石油圈
在油氣行業，壓力控制絕對是至關重要的任務。
來自 | OIL & GAS TECHNOLOGY
編譯 | 二丫
海上油氣是在壓力高達30,000磅/平方英寸的情況下從海底抽取出來的。高壓力必然帶來高風險；如果壓力未得到精確控制，基礎設施可能會遭到損壞，從而產生昂貴的維修費用，并導致設備停機，不可避免地侵蝕操作員的底線。
有鑒于此，一旦發現可以可靠控制壓力的方法時，油氣行業往往會一直采用這種方法。目前，截止閥是該行業控制壓力最受歡迎的方法之一。它通過閥桿的線性運動來工作，控制各種流體的流動。閥桿附著在栓塞上，當處于停止位置時，栓塞會密閉，并完全關閉流動。
這是可靠的調節壓力的方法，但并不是完美無缺的。比如，截止閥的配置十分復雜，配有數個可動零件，那么很自然地就會出現這樣一種情況，即可動零件越多，出錯的幾率就更高。這些可動零件的流動路徑以及與之相配的無數死角均十分復雜，可以引發各種問題，因為死角經常會扮演錯誤事件儲存器的角色，從而容易導致功能失靈。
在嚴峻的運營環境下，要努力才能提高利潤的行業中，成本可以成為一個考量因素；而雙阻斷雙泄放閥門經常需要與截止閥一并安裝，從而導致高昂的使用費用。
然而，也許到目前為止，這些閥門是油氣行業必須使用的最佳部件。作為牛津大學分拆出來的一個業務部門，Oxford Flow公司創造了一種全新的壓力調節方法。
作為由Oxford Sciences Innovation（牛津大學旗下由谷歌支持的斥資7.5億英鎊創建的公司）這家創業基金公司資助的首家公司，Oxford Flow公司率先推出了新型卸壓閥。這種閥門使用活塞來調節氣體和液體的流動，而非傳統的隔板。
這種卸壓閥是一位牛津大學教授在研究飛機噴射渦輪內部的傳熱過程中發現的，很快就獲得了專利，并實現了商業化，而制造這種閥門所使用的具有高度創新意義的技術也很快吸引了公用事業公司的關注，并已經在一些歐洲公司內運用，這些公司包括Veolia、Anglian、Aqualia。阿聯酋沙迦水電部也很快采用了這項技術。由于這項技術可以應用在幾乎所有的需要嚴格控制氣體或液體流量的行業，Oxford Flow公司目前已將注意力投向了油氣行業。
“在很多行業，壓力調節對運營效率至關重要，但是目前市場上的所有壓力調節器的效率都被某種內在設計缺陷所抵消。隨著時間的推移，這種缺陷會讓設備性能大打折扣，”Oxford Flow公司的業務開發主管Christopher Leonard說道?！氨热?，運用隔板的閥門可以實現自致動，但是由于隔板使用了為數不多的彈性體，使閥門發揮作用的關鍵元素—彈性—最終變成了讓其失靈的罪魁禍首。彈性體易于讓閥門發生脆變、侵蝕、疲勞以及最終的損壞?！?/span>
最大效率
Christopher Leonard說道，Oxford Flow公司創造的是一種能夠最大化效率且較為完善的閥門，在創造這種閥門的過程中，該公司又運用了一種活塞。他繼續說道：“我們在設計中運用了一個平衡的傳感活塞。這種活塞一面要承受下游管線的壓力，另一面要與由導閥調節器控制的壓力腔保持平衡。裝有套筒的活塞式致動器通過在優化的進料孔配置上運行，在整個運行范圍內實現了精確而穩定的控制。在運行過程中，活塞向內移動，并在下游管線的壓力超過導閥調節器所設定的壓力腔的壓力的時候，可以減少壓力腔的大小?！?/span>
“活塞式致動器在運動中會逐漸覆蓋進料孔，從而減少流動率，來使下游壓力保持穩定。隨著需求的提高，下游壓力開始低于導閥所設定的壓力，接著就會出現逆運行；但隨著導閥向其增添進料，壓力腔就會擴大，逐漸打開進料孔，從而增加壓力，使下游壓力保持穩定?！?/span>
這么做的結果就是一個設計精美的解決方案的誕生，這個解決方案始終堅持簡單的設計。該公司還針對油氣行業制作了兩個具體模型，一個是IM系列的針對天然氣及其他腐蝕性或非腐蝕性氣體的、使用導閥的晶圓型調節器，另一個是IHF系列的針對高壓氣體應用并使用導閥的調節器。
對標測試
這些設備與市面上的其他調節器進行了對標測試，Leonard解釋道，結果是沒有一個調節器的表現能超過這些設備?！拔覀円呀浐褪忻嫔系念I先的競爭對手進行了廣泛的測試，我們相信，我們開發的設備在效率、有效期、可靠調節壓力方面都勝過市面上的其他設備，”他說道，“簡單的設計還帶來了其他附帶的好處，比如減少獵振、最大程度的減少湍流效應和壓強水頭差降，以及降低噪音?！?/span>
設備還具備一些其認為能夠讓油氣行業受益的特性?！坝捎谥挥幸粋€可動零件，該設備能夠很好得處理有臟污和受侵蝕的物質（這些物質是油氣行業的一部分），而避免陷入其中，”他補充道，“相似的，設計的簡單化意味著功能失靈的風險大大降低。這也說明，這些設備的服務年限非常長—最長可達15年，而其所需的維護和替換則大大減少。此外，由于這些設備尺寸小、質量輕，當這些設備需要替換的時候，整個流程將變得非常簡單，只需要很少的人員來安裝和維護?！?/span>
而且這種類型的閥門不需要替換整個基礎設施：“我們開發了一項技術，這項技術使我們的設備能夠輕松改裝進現有的管線之中，而且還可以和業內現有的濾網和過濾器兼容，”他說道?！氨热?，IMS系列的晶圓型調節器和IHF系列的調節器都可以安裝在PN和ANSI法蘭上。最后，閥門也變得又小又輕，這意味著只需要較少的人員來安裝，且過程中耗費的時間和人力也大大減少，這一點在時間緊、任務重的情況下尤為重要，而這種情況則是油氣行業的常態?！?/span>
Leonard表示，Oxford Flow公司創造的是一種閥門，這種閥門很可能會給油氣行業帶來變革性的發展?！坝蜌鈽I務面臨極為嚴峻的條件，利潤率很低，”他總結道?！爱斍暗男袠I不允許失敗，因此任何能夠最大程度地提高效率并確保不間斷的、高效的運營技術不僅可能對個別企業帶來正面影響，也可能對整個行業帶來正面的影響?！?/span>
“這就是我們所創造的。我們相信，無論是從績效還是從底線而言，在油氣行業部署這項技術都會產生巨大的影響?！?/span>
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