A kifúvásgátló (BOP) úgy működik, hogy a kút furatát hidraulikus meghajtású hengerekkel vagy felfújható gyűrű alakú gumielemmel tömíti, amikor a formáció nyomása – az olaj, gáz vagy sóoldat hirtelen beáramlása, az úgynevezett "rúgás" - elkezdi túllépni a fúrófolyadék nyomását, megszakítva az ellenőrizetlen áramlást, mielőtt az elérné a felszínt, és katasztrofális kitörést idézne elő. A szárazföldi fúrótornyokon vagy a tengerfenéken a tengerfenéken telepített BOP-köteg általában több nyomótömlőt és legalább egy gyűrűs gátat kombinál, redundáns sorompót képezve, amely 5000 psi-től 5000 psi üzemi nyomásnak ellenáll a sekély szárazföldi kutaknál és 15,00-os magas hőmérsékletű mélyvízi kutaknál. (HPHT) kutak, a bop-products.com által dokumentált iparági specifikációk szerint.
Mi az a kifújásgátló és miért kritikus?
A kifújásgátló egy nagy, speciális szelepegység, amelyet az olaj- és gázfúrási műveletek során a kútfejre szerelnek fel, és amelynek egyetlen célja, hogy megakadályozza a kőolaj vagy földgáz ellenőrizetlen kibocsátását a kútból – ezt az eseményt lefújásnak nevezik –, amely munkásokat ölhet meg, berendezéseket tönkretehet, és katasztrofális környezeti károkat okozhat. A ScienceDirect kifúvás-megelőzésről szóló mérnöki áttekintése szerint a teljes kifújásgátló rendszer funkciója a fúrási, kioldási és burkolási műveletek során a rúgófolyadékok (a fúrólyukba belépő képződési folyadékok) mozgásának szabályozása.
A rendszernek képesnek kell lennie négy különböző műveletre: a kút elzárása a felszínen; biztonságosan távolítsa el a rúgásfolyadékokat a fúrólyukból; az eredeti fúrófolyadék cseréje nagyobb sűrűségű folyadékra, hogy megakadályozzuk a további képződményfolyadék behatolását; és a cső be- és kimozgatása a lyukból, miközben a nyomást visszatartják, ezt az eljárást lehúzási műveleteknek nevezik. Ez a négy követelmény megmagyarázza, hogy a BOP miért nem egyetlen szelep, hanem több, összehangolt sorrendben működő eszköz összetett halma.
Kifúvás akkor fordulhat elő, ha a fúrás túl gyorsan hatol be egy képződménybe, ha a tartály nyomását alábecsülik, vagy ha a fúrófolyadék – az úgynevezett iszap – súlya nem elegendő a fúrólyuk nyomásának kiegyenlítéséhez. Működő BOP nélkül a nyomás alatti szénhidrogének ellenőrizetlenül feljuthatnak a fúrólyukba, és gyakran a felszínen meggyulladnak pusztító következményekkel, ahogyan a világ tanúja volt 2010. április 20-án, amikor a Mexikói-öbölben található Deepwater Horizon fúrótorony szenvedte el az Egyesült Államok legnagyobb, több mint 39 millió hordós tengeri olajszennyezését az Egyesült Államokban. Az Egyesült Államok Kémiai Biztonsági Tanácsa (CSB) vizsgálati eredményei szerint 87 nap.
A kifújásgátló rendszer kulcsfontosságú elemei
A komplett kifújásgátló rendszer magából a BOP-kötegből, az azt tápláló hidraulikus akkumulátorból, a kútfolyadékok keringetésére szolgáló záró- és fojtóvezetékekből, valamint egy több helyről működtethető vezérlőrendszerből áll, beleértve a fúrótorony padlóját és a távoli Koomey-egységet. A ScienceDirect szerint az alapvető komponensek közé tartozik a BOP stack (gyűrűs záróelem, nyomószárak, orsók és belső gátlók), a burkolatfej, az áramlási és fojtó vezetékek és szerelvények, a záróvezetékek és csatlakozások, az elválasztók és az akkumulátorok.
- BOP Stack: A kútfejre csavarozott gyűrűs és hengeres ütközőkből álló összeszerelt oszlop, amelyet meghatározott üzemi nyomások kezelésére terveztek. Egy tipikus felületi halom 3–5 láb magas; egy tenger alatti mélyvízi verem 18-25 láb magas és több százezer fontot nyomhat.
- Hidraulikus akkumulátor: A fő vezérlőegység, amely szivattyúkat, hidraulikus tartályt, vezérlőelosztót, vezérlőszelepeket és sűrített gázpalackokat tartalmaz. A Keystone Energy Tools szerint egy akkumulátor gyakran elegendő tárolt energiát tartalmaz az összes BOP-egység bezárásához és a biztonsági mentési funkciók futtatásához, még akkor is, ha más rendszerek meghibásodnak, ezért közvetlenül a BOP-veremre vagy annak közelében van felszerelve.
- Kill Line: Nagynyomású cső, amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy nehéz fúrófolyadékot (elpusztító iszapot) pumpáljanak a zárt BOP alatti kútba, növelve a fúrási nyomást a képződmény leküzdése és a kút megsemmisítése érdekében.
- Fojtóvezeték és fojtó elosztó: Állítható szelepekből és nyomásérzékelőkből álló rendszer, amely lehetővé teszi a kútfolyadékok szabályozott kibocsátását és a fúrólyuk nyomásának szabályozását a BOP zárása után, lehetővé téve a mérnökök számára a kirúgás biztonságos keringését.
- Vezérlődobok (tenger alatti): A tenger alatti BOP-ok esetében a redundáns elektronikus és hidraulikus vezérlőegységek köldökkábeleken keresztül kapnak parancsokat a felszínről, és önállóan aktiválhatják a BOP-funkciókat, biztosítva a biztonsági mentést arra az esetre, ha az egyik pod meghibásodik.
- Deadman / AMF rendszer: Egy automatikus üzemmód funkció, amely autonóm módon aktiválja a vaknyíró hengert, ha egyidejűleg megszakad a tenger alatti BOP felé irányuló kommunikáció és hidraulikus teljesítmény, végső hibabiztosságnak szánva.
Hogyan működik a két fő BOP-típus
A kifújásgátlók két kategóriája a legelterjedtebb az iparban – a gyűrűs BOP és a nyomószár BOP –, és egy BOP-köteg szinte mindig mindkét típust együtt használja, felül a gyűrűs üléssel, alatta pedig több nyomószárral. A Wikipédia lefújásgátlókról szóló technikai áttekintése szerint a BOP-veremek gyakran mindkét típust használják, jellemzően legalább egy gyűrűs BOP-kal több ram BOP felett.
Gyűrűs kifújásgátló
A gyűrű alakú BOP tömíti a fúrószál körüli teret hidraulikus nyomással, hogy egy vastag, fánk alakú gumielemet, úgynevezett tömítőegységet befelé préseljen, amíg az szorosan megragadja a furat bármely részét – fúrócső, burkolat, kelly vagy akár egy szabálytalan szerszámcsatlakozás –, nyomásálló tömítést képezve anélkül, hogy előre tudnia kellene a pontos átmérőt. A Wikipédia szerint a gyűrű alakú kifújásgátló az ék elvét használja a fúrólyukba való bezáráshoz, a megerősített gumitömítéssel ellátott gyűrű alakú gátló pedig a furatban lévő fúrószál bármely része körül a gyűrű alakú teret alaktól és mérettől függetlenül lezárja.
A gyűrűs BOP-ok még egy teljesen nyitott lyukat is lezárhatnak cső nélkül, és elég rugalmasak ahhoz, hogy lehetővé tegyék a fúrócső elforgatását vagy lassú függőleges mozgatását a zárt tömítésen keresztül – ez kritikus képesség a csupaszítási műveletek során, amikor a kutat nyomás alatt kell kezelni. A gyűrűs védőelem jellemzően az első védelmi vonal egy lefújás esetén, mert gyorsan aktiválódik és alkalmazkodik ahhoz, ami abban a pillanatban a lyukban van. A gyűrűs BOP-ok azonban általában nem olyan hatékonyak, mint a nyomószárak megakadályozói a nyitott lyukak hosszú távú nyomászárásának fenntartásában, amint azt a Wikipédia műszaki dokumentációja is megjegyzi.
Ram Blowout Preventer
A nyomószár BOP úgy záródik, hogy két egymással szemben lévő acélhengert hidraulikusan egymáshoz hajt a fúrólyuk ellentétes oldalairól, és ezeknek a nyomóhengereknek a speciális kialakítása határozza meg, hogy az eszköz megfogja-e a csövet, lezárja-e a nyitott lyukat, vagy teljesen átvágja-e a fúrószálat. Az SVES Oilfield Supply szerint a nyomószár BOP működési mechanizmusa magában foglalja a hidraulikus nyomás felhasználását egy dugattyú meghajtására, ezáltal nyitja vagy zárja a nyomószárakat a kútfej lezárása érdekében.
A nyomószár BOP-ok jellemzően két egymással ellentétes elrendezésű nyomószárat tartalmaznak, amelyek egymáshoz képest el vannak tolva a szorításhoz, tömítéshez vagy vágáshoz, amint azt a BOP köteg-szerelvényekre vonatkozó US szabadalmi dokumentáció leírja. A zárás után egy reteszelőtengely-mechanizmus kapcsolható be a munkahengerek mechanikusan zárva tartásához, így a tömítés akkor is megmarad, ha a hidraulikus nyomás elveszik – ez elengedhetetlen tartalék funkció a hosszabb kútszabályozási műveletekhez.
A kosmegelõzõ négy típusa: mindenki mit csinál
A nyomószár-gátlók nem cserélhetők fel: a négy különálló nyomógomb mindegyike egy adott kútvezérlési forgatókönyvet céloz meg, és egy teljesen felszerelt BOP-verem általában legalább három különböző nyomógombot tartalmaz, hogy minden lehetséges vészhelyzetet lefedjen.
| Ram típusú | Más néven | Hogyan tömít | Használatkor | Korlátozás |
| Pipe Ram | Félig lezárt kos | A gumi felületű hengerek egy adott cső külső átmérője körül záródnak, tömítve a csövön kívüli gyűrű alakú teret | Ha ismert méretű fúrócső vagy cső van a furatban | Méretspecifikus; nem tud lezárni más átmérőjű vagy nyitott lyuk körül |
| Változó furatú kos | VBR vagy több méretű ram | A rugalmas gumielem alkalmazkodik egy sor csőátmérőjű tömítéshez egyetlen egységben | Ha több csőméret is használható; csökkenti a koscsere szükségességét | A névleges nyomás alacsonyabb lehet, mint a rögzített méretű csőhengereknél |
| Vak Ram | Teljesen lezárt ram | A lapos felületű kosok teljesen bezárják a nyitott kútfúrást, ha nincs cső | Ha a furat nyitva van (nincs fúrósor), például kioldáskor vagy korai burkolatkor | Csőre nem zárható; a cső lezárása károsítja a nyomószárakat és nem tömít |
| Blind Shear Ram | Nyíróhenger vagy BSR | Az edzett acél pengék ollószerűen vágják át a fúrószálat, majd zárják le az alatta lévő nyitott furatot | Utolsó mentő vészhelyzet; egyszerre leválasztja és lezárja, ha az összes többi lehetőség meghiúsult | Elpusztítja a fúrószálat; meghibásodhat, ha a cső elcsavarodik a BOP furatán belül |
1. táblázat: Az olaj- és gázkutak szabályozásában használt négy kosár-gátló típus, a tömítési mechanizmusuk, az aktiválási forgatókönyvük és a működési korlátozásuk összehasonlítása. Források: SVES Oilfield Supply, Wikipedia, ScienceDirect, CSB Deepwater Horizon Investigation Report.
Hogyan van elrendezve a BOP Stack
A BOP köteg a legrugalmasabb, leggyorsabban ható eszközzel van elrendezve a tetején – a gyűrű alakú gátlóval –, és alatta az egyre erősebb nyomóhengerekkel, így a kezelők reakciójukat a gyors részleges tömítéstől a fúrószál teljes mechanikus elszakításáig fokozhatják. A tenger alatti BOP-kötegekre vonatkozó amerikai szabadalmi dokumentáció szerint általában a tározóhoz közelebb elhelyezett kifúvásgátlókat biztosítanak a fúrócsövek körülzárására és tömítésére, míg a lerakódástól távolabbiakat a fúrószál elvágására és a kút hermetikus lezárására.
A felülről lefelé haladó reprezentatív felületű BOP-halom jellemzően a következőket tartalmazza: egy vagy két gyűrű alakú védőelem a tetején; egy változtatható furatú vagy csőhenger-gátló; egy vak kos gátló; és egy vaknyírás-gátló alul, a kútfejhez legközelebb. Egy fúró orsó – egy karimás távtartó, amely a BOP szerelvényt a ház fejéhez köti – biztosítja a csatlakozási pontokat a záróvezetékekhez és a fojtóvezetékekhez. A BOP veremtervek akár 15 000 psi üzemi nyomás kezelésére is konfigurálhatók a ScienceDirect szerint, és minden konfiguráció tartalmaz egy API-megjelölési kódot, amely leírja a verem elrendezését.
Felszíni és tenger alatti kifújásgátlók: Főbb különbségek
A felszíni és a tenger alatti kifújásgátlók alapvető mechanikája azonos, de a tenger alatti BOP-knak meg kell küzdeniük a szélsőséges vízmélységgel, a távműködtetéssel, a karbantartáshoz való korlátozott hozzáféréssel és a több redundáns vezérlőrendszer szükségességével, amelyekre a felszíni BOP-oknak nincs szükségük.
| Funkció | Felszíni / Land BOP | Tenger alatti / mélyvízi BOP |
| Helyszín | A felszínen, a föld felett vagy a fedélzeten | A tengerfenéken, akár 12 000 láb mélységben a felszín alatt |
| Nyomás minősítés | 3000 – 10000 psi tipikus | 10 000 – 15 000 psi szabvány |
| Irányító rendszer | Közvetlen hidraulika a felületi akkumulátorról | Redundáns elektro-hidraulikus multiplex (MUX) podok plusz vészhelyzeti hibabiztos |
| Csatlakozás szerelékhez | Közvetlenül, merev kútfej csatlakozásokon keresztül | A tengerfenéktől a fúrótoronyig terjedő fúró felszállón keresztül |
| Karbantartási hozzáférés | Közvetlenül elérhető a személyzet számára | ROV (távirányítós jármű) szükséges |
| Súly | Több ezer font | Akár 450 000 lb vagy több mélytengeri rakatok esetén |
| Vészlekapcsolás | Általában nem alkalmazható | A Lower Marine Riser Package (LMRP) lehetővé teszi a szerelék leválasztását és elindulását, miközben a BOP a kútfejen marad |
2. táblázat: A felszíni/szárazföldi kifújásgátlók és a tenger alatti/mélyvízi kifújásgátlók összehasonlítása a hely, a nyomásbesorolás, a vezérlőrendszer, a karbantartási hozzáférés és a vészlekapcsolási képesség szerint. Források: Wikipédia, Keystone Energy Tools, bop-products.com.
Lépésről lépésre: Mi történik, ha rúgást észlelnek
Amikor egy rúgást észlel, a legénység egy jól vezérlő választ hajt végre, amely egy meghatározott sorozaton keresztül halad – észlelés, bezárás, keringés és megölés –, a BOP pedig biztosítja a fizikai akadályt, amely lehetővé teszi mindezen lépéseket.
- Rúgásérzékelés: A fúrócsapatok figyelik a gödör térfogatát (az iszaptartályokban lévő folyadék mennyiségét), a szivattyú nyomását és az áramlási sebességet a rendellenességek keresésére. A gödörgyarapodás – a vártnál több folyadék tér vissza – a klasszikus kirúgás-mutató. A Rein Wellhead Equipment műszaki dokumentációja szerint a fúrást végzőknek biztosítaniuk kell és le kell zárniuk a kutat az ölési műveletekhez, amint rúgást észlelnek.
- Bezárás: A fúró aktiválja a BOP-t a fúrótorony padlóján vagy a Koomey akkumulátoregységen található vezérlőpaneleken keresztül. A gyűrűs védőelemet általában először zárják le, mivel a lyukban bármit körül tud tömíteni. A megfelelő BOP lezárása megakadályozza a folyadékok kiáramlását a fúrólyukból.
- Nyomásolvasás és értékelés: Amikor a kút be van zárva, a mérnökök leolvassák a fúrócső zárási nyomását és a zárási burkolat nyomását, hogy kiszámítsák a képződmény túlsúlyához szükséges ölőiszap sűrűségét.
- A kirúgás körözése: A fojtóelosztó segítségével a mérnökök szabályozott nyomáson keringetik a fúrófolyadékot a kútban, lehetővé téve a lökhárító folyadék biztonságos fel- és kiáramlását a fojtóvezetéken keresztül, miközben a nehezebb iszapot leszivattyúzzák a fúrószálon.
- A kút megölése: Miután eltávolították a rúgófolyadékot, és a fúrólyukat megtöltik megfelelően súlyozott ölőiszappal, az iszaposzlop hidrosztatikus nyomása meghaladja a formációs nyomást, és a kút hatékonyan elpusztul. Ezután a BOP kinyitható, és a fúrás folytatható.
- Vésznyírás (utolsó lehetőség): Ha a rúgás túllépi a kikeringtetés képességét – vagy ha a szereléket vészhelyzetben le kell kapcsolni –, a vaknyíró henger aktiválódik, hogy elvágja a fúrószálat és teljesen lezárja a fúrófuratot.
Deepwater Horizon: Amit a BOP-kudarc feltárt
A Deepwater Horizon 2010. április 20-i katasztrófája továbbra is a végleges esettanulmány arra vonatkozóan, hogy mi történik, ha egy BOP utolsó védelmi vonala meghibásodik, és az Egyesült Államok Vegyibiztonsági Tanácsának (CSB) vizsgálati eredményei közvetlenül alakították a nemzetközi BOP tervezési és tesztelési szabványokat a következő években.
A CSB vizsgálati jelentése négy egymást követő gáthibát azonosított, amelyek a lefújáshoz vezettek: a cement nem zárta le a szénhidrogén-képződményeket; a negatív nyomáspróbát tévesen értelmezték, mint ami azt jelzi, hogy a kút le volt zárva, miközben nem; a legénység nem észlelte, hogy a kút folyik, amíg a gáz és az olaj majdnem el nem érte a felszínt; és végül a kifújásgátló nem állította meg az áramlást és nem zárta le a kutat elég hosszú ideig ahhoz, hogy a korrekciós intézkedéseket meg lehessen tenni.
A BOP kritikus meghibásodási pontja a vaknyíró henger volt – az utolsó eszköz, amelyet a fúrócső átvágására és a kút lezárására terveztek. A CSB és a WorkBoat vizsgálati elemzése szerint a fúrócső meghajlott a nagy nyomáskülönbség miatt, amely akkor keletkezett, amikor a kezelők lezárták a csőhengereket, így a cső a BOP furatán belül és a vaknyíró munkahenger effektív nyírási hatókörén kívül helyezkedett el. A CSB jelentés több hibás huzalozást is azonosított a vezérlődobokban: az egyik mágnestekercs hibásan volt bekötve, így két csatorna állt egymással szemben, ami minden egyéb meghibásodástól függetlenül megakadályozta volna a mágnesszelep működtetését. Az akkumulátor leromlása a Deadman rendszerben további meghibásodást eredményezett.
A szélesebb körű vizsgálat az Academia.edu oldalon közzétett tudományos elemzésben összefoglalva a BOP kudarcát a nem megfelelő tervezési és tesztelési szabványoknak tulajdonította, különösen az API 16D specifikációban, amely a BOP-veremek vezérlőrendszereit szabályozza. A katasztrófa közvetlenül felgyorsította az API-szabványok felülvizsgálatát, és az Egyesült Államok Biztonsági és Környezetvédelmi Végrehajtási Hivatalának (BSEE) új előírásait követelte meg, amelyek szigorúbb tesztelést és karbantartást írnak elő a BOP berendezések offshore fúrótornyokon.
BOP tesztelési, karbantartási és szabályozási követelmények
A BOP-okon rendszeresen, API szabványok és nemzeti szabályozó ügynökségek által meghatározott időközönként és próbanyomások mellett kötelező nyomásvizsgálatot és működésvizsgálatot kell végezni, mert a valós körülmények között soha nem tesztelt BOP csak a biztonság látszatát kelti. A Wikipédia mérnöki áttekintése szerint a szabályok általában megkövetelik, hogy a gyűrű alakú záróelem képes legyen teljesen lezárni egy kútfúrást.
- Funkció tesztelés: Minden BOP alkatrészt ki kell nyitni és be kell zárni a megfelelő mechanikai működés megerősítése érdekében, jellemzően 7-14 naponta az aktív fúrási műveletek során.
- Nyomásvizsgálat: A tömítés sértetlenségének ellenőrzése érdekében a BOP köteget a névleges üzemi nyomásra nyomáspróbával kell végezni, jellemzően minden új BOP beszerelésekor, majd ezt követően meghatározott időközönként – az egyesült államokbeli offshore műveleteknél, a BSEE szabályozása szerint a Deepwater Horizon után 21 naponként.
- Akkumulátor tesztelése: A hidraulikus akkumulátort ellenőrizni kell, hogy elegendő előtöltött nyomással rendelkezik-e ahhoz, hogy minden BOP-funkciót a szivattyú segítsége nélkül lezárjon, megbizonyosodva arról, hogy a hibamentes energiatartalék sértetlen.
- Ellenőrző pod tesztelése (tenger alatt): Mind a primer, mind a másodlagos vezérlőegységet a tenger alatti BOP-okon egymástól függetlenül kell tesztelni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az egyik pod elvesztése nem veszélyezteti a rendszer azon képességét, hogy bármely funkciót bezárjon.
- A nyíróhenger képességének ellenőrzése: Miután a Deepwater Horizon vizsgálat megállapította, hogy a központon kívüli csövek megakadályozták a nyírást, a szabályozási útmutatás most előírja, hogy a nyíróhenger-konstrukciókat teszteljék az egyes kútprogramokban használt csőminőségek és csatlakozási konfigurációk alapján.
Gyakran ismételt kérdések a kifújásgátlókkal kapcsolatban
K: Mi a különbség a rúgás és a lefújás között?
A rúgás a formáció folyadékának – olaj, gáz, víz vagy bármilyen kombináció – beáramlása a fúrólyukba, ami azért következik be, mert a fúrólyuk nyomása pillanatnyilag a formáció nyomása alá süllyedt. A rúgás kezelhető esemény, ha korán észlelik, és a BOP-t azonnal bezárják, hogy bezárják a kútba. A kifújás egy ellenőrizetlen rúgás következménye: a formáció folyadékai minden hatékony gát nélkül tovább áramlanak a felszínre, gyakran robbanásveszélyes és környezeti katasztrofális következményekkel. A BOP teljes célja, hogy minden rúgást irányított, kezelhető eseménnyé alakítson, mielőtt lefújássá válna.
K: Használható-e kifújásgátló, miközben a fúrósor forog?
Igen, a gyűrűs BOP esetében. A Wikipédia műszaki áttekintése szerint a gyűrű alakú kifújásgátlók hatékonyan tartják fenn a tömítést a fúrócső körül még akkor is, amikor az forog fúrás közben. A gyűrűs záróelemben lévő gumi tömítőelem elég erősen meg tudja fogni a csövet ahhoz, hogy nyomást tartson fenn, miközben lehetővé teszi a lassú forgást vagy a szabályozott axiális mozgást, ami a csupaszítási műveletek alapja. Ezzel szemben a nyomószár-gátlókat álló cső megfogására tervezték, és nem használhatók dinamikus forgásra vagy jelentős csőmozgásra.
K: Milyen nagy és nehéz egy tipikus tenger alatti BOP-halom?
Egy tipikus tenger alatti mélytengeri BOP-halom, beleértve a Lower Marine Riser Package (LMRP) csomagot is, 18–25 láb magas lehet, és súlya meghaladja a 400 000–450 000 fontot (körülbelül 200 metrikus tonnát). A köteg furatátmérője – a belső nyílás, amelyen a fúrósor áthalad – jellemzően 18,75 hüvelyk mélytengeri műveleteknél. Ezek a méretek tükrözik azokat a szélsőséges erőket, amelyekkel a BOP-nak ellenállnia kell 10 000 és 15 000 psi névleges nyomás mellett, 10 000 láb feletti vízmélységben.
K: Mi az a fúró felszálló, és hogyan csatlakozik a BOP-hoz?
A fúró felszállócsonk egy nagy átmérőjű csősor, amely a tengerfenéken lévő tenger alatti BOP-ot a felszínen lévő fúróberendezéssel köti össze, folyamatos zárt útvonalat biztosítva a fúrófüzérnek, a fúrófolyadék-visszaáramlásnak, valamint az elzáró- és fojtóvezetékeknek. A Wikipédia szerint a felszállócső hatékonyan kiterjeszti a kútfuratot a fúrótoronyig. A felszállócső alsó végén a BOP-köteg LMRP részéhez csatlakozik egy hidraulikus csatlakozón keresztül, és a felszállócső gyorsan kioldható, hogy a szerelék vészhelyzetben elmozdulhasson, miközben a BOP a helyén marad és az alatta lévő kútfejen le van zárva.
K: Miért nem sikerült a Deepwater Horizon nyíróhengerének lezárnia a kutat?
Az Egyesült Államok Kémiai Biztonsági Tanácsának a WorkBoat által közölt vizsgálati eredményei szerint a Deepwater Horizon vaknyíróhengere elsősorban azért hibásodott meg, mert a fúrócső meghajlott a szélsőséges belső nyomáskülönbség hatására, amely akkor keletkezett, amikor a csőhengereket a vészhelyzetben korábban lezárták. Ez a „hatékony összenyomás” elhajlította a fúrócsövet a BOP furatán belül, és kívülre helyezte a nyíróhenger pengéinek tényleges vágási hatókörén. A nyomozók által azonosított további hozzájáruló tényezők között szerepelt az egyik vezérlőpult elektromos hibás bekötése, a leromlott akkumulátorok a vészjelző rendszerben, valamint az iparág általános hiánya arról, hogy a középponttól eltérő cső megakadályozhatja a nyíróhenger működését – ez a tervezési forgatókönyv, amelyet hivatalosan soha nem teszteltek a katasztrófa előtt.
K: Vannak-e alternatívák a hagyományos fizetésimérleg-ellenőrzéshez?
A menedzselt nyomású fúrórendszerek (MPD) olyan kiegészítő megközelítést képviselnek, amely folyamatosan, pontosan szabályozott fúrási nyomást tart fenn a fúrási folyamat során, hogy minimalizálja azokat a körülményeket, amelyek elsősorban rúgásokat okoznak, csökkentve a reaktív BOP beavatkozástól való függést. Egyes kísérleti tervek forgó vezérlőeszközöket (RCD-ket) tartalmaznak, amelyek a felületen egy forgó fúrósor köré tömítenek, lehetővé téve az alacsony nyomású vezérelt fúrást. Jelenleg azonban egyetlen kereskedelmileg telepített rendszer sem helyettesíti a BOP-t, mint a vészhelyzeti kútvezérlés elsődleges mechanikai akadályát; Az MPD és az RCD-k inkább kiegészítik, mint helyettesítik a BOP technológiát.
Összegzés
A kifújásgátló úgy működik, hogy egy sor mechanikusan redundáns hidraulikus akadályt – felül gyűrűs gátakat, alul csőhengereket és vaknyíró hengereket – közvetlenül a kútfej fölé helyez, készen áll arra, hogy azonnali tömítést biztosítson akár 15 000 psi nyomással szemben, amikor egy rúgás kifújással fenyeget. A gyűrűs BOP gyors, rugalmas első vonalbeli tömítést biztosít bármilyen csőgeometria körül; A csőhengerek egy adott fúrószál-átmérő körül markolnak és tömítenek; a vaknyíró henger pedig az iparág utolsó eszközeként működik, egyetlen hidraulikus löket alatt elvágja a fúrószálat és lezárja a nyitott furatot.
A Deepwater Horizon katasztrófa végzetes következményekkel igazolta, hogy a BOP hatékonysága nemcsak a helyes mechanikai tervezésen múlik, hanem a megfelelő vezetékezésen, a karbantartott akkumulátorokon, a reális forgatókönyvek rendszeres tesztelésén, beleértve a központon kívüli csövet, valamint a rendszert időben aktiváló eljárási jól-ellenőrzési lépések szigorú alkalmazásán. A BOP tervezésének folyamatos fejlődése – ideértve a továbbfejlesztett nyíróhenger-tesztelési protokollokat, az elektrohidraulikus multiplex vezérlés redundanciáját és a halált okozó hibabiztos rendszereket – azt az iparágat tükrözi, amely továbbra is felszívja ennek az eseménynek a tanulságait, és olyan kutak keresésére törekszik, amelyek életciklusuk minden szakaszában valóban ellenőrizhetők.


+86-0515-88429333




