20世纪70年代的能源危机结束了廉价石油时代，开启了海上石油开采竞赛。随着每桶原油的价格达到两位数，一些更复杂的钻井和采油技术开始得到认可，即使它们更昂贵。按照今天的标准，早期的海上平台通常产量较低——每天约 10,000 桶 (BPD)。我们甚至拥有 ThunderHorse PDQ，这是一种钻井、生产和生活模块，每天可生产多达 25 万桶石油和 2 亿立方英尺 (Mmcf) 天然气。这么大的生产单元，手动阀门数量多达12000多个，其中大部分是球阀。本文将重点介绍海洋平台上部设施中常用的几种截止阀。
石油和天然气生产还需要使用辅助设备，这些设备不直接进行碳氢化合物的加工，而只是为该过程提供相关支持。辅助设备包括海水提升系统（换热、注入、消防等）、热水、冷却水分配系统。无论是工艺本身还是辅助设备，都需要使用隔断阀。它们的主要功能分为两类：设备隔离和过程控制（开关）。下面我们就海上生产平台各种常见流体输送管路周边相关阀门的情况进行分析。
设备重量对于海上平台也至关重要。平台上的每一公斤设备都需要漂洋过海运输到现场，并且需要在其整个生命周期内进行维护。因此，球阀在平台上最常用，因为它们结构紧凑，功能较多。当然，还有更健壮的（扁平闸阀）或较轻的阀门（如蝶阀），但考虑到成本、重量、压力和温度等各种因素，球阀往往是最合适的选择。
明显地，球阀不仅更轻，而且高度尺寸（通常还有宽度尺寸）也更小。球阀还具有在两个阀座之间提供排放口的优点，因此可以检查是否存在内部泄漏。这一优点对于紧急关闭阀 (ESDV) 非常有用，因为需要经常检查其密封性能。
油井中的流体通常是石油和天然气的混合物，有时还有水。通常，随着油井寿命的延长，水会作为采油的副产品被抽出。对于此类混合物 - 实际上对于其他类型的流体 - 首先要确定其中是否存在任何杂质，例如二氧化碳、硫化氢和固体颗粒（沙子或腐蚀性碎片等）。如果存在固体颗粒，阀座和球体需要提前涂上金属，以避免过度磨损。CO2（二氧化碳）和H2S（硫化氢）都会造成腐蚀环境，一般称为甜腐蚀和酸腐蚀。甜蜜腐蚀通常会导致部件表面层的均匀损失。酸腐蚀的后果比较危险，往往会造成材料脆化，导致设备故障。这两种类型的腐蚀通常可以通过选择适当的材料和注入相关抑制剂来抑制。NACE专门针对酸性腐蚀制定了一套标准：“用于石油和天然气工业的MR0175，用于石油和天然气生产中含硫环境的材料”。阀门材料一般遵循此标准。为了满足此标准，材料必须满足多项要求，例如硬度，以便适合在酸性环境中使用。
大多数用于海上生产的球阀都是按照 API 6D 标准设计的。石油和天然气公司经常在此标准的基础上提出额外的要求，通常是对材料施加额外的条件或要求更严格的测试。例如，国际石油和天然气生产商协会（IOGP）推出的S-562标准。S-562-API 6D 球阀标准补充文件由几家主要石油和天然气公司开发，旨在巩固和简化制造商必须遵守的各种要求。乐观地讲，这将降低成本并缩短交货时间。
海水在钻井平台上发挥着广泛的作用，包括消防、水库淹没、热交换、工业用水和饮用水原料。输送海水的管道通常直径较大、压力较低——蝶阀更适合这种工况。蝶阀符合API 609标准，可分为同心、双偏心和三偏心三种类型。由于成本较低，带凸耳或卡箍设计的同心蝶阀是最常见的。此类阀门的宽度尺寸很小，安装在管道上时必须准确对准，否则会影响阀门性能。如果法兰的对准不正确，可能会妨碍阀门的操作，甚至可能使阀门无法操作。有些工况可能需要使用双偏心或三偏心蝶阀；阀门本身的成本较高，但仍低于安装过程中精确对准的成本。
发布时间：2024年6月28日