Նավթի արտադրություն նավթահանքերում
Ինչպե՞ս են աշխատում հսկիչ գծերը հորերում:
Վերահսկիչ գծերը հնարավորություն են տալիս ազդանշանների փոխանցումը, թույլ են տալիս ներքևում գտնվող տվյալների հավաքագրում և թույլ են տալիս վերահսկել և ակտիվացնել ներհոսքի գործիքները:
Հրամանի և կառավարման ազդանշանները կարող են ուղարկվել մակերևույթի վրա գտնվող վայրից դեպի հորատանցքի անցքի գործիք:Հորատանցքերի տվիչներից ստացված տվյալները կարող են ուղարկվել մակերևութային համակարգեր՝ գնահատելու կամ օգտագործելու որոշակի հորատանցքերի շահագործման համար:
Անվտանգության փականները (DHSV) մակերևութային վերահսկվող ենթամակերևութային անվտանգության փականներ են (SCSSV), որոնք հիդրավլիկ կերպով շահագործվում են մակերևույթի կառավարման վահանակից:Երբ հիդրավլիկ ճնշումը կիրառվում է հսկիչ գծի վրա, ճնշումը ստիպում է փականի ներսում գտնվող թևը սահել ներքև՝ բացելով փականը:Հիդրավլիկ ճնշումը բաց թողնելիս փականը փակվում է:
Meilong Tube-ի ներհոսքի հիդրավլիկ գծերը հիմնականում օգտագործվում են որպես հաղորդակցման խողովակներ նավթի, գազի և ջրի ներարկման հորերում հիդրավլիկ ներթափանցող սարքերի համար, որտեղ պահանջվում է երկարակեցություն և դիմադրություն ծայրահեղ պայմաններին:Այս տողերը կարող են հատուկ կազմաձևվել մի շարք ծրագրերի և անցքի բաղադրիչների համար:
Բոլոր պարուրված նյութերը հիդրոլիտիկորեն կայուն են և համատեղելի են բոլոր բնորոշ հորատանցքերի ավարտման հեղուկների, ներառյալ բարձր ճնշման գազի հետ:Նյութի ընտրությունը հիմնված է տարբեր չափանիշների վրա, ներառյալ հատակի ջերմաստիճանը, կարծրությունը, առաձգական և պատռված ուժը, ջրի կլանումը և գազի թափանցելիությունը, օքսիդացումը և քայքայումը և քիմիական դիմադրությունը:
Վերահսկիչ գծերը ենթարկվել են լայնածավալ զարգացման, ներառյալ ջարդման փորձարկումը և բարձր ճնշման ավտոկլավի հորերի մոդելավորումը:Լաբորատոր փշրման փորձարկումները ցույց են տվել ավելացած բեռնվածությունը, որի տակ պարկուճված խողովակները կարող են պահպանել ֆունկցիոնալ ամբողջականությունը, հատկապես այն դեպքում, երբ օգտագործվում են մետաղալարերի «բամպեր լարերը»:
Որտե՞ղ են օգտագործվում կառավարման գծերը:
★ Խելացի հորեր, որոնք պահանջում են հեռավոր հոսքի վերահսկման սարքերի ֆունկցիոնալությունը և ջրամբարների կառավարման առավելությունները՝ միջամտությունների ծախսերի կամ ռիսկերի կամ հեռավոր վայրում պահանջվող մակերեսային ենթակառուցվածքին աջակցելու անկարողության պատճառով:
★ Ցամաքային, հարթակ կամ ստորջրյա միջավայրեր:
Երկրաջերմային էներգիայի արտադրություն
Բույսերի տեսակները
Հիմնականում կան երեք տեսակի երկրաջերմային կայաններ, որոնք օգտագործվում են էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:Կայանի տեսակը որոշվում է հիմնականում տեղանքում երկրաջերմային ռեսուրսի բնույթով:
Այսպես կոչված ուղղակի գոլորշու երկրաջերմային կայանը կիրառվում է, երբ երկրաջերմային ռեսուրսը գոլորշի է արտադրում անմիջապես ջրհորից:Գոլորշին բաժանարարների միջով անցնելուց հետո (որոնք հեռացնում են մանր ավազի և քարի մասնիկները) սնվում են տուրբին:Սրանք բույսերի ամենավաղ տեսակներն էին, որոնք ստեղծվել էին Իտալիայում և ԱՄՆ-ում, ցավոք, գոլորշու ռեսուրսները երկրաջերմային ռեսուրսներից ամենահազվագյուտն են և գոյություն ունեն աշխարհի միայն մի քանի վայրերում:Ակնհայտ է, որ գոլորշու կայանները չեն կիրառվի ցածր ջերմաստիճանի ռեսուրսների համար:
Ֆլեշ գոլորշու կայաններն օգտագործվում են այն դեպքերում, երբ երկրաջերմային ռեսուրսը արտադրում է բարձր ջերմաստիճան տաք ջուր կամ գոլորշու և տաք ջրի համակցում:Հեղուկը ջրհորից առաքվում է ֆլեշ բաք, որտեղ ջրի մի մասը վերածվում է գոլորշու և ուղղվում դեպի տուրբին:Մնացած ջուրն ուղղվում է հեռացման (սովորաբար ներարկման):Կախված ռեսուրսի ջերմաստիճանից, հնարավոր է օգտագործել ֆլեշ տանկերի երկու փուլ:Այս դեպքում առաջին փուլի բաքում անջատված ջուրն ուղղվում է դեպի երկրորդ փուլի բռնկման բաք, որտեղ ավելի շատ (բայց ավելի ցածր ճնշման) գոլորշի է բաժանվում:Երկրորդ փուլի բաքից մնացած ջուրն այնուհետև ուղղվում է հեռացման:Այսպես կոչված կրկնակի ֆլեշ կայանը երկու տարբեր ճնշումներով գոլորշի է մատակարարում տուրբինին:Կրկին, այս տեսակի գործարանը չի կարող կիրառվել ցածր ջերմաստիճանի ռեսուրսների համար:
Երկրաջերմային էլեկտրակայանի երրորդ տեսակը կոչվում է երկուական կայան։Անվանումն առաջացել է այն փաստից, որ երկրորդ հեղուկը փակ ցիկլում օգտագործվում է տուրբինի աշխատանքի համար, այլ ոչ թե երկրաջերմային գոլորշու:Նկար 1-ում ներկայացված է երկուական տիպի երկրաջերմային կայանի պարզեցված դիագրամ:Երկրաջերմային հեղուկը փոխանցվում է ջերմափոխանակիչի միջով, որը կոչվում է կաթսա կամ գոլորշիացուցիչ (որոշ կայաններում երկու ջերմափոխանակիչներ հաջորդաբար՝ առաջինը՝ նախատաքացուցիչ, իսկ երկրորդը՝ գոլորշիացուցիչ), որտեղ երկրաջերմային հեղուկի ջերմությունը փոխանցվում է աշխատանքային հեղուկին՝ առաջացնելով այն եռալ։ .Ցածր ջերմաստիճանի երկուական կայաններում նախկինում աշխատող հեղուկները CFC (Freon տեսակի) սառնագենտներ էին:Ընթացիկ մեքենաները օգտագործում են ածխաջրածիններ (իզոբութան, պենտան և այլն) HFC տեսակի սառնագենտներից՝ հատուկ հեղուկով, որն ընտրված է երկրաջերմային ռեսուրսի ջերմաստիճանին համապատասխանելու համար:
Նկար 1. Երկուական երկրաջերմային էլեկտրակայան
Աշխատանքային հեղուկի գոլորշին փոխանցվում է տուրբին, որտեղ դրա էներգիայի պարունակությունը վերածվում է մեխանիկական էներգիայի և լիսեռի միջով առաքվում գեներատոր:Գոլորշին տուրբինից դուրս է գալիս կոնդենսատոր, որտեղ այն նորից վերածվում է հեղուկի:Բույսերի մեծ մասում սառեցնող ջուրը շրջանառվում է կոնդենսատորի և հովացման աշտարակի միջև՝ այս ջերմությունը մթնոլորտ դուրս բերելու համար:Այլընտրանք է այսպես կոչված «չոր հովացուցիչների» կամ օդով սառեցվող կոնդենսատորների օգտագործումը, որոնք ջերմությունը մերժում են ուղղակիորեն դեպի օդ՝ առանց հովացման ջրի անհրաժեշտության:Այս դիզայնը էապես վերացնում է գործարանի կողմից ջրի սպառման ցանկացած օգտագործումը սառեցման համար:Չոր հովացումը, քանի որ այն աշխատում է ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում (հատկապես առանցքային ամառային սեզոնին), քան հովացման աշտարակները հանգեցնում են գործարանի ցածր արդյունավետության:Հեղուկ աշխատանքային հեղուկը կոնդենսատորից հետ մղվում է դեպի ավելի բարձր ճնշման նախատաքացուցիչ/գոլորշիացուցիչ սնուցման պոմպի միջոցով՝ ցիկլը կրկնելու համար:
Երկուական ցիկլը կայանի տեսակն է, որը կարող է օգտագործվել ցածր ջերմաստիճանի երկրաջերմային կիրառությունների համար:Ներկայումս երկուական սարքավորումը հասանելի է 200-ից 1000 կՎտ հզորությամբ մոդուլներով:
Էլեկտրակայանների հիմունքները
Էլեկտրակայանի բաղադրիչներ
Ցածր ջերմաստիճանի երկրաջերմային ջերմության աղբյուրից (կամ սովորական էլեկտրակայանի գոլորշուց) էլեկտրաէներգիա արտադրելու գործընթացը ներառում է գործընթաց, որը ինժեներները անվանում են Rankine ցիկլ:Սովորական էլեկտրակայանում ցիկլը, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում, ներառում է կաթսա, տուրբին, գեներատոր, կոնդենսատոր, սնուցող ջրի պոմպ, հովացման աշտարակ և հովացման ջրի պոմպ:Կաթսայում գոլորշի է առաջանում վառելիքի (ածուխ, նավթ, գազ կամ ուրան) այրման արդյունքում:Գոլորշին փոխանցվում է տուրբինին, որտեղ, ընդլայնվելով տուրբինի շեղբերների դեմ, գոլորշու ջերմային էներգիան վերածվում է մեխանիկական էներգիայի՝ առաջացնելով տուրբինի պտույտ:Այս մեխանիկական շարժումը լիսեռի միջոցով տեղափոխվում է գեներատոր, որտեղ այն վերածվում է էլեկտրական էներգիայի:Տուրբինի միջով անցնելուց հետո գոլորշին էլեկտրակայանի կոնդենսատորում նորից վերածվում է հեղուկ ջրի:Կոնդենսացիայի գործընթացի միջոցով տուրբինի կողմից չօգտագործվող ջերմությունն արտանետվում է հովացման ջրի մեջ:Սառեցման ջուրը առաքվում է հովացման աշտարակ, որտեղ ցիկլից «թափոնային ջերմությունը» դուրս է մղվում մթնոլորտ:Գործընթացը կրկնելու համար գոլորշու կոնդենսատը մատակարարվում է կաթսա սնուցման պոմպի միջոցով:
Ամփոփելով, էլեկտրակայանը պարզապես ցիկլ է, որը հեշտացնում է էներգիայի փոխակերպումը մի ձևից մյուսը:Այս դեպքում վառելիքի քիմիական էներգիան վերածվում է ջերմության (կաթսայում), այնուհետև մեխանիկական էներգիայի (տուրբինում) և վերջապես էլեկտրական էներգիայի (գեներատորում):Թեև վերջնական արտադրանքի՝ էլեկտրաէներգիայի էներգիայի պարունակությունը սովորաբար արտահայտվում է վտ/ժամ կամ կիլովատ ժամ միավորներով (1000 վտ/ժամ կամ 1կՎտ/ժ), կայանի կատարողականի հաշվարկները հաճախ կատարվում են BTU-ի միավորներով:Հարմար է հիշել, որ 1 կիլովատ/ժամը 3413 BTU-ի էներգիայի համարժեքն է։Էլեկտրակայանի վերաբերյալ ամենակարևոր որոշումներից մեկն այն է, թե որքան էներգիա (վառելիք) է պահանջվում տվյալ էլեկտրական ելք արտադրելու համար:
Ստորջրյա umbilicals
Հիմնական գործառույթները
Տրամադրել հիդրավլիկ էներգիա ստորջրյա կառավարման համակարգերին, ինչպիսիք են փականները բացելու/փակելու համար
Էլեկտրական էներգիայի և հսկողության ազդանշաններ տրամադրեք ստորջրյա կառավարման համակարգերին
Արտադրական քիմիական նյութեր մատակարարել ստորջրյա ներարկման համար ծառի կամ փոսում
Տրամադրել գազ գազի վերելակի շահագործման համար
Այս գործառույթն իրականացնելու համար կարող է ներառել խորը ջրի պորտալարը
Քիմիական ներարկման խողովակներ
Հիդրավլիկ մատակարարման խողովակներ
Էլեկտրական կառավարման ազդանշանային մալուխներ
Էլեկտրական հոսանքի մալուխներ
Օպտիկամանրաթելային ազդանշան
Խոշոր խողովակներ գազի բարձրացման համար
Ստորջրյա պորտալարը հիդրավլիկ ճկուն խողովակների հավաքածու է, որը կարող է ներառել նաև էլեկտրական մալուխներ կամ օպտիկական մանրաթելեր, որոնք օգտագործվում են ծովային հարթակից կամ լողացող նավից ստորջրյա կառույցները կառավարելու համար:Այն ստորջրյա արտադրության համակարգի էական մասն է, առանց որի հնարավոր չէ ստորջրյա նավթի կայուն տնտեսական արտադրություն:
Հիմնական բաղադրիչներ
Վերևի կողմում պորտալարի վերջացման հավաքում (TUTA)
Topside Umbilical Termination Assembly (TUTA) ապահովում է միջերեսը հիմնական պորտալարի և վերին մասի կառավարման սարքավորումների միջև:Միավորը ազատ կանգնած պարիսպ է, որը կարող է պտուտակավորվել կամ եռակցվել մի վայրում, որը հարևան է պորտալարային հանգույցին, վերևի մասում գտնվող օբյեկտի վրա գտնվող վտանգավոր բաց միջավայրում:Այս ագրեգատները սովորաբար հարմարեցված են հաճախորդի պահանջներին՝ հիդրավլիկ, օդաճնշական, հզորության, ազդանշանային, օպտիկամանրաթելային և նյութերի ընտրության նպատակով:
TUTA-ն սովորաբար ներառում է էլեկտրական միացման տուփեր էլեկտրական հոսանքի և կապի մալուխների համար, ինչպես նաև խողովակների աշխատանքի, չափիչների և արգելափակման և արյունահոսության փականներ համապատասխան հիդրավլիկ և քիմիական նյութերի համար:
(Ստործովային) Umbilical Termination Assembly (UTA)
UTA-ն, որը նստած է ցեխի բարձիկի վրա, բազմաշերտ էլեկտրա-հիդրավլիկ համակարգ է, որը թույլ է տալիս բազմաթիվ ստորջրյա կառավարման մոդուլներ միացնել նույն հաղորդակցություններին, էլեկտրական և հիդրավլիկ մատակարարման գծերին:Արդյունքն այն է, որ շատ հորեր կարելի է կառավարել մեկ պորտալարի միջոցով:UTA-ից առանձին հորերի և SCM-ների միացումները կատարվում են ցատկող հավաքույթներով:
Steel Flying Leads (SFL)
Թռչող կապարները ապահովում են էլեկտրական/հիդրավլիկ/քիմիական միացումներ UTA-ից առանձին ծառերի/կառավարման պատյանների հետ:Նրանք ստորջրյա բաշխման համակարգի մի մասն են, որը բաշխում է umbilical գործառույթները իրենց նախատեսված ծառայության թիրախներին:Դրանք սովորաբար տեղադրվում են umbilical-ից հետո և միացված են ROV-ով:
Պորտալային նյութեր
Կախված կիրառման տեսակներից, սովորաբար մատչելի են հետևյալ նյութերը.
Թերմոպլաստիկ
Կողմ. Այն էժան է, արագ առաքում և հոգնածության դիմացկուն
Դեմ: Հարմար չէ խորը ջրի համար;քիմիական համատեղելիության խնդիր;ծերացումը և այլն:
Ցինկապատ Nitronic 19D դուպլեքս չժանգոտվող պողպատ
Կողմերը:
Ավելի ցածր գին՝ սուպեր դուպլեքս չժանգոտվող պողպատի համեմատ (SDSS)
Ավելի բարձր ելքի ուժ՝ համեմատած 316 լ-ի
Ներքին կոռոզիոն դիմադրություն
Համատեղելի է հիդրավլիկ և ամենաքիմիական ներարկման ծառայության համար
Դինամիկ ծառայության որակավորում
Դեմ:
Պահանջվում է արտաքին կոռոզիայից պաշտպանություն – էքստրուդացված ցինկ
Մտահոգություններ որոշ չափերի կարի եռակցման հուսալիության վերաբերյալ
Խողովակները ավելի ծանր են և ավելի մեծ, քան համարժեք SDSS-ը. անջատելու և տեղադրման հետ կապված խնդիրները
Չժանգոտվող պողպատ 316լ
Կողմերը:
Ցածր գին
Կարճ տևողությամբ կաթոդիկ պաշտպանության քիչ կամ ոչ մի կարիք
Ցածր ելքի ուժ
Մրցակցում է թերմոպլաստիկի հետ ցածր ճնշման, մակերեսային ջրային կապերի համար – ավելի էժան՝ դաշտային կարճ կյանքի համար
Դեմ:
Դինամիկ ծառայության համար որակավորված չէ
քլորիդային փոսը զգայուն է
Super Duplex չժանգոտվող պողպատ (փոսերի դիմադրության համարժեք - PRE >40)
Կողմերը:
Բարձր ամրությունը նշանակում է փոքր տրամագիծ, թեթև քաշ տեղադրման և կախելու համար:
Սթրեսային կոռոզիայից ճաքերի նկատմամբ բարձր դիմադրություն քլորիդային միջավայրում (փոսերի դիմադրության համարժեք > 40) նշանակում է, որ ծածկույթի կամ CP-ի կարիք չկա:
Էքստրուզիայի գործընթացը նշանակում է, որ չկան դժվար ստուգվող կարի զոդում:
Դեմ:
Արտադրության և եռակցման ընթացքում միջմետաղական փուլի (սիգմայի) ձևավորումը պետք է վերահսկվի:
Պորտալային խողովակների համար օգտագործվող պողպատների ամենաբարձր արժեքը, ամենաերկար ժամկետները
Ցինկապատ ածխածնային պողպատ (ZCCS)
Կողմերը:
Ցածր արժեքը SDSS-ի համեմատ
Դինամիկ ծառայության որակավորում
Դեմ:
Կարը եռակցված է
Ավելի քիչ ներքին կոռոզիոն դիմադրություն, քան 19D
Ծանր և մեծ տրամագիծ՝ համեմատած SDSS-ի հետ
Պորտալային գործարկում
Նոր տեղադրված umbilicals սովորաբար ունեն պահեստային հեղուկներ իրենց մեջ:Պահեստային հեղուկները պետք է դուրս բերվեն նախատեսված արտադրանքներով, նախքան դրանք օգտագործելը արտադրության համար:Պետք է ուշադրություն դարձնել հնարավոր անհամատեղելիության խնդիրներին, որոնք կարող են հանգեցնել նստվածքների և առաջացնել պորտալարերի խցանումը:Անհրաժեշտ է պատշաճ բուֆերային հեղուկ, եթե ակնկալվում է անհամատեղելիություն:Օրինակ, ասֆալտին արգելակող գիծը գործարկելու համար անհրաժեշտ է EGMBE-ի նման փոխադարձ լուծիչ՝ ասֆալտինի արգելակիչի և պահեստային հեղուկի միջև բուֆեր ապահովելու համար, քանի որ դրանք սովորաբար անհամատեղելի են: