Technische – Öl- und Gas-/Subsea-Absperrventile

Kundenherausforderung

Ein führender Hersteller von Unterwasser-Absperrventilen plante die Installation von oberen und unteren Abschlüssen in einer herausfordernden Tiefseeumgebung. Ein Absperrventil wurde verwendet, um die Reservoirs vor dem Betrieb der oberen Fertigstellungen zu isolieren. Dies erforderte eine erhöhte Kraft in der Baugruppe zum Öffnen/Schließen der Dichtflächen des Inline-Kugelhahns, der unter Unterwasserbedingungen betrieben wird. Bei axial und radial beengten Platzverhältnissen war der Einsatz herkömmlicher Tellerfederpakete oder Schraubenfedern keine Option.

TFC-Lösung

Zur Lösung des Problems wurde eine Crest-to-Crest®-Flachdraht-Wellenfeder von Smalley gewählt, aber da die in Betriebshöhe erforderliche Kraft nicht mit einer einzelnen Feder erreicht werden konnte, wurde ein verflochtenes Design empfohlen. Eine verschlungene Feder wird aus zwei oder drei konstituierenden Wellenfedern ähnlicher Dicke, Amplitude und Frequenz gebildet, die so kombiniert werden, dass sich die Federn über die gesamte Länge der Feder umeinander drehen. Das Verflechten erhöht effektiv die Dicke des Flachdrahtabschnitts, wodurch eine erhöhte Belastbarkeit bereitgestellt wird.

In der feindlichen Umgebung, in der die Quellen voraussichtlich betrieben werden, könnten möglicherweise sehr hohe Temperaturen erreicht werden, und Angriffe durch Sauergas, Salz und Meerwasser seien wahrscheinlich. Daher fiel die Wahl auf das Material Inconel X-750 für die Anwendung. Inconel hat nicht nur eine hohe Korrosionsbeständigkeit, sondern bietet auch eine ziemlich hohe Zugfestigkeit. Dies ermöglichte den TFC-Ingenieuren, das Korrosionsproblem des Kunden zu lösen und die Feder nahezu auf der gleichen Größe wie eine Standardfeder aus legiertem Material zu halten.

Kundenergebnis

Die einzigartigen Merkmale der TFC Smalley-Feder mit Verflechtung bedeuteten, dass der Kunde die Dichtungseffizienz des Ventils verbessern und die Nutzung des axialen und radialen Raums, der durch die schmalwandige TFC-Feder bereitgestellt wird, stark optimieren konnte.