Пробковые краны высокого давления для систем оборудования для гидроразрыва пласта и перекачки рабочих сред

Описание

Обзор продукта

Компания GPE производит пробковые краны высокого давления для гидроразрыва пласта, цементирования, кислотной обработки, испытания скважин, циркуляционных систем, манифольдов контроля давления и операций с абразивным обратным потоком.

Кран имеет компактную запорную конструкцию с поворотом на четверть оборота, кованый корпус из легированной стали, уравновешенную по давлению пробку, сменный комплект вкладышей и уплотнительную систему, подобранную для конкретной модели. Поворот приводного механизма на 90° переводит кран из полностью открытого положения в полностью закрытое, обеспечивая быстрое отсечение отдельных участков трубопроводной обвязки Flow Iron высокого давления.

Полнопроходной внутренний канал сохраняет внутренний диаметр трубопровода по всей длине крана и уменьшает резкие сужения в системах перекачивания с высокой производительностью. Уравновешенная по давлению конструкция позволяет контролировать рабочий крутящий момент при наличии перепада давления, а сменные вкладыши и уплотнительные элементы упрощают ремонтную переборку после работы с абразивными или коррозионно-активными средами.

GPE производит пробковые краны номинальными размерами от 1 до 4 дюймов с рабочим давлением от 6 000 до 20 000 psi. Стандартные производственные исполнения включают:

• Ручное управление рычагом или ключом
• Управление маховиком
• Редукторный привод
• Гидравлический привод
• Пневматический привод
• Электрический привод
• Концы под БРС высокого давления
• Фланцевые соединения API
• Хомутовые соединения Hub
• Резьбовые соединения LP и TBG
• Стандартное исполнение
• Низкотемпературное исполнение
• Исполнение для H₂S и кислой среды
• Полнопроходные и проектные варианты внутреннего диаметра
• Взаимозаменяемые габаритные и присоединительные размеры для существующих систем Flow Iron
• Полные комплекты вкладышей, уплотнений и деталей для ремонтной переборки

Нужен пробковый кран высокого давления для системы Flow Iron?

GPE производит пробковые краны высокого давления в соответствии с требуемым размером, рабочим давлением, диаметром проходного канала, типом концевого соединения, способом управления и условиями эксплуатации.

Отправьте существующий номер детали, технический чертёж или рабочие требования. Наши инженеры подготовят подходящую конфигурацию крана, габаритное предложение и заводское коммерческое предложение.

Запросить коммерческое предложение на пробковый кран

Отправить чертёж пробкового крана

Краткое описание продукта

Пробковые краны высокого давления GPE обеспечивают быстрое перекрытие потока с низким рабочим крутящим моментом в системах Flow Iron и манифольдах контроля давления, применяемых при обслуживании скважин.

Корпус крана изготавливается механической обработкой из термообработанной поковки легированной стали. Внутренняя уравновешенная по давлению пробка поворачивается между сменными вкладышами, открывая или перекрывая полнопроходной канал. Такая конструкция снижает рабочий крутящий момент, защищает основные уплотнительные поверхности и упрощает замену изнашиваемых компонентов после работы с абразивными или коррозионными средами.

Для местного или дистанционного управления поставляются ручные, редукторные, гидравлические, пневматические и электрические приводные системы. Пробковый кран используется как запорная арматура и должен находиться только в полностью открытом или полностью закрытом положении.

Основные преимущества

• Номинальные размеры от 1 до 4 дюймов
• Рабочее давление от 6 000 до 20 000 psi
• Метрические классы давления от 42 до 140 МПа
• Открытие и закрытие поворотом на четверть оборота
• Компактная конструкция с низким рабочим крутящим моментом
• Полнопроходной внутренний канал
• Уравновешенная по давлению конструкция пробки
• Сменный комплект вкладышей
• Сменные компоненты штока, уплотнений и сальникового узла
• Кованый корпус из легированной стали
• Контролируемая закалка и отпуск
• Обработка проходного канала и уплотнительных поверхностей на станках с ЧПУ
• Высокая устойчивость к пульсациям давления
• Высокая устойчивость к механической вибрации
• Высокая устойчивость к абразивным средам Flow Iron
• Ручное рычажное управление
• Ручное управление маховиком
• Редукторное управление
• Гидравлический привод
• Пневматический привод
• Электрический привод
• Местное и дистанционное управление
• Индикация положения крана
• Соединения под БРС высокого давления
• Фланцевые соединения API
• Хомутовые соединения Hub
• Резьбовые соединения LP и TBG
• Стандартное исполнение
• Низкотемпературное исполнение
• Исполнение для H₂S и кислой среды
• Температурные классы PU и PL
• Выбор материалов в соответствии с NACE MR0175 / ISO 15156
• Прослеживаемость по номеру плавки и серийному номеру
• Ультразвуковой контроль поковок
• Магнитопорошковый контроль
• Контроль твёрдости
• Гидростатическое испытание корпуса
• Испытание запорного узла и герметичности седла
• Функциональная проверка привода
• Поставка полных ремонтных комплектов
• Производство взаимозаменяемых исполнений

Основные технические характеристики

Параметр	Производственный диапазон GPE
Наименование продукта	Пробковый кран высокого давления
Категория продукта	Арматура высокого давления для систем Flow Iron и контроля давления
Функция крана	Запорная арматура с поворотом на четверть оборота
Номинальные размеры	1, 2, 3 и 4 дюйма
Рабочее давление	6 000–20 000 psi
Метрический класс давления	42–140 МПа
Серии давления	6K, 10K, 15K и 20K
Стандартный температурный диапазон	От −29 °C до +121 °C
Низкотемпературный диапазон	От −46 °C до +121 °C
Температурные классы	PU и PL
Условия эксплуатации	Стандартное, низкотемпературное или H₂S-стойкое исполнение
Проходной канал	Полнопроходной или проектный внутренний диаметр
Конструкция корпуса	Кованая и термообработанная легированная сталь
Конструкция пробки	Уравновешенная по давлению пробка с поворотом на четверть оборота
Внутренние изнашиваемые компоненты	Сменный комплект вкладышей
Система штока	Герметизированный шток и приводной механизм для конкретной модели
Способы управления	Рычаг, маховик, редуктор, гидравлический, пневматический или электрический привод
Рабочие положения	Полностью открытое или полностью закрытое
Индикация положения	Механический указатель или указатель, установленный на приводе
Концевые соединения	БРС, фланец API, Hub, резьба LP или TBG
Комбинации концов	БРС × БРС, фланец × фланец, Hub × Hub, резьба × резьба и комбинированные варианты
Основные области применения	ГРП, цементирование, кислотная обработка, испытание скважин, циркуляция и обратный поток
Материалы для H₂S	NACE MR0175 / ISO 15156
Конфигурации API	Требования API Spec 6A для применимых фланцевых и Hub-исполнений
Контроль	УЗК, магнитопорошковый контроль, контроль твёрдости, размеров и функциональности
Испытания давлением	Гидростатическое испытание корпуса, запорного узла и герметичности уплотнений
Комплект поставки	Кран в сборе, комплект вкладышей, комплект уплотнений, привод и детали для ремонтной переборки

Подтвердите правильную конфигурацию пробкового крана

GPE производит стандартные и взаимозаменяемые пробковые краны высокого давления на основании утверждённых чертежей, присоединительных размеров, существующих номеров деталей и физических образцов.

Отправьте размер крана, класс давления, диаметр проходного канала, тип соединения, способ управления, условия эксплуатации и количество. Мы подтвердим подходящую конфигурацию и предоставим габаритный чертёж и заводское коммерческое предложение.

Подобрать подходящую модель пробкового крана

Отправить технические параметры

Классы давления и условия эксплуатации

Рабочее давление	Метрический класс	Основное применение
6 000 psi	42 МПа	Цементирование, циркуляция, испытания и работы на скважине при среднем давлении
10 000 psi	70 МПа	Цементирование высокого давления, кислотная обработка, испытания и отсечение манифольдов
15 000 psi	105 МПа	Гидроразрыв пласта, абразивные системы Flow Iron и насосные системы высокого давления
20 000 psi	140 МПа	Насосные, испытательные и манифольдные системы сверхвысокого давления

Допустимое рабочее давление крана в сборе определяется компонентом, имеющим наименьшее номинальное давление, включая корпус, концевое соединение, интерфейс привода и конкретное эксплуатационное исполнение.

Стандартная матрица размеров и давления

Номинальный размер	6K	10K	15K	20K
1 дюйм	●	●	●	●
2 дюйма	●	●	●	●
3 дюйма	●	●	●	●
4 дюйма	●	●	●	●

Утверждённый чертёж GPE определяет:

• Диаметр проходного канала
• Размер между торцами или общую длину
• Общую высоту
• Размеры приводного штока
• Геометрию БРС, фланцевого, Hub- или резьбового соединения
• Минимальную толщину стенки корпуса, воспринимающего давление
• Размеры пробки и вкладышей
• Интерфейс крепления привода
• Массу продукта
• Точки подъёма и перемещения

Конструкция с уравновешенной по давлению пробкой

GPE использует конструкцию с уравновешенной по давлению пробкой, которая позволяет контролировать гидравлическое усилие, действующее на пробку и шток во время открытия и закрытия.

Система уравновешивания давления:

• Снижает рабочий крутящий момент
• Обеспечивает управление поворотом на четверть оборота
• Снижает неравномерную нагрузку на комплект вкладышей
• Повышает стабильность открытия и закрытия
• Уменьшает нагрузку на шток и приводной механизм
• Поддерживает ручное управление и управление приводом
• Защищает уплотнительный контакт при циклическом изменении давления

Между полностью открытым и полностью закрытым положением кран поворачивается на 90°.

Полнопроходной канал

Полнопроходная конструкция сохраняет непрерывную площадь проходного сечения по всей длине крана.

Такая конструкция обеспечивает:

• Снижение потерь давления
• Уменьшение локальных пиков скорости потока
• Снижение турбулентности в местах изменения проходного сечения
• Улучшенную транспортировку проппанта
• Улучшенную транспортировку цементного раствора
• Более простую промывку после эксплуатации
• Снижение накопления твёрдых частиц
• Прямой проход для инструментов контроля и очистки

В полностью открытом положении проходное отверстие пробки совмещено с проходным каналом корпуса. В закрытом положении пробка перекрывает поток и изолирует расположенный далее участок линии.

Запорный кран, а не регулирующий дроссель

Пробковый кран высокого давления GPE является запорной арматурой.

Он должен эксплуатироваться только в одном из двух положений:

• Полностью открытое положение
• Полностью закрытое положение

Кран нельзя оставлять в частично открытом положении для регулирования расхода или давления.

При частичном открытии поток высокой скорости и абразивные частицы концентрируются на краях проходного отверстия пробки и вкладышей. Это приводит к быстрому эрозионному размыву, повреждению уплотнений, увеличению рабочего крутящего момента и преждевременному выходу крана из строя.

Для регулирования расхода и снижения давления необходимо использовать специально предназначенный дроссельный клапан.

Сменный комплект вкладышей

Комплект вкладышей устанавливается между корпусом крана и пробкой.

Он обеспечивает:

• Контролируемый уплотнительный контакт
• Сменные изнашиваемые поверхности
• Опору пробки
• Герметичное перекрытие давления
• Защиту кованого корпуса крана
• Упрощённую ремонтную переборку в полевых или ремонтных условиях

Вкладыши изготавливаются, подбираются и контролируются как единый комплект. Использованный вкладыш из одного комплекта нельзя устанавливать вместе с компонентом из другого комплекта.

После разборки комплект вкладышей проверяется на наличие:

• Эрозионного износа
• Трещин
• Деформации
• Повреждений канавок под уплотнения
• Химической коррозии
• Задиров поверхности
• Чрезмерного износа
• Нарушения размерной посадки

Узел пробки и штока

Узел пробки и штока передаёт рабочий крутящий момент от рычажной головки, редуктора или привода к внутреннему запорному элементу.

Узел обеспечивает:

• Поворот на четверть оборота
• Фиксированные открытое и закрытое положения
• Точное совмещение проходного отверстия пробки
• Герметизацию штока
• Механическую индикацию положения
• Подключение приводного механизма
• Контролируемую рабочую нагрузку

Шток и приводной интерфейс проверяются на наличие:

• Деформации от кручения
• Повреждений резьбы
• Повреждений шпонки или приводной части
• Износа зоны уплотнения
• Коррозии
• Чрезмерного рабочего зазора
• Неправильного совмещения в открытом или закрытом положении

Уплотнительная система

Уплотнительная система удерживает давление вокруг пробки, вкладышей и приводного штока.

Система включает:

• Уплотнительные поверхности вкладышей
• Уплотнительные поверхности пробки
• Уплотнения штока
• Уплотнения корпуса
• Опорные и антиэкструзионные элементы
• Каналы подачи смазки или герметика
• Уплотнения крышек и других элементов, удерживающих давление

Комплект уплотнений подбирается с учётом:

• Рабочего давления
• Температурного класса
• Состава жидкости ГРП
• Состава цементного раствора
• Кислотной системы
• Углеводородной жидкости
• Воздействия H₂S
• Воздействия CO₂
• Химических добавок

Низкий рабочий крутящий момент

Компактная геометрия пробки, уравновешенная по давлению конструкция, прецизионно обработанные вкладыши и контролируемые рабочие зазоры снижают крутящий момент, необходимый для открытия и закрытия крана.

Рабочий крутящий момент контролируется во время сборки и окончательных функциональных испытаний.

Резкое увеличение крутящего момента может указывать на:

• Попадание твёрдых частиц в зону пробки
• Недостаточную смазку
• Повреждение вкладышей
• Коррозию штока
• Задиры на пробке
• Нарушение балансировки давления
• Неправильную сборку
• Чрезмерное усилие привода

Запрещается принудительно проворачивать кран при возникновении ненормального сопротивления. Кран необходимо изолировать, полностью сбросить давление и провести контроль.

Ручное рычажное управление

Ручное рычажное исполнение обеспечивает прямой поворот на четверть оборота с помощью съёмного рычага или ключа.

Такое исполнение применяется для:

• Компактных схем Flow Iron
• Нагнетательных линий насосов ГРП
• Переносных линий обработки скважин
• Установок испытания скважин
• Систем, ремонтируемых в полевых условиях
• Применений, требующих минимальной общей высоты крана

Во время управления оператор должен находиться вне направления потенциального выброса из соединений под давлением и соблюдать утверждённую процедуру изоляции оборудования.

Управление маховиком и редуктором

Исполнение с маховиком и редуктором снижает входное усилие, необходимое для управления кранами большого размера и высокого класса давления.

Оно обеспечивает:

• Контролируемое открытие и закрытие
• Стабильное усилие оператора
• Чётко определённые открытое и закрытое положения
• Понятную индикацию положения
• Снижение ручного усилия
• Управление кранами, установленными на высоте или за защитными ограждениями

Редуктор подбирается с учётом размера крана, класса давления и требуемого рабочего крутящего момента.

Гидравлический привод

Гидравлический привод обеспечивает дистанционное открытие и закрытие крана в насосных системах высокого давления.

Он применяется в следующих системах:

• Нагнетательные манифольды насосов ГРП
• Распределительные коллекторы Frac Missile
• Zipper-манифольды
• Блоки контроля давления на салазках
• Системы дистанционного отсечения
• Программы по сокращению присутствия персонала в опасной зоне Red Zone

Комплект гидравлического управления включает:

• Гидравлический привод
• Монтажный адаптер
• Механический приводной элемент
• Ограничители открытого и закрытого положения
• Указатель положения
• Гидравлические порты
• Ручной аварийный дублёр
• Интерфейсы для шлангов и фитингов

Гидравлический привод рассчитывается таким образом, чтобы развиваемый крутящий момент превышал требуемый рабочий момент крана с установленным проектным запасом безопасности.

Пневматический и электрический привод

Пневматические и электрические приводы используются в автоматизированных манифольдных и испытательных системах.

Комплект привода включает:

• Монтажный кронштейн крана
• Приводную муфту
• Ограничители хода открытого и закрытого положения
• Местную индикацию положения
• Дистанционную обратную связь о положении
• Подключение к системе управления
• Ручной аварийный дублёр
• Защиту от погодных условий и воздействия окружающей среды

Напряжение питания электрического привода, давление воздуха, давление гидравлической системы, аварийное положение и тип сигнала обратной связи определяются закупочной спецификацией.

Дистанционное управление и безопасность в опасной зоне

Дистанционное управление снижает необходимость приближения персонала к находящимся под давлением линиям Flow Iron во время перекачивания и переключения потоков.

Система дистанционного управления обеспечивает:

• Команды открытия и закрытия
• Обратную связь о положении крана
• Местное ручное управление
• Интеграцию с системой аварийного останова
• Логику блокировок
• Последовательное управление несколькими кранами
• Разрешение операций в зависимости от давления
• Регистрацию рабочих событий

Дистанционное управление дополняет, но не заменяет механическую изоляцию, полный сброс давления и установленные правила безопасности на объекте.

Варианты концевых соединений

Концы под БРС высокого давления

Концы под быстроразъёмные соединения обеспечивают быстрый монтаж и демонтаж временных линий Flow Iron, используемых при обслуживании скважин.

Они применяются для:

• Линий гидроразрыва пласта
• Линий цементирования
• Линий кислотной обработки
• Нагнетательных соединений насосов
• Систем обратного потока
• Установок испытания скважин

На изделии постоянно маркируются номер Fig соединения, номинальный размер, класс давления, геометрия уплотнения, наружная или внутренняя ориентация конца и класс условий эксплуатации.

Фланцевые соединения API

Пробковые краны с фланцевыми соединениями интегрируются в:

• Системы устьевого оборудования
• Фонтанные арматуры ГРП Frac Tree
• Манифольды контроля давления
• Испытательные установки на салазках
• Стационарные трубопроводные системы
• Оборудование контроля давления API

Требования API Spec 6A применяются к фланцевым исполнениям кранов, заказанным для соответствующей области применения устьевого оборудования, фонтанной арматуры и оборудования контроля давления.

Соединения Hub

Краны с соединениями Hub обеспечивают компактное соединение высокого давления для интеграции в манифольды и установки на салазках.

Профиль Hub, хомутовая система, уплотнительное кольцо и класс давления должны соответствовать утверждённому интерфейсному чертежу.

Резьбовые соединения LP и TBG

Резьбовые соединения LP и TBG изготавливаются для совместимого нефтепромыслового трубопроводного оборудования.

В заказе необходимо указать:

• Тип резьбы
• Номинальный размер
• Ориентацию ниппельного или муфтового конца
• Тип резьбового калибра
• Класс давления
• Материал и условия эксплуатации

Стандартное исполнение

Пробковые краны стандартного исполнения предназначены для работы с совместимыми неагрессивными средами без H₂S, включая:

• Жидкость гидроразрыва пласта
• Цементный раствор
• Буровой раствор
• Рассол для заканчивания скважин
• Воду
• Совместимые жидкости на нефтяной основе
• Жидкости, получаемые при испытании скважин
• Жидкости обратного потока

Компоненты, воспринимающие давление, и запасные части стандартного исполнения отделяются от компонентов для H₂S на всех этапах производства, маркировки, хранения и технического обслуживания.

Низкотемпературное исполнение

В низкотемпературных пробковых кранах GPE используются материалы и уплотнения температурного класса PL, рассчитанные на эксплуатацию при температуре от −46 °C до +121 °C.

Контроль производства низкотемпературных исполнений включает:

• Аттестованный материал корпуса, воспринимающего давление
• Контролируемую термообработку
• Испытание на ударную вязкость при низкой температуре
• Подбор низкотемпературных эластомеров
• Подбор низкотемпературной смазки
• Проверку твёрдости
• Прослеживаемость материала

Минимальная расчётная температура постоянно указывается в техническом паспорте и на заводской табличке изделия.

Исполнение для H₂S и кислой среды

В пробковых кранах GPE для H₂S используются:

• Материалы корпуса с контролируемой твёрдостью
• Аттестованные процедуры термообработки
• Уплотнительные материалы, совместимые с H₂S
• Материалы пробки и вкладышей для кислой среды
• Контроль твёрдости
• Полная прослеживаемость по номеру плавки
• Выбор материалов в соответствии с NACE MR0175 / ISO 15156

Закупочная спецификация должна определять:

• Парциальное давление H₂S
• Концентрацию CO₂
• Концентрацию хлоридов
• Значение pH рабочей среды
• Максимальную рабочую температуру
• Общее давление системы
• Концентрацию кислоты
• Химические добавки

Компоненты для H₂S имеют постоянную маркировку и не должны смешиваться с ремонтными деталями стандартного исполнения.

Применение при гидроразрыве пласта

Пробковые краны GPE используются для отсечения:

• Нагнетательных линий насосов ГРП
• Нагнетательных манифольдов насосов
• Распределительных коллекторов Frac Missile
• Zipper-манифольдов
• Фонтанной арматуры ГРП Frac Tree
• Линий обработки высокого давления
• Отдельных насосных ответвлений
• Участков для испытания давлением

Полнопроходная конструкция поддерживает транспортировку жидкости с проппантом при высокой подаче. Сменные вкладыши и ремонтные комплекты снижают необходимость полной замены крана после нормального эксплуатационного износа.

Модели с гидравлическим приводом обеспечивают дистанционное отсечение и переключение линий в многонасосных системах и системах многостадийного ГРП нескольких скважин.

Применение при цементировании

Пробковые краны устанавливаются между следующими компонентами:

• Цементировочные агрегаты
• Насосы высокого давления
• Цементировочные манифольды
• Цементировочные головки
• Циркуляционные головки
• Соединения устьевого оборудования
• Линии промывки и продавливания

Полнопроходной канал обеспечивает транспортировку цементного раствора и последующую промывку системы после завершения работ.

Остатки цемента необходимо немедленно удалить из полости пробки, зоны вкладышей и каналов приводного механизма.

Применение при кислотной обработке

Материалы, уплотнения и смазочные материалы пробковых кранов для кислотной обработки подбираются с учётом:

• Типа кислоты
• Концентрации кислоты
• Ингибитора коррозии
• Рабочей температуры
• Содержания H₂S
• Содержания CO₂
• Концентрации хлоридов

После завершения кислотной обработки кран необходимо немедленно промыть и нейтрализовать.

Испытание скважин и обратный поток

Рабочая среда при испытании скважин и обратном потоке может содержать:

• Пластовый песок
• Остаточный проппант
• Отложения
• Остатки материалов заканчивания
• Воду
• Жидкие углеводороды
• Газ
• Коррозионно-активные загрязнения

Для кранов, работающих в системах обратного потока, по установленному графику проверяются:

• Пробка
• Комплект вкладышей
• Внутренний проходной канал
• Уплотнения штока
• Полость корпуса
• Концевые соединения
• Толщина стенки
• Интерфейс крепления привода

Интеграция с насосами ГРП и манифольдами

GPE проектирует пробковые краны в соответствии со следующими параметрами:

• Размер выхода насоса ГРП
• Расстояние между насосными ответвлениями
• Соединение нагнетательного манифольда
• Существующий тип Fig оборудования Flow Iron
• Диаметр проходного канала манифольда
• Направление управления краном
• Компоновка оборудования на салазках
• Положение крепления привода
• Пространство для технического обслуживания
• Архитектура системы дистанционного управления

Утверждённый габаритный чертёж подтверждает ориентацию крана, осевые линии соединений, габариты приводного механизма и пространство для технического обслуживания.

Производство взаимозаменяемых исполнений

GPE производит взаимозаменяемые пробковые краны и компоненты для ремонтной переборки на основании:

• Существующих номеров деталей
• Утверждённых чертежей
• Таблиц соединений
• Фактических измерений
• Физических образцов
• Фотографий крана
• Существующих образцов уплотнений и вкладышей

Проверка взаимозаменяемости включает:

• Номинальный размер
• Диаметр проходного канала
• Рабочее давление
• Тип концевого соединения
• Размер между торцами или общую длину
• Интерфейс приводного штока
• Направление открытия и закрытия
• Размеры вкладышей
• Размеры комплекта уплотнений
• Интерфейс крепления привода
• Стандартное или H₂S-стойкое исполнение

Для распространённых систем SPM Flow Iron компания GPE обеспечивает соответствие утверждённым присоединительным размерам, соединениям БРС и размерам запасных частей, указанным в согласованной таблице взаимозаменяемости.

Производственный процесс

1. Проверка материала поковки из легированной стали
2. Присвоение номера плавки и обеспечение прослеживаемости
3. Ультразвуковой контроль поковки
4. Черновая механическая обработка корпуса
5. Контролируемая закалка и отпуск
6. Испытание механических свойств
7. Контроль твёрдости
8. Механическая обработка внутреннего проходного канала
9. Обработка полости пробки
10. Обработка посадочных зон вкладышей
11. Обработка интерфейсов штока и крышки
12. Обработка БРС, фланца, Hub- или резьбового соединения
13. Механическая и термическая обработка пробки
14. Изготовление комплекта вкладышей
15. Обработка канавок под уплотнения
16. Магнитопорошковый контроль критических зон
17. Контроль размеров и толщины стенки
18. Сборка пробки, вкладышей и уплотнений
19. Сборка штока и приводной системы
20. Смазка и контроль рабочего крутящего момента
21. Гидростатическое испытание корпуса
22. Испытание запорного узла и седла
23. Функциональная проверка привода
24. Нанесение постоянной маркировки
25. Проверка документации
26. Экспортная упаковка

Контроль качества

Система контроля качества GPE включает:

• Проверку сертификатов исходного материала
• Проверку химического состава
• Прослеживаемость по номеру плавки
• Регистрацию параметров термообработки
• Контроль предела текучести
• Контроль прочности при растяжении
• Контроль относительного удлинения
• Низкотемпературные испытания на ударную вязкость для заказов класса PL
• Контроль твёрдости корпуса
• Контроль твёрдости исполнения для H₂S
• Ультразвуковой контроль поковок
• Магнитопорошковый контроль
• Контроль внутреннего проходного канала
• Контроль толщины стенки корпуса
• Контроль размеров пробки и вкладышей
• Контроль интерфейса штока
• Контроль канавок под уплотнения
• Контроль концов под БРС
• Контроль фланцевых и Hub-соединений
• Контроль резьбы калибрами
• Контроль сборочных зазоров
• Контроль рабочего крутящего момента
• Проверку открытого и закрытого положения
• Гидростатическое испытание корпуса
• Испытание запорного узла и седла
• Окончательный визуальный контроль

Испытания давлением и функциональные испытания

Каждый пробковый кран GPE проходит:

1. Гидростатическое испытание корпуса, воспринимающего давление
2. Испытание крана под давлением в закрытом положении
3. Проверку седла и уплотнительной системы
4. Испытание с выдержкой под давлением
5. Проверку на отсутствие внешних утечек
6. Проверку уплотнения штока
7. Проверку открытия и закрытия
8. Проверку указателя положения
9. Контроль рабочего крутящего момента после испытаний

Утверждённый план контроля и испытаний определяет:

• Испытательную среду
• Испытательное давление
• Скорость повышения давления
• Время стабилизации
• Время выдержки
• Направление испытательного давления
• Критерии приёмки
• Способ регистрации результатов
• Точки присутствия заказчика или независимого инспектора

Применение API Spec 6A

API Spec 6A распространяется на устьевое оборудование и фонтанную арматуру, включая клапаны, входящие в определённую стандартом область применения.

GPE применяет требования API Spec 6A к проектированию, материалам, контролю, испытаниям, маркировке и документации для применимых фланцевых и Hub-исполнений пробковых кранов, заказанных для устьевого оборудования, фонтанной арматуры или оборудования контроля давления.

Пробковые краны Flow Iron с концами под БРС, предназначенные для ГРП, цементирования, кислотной обработки и обратного потока, производятся в соответствии с:

• Утверждёнными инженерными чертежами GPE
• Установленным классом давления
• Закупочной спецификацией заказчика
• Требуемыми условиями эксплуатации
• Планом контроля и испытаний
• Процедурами гидростатических испытаний и испытаний запорного узла

Фактический производственный стандарт готового изделия указывается в заказе и сертификате соответствия.

Маркировка продукта

Каждый пробковый кран имеет постоянную маркировку, включающую:

• Обозначение GPE
• Наименование продукта
• Номинальный размер
• Рабочее давление
• Диаметр проходного канала
• Тип концевого соединения
• Стандартное или H₂S-стойкое исполнение
• Температурный класс PU или PL
• Серийный номер крана
• Номер плавки корпуса
• Данные прослеживаемости пробки и вкладышей
• Дату изготовления
• Направление открытия и закрытия
• Направление потока, если оно предусмотрено
• Применимый производственный стандарт

Документация на продукцию

В комплект документации по заказу могут входить:

• Сертификат соответствия
• Технический паспорт продукта
• Общий сборочный чертёж
• Габаритный чертёж
• Сертификат материала
• Протокол термообработки
• Отчёт о механических свойствах
• Отчёт о контроле твёрдости
• Отчёт об испытании на ударную вязкость при низкой температуре для заказов PL
• Отчёт об ультразвуковом контроле
• Отчёт о магнитопорошковом контроле
• Отчёт о контроле размеров
• Отчёт об измерении толщины стенки
• Отчёт о гидростатическом испытании корпуса
• Отчёт об испытании запорного узла и седла
• Отчёт о функциональной проверке
• Перечень серийных номеров для прослеживаемости
• Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию
• Инструкция по смазке
• Инструкция по ремонтной переборке
• Перечень запасных частей
• Упаковочный лист

Техническое обслуживание и ремонтная переборка

Регулярное техническое обслуживание включает:

• Очистку крана после эксплуатации
• Управление краном только после выполнения утверждённой процедуры изоляции
• Проверку внутреннего проходного канала
• Проверку проходного отверстия пробки
• Проверку комплекта вкладышей
• Проверку уплотнений штока и корпуса
• Контроль рабочего крутящего момента
• Смазку крана указанным смазочным материалом
• Проверку БРС, фланцевых, Hub- или резьбовых соединений
• Проверку крепления приводного механизма
• Проверку индикации открытого и закрытого положения
• Замену изношенных вкладышей и мягких уплотнений
• Проведение испытаний давлением после ремонтной переборки

Во время хранения кран должен находиться в полностью открытом положении, если утверждённая процедура консервации GPE не устанавливает иное.

Открытые резьбы и уплотнительные поверхности необходимо защищать антикоррозионным составом и концевыми защитными элементами.

Ремонтные комплекты и запасные части

GPE поставляет:

• Подобранные комплекты вкладышей
• Пробки в сборе
• Штоки в сборе
• Основные уплотнения
• Уплотнения корпуса
• Уплотнения штока
• Опорные и антиэкструзионные кольца
• Уплотнения крышки
• Стопорные компоненты
• Смазочные фитинги
• Головки ручного рычажного управления
• Маховики
• Редукторы
• Гидравлические приводы
• Пневматические приводы
• Электрические приводы
• Указатели положения
• Полные комплекты уплотнений
• Полные комплекты для ремонтной переборки крана

Каждый ремонтный комплект идентифицируется по модели крана, номинальному размеру, классу давления, классу условий эксплуатации и диапазону серийных номеров.

Распространённые неисправности

Утечка через кран в закрытом положении

Основные причины:

• Изношенный комплект вкладышей
• Задиры на пробке
• Твёрдые частицы на уплотнительной поверхности
• Повреждение уплотнений
• Химическая коррозия
• Неправильная сборка
• Неполное закрытие пробки

Корректирующие действия:

• Изолировать кран и полностью сбросить давление
• Разобрать узел, удерживающий давление
• Проверить пробку и подобранный комплект вкладышей
• Заменить повреждённые вкладыши и уплотнения
• Проверить правильность совмещения в полностью закрытом положении
• Провести испытание давлением перед возвратом в эксплуатацию

Высокий рабочий крутящий момент

Основные причины:

• Недостаточная смазка
• Твёрдые частицы вокруг пробки
• Деформация вкладышей
• Задиры на пробке
• Коррозия штока
• Нарушение балансировки давления
• Несоосность приводного механизма
• Неправильный сборочный зазор

Корректирующие действия:

• Прекратить управление краном
• Изолировать систему и полностью сбросить давление
• Проверить приводной механизм
• Очистить внутреннюю полость крана
• Проверить пробку, вкладыши и шток
• Заменить повреждённые компоненты
• Провести функциональные испытания и испытания давлением

Утечка через шток

Основные причины:

• Изношенные уплотнения штока
• Повреждённая уплотнительная поверхность штока
• Чрезмерное перемещение штока
• Химическая несовместимость уплотнений
• Неправильная установка уплотнений
• Циклическое изменение давления

Корректирующие действия:

• Изолировать кран и полностью сбросить давление
• Заменить полный комплект уплотнений штока
• Проверить уплотнительную поверхность штока
• Проверить рабочий зазор
• Провести испытание давлением

Быстрый эрозионный размыв внутренних компонентов

Основные причины:

• Эксплуатация крана в частично открытом положении
• Чрезмерная скорость потока
• Высокая концентрация проппанта
• Абразивный обратный поток
• Неправильное совмещение пробки в открытом положении
• Повреждение краёв вкладышей

Корректирующие действия:

• Эксплуатировать кран только в полностью открытом или полностью закрытом положении
• Заменить пробку и комплект вкладышей
• Проверить совмещение пробки в полностью открытом положении
• Пересмотреть размер крана и диаметр проходного канала
• Установить график регулярного внутреннего контроля

Утечка через внешнее соединение

Основные причины:

• Несоответствие интерфейса БРС или фланца
• Повреждение уплотнительного кольца
• Износ металлической уплотнительной поверхности
• Неправильная сборка соединения
• Повреждение резьбы
• Несоответствие класса условий эксплуатации
• Эрозия концевого соединения

Корректирующие действия:

• Изолировать линию и полностью сбросить давление
• Проверить соединение в сборе
• Заменить уплотнение
• Проверить номер Fig соединения и класс условий эксплуатации
• Отремонтировать или заменить повреждённые компоненты, удерживающие давление
• Провести испытание давлением перед вводом в эксплуатацию

Почему сервисные компании и производители оборудования выбирают GPE

Насосные и сервисные компании ГРП

GPE предлагает:

• Полнопроходное перекрытие линий с рабочим давлением 15K и 20K
• Управление поворотом на четверть оборота с низким крутящим моментом
• Сменные вкладыши и комплекты уплотнений
• Дистанционный гидравлический привод
• Взаимозаменяемые габаритные размеры
• Быструю ремонтную переборку
• Долгосрочную поставку запасных частей

Компании по аренде и ремонту оборудования Flow Iron

GPE предлагает:

• Ремонтные комплекты для конкретных моделей
• Прослеживаемость по серийному номеру
• Сменные изнашиваемые компоненты
• Инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию
• Документацию по испытаниям давлением
• Таблицы взаимозаменяемых запасных частей
• Производство по существующим физическим образцам

Производители оборудования и системные интеграторы

GPE предлагает:

• Общие сборочные и габаритные чертежи
• Чертежи присоединительных интерфейсов
• Данные по креплению приводов
• Чертежи ориентации крана
• Поддержку 3D-моделей
• Интеграцию в установки на салазках и манифольды
• Ручное и дистанционное управление
• Заводские приёмочные испытания и инспекцию третьей стороной

Нефтегазодобывающие компании

GPE предлагает:

• Надёжное перекрытие высокого давления
• Дистанционное управление краном
• Обратную связь о положении
• Снижение присутствия персонала в опасной зоне
• Полный комплект производственной документации
• Исполнения для H₂S и низких температур
• Поддержку технического обслуживания и повторной сертификации

Как выбрать подходящий пробковый кран

1. Выберите номинальный размер линии.
2. Укажите требуемый внутренний диаметр полнопроходного канала.
3. Выберите номинальное рабочее давление.
4. Определите тип концевого соединения.
5. Укажите ориентацию наружного, внутреннего, фланцевого, Hub- или резьбового конца.
6. Выберите ручное, редукторное, гидравлическое, пневматическое или электрическое управление.
7. Укажите направление открытия и закрытия.
8. Выберите стандартное, низкотемпературное или H₂S-стойкое исполнение.
9. Укажите минимальную и максимальную рабочую температуру.
10. Укажите рабочую среду и её химический состав.
11. Укажите максимальный расход.
12. Укажите концентрацию проппанта и размер частиц.
13. Предоставьте требуемый размер между торцами или общую длину.
14. Для взаимозаменяемого заказа предоставьте существующий номер детали или чертёж.
15. Определите требования к контролю, испытаниям и документации.
16. Укажите количество запасных вкладышей, уплотнений и ремонтных комплектов.

Часто задаваемые вопросы

Какие размеры пробковых кранов высокого давления производит GPE?

GPE производит пробковые краны высокого давления номинальными размерами 1, 2, 3 и 4 дюйма.

Какие классы рабочего давления доступны?

GPE производит пробковые краны с рабочим давлением 6 000, 10 000, 15 000 и 20 000 psi.

Является ли кран полнопроходным?

Да. GPE производит полнопроходные пробковые краны, сохраняющие непрерывный проходной канал в полностью открытом положении.

Как открывается и закрывается кран?

Уравновешенная по давлению пробка поворачивается на 90° между полностью открытым и полностью закрытым положениями.

Можно ли использовать пробковый кран для регулирования потока?

Нет. Это запорный кран, который должен находиться только в полностью открытом или полностью закрытом положении. Для регулирования расхода необходимо использовать дроссельный клапан.

Почему кран имеет низкий рабочий крутящий момент?

Уравновешенная по давлению пробка, прецизионно обработанный комплект вкладышей и контролируемые рабочие зазоры снижают гидравлическое и механическое усилие, необходимое для управления краном.

Какие способы управления доступны?

GPE поставляет:

• Ручное рычажное управление
• Управление маховиком
• Редукторное управление
• Гидравлический привод
• Пневматический привод
• Электрический привод

Может ли GPE поставить пробковый кран с дистанционным гидравлическим управлением?

Да. GPE поставляет пробковые краны с гидравлическим приводом, монтажным адаптером, указателем положения, ручным аварийным дублёром и интерфейсами подключения к системе управления.

Какое соединение используется для линий ГРП с давлением 15 000 psi?

Соединения БРС Fig 1502 широко применяются в линиях Flow Iron для ГРП с рабочим давлением 15 000 psi. GPE производит соединение и ориентацию концов в соответствии с утверждённым чертежом.

Доступны ли пробковые краны с фланцевыми соединениями?

Да. GPE производит пробковые краны с фланцами API для интеграции в устьевое оборудование, фонтанную арматуру ГРП, манифольды и оборудование контроля давления.

Доступны ли соединения Hub?

Да. GPE производит компактные пробковые краны с соединениями Hub в соответствии с утверждённым интерфейсом Hub, хомута и уплотнительного кольца.

Доступны ли резьбовые соединения LP и TBG?

Да. Соединения LP и TBG изготавливаются в требуемом размере, с ниппельной или муфтовой ориентацией и необходимым классом давления.

Каков стандартный температурный диапазон?

Температурный класс PU рассчитан на эксплуатацию при температуре от −29 °C до +121 °C.

Каков низкотемпературный диапазон?

Температурный класс PL рассчитан на эксплуатацию при температуре от −46 °C до +121 °C.

В чём разница между стандартным исполнением и исполнением для H₂S?

В исполнении для H₂S используются материалы с контролируемой твёрдостью, аттестованная термообработка, совместимые с H₂S уплотнения, контроль твёрдости и выбор материалов в соответствии с NACE MR0175 / ISO 15156.

Применяется ли API Spec 6A ко всем пробковым кранам GPE?

Требования API Spec 6A применяются к соответствующим фланцевым и Hub-исполнениям, заказанным для устьевого оборудования, фонтанной арматуры и оборудования контроля давления.

Пробковые краны Flow Iron с концами под БРС производятся в соответствии с чертежами GPE, заявленным классом давления, условиями эксплуатации и закупочной спецификацией.

Может ли кран работать с жидкостью ГРП, содержащей проппант?

Да. Кованая полнопроходная конструкция, уравновешенная по давлению пробка и сменный комплект вкладышей предназначены для абразивных условий эксплуатации Flow Iron.

Интервал контроля и ремонтной переборки определяется расходом, концентрацией проппанта, размером частиц и историей насосных операций.

Может ли GPE производить взаимозаменяемые пробковые краны?

Да. GPE производит взаимозаменяемые краны на основании утверждённых чертежей, существующих номеров деталей, фактических размеров и физических образцов.

Доступны ли взаимозаменяемые исполнения для оборудования SPM?

Да. GPE производит взаимозаменяемые исполнения для подтверждённых интерфейсов SPM Flow Iron в соответствии с утверждёнными габаритами и таблицей запасных частей.

Поставляются ли комплекты вкладышей и уплотнений?

Да. GPE поставляет подобранные комплекты вкладышей, уплотнения высокого давления, уплотнения штока, опорные кольца и полные ремонтные комплекты для конкретных моделей.

Какие испытания проводятся перед отгрузкой?

Каждый кран проходит гидростатическое испытание корпуса, испытание под давлением в закрытом положении, контроль уплотнений, функциональную проверку и окончательный визуальный контроль.

Запросить коммерческое предложение на пробковый кран высокого давления

GPE производит пробковые краны высокого давления и взаимозаменяемые компоненты для систем гидроразрыва пласта, цементирования, кислотной обработки, испытания скважин, циркуляции, манифольдов контроля давления и обратного потока.

Наш производственный диапазон включает:

• Номинальные размеры от 1 до 4 дюймов
• Рабочее давление от 6 000 до 20 000 psi
• Полнопроходную конструкцию с уравновешенной по давлению пробкой
• Ручное, редукторное и автоматизированное управление
• Соединения БРС, фланцы API, Hub, LP и TBG
• Стандартное, низкотемпературное и H₂S-стойкое исполнение
• Температурные классы PU и PL
• Взаимозаменяемые габаритные и присоединительные размеры
• Полный комплект документации на материалы и испытания давлением
• Комплекты вкладышей, уплотнений, приводов и деталей для ремонтной переборки

Отправьте требуемый размер, рабочее давление, диаметр проходного канала, тип соединения, способ управления, условия эксплуатации, температурный диапазон, габаритные размеры и количество, чтобы получить точное техническое предложение.

Запросить техническое коммерческое предложение

Email: info@gpepump.com