A HPU meghatározása az olaj- és gázszektorban
Az olaj- és gáziparban a HPU azt jelenti Hidraulikus tápegység . Ez egy önálló rendszer, amelyet nyomás alatt álló hidraulikafolyadék előállítására, tárolására és szállítására terveztek különböző kritikus mechanikai műveletek végrehajtásához. A szokásos ipari egységektől eltérően egy olaj és gáz hidraulikus tápegység Úgy tervezték, hogy ellenálljon az extrém körülményeknek, mint például a tengeri platformok vagy a mélytengeri tenger alatti sablonok, ahol megbízható teljesítményre van szükség a biztonsági szelepek, a kifújásgátlók és a köldökvezérlő vezetékek működtetéséhez.
A HPU elsődleges célja ezen a területen az, hogy a vezérlőrendszerek "szíveként" működjön, biztosítva, hogy még ha az elsődleges elektromos áram megszakad is, a hidraulikus akkumulátorokban tárolt energia vészleállítási eljárásokat hajtson végre a környezet és a személyzet védelme érdekében.
Egy olajmező HPU alapvető működési összetevői
Egy olaj és gáz hidraulikus tápegység számos nagy teherbírású alkatrészből áll, amelyeket kifejezetten a tartósság és a pontosság érdekében választottak ki. Mivel az olajmezők meghibásodásai katasztrofálisak lehetnek, ezek az egységek gyakran magas szintű redundanciával rendelkeznek.
Nyomás létrehozása és tárolása
A rendszer nagynyomású (gyakran dugattyús vagy membrános) szivattyúkat használ, amelyeket elektromos motorok vagy légkompresszorok hajtanak meg. Ennek a szektornak egy kiemelkedő tulajdonsága a Akkumulátor bank . Ezek olyan nyomástartó edények, amelyek sűrített nitrogén segítségével tárolják a hidraulikus energiát. Egy tipikus offshore elrendezésben a hidraulikus tápegység között nyomást tarthat fenn 3000 PSI és 10 000 PSI , amely lehetővé teszi a szelepek azonnali működtetését még a szivattyú teljes meghibásodása esetén is.
Folyadékkezelés és szűrés
Az olaj- és gázüzemű HPU-kban használt hidraulikafolyadék gyakran speciális, például víz-glikol keverékek tenger alatti alkalmazásokhoz, hogy megakadályozzák a környezeti károkat szivárgás esetén. A tározó jellemzően a következőkből készül 316 literes rozsdamentes acél ellenáll a sópermetes korróziónak, és a szűrőrendszereket gyakran minősítik 3-10 mikron az érzékeny mágnesszelepek védelmére.
Elsődleges alkalmazások offshore és tenger alatti környezetben
A hasznossága a hidraulikus tápegység felöleli a kút teljes életciklusát, a fúrástól a termelésig és az esetleges leszerelésig.
| Alkalmazás | A HPU funkciója | Tipikus nyomástartomány |
| Felszíni BOP vezérlés | Nyitás/zárás Kifújásgátló hengerek | 3000 - 5000 PSI |
| Tenger alatti köldök | Tenger alatti fák és elosztók táplálása | 5000 - 15000 PSI |
| Vészleállítás (ESD) | A gyártószelepek hibás zárása | 2500 - 5000 PSI |
| Felső daruk | Nehéz berendezések emelése platformokon | 3000 - 4500 PSI |
Gyakori HPU-alkalmazások és megfelelő műszaki követelményeik az olaj- és gáziparban.
A HPU szerepe a tenger alatti vezérlőrendszerekben (SCS)
Talán a legkritikusabb szerepe a hidraulikus tápegység a tenger alatti termelésben található. Ebben az összefüggésben a HPU a felső oldalon (a platformon vagy hajón) található, és több mérföld hosszú "köldök" kábelen keresztül küldi a folyadékot az óceán fenekére.
Ezek az egységek fel vannak osztva Alacsony nyomás (LP) és Magas nyomás (HP) áramkörök. Az LP áramkör általában az általános szelepműveleteket kezeli, míg a HP áramkör a mélyre süllyesztett furatbiztonsági szelepek (DHSV) számára van fenntartva. A DHSV állandó hidraulikus nyomást igényel, hogy nyitva maradjon; ha a hidraulikus tápegység csökken a nyomás, a szelepben lévő erős rugó automatikusan bepattan, így lezárja a kútfuratot és megakadályozza az olaj kiömlését.
Tervezési szabványok és környezetvédelmi megfelelőség
Az olajmezőn a HPU nem csak egy szivattyú a tartályon. A biztonság és az átjárhatóság biztosítása érdekében szigorú nemzetközi szabványoknak kell megfelelnie.
- API 16D: A fúrókút-vezérlő berendezések vezérlőrendszereinek szabványai.
- ATEX/IECEx: Robbanásveszélyes környezetben használt berendezések tanúsítása, amely biztosítja a hidraulikus tápegység a motor nem gyújtja meg a szórt gázt.
- NACE MR0175: Követelmények a szulfidos feszültségrepedésnek ellenálló anyagokkal szemben "savanyúgázos" környezetben.
Ezenkívül ezeket az egységeket gyakran beépítik DNV 2.7-1 tanúsított offshore konténerek vagy "ütköző keretek", amelyek lehetővé teszik, hogy darukkal biztonságosan felemelhessék őket a szállítóhajókról a fúrótornyokra erős tengeren a belső hidraulikus alkatrészek károsodása nélkül.
Karbantartási és megbízhatósági mutatók
A megbízhatóságot szigorú teszteléssel mérik. Egy tipikus hidraulikus tápegység egy kritikus ESD-körben "Partial Stroke Test" (PST) alá esik annak biztosítására, hogy a szelepek reagáljanak. A karbantartás magában foglalja a hidraulikafolyadék rendszeres elemzését a "NAS osztályú" tisztasági szint ellenőrzésére. Ha az olaj tisztasága meghaladja NAS 6 vagy ISO 17/15/12 , növekszik a szelepek elakadásának kockázata, ami elfogadhatatlan a nagy téttel járó olaj- és gázipari műveleteknél.
Állandó, megbízható erőforrás biztosításával a hidraulikus tápegység továbbra is a biztonság és az automatizálás gerince a modern energiakitermelésben.
