generalmente se puede simular por 3D en las dimensiones generales de los actuadores con referencia a los datos de los fabricantes, y algunos fabricantes también pueden proporcionar modelos dimensionales de los actuadores. Generalmente, el error es relativamente pequeño, por lo que el espacio de diseño será más preciso y no habrá error. Sin embargo, la posición del cableado del cable y el espacio de la caja de relleno del cable también deben considerarse en el diseño, así como la operación del volante de la válvula, el espacio de desmontaje y mantenimiento de la válvula en la etapa posterior y la pantalla de visualización. En segundo lugar, la capacidad de carga de la tubería a la válvula en el estado de funcionamiento normal es generalmente que la sección recta de la tubería de descarga es corta y la resistencia relativa es mejor. De acuerdo con el peso de la válvula y el grosor de la pared de la tubería, se realiza el cálculo de tensiones y el análisis de simulación de la resistencia de la tubería en el estado de funcionamiento normal para confirmar que la resistencia de la tubería puede soportar el peso de toda la válvula. Por último, es necesario analizar las condiciones especiales de trabajo, como la vibración de la bomba en el proceso de funcionamiento real. La válvula de bola eléctrica está dispuesta en el elevador de salida de la bomba, y el propio accionador de la válvula tiene un cierto peso. La tubería está sometida a la fuerza de gravedad durante mucho tiempo, lo que puede hacer que la brida se afloje fácilmente o que la junta de soldadura se abra y provoque fugas en la tubería. Especialmente cuando la tubería vibra, la situación se agravará. Por lo tanto, en el proceso de diseño, es necesario considerar apoyar y fijar la válvula de bola eléctrica en el elevador para lograr el propósito de fortalecer la raíz de soldadura. Para reducir la frecuencia de vibración de la válvula, se adjunta un soporte a la válvula para lograr una función fija. La práctica convencional es sujetar el soporte a la válvula y luego fijarlo en la plataforma. Sin embargo, con la vibración de la bomba, la tubería vibrará a la misma frecuencia que la bomba, y el soporte se fijará en la plataforma para que haya fricción o colisión entre la válvula y el soporte, lo que fácilmente dañará la posición de contacto entre la válvula y el soporte. Para evitar esta situación, es aconsejable fijar el soporte en la tubería de salida de una bomba de gran tamaño que vibra a la misma frecuencia cercana y fijar la tubería pequeña de soporte a través de una tubería grande.
Disposición del soporte de la válvula eléctrica de tamaño pequeño
Generalmente, hay dos tipos de soportes comúnmente utilizados para el soporte fijo de válvulas de tamaño pequeño: soportes de brida y correas de brida, como se muestra en la Figura 1-Figura 2:
Figura 1 Soporte de correa de brida
La figura 1 muestra la correa de la brida. Todo el soporte se sostiene en la pared exterior de la brida, que ha logrado la función de fijación y soporte de fijación de la brida. Sin embargo, al usar este soporte, generalmente es necesario instalarlo con anticipación, porque algunos puentes serán soldados en la brida por el mayor eléctrico en el período posterior, lo que entrará en conflicto con con la posición de la abrazadera de tubería. Si se agrega en el período posterior, es necesario negociar con el mayor eléctrico para ajustar la posición de los puentes para garantizar la instalación normal del soporte.
Figura 2 Soporte de brida
La figura 2 muestra el soporte de brida, que es adecuado para FRP y soporte de brida de bajo grado. Se puede fijar en el orificio del perno de la brida para lograr la función de fijación y soporte de la brida. Sin embargo, este soporte necesita aumentar la longitud del perno debido a su cierto grosor, y es inconveniente usarlo si la válvula se desmonta con frecuencia.
Además, la válvula de bola eléctrica instalada en la salida del filtro debe considerar el rendimiento y el medio del filtro, la frecuencia de desmontaje y limpieza del filtro, y la válvula no debe instalarse en la parte superior del filtro en la medida de lo posible ni afectar el espacio para abrir la tapa y el núcleo tirando del filtro porque el número y el tiempo de personas que suben a la plataforma para el mantenimiento son generalmente limitados en plataformas no tripuladas. Si la válvula afecta la extracción del núcleo del filtro, la válvula debe retirarse temporalmente en el sitio, pero la válvula eléctrica es pesada y difícil de desmontar, lo que consume demasiada mano de obra y tiempo. Por lo tanto, en el diseño de la tubería, intente evitar el espacio para la operación y el mantenimiento de la extracción del núcleo del filtro, y lleve la tubería a la posición con suficiente espacio para una fácil operación y mantenimiento, y luego instale la válvula para facilitar la operación y el mantenimiento posteriores.
Conclusión
Al analizar el diseño y aplicación de válvulas comunes y válvulas eléctricas, este documento da un diseño común de válvulas de bola eléctricas de pequeño tamaño, y una serie de consideraciones chinas en el proceso de diseño, que proporciona una referencia para personas en la misma industria. Comparado con con plataformas fijas convencionales, el diseño de válvulas de bola eléctricas en plataformas no tripuladas es más complicado, y con el desarrollo de la industria petrolera en alta mar, la aplicación de plataformas no tripuladas será más extensa.
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