チョークバルブ 、スロットルバルブまたはチョークバルブとも呼ばれ、石油およびガス産業およびその他の高圧液システムの重要な制御装置です。そのコア機能は、特に高圧差、固体粒子、またはガス液液多重流量の過酷な労働条件の下で、流体の流れと圧力を正確に制御することです。
1.チョークバルブのコア関数と目的
坑口圧力を制御する：これは最も重要な機能です。石油とガスの井戸生産の初期段階または高圧井戸では、底部の穴の圧力は、下流の処理システムの許容度よりもはるかに高くなっています。チョークバルブは、下流のパイプライン、セパレーター、その他の機器を保護するために調整可能な抵抗（圧力降下）を作成することにより、流体圧力を安全な動作範囲に減らします。
生産を調整します：バルブの開口部（スロットリングエリア）を変更することにより、石油とガスの井戸またはパイプラインの体積流を正確に制御して、生産配分目標またはテスト要件を達成します。
キャビテーション/フラッシュを防ぐ：特定の労働条件（液体蒸発につながる突然の圧力降下など）では、適切に設計されたチョークバルブ（マルチステージスロットリングなど）は、圧力降下率を遅くし、破壊的なキャビテーションとバルブの侵食を削減または排除することができます。
よく制御された安全性：掘削、完成、修理操作において、調整可能なチョークバルブは、吹き飛ばされた予防グループの重要なコンポーネントであり、井戸の殺害操作、井戸のキックまたはパンクの制御に使用され、安全性をうまく制御するための最後の障壁の1つです。
フロー保証：流れを制御すると、水和物の形成、ワックスの堆積、スケーリングなどの問題が遅くなります。
テストとメーター：生産テストまたは流量計量中に安定した背圧と流れ条件を提供します。
2。チョークバルブの主なタイプ
それらの構造と調整方法によれば、それらは主に2つのカテゴリに分かれています。
チョークバルブを修正しました（チョークを修正）
原則：調整不可能なスロットリング要素が内部に取り付けられています（通常、正確な掘削サイズのセラミックまたは炭化物ブッシング-Bean）。
特徴：
シンプルな構造、耐久性と比較的低コスト。
強い侵食抵抗（特にセラミックまたは炭化物のブッシング）。
フロー/圧力制御が固定されています。変更する必要がある場合は、スロットリングブッシングを異なる開口部に置き換えるために、マシンを停止する必要があります。
アプリケーション：主に、長期の安定した流れ/圧力が必要な状況で、または調整可能なチョークバルブのバックアップ/補助スロットリング要素として使用されます。テストプロセスでも一般的に使用されます。
調整可能なチョークバルブ（調整可能 /可変チョーク）
原理：バルブコアとバルブシートの間の開口部（スロットリングエリア）は、流れと圧力の低下を変更するために、外部動作メカニズム（マニュアル、油圧、空気圧、または電気）を介して連続的に調整されます。
コア構造（一般的なタイプ）：
針バルブの種類：円錐形の針バルブ（針）が一致するバルブシート（シート）穴に挿入され、針バルブの軸方向の動きが環状のスロットリング領域を変化させます。きれいな液体に適した高精度。
ケージタイプ/マルチホールタイプ：バルブコア（プランジャータイプまたはスリーブタイプ）は、フローエリアを変更するために特別な穴でケージ（ケージ）を移動します。ケージ上の穴の設計（サイズ、形状、数分布）は、流れの特性を最適化し、ノイズ、キャビテーション、侵食を減らすことができます。最も広く使用されています。
ゲート/ナイフゲートタイプ：ゲートバルブに似ていますが、特別に設計された最先端を使用すると、固体粒子を含むスラリーでカットオフおよびスロットリング機能を提供できます。
特徴：
動作中に流れと圧力を継続的かつ微調整し、迅速に応答できます。
高度な自動化、制御システム（SCADA、DCSなど）に簡単に統合できます。
構造は比較的複雑で、コストは高く、摩耗に対してより敏感です（定期的なメンテナンスが必要です）。
ドライブモード：
マニュアル：ハンドホイールとギアボックスで操作。シンプルで信頼性が高く、低コストで、まれな調整やスタンバイに適しています。
油圧/空気圧：油圧油または圧縮空気を使用してアクチュエータを駆動します。リモートまたは過酷な環境に適した強力な推力、爆発防止を提供します。最も一般的です。
電気：アクチュエータはモーターによって駆動されます。高い制御精度、便利な信号伝達、爆発防止、信頼性を考慮する必要があります。
3.キーデザインの機能と課題
チョークバルブは極端な条件下で機能し、設計は次の課題に対処する必要があります。
侵食抵抗：
主要成分の硬化：バルブコア、バルブシート、およびケージの表面硬化（タングステン炭化物スプレー、ニトリング、星合金の表面など）。
スーパーハード材料の選択：セラミック（アルミナ、炭化シリコン）、タングステン炭化物合金ブッシングまたはコンポーネント。
フローチャネルの最適化：乱流と直接的な衝撃を避けるために、スロットリングエリアを滑らかに滑らかに誘導します。
キャビテーション抵抗：
多段階の圧力削減：分散液の総圧力低下段階（マルチステージスロットリングケージ）の総圧力低下を分散させて、単一点圧が液体蒸気圧の下に低下するのを防ぎます。
キャビテーション抵抗ケージの設計：特別な穴の種類（迷宮タイプなど）は、高圧チャンバー内の泡の崩壊を促進し、金属表面への直接的な影響を減らします。
材料の選択：硬い材料は、キャビテーションの損傷に対してより耐性があります。
シーリング：
金属間シーリング：バルブコアとバルブシートは、信頼できるシーリングと高圧差の下で長寿命を確保するために、硬い合金で作られています。メインシールタイプ。
補助シール：バルブステムパッキング（グラファイト、PTFEなど）は、外部漏れを防ぎます。 API 6Aバルブには、厳密なシーリングレベル（PR2、PR2Fなど）が必要です。
オペレーティングフォースとコントロール：
バランスの取れた設計：バルブ動作に必要なスラスト/トルクを減らします（特に大径の高圧差バルブに）。
アクチュエータの選択：正確で信頼できる位置付けを確保するために、流体力と摩擦を克服するのに十分な推力。
4.典型的なアプリケーションシナリオ
石油とガスの生産：
オイル井戸、ガス井戸、凝縮ガス井戸の坑口スロットリング（井戸の圧力と生産を調整する）。
テストセパレーターの入口圧力制御。
水注入/ガス注入ウェルフロー制御。
人工揚力（ガスリフトなど）システムのガス量制御。
掘削と完成：
BOPコアコンポーネント。
掘削および完成液（泥）循環システムにおける流れ/圧力制御。
フォーメーションテスト中のフローと圧力制御（DST）。
他の産業：
化学プラントおよび発電所の高圧蒸気システム。
鉱山のスラリーパイプライン。
高圧ウォータージェットシステム。
5。選択に関する重要な考慮事項
適切なチョークバルブを選択することは重要であり、次の評価が必要です。
流体特性：油、ガス、水、多相流量、砂含有量、H₂S/CO₂含有量（材料要件）、温度、粘度。
操作パラメーター：
上流の圧力（P1）
ダウンストリーム圧力（P2）
予想される圧力降下（Δp= P1 -P2） - 最も重要なパラメーター
最大/最小フロー（Q）
流体温度
機能要件：圧力、流れ、またはその両方を制御する主な目的ですか？頻繁な調整が必要ですか？自動制御は必要ですか？
サイズと接続方法：パイプラインサイズ（NPS/DN）、圧力レベル（ANSIクラス、PNなど）、フランジ標準（ASME、API、DIN）、またはバット溶接接続。
材料グレード：バルブボディとトリム材料は、圧力、温度、腐食、侵食抵抗の要件を満たす必要があります。バルブコア、バルブシート、ケージ/ブッシング材料（316SS、二重鋼、625合金、タングステンカーバイド、セラミックなど）に焦点を当てます。 NACE MR0175/ISO 15156（サワーサービス）をフォローしてください。
作動モード：マニュアル、油圧、空気圧、電気？どのくらいの推力/トルクが必要ですか？ポジションフィードバックは必要ですか？
標準と仕様：業界標準に従うことが重要です。
API 6A：坑口およびクリスマスツリー機器の仕様 - 上流の石油とガスの最もコア標準、圧力レベル、材料、設計、テスト、ドキュメント要件（PSL、PRレベルなど）をカバーします。
API 14C/ISO 10418：オフショアプラットフォーム安全システム分析、設計、および設置。
API 6D/ISO 14313：パイプラインバルブ仕様。
ASME B16.34：バルブフランジ、スレッド、溶接の終わり。
NACE MR0175/ISO 15156：石油および天然ガス産業 - 石油およびガス生産におけるH₂S含有環境用の材料。
6.操作とメンテナンスのためのキーポイント
手術：
ゆっくりと調整：システムに衝撃を与える可能性のある流れ/圧力の突然の変化を避けてください。
わずかな開口部を避けてください：非常に小さな開口部は侵食とキャビテーションのリスクを高めます。バルブの最小推奨開口部を理解してください。
監視パラメーター：上流および下流の圧力、温度、流れの変化、異常なノイズ/振動に細心の注意を払ってください。
メンテナンス：
定期的な検査：
外部漏れ（STEMパッキング、フランジ接続）。
アクチュエータがスムーズに動作するかどうか。
圧力計と位置インジケーターが正常かどうか。
予防保守：
製造元の推奨サイクルに従って、バルブコア、バルブシート、ケージ/ブッシング、その他の着用部品を検査/交換します。
可動部品を潤滑します。
バルブステムパッキングを検査/交換します。
スペアパーツ：キーを着用する部品を予約します（特に固定チョークバルブ用の予備の手バルブ）。
