HPU در نفت و گاز چیست؟

تعریف HPU در بخش نفت و گاز

در صنعت نفت و گاز، HPU مخفف عبارت است واحد برق هیدرولیک . این یک سیستم مستقل است که برای تولید، ذخیره و تحویل سیال هیدرولیک تحت فشار برای هدایت عملیات های مختلف مکانیکی حیاتی طراحی شده است. برخلاف واحدهای صنعتی استاندارد، یک نفت و گاز واحد قدرت هیدرولیک برای مقاومت در برابر محیط‌های شدید، مانند سکوهای فراساحلی یا قالب‌های زیردریایی اعماق دریا، که در آن‌ها به نیروی قابل اعتمادی برای کارکرد دریچه‌های ایمنی، جلوگیری از فوران و خطوط کنترل ناف نیاز است، مهندسی شده است.

هدف اصلی یک HPU در این زمینه این است که به عنوان "قلب" سیستم های کنترل عمل کند و اطمینان حاصل کند که حتی در صورت قطع برق اولیه، انرژی ذخیره شده در باتری های هیدرولیک می تواند روش های خاموش شدن اضطراری را برای محافظت از محیط زیست و پرسنل اجرا کند.

اجزای عملیاتی اصلی یک HPU میدان نفتی

یک نفت و گاز واحد قدرت هیدرولیک شامل چندین جزء سنگین است که به طور خاص برای دوام و دقت انتخاب شده اند. از آنجایی که خرابی در میدان نفتی می تواند فاجعه بار باشد، این واحدها اغلب دارای سطوح بالای افزونگی هستند.

تولید و ذخیره سازی فشار

این سیستم از پمپ های فشار بالا (اغلب انواع پیستونی یا دیافراگمی) که توسط موتورهای الکتریکی یا کمپرسورهای هوا هدایت می شوند، استفاده می کند. یک ویژگی برجسته در این بخش است بانک انباشته . این مخازن تحت فشار هستند که انرژی هیدرولیک را با استفاده از نیتروژن فشرده ذخیره می کنند. در یک راه اندازی معمولی دریایی، الف واحد قدرت هیدرولیک ممکن است فشار بین 3000 PSI و 10000 PSI ، امکان فعال کردن فوری شیرها را حتی در هنگام خرابی کامل پمپ فراهم می کند.

مدیریت سیالات و فیلتراسیون

سیال هیدرولیک مورد استفاده در HPU های نفت و گاز اغلب تخصصی است، مانند مخلوط آب-گلیکول برای کاربردهای زیر دریا برای جلوگیری از آسیب زیست محیطی در صورت نشتی. مخزن به طور معمول از ساخته شده است فولاد ضد زنگ 316L برای مقاومت در برابر خوردگی با اسپری نمک، و سیستم های فیلتراسیون اغلب درجه بندی می شوند 3 تا 10 میکرون برای محافظت از شیرهای برقی حساس

کاربردهای اولیه در محیط های فراساحلی و زیر دریا

سودمندی a واحد قدرت هیدرولیک کل چرخه حیات یک چاه، از حفاری تا تولید و در نهایت از کار انداختن چاه را در بر می گیرد.

نقش HPU در سیستم های کنترل زیر دریا (SCS)

شاید مهم ترین نقش الف واحد قدرت هیدرولیک در تولید زیر دریا یافت می شود. در این زمینه، HPU در Topside (سکو یا کشتی) قرار دارد و مایع را از طریق یک کابل "نافی" چند مایلی به کف اقیانوس می فرستد.

این واحدها به دو دسته تقسیم می شوند فشار کم (LP) و فشار بالا (HP) مدارها مدار LP معمولاً عملیات عمومی شیر را انجام می دهد، در حالی که مدار HP برای شیرهای ایمنی Downhole Safety Valves (DHSV) در نظر گرفته شده است. DHSV برای باز ماندن به فشار هیدرولیک ثابت نیاز دارد. اگر واحد قدرت هیدرولیک فشار را از دست می دهد، یک فنر قدرتمند در شیر به طور خودکار آن را می بندد، سوراخ چاه را آب بندی می کند و از نشت نفت جلوگیری می کند.

استانداردهای طراحی و انطباق با محیط زیست

در میدان نفتی، یک HPU فقط یک پمپ روی یک مخزن نیست. برای اطمینان از ایمنی و قابلیت همکاری باید با استانداردهای سختگیرانه بین المللی مطابقت داشته باشد.

• API 16D: استانداردهای سیستم های کنترل تجهیزات کنترل چاه حفاری.
• ATEX/IECEx: گواهی برای تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری، حصول اطمینان از واحد قدرت هیدرولیک موتور گاز سرگردان را مشتعل نمی کند.
• NACE MR0175: الزامات مواد مقاوم در برابر ترک خوردگی تنش سولفیدی در محیط های "گاز ترش".

علاوه بر این، این واحدها اغلب در آن نصب می شوند DNV 2.7-1 کانتینرهای دریایی تایید شده یا "قاب های تصادف"، که به آنها اجازه می دهد تا به طور ایمن توسط جرثقیل ها از قایق های تدارکاتی به دکل ها در دریاهای سنگین بدون آسیب رساندن به اجزای هیدرولیک داخلی بلند شوند.

معیارهای نگهداری و قابلیت اطمینان

قابلیت اطمینان از طریق آزمایش های دقیق اندازه گیری می شود. معمولی واحد قدرت هیدرولیک در یک مدار ESD بحرانی تحت یک "آزمایش ضربه جزئی" (PST) قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که سوپاپ ها پاسخگو هستند. تعمیر و نگهداری شامل تجزیه و تحلیل منظم سیال هیدرولیک برای بررسی سطوح تمیزی «کلاس NAS» است. اگر تمیزی روغن بیش از حد باشد NAS 6 یا ISO 17/15/12 ، خطر چسبندگی سوپاپ افزایش می یابد که در عملیات نفت و گاز با ریسک بالا غیر قابل قبول است.

با ارائه یک منبع نیرو ثابت و قابل اعتماد، واحد قدرت هیدرولیک همچنان ستون فقرات ایمنی و اتوماسیون در استخراج انرژی مدرن است.