Descripción
Descripción general del producto
GPE fabrica válvulas de tapón de alta presión para fracturación hidráulica, cementación, acidificación, pruebas de pozos, circulación, manifolds de control de presión y operaciones abrasivas de flowback.
La válvula utiliza una estructura compacta de aislamiento de un cuarto de vuelta, compuesta por un cuerpo sometido a presión de acero aleado forjado, un obturador equilibrado por presión, un juego de insertos reemplazables y un sistema de sellado específico para cada modelo. Un movimiento de accionamiento de 90 grados cambia la válvula de la posición totalmente abierta a la posición totalmente cerrada, proporcionando un aislamiento rápido de las secciones Flow Iron de alta presión.
El paso interior de diámetro total mantiene el diámetro interno de la línea a través de la válvula y reduce las restricciones bruscas en los sistemas de bombeo de alto caudal. La construcción equilibrada por presión controla el par de accionamiento bajo presión diferencial, mientras que los insertos y componentes de sellado reemplazables facilitan el reacondicionamiento en campo y el servicio repetido.
GPE fabrica válvulas de tapón en tamaños nominales de 1 a 4 pulgadas y clases de presión de trabajo de 6,000 a 20,000 psi. Las configuraciones estándar de fabricación incluyen:
- Accionamiento manual mediante barra o llave
- Accionamiento mediante volante y caja de engranajes
- Accionamiento hidráulico
- Accionamiento neumático
- Accionamiento eléctrico
- Extremos con uniones de golpe de alta presión
- Extremos bridados API
- Conexiones tipo hub
- Conexiones roscadas LP y TBG
- Servicio estándar
- Servicio a baja temperatura
- Servicio H₂S y servicio ácido
- Configuraciones de paso total y pasos específicos para cada proyecto
- Dimensiones compatibles para la sustitución de válvulas en sistemas Flow Iron existentes
- Juegos completos de insertos, sellos y reacondicionamiento
¿Necesita una válvula de tapón de alta presión para su sistema Flow Iron?
GPE fabrica válvulas de tapón de alta presión de acuerdo con el tamaño, la presión de trabajo, el diámetro interior, la conexión de los extremos, el método de accionamiento y el entorno de servicio requeridos.
Envíenos el número de pieza existente, el plano técnico o los requisitos operativos. Nuestro equipo de ingeniería preparará la configuración correspondiente de la válvula, la propuesta dimensional y la cotización de fábrica.
Información requerida: Tamaño · Presión de trabajo · Diámetro interior · Conexión · Tipo de accionamiento · Entorno de servicio · Cantidad
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Enviar el plano de la válvula de tapón
Correo electrónico: info@gpepump.com
Características principales del producto
- Tamaños nominales de 1 a 4 in
- Presiones de trabajo de 6,000 a 20,000 psi
- Clases de presión métricas de 42 a 140 MPa
- Apertura y cierre de un cuarto de vuelta
- Estructura compacta de bajo par de accionamiento
- Paso interior de diámetro total
- Diseño de obturador equilibrado por presión
- Juego de insertos reemplazables
- Vástago, sellos y empaquetaduras reemplazables
- Cuerpo sometido a presión de acero aleado forjado
- Temple y revenido controlados
- Diámetro interior y superficies de sellado mecanizados mediante CNC
- Alta resistencia a las pulsaciones de presión
- Alta resistencia a las vibraciones mecánicas
- Alta resistencia al servicio abrasivo en sistemas Flow Iron
- Accionamiento manual mediante tapa para barra
- Accionamiento manual mediante volante
- Accionamiento mediante caja de engranajes
- Accionamiento hidráulico
- Accionamiento neumático
- Accionamiento eléctrico
- Configuraciones de operación local y remota
- Indicador de posición
- Conexiones con uniones de golpe de alta presión
- Conexiones bridadas API
- Conexiones tipo hub
- Conexiones roscadas LP y TBG
- Servicio estándar
- Servicio a baja temperatura
- Servicio H₂S y servicio ácido
- Clases de temperatura PU y PL
- Selección de materiales conforme a NACE MR0175 / ISO 15156
- Trazabilidad mediante número de colada y número de serie
- Inspección ultrasónica de las piezas forjadas
- Inspección por partículas magnéticas
- Inspección de dureza
- Prueba hidrostática del cuerpo
- Pruebas de asiento y cierre
- Prueba funcional de accionamiento
- Suministro de kits completos de reacondicionamiento
- Fabricación compatible para sustitución
Especificaciones técnicas principales
| Parámetro | Rango de fabricación de GPE |
|---|---|
| Producto | Válvula de tapón de alta presión |
| Categoría del producto | Válvula para sistemas Flow Iron de alta presión y control de presión |
| Función de la válvula | Aislamiento mediante un cuarto de vuelta |
| Tamaños nominales | 1, 2, 3 y 4 in |
| Presión de trabajo | 6,000–20,000 psi |
| Clase de presión métrica | 42–140 MPa |
| Series de presión | 6K, 10K, 15K y 20K |
| Rango de temperatura estándar | -29 °C a 121 °C |
| Rango de baja temperatura | -46 °C a 121 °C |
| Clases de temperatura | PU y PL |
| Entorno de servicio | Servicio estándar, servicio a baja temperatura o servicio H₂S |
| Paso interior | Paso total o diámetro interior aprobado para el proyecto |
| Construcción del cuerpo | Acero aleado forjado y tratado térmicamente |
| Diseño del obturador | Obturador de un cuarto de vuelta equilibrado por presión |
| Componentes internos de desgaste | Juego de insertos reemplazables |
| Sistema del vástago | Vástago sellado y mecanismo de accionamiento específicos para cada modelo |
| Métodos de accionamiento | Barra, volante, caja de engranajes, sistema hidráulico, neumático o eléctrico |
| Posiciones de operación | Totalmente abierta o totalmente cerrada |
| Indicación de posición | Indicador mecánico o instalado en el actuador |
| Conexiones de los extremos | Unión de golpe, brida API, hub, rosca LP o rosca TBG |
| Combinaciones de extremos | Unión × unión, brida × brida, hub × hub, rosca × rosca y extremos mixtos |
| Aplicaciones principales | Fracturación, cementación, acidificación, pruebas de pozos, circulación y flowback |
| Selección de materiales para H₂S | NACE MR0175 / ISO 15156 |
| Configuración API | Requisitos de API Spec 6A para las configuraciones aplicables con bridas y conexiones hub |
| Inspección | UT, MPI, dureza, inspección dimensional y funcional |
| Pruebas de presión | Prueba hidrostática del cuerpo, prueba de cierre y prueba de integridad de los sellos |
| Alcance del suministro | Válvula completa, juego de insertos, kit de sellos, actuador y piezas de reacondicionamiento |
Confirme la configuración correcta de la válvula de tapón
GPE fabrica válvulas de tapón de alta presión estándar y compatibles para sustitución a partir de planos aprobados, dimensiones de conexión, números de pieza existentes y muestras físicas.
Envíe el tamaño de la válvula, la clase de presión, el diámetro interior, la conexión, el método de accionamiento, las condiciones de servicio y la cantidad. Confirmaremos la configuración correcta y proporcionaremos el plano dimensional y la cotización de fábrica.
Obtener el modelo correcto de válvula de tapón
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Correo electrónico: info@gpepump.com
Clases de presión y servicio
| Presión de trabajo | Clase métrica | Aplicación principal |
|---|---|---|
| 6,000 psi | 42 MPa | Cementación, circulación, pruebas y servicios de pozo de presión media |
| 10,000 psi | 70 MPa | Cementación de alta presión, acidificación, pruebas y aislamiento de manifolds |
| 15,000 psi | 105 MPa | Fracturación hidráulica, sistemas Flow Iron abrasivos y sistemas de bombeo a presión |
| 20,000 psi | 140 MPa | Bombeo de presión ultraalta, pruebas y sistemas de manifolds diseñados a medida |
La presión nominal de la válvula completa está determinada por el componente sometido a presión, la conexión del extremo, la interfaz del actuador o la configuración de servicio que tenga la clasificación de presión más baja.
Matriz estándar de tamaños y presiones
| Tamaño nominal | 6K | 10K | 15K | 20K |
|---|---|---|---|---|
| 1 in | ● | ● | ● | ● |
| 2 in | ● | ● | ● | ● |
| 3 in | ● | ● | ● | ● |
| 4 in | ● | ● | ● | ● |
El plano aprobado de GPE define:
- Diámetro interior de la válvula
- Distancia entre caras o entre extremos
- Altura total
- Dimensiones del vástago de accionamiento
- Geometría de la unión, brida, hub o rosca
- Espesor mínimo de pared del cuerpo sometido a presión
- Dimensiones del obturador y los insertos
- Interfaz de montaje del actuador
- Peso del producto
- Puntos de elevación y manipulación
Diseño del obturador equilibrado por presión
GPE utiliza una estructura de obturador equilibrado por presión para controlar la fuerza hidráulica que actúa sobre el obturador y el vástago durante el funcionamiento.
El sistema de equilibrio de presión:
- Reduce el par de accionamiento
- Facilita la operación de un cuarto de vuelta
- Controla la carga desigual sobre el juego de insertos
- Mejora la estabilidad durante la apertura y el cierre
- Reduce la carga sobre el vástago y el mecanismo de accionamiento
- Permite el accionamiento manual o mediante actuador
- Protege el contacto de sellado durante los ciclos de presión
La válvula se acciona mediante un giro de 90 grados entre las posiciones totalmente abierta y totalmente cerrada.
Paso interior de diámetro total
La configuración de paso total mantiene un área de flujo continua a través de la válvula.
Este diseño proporciona:
- Menor pérdida de presión
- Reducción de los picos locales de velocidad del fluido
- Menor turbulencia en las transiciones del diámetro interior
- Mejor transporte del apuntalante
- Mejor transporte de la lechada de cemento
- Lavado más sencillo después del servicio
- Menor acumulación de sólidos
- Paso directo para herramientas de inspección y limpieza
El conducto del obturador queda alineado con el diámetro interior de la válvula cuando esta se encuentra totalmente abierta. En la posición cerrada, el obturador bloquea el paso del fluido y aísla la línea situada aguas abajo.
Válvula de aislamiento, no válvula de estrangulación
La válvula de tapón de alta presión GPE es una válvula de aislamiento.
Debe operarse en una de las siguientes posiciones:
- Posición totalmente abierta
- Posición totalmente cerrada
La válvula no debe mantenerse parcialmente abierta para regular el caudal o la presión.
La apertura parcial concentra el fluido de alta velocidad y los sólidos abrasivos sobre el conducto del obturador y los bordes de los insertos. Esto provoca una rápida erosión interna, daños en los sellos, un aumento excesivo del par de accionamiento y fallos prematuros de la válvula.
La regulación del caudal y la reducción de presión deben realizarse mediante una válvula de estrangulación diseñada específicamente para esta función.
Juego de insertos reemplazables
El juego de insertos se instala entre el cuerpo de la válvula y el obturador.
Proporciona:
- Contacto de sellado controlado
- Superficies de desgaste reemplazables
- Soporte para el obturador
- Aislamiento de presión
- Protección del cuerpo forjado de la válvula
- Reacondicionamiento simplificado en campo o taller
Los insertos se fabrican, emparejan e inspeccionan como un conjunto. Un inserto usado de un juego no debe combinarse con un componente perteneciente a otro juego.
Después del desmontaje, el juego de insertos se inspecciona para detectar:
- Erosión
- Grietas
- Deformación
- Daños en las ranuras de sellado
- Ataque químico
- Rayaduras superficiales
- Desgaste excesivo
- Pérdida del ajuste dimensional
Conjunto del obturador y el vástago
El conjunto del obturador y el vástago transmite el par de accionamiento desde la tapa para barra, la caja de engranajes o el actuador hasta el elemento interno de cierre.
El conjunto proporciona:
- Movimiento de un cuarto de vuelta
- Posiciones definidas de apertura y cierre
- Alineación precisa del conducto del obturador
- Sellado del vástago
- Indicación mecánica de la posición
- Conexión con el actuador
- Carga de accionamiento controlada
El vástago y la interfaz de accionamiento se inspeccionan para detectar:
- Deformación torsional
- Daños en las roscas
- Daños en chavetas o elementos de transmisión
- Desgaste en la zona de sellado
- Corrosión
- Holgura excesiva de funcionamiento
- Alineación incorrecta de las posiciones abierta y cerrada
Sistema de sellado
El sistema de sellado contiene la presión alrededor del obturador, los insertos y el vástago de accionamiento.
El conjunto incluye:
- Superficies de sellado de los insertos
- Superficies de sellado del obturador
- Sellos del vástago
- Sellos del cuerpo
- Elementos de respaldo y antiextrusión
- Conductos para lubricante o compuesto sellante
- Sellos de los cierres sometidos a presión
El paquete de sellado seleccionado se adapta a:
- Presión de trabajo
- Clase de temperatura
- Fluido de fracturación
- Lechada de cemento
- Sistema ácido
- Fluido de hidrocarburos
- Exposición a H₂S
- Exposición a CO₂
- Aditivos químicos
Funcionamiento de bajo par
La geometría compacta del obturador, el diseño equilibrado por presión, los insertos mecanizados con precisión y las holguras de funcionamiento controladas reducen el par necesario para abrir y cerrar la válvula.
El par de accionamiento se controla durante el montaje y las pruebas funcionales finales.
Un aumento repentino del par de accionamiento puede indicar:
- Sólidos atrapados alrededor del obturador
- Lubricación insuficiente
- Daños en los insertos
- Corrosión del vástago
- Rayaduras en el obturador
- Desequilibrio de presión
- Montaje incorrecto
- Carga excesiva del actuador
La válvula no debe forzarse cuando exista una resistencia anormal. Debe aislarse, despresurizarse e inspeccionarse.
Accionamiento manual mediante tapa para barra
La configuración manual con tapa para barra proporciona un accionamiento directo de un cuarto de vuelta mediante una barra o llave extraíble.
Se utiliza en:
- Configuraciones compactas de Flow Iron
- Líneas de descarga de bombas de fracturación
- Líneas portátiles de tratamiento
- Paquetes para pruebas de pozos
- Sistemas reparables en campo
- Aplicaciones que requieren una altura mínima de la válvula
El operador debe permanecer fuera de la dirección de las conexiones presurizadas y seguir el procedimiento de aislamiento aprobado para el emplazamiento.
Accionamiento mediante volante y caja de engranajes
La configuración con volante y caja de engranajes reduce la fuerza de entrada requerida para válvulas de mayor tamaño y aplicaciones de alta presión.
Proporciona:
- Apertura y cierre controlados
- Entrada estable del operador
- Posiciones positivas de apertura y cierre
- Indicación clara de la posición
- Menor esfuerzo manual
- Adaptación a válvulas instaladas en posiciones elevadas o protegidas
La caja de engranajes se selecciona de acuerdo con el tamaño de la válvula, la clase de presión y el par de accionamiento requerido.
Accionamiento hidráulico
El actuador hidráulico proporciona la apertura y el cierre remotos de la válvula en sistemas de bombeo de alta presión.
Se utiliza en:
- Manifolds de descarga de bombas de fracturación
- Frac Missiles
- Zipper Manifolds
- Skids de control de presión
- Sistemas de aislamiento remoto
- Programas de reducción de exposición en zonas rojas
El paquete de accionamiento hidráulico incluye:
- Actuador
- Adaptador de montaje
- Transmisión mecánica
- Topes de apertura y cierre
- Indicación de posición
- Puertos hidráulicos
- Accionamiento manual de emergencia
- Interfaces para mangueras y accesorios
El actuador se dimensiona para superar el par de accionamiento especificado para la válvula, incluyendo el margen de seguridad definido para el proyecto.
Accionamiento neumático y eléctrico
Los actuadores neumáticos y eléctricos se integran en manifolds automatizados y sistemas de pruebas.
El paquete de accionamiento incluye:
- Soporte de montaje de la válvula
- Acoplamiento de transmisión
- Límites de recorrido de apertura y cierre
- Indicación local de posición
- Señal remota de posición
- Conexión de control
- Accionamiento manual de emergencia
- Protección contra la intemperie y el entorno
La tensión de control del actuador, la presión de aire, la presión hidráulica, la posición de seguridad y la señal de retorno se definen en la especificación de compra.
Control remoto y seguridad en zonas rojas
El accionamiento remoto reduce la necesidad de que el personal se aproxime a las líneas Flow Iron presurizadas durante el bombeo y el cambio de líneas.
Un paquete de control remoto proporciona:
- Órdenes de apertura y cierre
- Señal de posición de la válvula
- Accionamiento manual local de emergencia
- Integración con el sistema de parada de emergencia
- Lógica de enclavamiento
- Funcionamiento secuencial de las válvulas
- Permisos de operación condicionados por la presión
- Registro de eventos de operación
La operación remota complementa, pero no sustituye, el aislamiento mecánico, la despresurización y los procedimientos de seguridad del emplazamiento.
Opciones de conexión de los extremos
Extremos con uniones de golpe de alta presión
Los extremos con uniones de golpe permiten un montaje y desmontaje rápidos en líneas Flow Iron temporales para servicios de pozo.
Se utilizan en:
- Líneas de fracturación
- Líneas de cementación
- Líneas de acidificación
- Conexiones de descarga de bombas
- Sistemas de flowback
- Paquetes para pruebas de pozos
La figura de la unión, el tamaño nominal, la clase de presión, la geometría del sello, la orientación macho o hembra y la clase de servicio se identifican permanentemente.
Extremos bridados API
Las válvulas de tapón bridadas se integran en:
- Sistemas de cabezal de pozo
- Árboles de fracturación
- Manifolds de control de presión
- Skids de pruebas
- Sistemas permanentes de tuberías
- Equipos API de control de presión
Los requisitos de API Spec 6A se aplican a las configuraciones de válvulas bridadas solicitadas dentro del alcance correspondiente de equipos de cabezal de pozo, árboles y control de presión.
Conexiones tipo hub
Las válvulas con extremos tipo hub proporcionan conexiones compactas de alta presión para su integración en manifolds y skids.
El perfil del hub, el sistema de abrazadera, el anillo de sellado y la clase de presión se fabrican de acuerdo con el plano de interfaz aprobado.
Extremos roscados LP y TBG
Las conexiones roscadas LP y TBG se fabrican para interfaces compatibles de tuberías y equipos petroleros.
El pedido debe especificar:
- Tipo de rosca
- Tamaño nominal
- Orientación pin o box
- Calibre de rosca
- Clase de presión
- Material y condiciones de servicio
Servicio estándar
Las válvulas de tapón para servicio estándar manejan fluidos compatibles sin presencia de gas ácido, entre ellos:
- Fluido de fracturación
- Lechada de cemento
- Fluido de perforación
- Salmuera de completación
- Agua
- Fluidos compatibles a base de aceite
- Fluidos de pruebas de pozos
- Fluidos de flowback
Los componentes sometidos a presión y las piezas de reparación para servicio estándar permanecen separados de los componentes para servicio H₂S durante la fabricación, el marcado, el almacenamiento y el mantenimiento.
Servicio a baja temperatura
Las válvulas de tapón GPE para baja temperatura utilizan materiales y sellos de clase de temperatura PL para operar entre -46 °C y 121 °C.
El control de fabricación para baja temperatura incluye:
- Material cualificado para el cuerpo sometido a presión
- Tratamiento térmico controlado
- Ensayos de impacto a baja temperatura
- Selección de elastómeros para baja temperatura
- Selección de lubricantes para baja temperatura
- Verificación de dureza
- Trazabilidad de materiales
La temperatura mínima de diseño se indica permanentemente en la ficha técnica y en la placa de identificación del producto.
Servicio H₂S y servicio ácido
Las válvulas de tapón GPE para servicio H₂S utilizan:
- Materiales de dureza controlada para los cuerpos sometidos a presión
- Procedimientos cualificados de tratamiento térmico
- Materiales de sellado compatibles con H₂S
- Materiales para obturadores e insertos compatibles con servicio ácido
- Inspección de dureza
- Trazabilidad completa del número de colada
- Selección de materiales conforme a NACE MR0175 / ISO 15156
La especificación de compra debe definir:
- Presión parcial de H₂S
- Concentración de CO₂
- Concentración de cloruros
- pH del fluido
- Temperatura máxima de funcionamiento
- Presión total del sistema
- Concentración de ácido
- Aditivos químicos
Los componentes para servicio H₂S se identifican permanentemente y no deben mezclarse con piezas de reparación para servicio estándar.
Aplicaciones de fracturación hidráulica
Las válvulas de tapón GPE aíslan:
- Líneas de descarga de bombas de fracturación
- Manifolds de descarga de bombas
- Frac Missiles
- Zipper Manifolds
- Árboles de fracturación
- Líneas de tratamiento de alta presión
- Ramales individuales de bombas
- Secciones de pruebas de presión
La estructura de paso total permite el transporte de apuntalante a altos caudales. Los insertos reemplazables y los kits de reacondicionamiento reducen la necesidad de sustituir la válvula completa después del desgaste normal.
Los modelos con accionamiento hidráulico proporcionan aislamiento remoto y cambio de líneas en sistemas de fracturación con múltiples bombas y múltiples pozos.
Aplicaciones de cementación
Las válvulas de tapón se instalan entre:
- Unidades de cementación
- Bombas de alta presión
- Manifolds de cementación
- Cabezas de cementación
- Cabezas de circulación
- Conexiones del cabezal del pozo
- Líneas de lavado y desplazamiento
El paso de diámetro total facilita el transporte de la lechada de cemento y el lavado posterior a la operación.
El cemento debe eliminarse de la cavidad del obturador, la zona de los insertos y los conductos de accionamiento inmediatamente después del servicio.
Aplicaciones de acidificación
Las válvulas de tapón para acidificación utilizan materiales, sellos y lubricantes compatibles con:
- Tipo de ácido
- Concentración de ácido
- Inhibidor de corrosión
- Temperatura de funcionamiento
- Contenido de H₂S
- Contenido de CO₂
- Concentración de cloruros
La válvula debe lavarse y neutralizarse inmediatamente después del servicio con ácido.
Pruebas de pozos y flowback
Los servicios de pruebas de pozos y flowback pueden contener:
- Arena de formación
- Apuntalante residual
- Incrustaciones
- Residuos de completación
- Agua
- Hidrocarburos líquidos
- Gas
- Contaminantes corrosivos
Las válvulas utilizadas en flowback reciben inspecciones programadas de:
- Obturador
- Juego de insertos
- Diámetro interior
- Sellos del vástago
- Cavidad del cuerpo
- Conexiones de los extremos
- Espesor de pared
- Interfaz del actuador
Integración con bombas de fracturación y manifolds
GPE diseña válvulas de tapón compatibles con:
- Tamaño de salida de la bomba de fracturación
- Separación entre ramales de bombas
- Conexión del manifold de descarga
- Sistemas Flow Iron Fig existentes
- Diámetro interior del manifold
- Dirección de accionamiento de la válvula
- Distribución del skid
- Montaje del actuador
- Espacio necesario para mantenimiento
- Arquitectura de control remoto
El plano GA aprobado confirma la orientación de la válvula, las líneas centrales de las conexiones, el espacio ocupado por el actuador y el acceso para mantenimiento.
Fabricación compatible para sustitución
GPE fabrica válvulas de tapón y componentes de reacondicionamiento para sustitución a partir de:
- Números de pieza existentes
- Planos aprobados
- Tablas de conexiones
- Dimensiones medidas
- Muestras físicas
- Fotografías de la válvula
- Muestras existentes de sellos e insertos
La verificación para sustitución incluye:
- Tamaño nominal
- Diámetro interior
- Presión de trabajo
- Conexión del extremo
- Distancia entre caras o entre extremos
- Interfaz del vástago de accionamiento
- Dirección de apertura y cierre
- Dimensiones de los insertos
- Dimensiones del kit de sellos
- Montaje del actuador
- Servicio estándar o servicio H₂S
Para sistemas Flow Iron SPM habituales, GPE reproduce las interfaces dimensionales, las conexiones de unión y las dimensiones de las piezas de repuesto indicadas en la tabla de sustitución confirmada.
Proceso de fabricación
- Verificación del material forjado de acero aleado
- Asignación y trazabilidad del número de colada
- Inspección ultrasónica de la pieza forjada
- Mecanizado preliminar del cuerpo sometido a presión
- Temple y revenido controlados
- Ensayos de propiedades mecánicas
- Inspección de dureza
- Mecanizado del diámetro interior
- Mecanizado de la cavidad del obturador
- Mecanizado de los alojamientos de los insertos
- Mecanizado de la interfaz del vástago y el bonete
- Mecanizado de la unión, brida, hub o rosca
- Mecanizado y tratamiento térmico del obturador
- Mecanizado del juego de insertos
- Mecanizado de las ranuras de sellado
- Inspección por partículas magnéticas de las zonas críticas
- Inspección dimensional y del espesor de pared
- Montaje del obturador, los insertos y los sellos
- Montaje del vástago y el sistema de accionamiento
- Lubricación e inspección del par de accionamiento
- Prueba hidrostática del cuerpo
- Pruebas de cierre y asiento
- Prueba funcional de accionamiento
- Marcado permanente del producto
- Revisión de la documentación
- Embalaje para exportación
Control de calidad
El control de calidad de GPE incluye:
- Verificación de certificados de materias primas
- Verificación de la composición química
- Trazabilidad del número de colada
- Registros del tratamiento térmico
- Ensayo del límite elástico
- Ensayo de resistencia a la tracción
- Ensayo de alargamiento
- Ensayo de impacto a baja temperatura para pedidos PL
- Inspección de dureza del cuerpo
- Inspección de dureza para servicio H₂S
- Inspección ultrasónica de piezas forjadas
- Inspección por partículas magnéticas
- Inspección del diámetro interior
- Inspección del espesor de pared del cuerpo sometido a presión
- Inspección dimensional del obturador y los insertos
- Inspección de la interfaz del vástago
- Inspección de las ranuras de sellado
- Inspección de los extremos de unión
- Inspección de bridas y conexiones hub
- Inspección mediante calibres de rosca
- Inspección de las holguras de montaje
- Inspección del par de accionamiento
- Inspección de las posiciones abierta y cerrada
- Prueba hidrostática del cuerpo
- Pruebas de cierre y asiento
- Inspección visual final
Pruebas de presión y funcionamiento
Cada válvula de tapón GPE se somete a:
- Prueba hidrostática del cuerpo sometido a presión
- Prueba de presión con la válvula cerrada
- Inspección del asiento y del sistema de sellado
- Prueba de mantenimiento de presión
- Inspección de fugas externas
- Inspección de los sellos del vástago
- Prueba de funcionamiento en las posiciones abierta y cerrada
- Verificación del indicador de posición
- Inspección del par de accionamiento después de la prueba
El Plan de Inspección y Pruebas aprobado define:
- Medio de prueba
- Presión de prueba
- Rampa de presurización
- Tiempo de estabilización
- Tiempo de mantenimiento de presión
- Dirección de la prueba
- Criterios de aceptación
- Método de registro
- Puntos de presencia del cliente o de terceros
Aplicación de API Spec 6A
API Spec 6A se aplica a los equipos de cabezal de pozo y árboles, incluidas las válvulas suministradas dentro de su alcance definido.
GPE aplica los requisitos de diseño, materiales, inspección, pruebas, marcado y documentación de API Spec 6A a las configuraciones aplicables de válvulas de tapón con bridas y conexiones hub solicitadas para cabezales de pozo, árboles o equipos de control de presión.
Las válvulas de tapón Flow Iron con uniones de golpe para fracturación, cementación, acidificación y flowback se fabrican de acuerdo con:
- Planos de ingeniería aprobados de GPE
- Clase de presión nominal
- Especificación de compra del cliente
- Entorno de servicio requerido
- Plan de Inspección y Pruebas
- Procedimientos de pruebas hidrostáticas y de cierre
El producto completo se identifica mediante la norma de fabricación real indicada en la orden de compra y en el Certificado de Conformidad.
Marcado del producto
Cada válvula de tapón se marca permanentemente con:
- Identificación de GPE
- Nombre del producto
- Tamaño nominal
- Presión de trabajo
- Diámetro interior
- Conexión del extremo
- Servicio estándar o servicio H₂S
- Clase de temperatura PU o PL
- Número de serie de la válvula
- Número de colada del cuerpo
- Trazabilidad del obturador y los insertos
- Fecha de fabricación
- Dirección de apertura y cierre
- Dirección del flujo cuando se especifique
- Norma de producto aplicable
Documentación del producto
La documentación del pedido incluye:
- Certificado de Conformidad
- Ficha técnica del producto
- Plano de disposición general
- Plano dimensional
- Certificado de ensayo de materiales
- Registro del tratamiento térmico
- Informe de propiedades mecánicas
- Informe de dureza
- Informe de impacto a baja temperatura para pedidos PL
- Informe de inspección ultrasónica
- Informe de inspección por partículas magnéticas
- Informe de inspección dimensional
- Informe del espesor de pared
- Informe de la prueba hidrostática del cuerpo
- Informe de las pruebas de cierre y asiento
- Informe de funcionamiento
- Lista de trazabilidad de números de serie
- Manual de operación y mantenimiento
- Instrucciones de lubricación
- Instrucciones de reacondicionamiento
- Lista de repuestos
- Lista de embalaje
Mantenimiento y reacondicionamiento
El mantenimiento rutinario incluye:
- Limpiar la válvula después del servicio
- Accionar la válvula únicamente después de completar el aislamiento aprobado
- Inspeccionar el diámetro interior
- Inspeccionar el conducto del obturador
- Inspeccionar el juego de insertos
- Inspeccionar los sellos del vástago y del cuerpo
- Comprobar el par de accionamiento
- Lubricar la válvula con el producto especificado
- Inspeccionar las conexiones de unión, brida, hub o rosca
- Inspeccionar el montaje del actuador
- Verificar la indicación de las posiciones abierta y cerrada
- Sustituir los insertos y sellos blandos desgastados
- Realizar pruebas de presión después del reacondicionamiento
La válvula debe permanecer en la posición totalmente abierta durante el almacenamiento, salvo que el procedimiento de conservación aprobado por GPE indique lo contrario.
Las roscas y superficies de sellado expuestas deben protegerse contra la corrosión y cubrirse con protectores para los extremos.
Kits de reacondicionamiento y repuestos
GPE suministra:
- Juegos de insertos emparejados
- Conjuntos de obturadores
- Conjuntos de vástagos
- Sellos primarios
- Sellos del cuerpo
- Sellos del vástago
- Anillos de respaldo y antiextrusión
- Sellos del bonete
- Componentes de retención
- Accesorios de lubricación
- Tapas de accionamiento manual
- Volantes
- Cajas de engranajes
- Actuadores hidráulicos
- Actuadores neumáticos
- Actuadores eléctricos
- Indicadores de posición
- Kits completos de sellos
- Kits completos de reacondicionamiento de válvulas
Cada kit de reacondicionamiento se identifica mediante el modelo de válvula, el tamaño nominal, la clase de presión, la clase de servicio y el rango de números de serie.
Modos de fallo habituales
Fugas de la válvula en posición cerrada
Causas principales:
- Juego de insertos desgastado
- Rayaduras en el obturador
- Sólidos atrapados en la superficie de sellado
- Daños en los sellos
- Ataque químico
- Montaje incorrecto
- Obturador no completamente cerrado
Acciones correctivas:
- Aislar y despresurizar la válvula
- Desmontar la barrera de presión
- Inspeccionar el obturador y el juego de insertos emparejado
- Sustituir los insertos y sellos dañados
- Verificar la alineación en la posición totalmente cerrada
- Realizar una prueba de presión antes de devolver la válvula al servicio
Par de accionamiento elevado
Causas principales:
- Lubricación insuficiente
- Sólidos atrapados alrededor del obturador
- Deformación de los insertos
- Rayaduras en el obturador
- Corrosión del vástago
- Desequilibrio de presión
- Actuador desalineado
- Holgura de montaje incorrecta
Acciones correctivas:
- Detener la operación
- Aislar y despresurizar el sistema
- Inspeccionar el mecanismo de accionamiento
- Limpiar la cavidad de la válvula
- Inspeccionar el obturador, los insertos y el vástago
- Sustituir los componentes dañados
- Completar las pruebas funcionales y de presión
Fugas en el vástago
Causas principales:
- Sellos del vástago desgastados
- Superficie de sellado del vástago dañada
- Movimiento excesivo del vástago
- Incompatibilidad química
- Instalación incorrecta de los sellos
- Ciclos de presión
Acciones correctivas:
- Aislar y despresurizar la válvula
- Sustituir el juego completo de sellos del vástago
- Inspeccionar la superficie de sellado del vástago
- Verificar la holgura de funcionamiento
- Completar las pruebas de presión
Erosión interna acelerada
Causas principales:
- Válvula mantenida parcialmente abierta
- Velocidad de flujo excesiva
- Alta concentración de apuntalante
- Flowback abrasivo
- Obturador desalineado en la posición abierta
- Bordes de los insertos dañados
Acciones correctivas:
- Operar la válvula únicamente en posición totalmente abierta o totalmente cerrada
- Sustituir el obturador y el juego de insertos
- Verificar la alineación en la posición totalmente abierta
- Revisar el tamaño y el diámetro interior de la válvula
- Establecer un programa de inspección interna
Fugas externas en las conexiones
Causas principales:
- Interfaz incorrecta de unión o brida
- Anillo de sellado dañado
- Superficie metálica de sellado desgastada
- Apriete incorrecto
- Daños en las roscas
- Incompatibilidad de la clase de servicio
- Erosión de la conexión del extremo
Acciones correctivas:
- Aislar y despresurizar la línea
- Inspeccionar la conexión completa
- Sustituir el sello
- Verificar la figura de conexión y la clase de servicio
- Reparar o sustituir los componentes sometidos a presión dañados
- Realizar una prueba de presión antes del servicio
Por qué las empresas de servicios y los integradores de equipos eligen GPE
Empresas de bombeo a presión y fracturación
GPE proporciona:
- Aislamiento de paso total para 15K y 20K
- Funcionamiento de un cuarto de vuelta con bajo par
- Insertos y kits de sellos reemplazables
- Accionamiento hidráulico remoto
- Dimensiones compatibles para sustitución
- Reacondicionamiento rápido
- Suministro de repuestos a largo plazo
Empresas de alquiler y reparación de Flow Iron
GPE proporciona:
- Kits de reacondicionamiento específicos para cada modelo
- Trazabilidad mediante número de serie
- Componentes de desgaste reemplazables
- Instrucciones de operación y mantenimiento
- Documentación de las pruebas de presión
- Tablas de piezas de sustitución
- Fabricación personalizada a partir de muestras existentes
Fabricantes de equipos e integradores de sistemas
GPE proporciona:
- Planos GA
- Planos de interfaces de conexión
- Datos de montaje de actuadores
- Planos de orientación de válvulas
- Soporte con modelos 3D
- Integración en skids y manifolds
- Accionamiento manual y remoto
- Pruebas FAT e inspección por terceros
Operadores de petróleo y gas
GPE proporciona:
- Aislamiento de alta presión
- Control remoto de válvulas
- Señal de posición
- Reducción de la exposición en zonas rojas
- Registros completos de fabricación
- Configuraciones para H₂S y baja temperatura
- Soporte de mantenimiento y recertificación
Cómo seleccionar la válvula de tapón correcta
- Seleccione el tamaño nominal de la línea de flujo.
- Seleccione el diámetro interior de paso total requerido.
- Seleccione la presión nominal de trabajo.
- Defina la conexión de los extremos.
- Defina la orientación macho, hembra, brida, hub o rosca.
- Seleccione accionamiento manual, por engranajes, hidráulico, neumático o eléctrico.
- Defina la dirección de accionamiento.
- Defina servicio estándar, servicio a baja temperatura o servicio H₂S.
- Indique las temperaturas mínima y máxima de funcionamiento.
- Indique el fluido de servicio y su composición química.
- Indique el caudal máximo.
- Indique la concentración y el tamaño de partículas del apuntalante.
- Proporcione las dimensiones requeridas entre extremos.
- Proporcione el número de pieza o el plano existente para los pedidos de sustitución.
- Defina los requisitos de inspección, pruebas y documentación.
- Defina las cantidades de insertos, sellos y kits de reacondicionamiento de repuesto.
Preguntas frecuentes
¿Qué tamaños de válvulas de tapón de alta presión fabrica GPE?
GPE fabrica válvulas de tapón de alta presión de 1, 2, 3 y 4 in.
¿Qué clases de presión de trabajo están disponibles?
GPE fabrica válvulas con clases de presión de 6,000, 10,000, 15,000 y 20,000 psi.
¿La válvula es de paso total?
Sí. GPE fabrica válvulas de tapón de paso total que mantienen un conducto de flujo continuo a través de la válvula cuando se encuentra totalmente abierta.
¿Cómo se abre y se cierra la válvula?
El obturador equilibrado por presión gira 90 grados entre las posiciones totalmente abierta y totalmente cerrada.
¿La válvula de tapón se utiliza para estrangular el caudal?
No. Es una válvula de aislamiento y debe operarse totalmente abierta o totalmente cerrada. La regulación del caudal debe realizarse mediante una válvula de estrangulación.
¿Por qué se describe como una válvula de bajo par?
El obturador equilibrado por presión, el juego de insertos mecanizado con precisión y las holguras de funcionamiento controladas reducen la fuerza hidráulica y mecánica necesaria para accionar la válvula.
¿Qué métodos de accionamiento están disponibles?
GPE suministra:
- Accionamiento manual mediante barra
- Accionamiento mediante volante
- Accionamiento mediante caja de engranajes
- Accionamiento hidráulico
- Accionamiento neumático
- Accionamiento eléctrico
¿GPE puede suministrar válvulas de tapón hidráulicas con control remoto?
Sí. GPE suministra válvulas de tapón con accionamiento hidráulico, adaptadores de montaje, indicador de posición, accionamiento manual de emergencia e interfaces para sistemas de control.
¿Qué conexión se utiliza para sistemas Flow Iron de fracturación de 15,000 psi?
Las configuraciones con uniones de golpe Fig 1502 se utilizan ampliamente en sistemas Flow Iron de fracturación de 15,000 psi. GPE fabrica la conexión y la orientación de los extremos indicadas en el plano aprobado.
¿Están disponibles las válvulas de tapón bridadas?
Sí. GPE fabrica válvulas de tapón con bridas API para su integración en cabezales de pozo, árboles de fracturación, manifolds y equipos de control de presión.
¿Están disponibles las conexiones tipo hub?
Sí. GPE fabrica válvulas de tapón compactas con extremos tipo hub de acuerdo con la interfaz aprobada del hub, la abrazadera y el anillo de sellado.
¿Están disponibles las conexiones roscadas LP y TBG?
Sí. Las conexiones roscadas LP y TBG se fabrican en el tamaño, la orientación pin o box y la clase de presión requeridos.
¿Cuál es el rango estándar de temperatura?
La clase de temperatura PU cubre un rango de -29 °C a 121 °C.
¿Cuál es el rango de baja temperatura?
La clase de temperatura PL cubre un rango de -46 °C a 121 °C.
¿Cuál es la diferencia entre el servicio estándar y el servicio H₂S?
El servicio H₂S utiliza materiales de dureza controlada, tratamiento térmico cualificado, sellos compatibles con H₂S, inspección de dureza y selección de materiales conforme a NACE MR0175 / ISO 15156.
¿API Spec 6A se aplica a todas las válvulas de tapón GPE?
Los requisitos de API Spec 6A se aplican a las válvulas de tapón con bridas y conexiones hub solicitadas dentro del alcance de equipos de cabezal de pozo, árboles y control de presión.
Las válvulas de tapón Flow Iron con uniones de golpe se fabrican de acuerdo con los planos de GPE, la clase de presión indicada, los requisitos de servicio y la especificación de compra.
¿La válvula puede manejar fluidos de fracturación cargados con apuntalante?
Sí. La válvula forjada de paso total, el obturador equilibrado por presión y el juego de insertos reemplazables se fabrican para servicios abrasivos en sistemas Flow Iron.
El intervalo de inspección y reacondicionamiento depende del caudal, la concentración de apuntalante, el tamaño de las partículas y el historial de bombeo.
¿GPE puede fabricar válvulas de tapón compatibles para sustitución?
Sí. GPE fabrica válvulas de sustitución a partir de planos aprobados, números de pieza existentes, dimensiones medidas y muestras físicas.
¿Están disponibles configuraciones de sustitución para SPM?
Sí. GPE fabrica configuraciones de sustitución para interfaces Flow Iron SPM confirmadas, de acuerdo con la tabla aprobada de dimensiones y piezas de repuesto.
¿Se suministran kits de insertos y sellos?
Sí. GPE suministra juegos de insertos emparejados, sellos de presión, sellos de vástago, anillos de respaldo y kits completos de reacondicionamiento específicos para cada modelo.
¿Qué pruebas se realizan antes del envío?
Cada válvula se somete a una prueba hidrostática del cuerpo, una prueba de presión en posición cerrada, una inspección de los sellos, una prueba funcional de accionamiento y una inspección visual final.
Solicite una cotización de válvula de tapón de alta presión
GPE fabrica válvulas de tapón de alta presión completas y componentes de sustitución para sistemas de fracturación, cementación, acidificación, pruebas de pozos, circulación, manifolds de control de presión y flowback.
Nuestro rango de fabricación incluye:
- Tamaños nominales de 1–4 in
- Presiones nominales de 6,000–20,000 psi
- Diseño de paso total equilibrado por presión
- Accionamiento manual, por engranajes y mediante actuadores
- Uniones de golpe, bridas API, conexiones hub y roscas LP y TBG
- Servicio estándar, servicio a baja temperatura y servicio H₂S
- Clases de temperatura PU y PL
- Dimensiones compatibles para sustitución
- Documentación completa de materiales y pruebas de presión
- Kits de insertos, sellos, actuadores y reacondicionamiento
Envíe el tamaño requerido, la presión nominal, el diámetro interior, la conexión, el método de accionamiento, el entorno de servicio, la temperatura, las dimensiones y la cantidad para recibir la propuesta técnica correcta.
Solicitar una cotización técnica
Enviar la solicitud de cotización por correo electrónico
Correo electrónico: info@gpepump.com
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