石油およびガスにおける HPU とは何ですか?

石油・ガス部門における HPU の定義

石油およびガス業界では、HPU は 油圧ユニット 。これは、さまざまな重要な機械操作を駆動するための加圧作動油を生成、貯蔵、供給するように設計された自己完結型システムです。標準的な産業単位とは異なり、石油とガスは 油圧パワーユニット は、安全弁、噴出防止装置、およびアンビリカル制御ラインを作動させるために信頼性の高い電力が必要とされる、海洋プラットフォームや深海の海中テンプレートなどの極限環境に耐えられるように設計されています。

この分野における HPU の主な目的は、制御システムの「心臓」として機能し、一次電力が故障した場合でも、油圧アキュムレータに蓄えられたエネルギーによって緊急停止手順を実行して環境と人員を保護できるようにすることです。

油田 HPU の中核となる運用コンポーネント

石油とガス 油圧パワーユニット 耐久性と精度のために特別に選択されたいくつかの頑丈なコンポーネントで構成されています。油田での故障は壊滅的な事態を招く可能性があるため、これらのユニットは多くの場合、高レベルの冗長性を備えています。

圧力の発生と貯蔵

このシステムは、電気モーターまたはエアコンプレッサーによって駆動される高圧ポンプ (多くの場合、ピストンまたはダイヤフラムタイプ) を利用します。この分野の際立った特徴は、 アキュムレータバンク 。これらは、圧縮窒素を使用して水力エネルギーを貯蔵する圧力容器です。典型的なオフショア設定では、 油圧パワーユニット 間の圧力を維持する可能性がある 3,000 PSI および 10,000 PSI これにより、ポンプが完全に故障した場合でも、バルブを即座に作動させることができます。

液体の管理と濾過

石油およびガスの HPU で使用される油圧作動油は、漏洩時の環境被害を防ぐために海中用途向けに水とグリコールの混合物を使用するなど、特殊化されていることがよくあります。リザーバーは通常、次のものでできています。 316Lステンレス鋼 塩水噴霧腐食に耐性があり、濾過システムは多くの場合次のように評価されます。 3～10ミクロン 敏感なソレノイドバルブを保護します。

海洋および海底環境における主な用途

の有用性 油圧パワーユニット 掘削から生産、そして最終的な廃止に至るまで、坑井のライフサイクル全体に及びます。

石油とガスにおける一般的な HPU アプリケーションとそれぞれの技術要件。
アプリケーション	HPUの機能	代表的な圧力範囲
表面BOPコントロール	開閉噴出防止ラム	3,000 - 5,000 PSI
海中アンビリカル	海中の樹木や多様体に電力を供給	5,000 ～ 15,000 PSI
緊急シャットダウン (ESD)	生産バルブのフェールセーフ閉鎖	2,500 - 5,000 PSI
トップサイドクレーン	重機をプラットフォーム上で持ち上げる	3,000 - 4,500 PSI

海中制御システム (SCS) における HPU の役割

おそらく最も重要な役割は、 油圧パワーユニット 海底生産で見られます。これに関連して、HPU はトップサイド (プラットフォームまたは船舶) に配置され、数マイルの長さの「アンビリカル」ケーブルを介して流体を海底に送ります。

これらのユニットは次のように分かれています 低圧 (LP) そして 高圧 (HP) 回路。通常、LP 回路は一般的なバルブ操作を処理しますが、HP 回路は深部に設置されたダウンホール安全弁 (DHSV) 用に予約されています。 DHSV が開いた状態を維持するには、一定の油圧が必要です。もし 油圧パワーユニット 圧力が失われると、バルブ内の強力なバネが自動的にバルブを閉じ、坑井を密閉して油の流出を防ぎます。

設計基準と環境コンプライアンス

油田では、HPU はタンク上の単なるポンプではありません。安全性と相互運用性を確保するには、厳格な国際規格に準拠する必要があります。

API 16D: 掘削井制御装置の制御システムに関する規格。
ATEX/IECEx: 爆発性雰囲気で使用される機器の認証により、 油圧パワーユニット モーターが漂遊ガスに発火することはありません。
NACE MR0175: 「酸性ガス」環境における硫化物応力亀裂に対する耐性のある材料の要件。

さらに、これらのユニットは多くの場合、 DNV 2.7-1 認定されたオフショアコンテナまたは「クラッシュフレーム」を使用すると、内部の油圧コンポーネントを損傷することなく、荒海でもコンテナを供給ボートからリグまでクレーンで安全に持ち上げることができます。

メンテナンスと信頼性の指標

信頼性は厳格なテストによって評価されます。典型的な 油圧パワーユニット 重要な ESD 回路では、バルブの応答性を確認するために「パーシャルストロークテスト」(PST) が行われます。メンテナンスには、作動油を定期的に分析して「NAS クラス」の清浄度レベルをチェックすることが含まれます。油清浄度を超えると NAS 6 または ISO 17/15/12 、バルブ固着のリスクが増加しますが、これは一か八かの石油やガスの操業では容認できません。

安定した信頼できる力の源を提供することで、 油圧パワーユニット 現代のエネルギー抽出における安全性と自動化の根幹は依然として残っています。