Inom området för olje- och gasproduktion, vattenhantering och olika processindustrier är exakt kontroll över vätskeflödet avgörande. Chokeventiler är specialiserade enheter som är utformade för att utföra denna väsentliga funktion genom att kontrollera flödeshastigheten och minska trycket på vätskor som passerar genom ett system. Att förstå de olika typerna av chokeventiler är ett grundläggande steg för att välja rätt utrustning för en applikation.
Klassificering av chokventiler är främst baserad på deras metod för flödesreglering och design. De två huvudkategorierna är fasta chokeventiler och justerbara chokeventiler.
1. Fasta chokventiler
Fasta chokeventiler, även kända som positiva kvävningar, innehåller en fast-geometri-öppning som ger en konstant, oföränderlig flödesbegränsning. Orificen är vanligtvis ett härdat material, såsom volframkarbid, utformat för att motstå erosion från höghastighets, slipvätskor.
-
Design och drift: Flödeskapaciteten bestäms av den exakta storleken och formen på öppningen, som är installerad i ventilkroppen. För att förändra flödeshastigheten måste hela öppningen ersättas med en av en annan storlek under en processavstängning.
-
Typiska applikationer: Dessa ventiler används främst i applikationer där flödesförhållandena är stabila och konsekventa och där manuell justering inte krävs. De värderas för sin enkelhet, robusthet och tillförlitlighet i allvarliga servicevillkor, såsom Wellhead Production Chokes.
2. Justerbara chokeventiler
Justerbara chokeventiler möjliggör modifiering av flödesområdet medan ventilen är i tjänst, vilket ger operatörerna flexibilitet för att svara på förändrade processförhållanden. De delas vidare ut baserat på deras inre mekanism.
a) Nål- och säteschokventiler
Detta är en vanlig typ av justerbar choke. Ventilen har en konisk nål (eller stam) som rör sig linjärt in och ut ur en matchande säte och därmed varierar det ringformiga flödesområdet mellan dem.
-
Design och drift: Att vrida ett handhjul eller aktivera ventilen rör sig nålen. Fin kontroll kan uppnås med denna design. Tätningsytorna är ofta tillverkade av erosionsbeständiga material.
-
Typiska applikationer: Nål- och säteschoker är lämpliga för ett brett utbud av applikationer som kräver exakt flödeskontroll, inklusive produktionsseparatorer, brunnstestning och olika raffineringsprocesser.
b) Plug- och burchokventiler
I denna design har en perforerad bur (eller ärm) en cylindrisk eller avsmalnande plugg. Pluggen roterar eller rör sig linjärt för att anpassa sina fasta sektioner med hålen i buren och därmed öppna eller stänga flödespassagerna.
-
Design och drift: Multistegs tryckfall över burets hål minimerar kavitation och minskar potentialen för erosion, vilket gör detta till en hållbar design för högtrycksskillnader.
-
Typiska applikationer: Plug- och burchoker används ofta i högtrycksproduktionskakor, ångteckningar för ångan och andra tjänster där allvarliga tryckfall är vanliga.
c) Rotary Disc Choke Ventiles
Denna design använder två skivor med inriktade öppningar. En skiva är stationär, medan den andra roterar. Flödesområdet förändras när hålen i den roterande skivan rör sig in och ut i linje med hålen i den stationära skivan.
-
Design och drift: Driften är vanligtvis en kvart-tur från helt öppen till helt stängd. Även om de är enkla kan hålens kanter vara sårbara för erosion från fasta ämnen i flödesströmmen.
-
Typiska applikationer: Dessa ventiler används ofta i mindre allvarliga tjänster eller på applikationer där slipande fasta ämnen inte är ett primärt problem.
Viktiga överväganden utöver typ
Att välja en chokeventil innebär mer än att välja en typ. Materialval är av största vikt; Inre trim och kroppar är ofta tillverkade av härdade legeringar eller belagda med material som volframkarbid för att bekämpa slitage från erosion och korrosion. Dessutom kan chokeventiler manuellt manuellt, hydrauliskt eller elektriskt, beroende på kraven för automatisering, fjärrkontroll och säkerhet.
Valet av chokeventiler är ett kritiskt tekniskt beslut. Fasta chokeventiler erbjuder enkelhet för konstant flödesförhållanden, medan de olika konstruktionerna av justerbara chokeventiler - Needle och säte, plug och bur och roterande skiva - ger nödvändig flexibilitet och kontroll för dynamiska processer. Rätt val beror på en rigorös analys av vätskegenskaper, tryck, temperatur, flödesegenskaper och systemets specifika operativa krav.
