Como selecionar corretamente o material e a classificação de pressão das válvulas gaveta API 6A com base nas condições do seu campo petrolífero?

Válvulas gaveta API 6A são componentes críticos em montagens de cabeças de poços de campos petrolíferos e árvores de Natal. Selecionar corretamente o material e a classificação de pressão é essencial para segurança, confiabilidade e conformidade com os padrões da indústria.

Etapa 1: Determine a classificação de pressão necessária

A classificação de pressão da válvula deve ser igual ou superior à Pressão Operacional Máxima Antecipada (MAOP) do poço.

Colete dados: Determine a pressão potencial mais alta na cabeça do poço (pressão de fechamento, pressão de fluxo e quaisquer possíveis picos de pressão).
Selecione a classificação API 6A: A classificação de pressão é definida pelo Nível de especificação de produto API 6A (PSeu) e a classe de pressão nominal associada. As classes de pressão da válvula API 6A normalmente variam de 2.000 psi a 20.000 psi .

Pressão Nominal (psi)	Classe de pressão API 6A
2.000	2 milhões
3.000	3M
5.000	5 milhões
10.000	10 milhões
15.000	15 milhões
20.000	20 milhões

Margem de segurança: É prática comum selecionar um rating que proporcione uma margem de segurança acima do MAOP.

Etapa 2: Determine a classe de material necessária (resistência à corrosão)

A seleção do material é a etapa mais crucial e depende inteiramente do composição fluida (petróleo, gás, água e contaminantes) e o temperatura operacional . Isto é definido pelo Classe de materiais API 6A .

A. Identificar Agentes Corrosivos

Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Vocêma grande preocupação, pois causa Craqueamento por Tensão de Sulfeto (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Serviço Azedo e exigem materiais em conformidade com NACE MR0175/ISO 15156 .
Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Causas doce corrosão (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
Chlorides ($\text{Cl}^-$): Altas concentrações podem levar a Fissuração por corrosão sob tensão (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Selecione a classe do material (AA a AH)

API 6A usa uma designação de letra para especificar os requisitos de material com base no serviço corrosivo:

Classe de materiais	Descrição do serviço	Exemplo de aplicação/notas
AA	Uso geral não azedo	Serviço padrão, baixo custo.
BB	Baixa temperatura não ácida	Serviço padrão, climas frios.
CC	Alta temperatura não ácida	Serviço padrão, alta temperatura.
DD	Azedo de uso geral (NACE)	Requires $\text{H}_2\text{S}$ resistance, NACE MR0175/ISO 15156 compliant.
EE	Ácido de Baixa Temperatura (NACE)	Serviço azedo em climas frios.
FF	Ácido de alta temperatura (NACE)	Serviço azedo em temperaturas elevadas.
HH	Serviço azedo de alto nível	For severe $\text{H}_2\text{S}$ and/or high pressure.

Serviço Azedo Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds $0,05$ psi absoluto ($0,345$ kPa absoluto) , você deve selecione uma classe de material compatível com NACE ( DD, EE, FF ou HH ).

Etapa 3: determinar a classificação de temperatura

A classe do material (Etapa 2) é frequentemente refinada pela classificação de temperatura. A válvula deve ser classificada para toda a faixa de temperaturas operacionais potenciais.

Identifique temperaturas máximas/mínimas: Determine as temperaturas máxima e mínima previstas do fluido operacional e do ambiente.
Selecione a classe de temperatura: As classes de temperatura API 6A são designadas por uma letra (K, L, N, P, S, T, U, V, X, S):

Classe de temperatura	Faixa de temperatura (F)	Faixa de temperatura ©
L	$-50$ a $180$	$-46$ a $82$
P	$-20$ a $180$	$-29$ a $82$
T	$-20$ a $250$	$-29$ a $121$
U	$0$ a $250$	$-18$ a $121$
X	$-20$ a $350$	$-29$ a $177$
Y	$-20$ a $650$	$-29$ a $343$

Integração: A seleção final será uma combinação de Classe de Material e Classe de Temperatura (por exemplo, FF/U para serviço ácido em alta temperatura).

Etapa 4: Definir o nível de especificação de produto (PSL) API 6A

O PSL especifica o nível de qualidade de fabricação, testes e documentação exigidos para o equipamento. PSLs mais altos significam requisitos mais rigorosos.

PSL 1: Nível mais baixo, requer documentação e testes mínimos. Adequado para aplicações de baixa pressão e baixo risco.
PSL 2: Nível intermediário, com mais requisitos de testes e rastreabilidade de materiais. Mais comum para poços padrão.
PSL 3: Alto nível, com extensos requisitos de testes de materiais, rastreabilidade e exames não destrutivos (NDE). Adequado para poços de alta pressão/alta temperatura ou de serviço crítico.
PSL 4: Nível mais alto, exigindo testes e documentação específicos adicionais (por exemplo, testes de impacto específicos). Usado para as aplicações mais críticas ou em alto mar.

Regra de seleção: Escolha um PSL com base no criticidade e risco associado ao poço. Para a maioria dos poços de produção padrão, PSL 2 ou PSL 3 é apropriado.