Максимизация производительности нефтегазовых активов с механическими зажимными фитингами

Фитинги серии FK Swagelok® против конусно-резьбовых: понимание различий и преимуществ

Даг Нордстром

Конусно-резьбовые фитинги годами были надежным выбором для различных нефтегазовых приложений. При использовании со специальными антивибрационными гайками и установке квалифицированными опытными техниками они обеспечивают надежную работу в среднедавленных приложениях.

Ставки высоки в приложениях, где применяются конусно-резьбовые фитинги. Утечки или отказы ведут к внеплановому ТО, росту расходов и рискам для экологии, здоровья и безопасности. Поскольку владельцы и операторы офшорных нефтегазовых активов находятся под огромным давлением по обеспечению безопасности и экологического соответствия при сдерживании затрат и оптимизации эффективности, текучие или дефектные фитинги могут создать серьезные вызовы.

С учетом всего этого операторам нефтегаза нужно тщательно взвешивать плюсы и минусы выбора фитингов. Например, конусно-резьбовые фитинги трудоемки и затратны по времени для монтажников. Если установлены без антивибрационных гаек или неопытным техником, они могут течь гораздо раньше ожидаемого. Современные альтернативы, однако, могут дать преимущества. Среднедавленные механические зажимные фитинги, такие как фитинги серии FK Swagelok®, предлагают более простой и быстрый монтаж для многих критически важных нефтегазовых приложений.

Определенные среднедавленные фитинги можно использовать почти везде, где традиционно специфицируются конусно-резьбовые: химические дозировочные скиды, панели управления скважиной, блоки терминации утилитарных линий, гидравлические силовой системы и др. При установке по инструкции производителя они дают значительные операционные выгоды и эффективность. В этой статье рассмотрим, почему они могут быть привлекательным вариантом для вашего следующего проекта.

Оптимизированная установка

Фитинги серии FK устанавливается быстрее конусно-резьбовых, главным образом потому, что они:

Требуют меньше инструментов.

Конусно-резьбовые фитинги требуют специализированных инструментов и материалов: специальные конусообразующие и резьборежущие инструменты, режущую смазку для снижения трения. Фитинги серии FK устанавливаются обычным гаечным ключом и тисками.

Обеспечивают быструю установку.

И серии FK, и конусно-резьбовые требуют квадратного среза и снятия заусенцев, но далее процесс кардинально отличается. Перед соединением конусно-резьбовые должны быть надлежаще законусованы и нарезаны резьбой с нужными инструментами, избегая заусенцев, вмятин, царапин. После подготовки труб на них надевается кольцо (collar) и гайка-гланд вставляется в корпус фитинга для фиксации.

Фитинги серии FK сокращают время установки в 5 раз, экономя производителям топсайдовых активов тысячи долларов на каждом проекте.

 

В отличие от этого, фитинги серии FK устанавливаются навинчиванием предсобранного картриджа (включает гайку, два кольца и пластиковую втулку) на корпус фитинга. Труба вставляется и маркируется для контроля совмещения, затем один оборот на 360° завершает соединение. После проверки щуповым измерителем зазора для подтверждения плотного контакта фитинг готов к работе.

Это видео демонстрирует побочное сравнение установки компрессионного фитинга и конусно-резьбового.

Рассмотрим реальный пример. Представьте изготовление среднедавленного скид-пакета для топсайдового офшорного нефтегазового приложения. Скид требует труб и фитингов из нержавейки 316, и один обученный монтажник выполняет все 500 соединений скида.

Общее время выполнения 500 соединений скида.

2 000 минут с
фитингами серии FK

10 000 минут с
конусно-резьбовыми

 

Время зависит от диаметра трубы, материала, навыка монтажника. Для примера: FK — 4 минуты на соединение, конусно-резьбовое — 20 минут (в 5 раз дольше). Итого: FK — ~2 000 мин (33,3 часа), конусно-резьбовые — 10 000 мин (166,7 часа). Разница существенна.

При установке конусно-резьбовых фитингов фактор загрязнения также важен. Металлическая стружка от конусообразования и нарезки резьбы, смазка — процесс грязный. Остатки на полу — риск травм, загрязнение стружкой — риск для производительности системы. Замена конусования/нарезки на определенные среднедавленные фитинги снимает эти проблемы, экономя время и деньги.

Долгосрочная производительность и надежность

Конусно-резьбовые фитинги со специальными антивибрационными гайками, кольцами и втулками могут давать улучшенную производительность при установке квалифицированным техником. Однако дополнительные компоненты не всегда специфицируются, и производительность системы может страдать.

Фитинги серии FK практически не требуют переделок благодаря простой установке и ошибкоустойчивой сборке.

 

Благодаря предсобранному картриджу фитинги серии FK не требуют этих дополнительных компонентов. Предсборка делает их менее подверженными ошибкам ручного монтажа и более склонными к сохранению герметичности без повторного обслуживания на протяжении жизни. Конусно-резьбовые могут ослабевать со временем из-за вибраций при транспортировке или эксплуатации. Часто ручное дотягивание восстанавливает герметичность, но затраты на дополнительное ТО быстро накапливаются.

В сравнении, двухколпачковый дизайн создает двойной механический захват трубы, кардинально снижая вероятность ослабления фитингов при вибрации. Оценка: типичная топсайдная установка потребует переделки ~20% конусно-резьбовых соединений при начальной сборке и гидроиспытаниях, тогда как фитинги серии FK практически не требуют переделок благодаря простоте установки и возможности верификации зазора простым щуповым инструментом.

Оба типа фитингов можно разбирать и собирать для ТО, но повторная сборка конусно-резьбовых не всегда повторяема и надежна. С фитингами серии FK пересборка валидирована на множестве циклов.

***

В целом, среднедавленные фитинги серии FK дают значительные выгоды владельцам и изготовителям топсайдовых активов в нефтегазе. Сокращая время монтажа, снижая затраты на сборку и ТО, обеспечивая более надежное и стойкое соединение с ростом времени бесперебойной работы, их применение может сэкономить тысячи долларов на проекте.

Хотите узнать больше о фитингах серии FK? Прочитайте наше белую книгу об оптимизации нефтегазовых активов с правильной технологией фитингов.