Clapets anti-retour pour les applications pétrolières et gazières
![Les clapets anti-retour sont utilisés sur les plateformes de forage offshore pour prévenir la contamination et les situations dangereuses.](https://storage.tameson.com/asset/Articles/general/oil-and-gas-check-valve-header.jpg)
Figure 1 : Les clapets anti-retour sont utilisés sur les plateformes de forage offshore pour prévenir la contamination et les situations dangereuses.
Les clapets anti-retour dans les systèmes pétroliers et gaziers atténuent le reflux, prévenant ainsi des problèmes dangereux tels que les fuites, les incendies, les explosions, la contamination et les arrêts. Le clapet anti-retour s'ouvre lorsque la pression du gaz ou du pétrole atteint la pression d'ouverture du clapet et se ferme lorsque la pression chute ou qu'un reflux se produit. Cet article couvre les considérations courantes lors de la sélection d'un clapet anti-retour pour les fluides pétroliers ou gaziers.
Table des matières
- Applications courantes des clapets anti retour dans les systèmes pétroliers et gaziers
- Types de clapets anti retour utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière
- Matériaux
- Considérations d'installation
- FAQ
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Applications courantes des clapets anti-retour dans les systèmes pétroliers et gaziers
- Pipelines sous-marins : Les clapets anti-retour sont installés pour empêcher l'eau de mer de retourner dans le pipeline, ce qui pourrait causer une contamination ou de la corrosion.
- Assemblages de tête de puits : Utilisés pour empêcher le reflux de pétrole ou de gaz du puits, assurant une extraction sûre et contrôlée.
- Systèmes de levage par gaz : Les clapets anti-retour sont utilisés pour contrôler l'injection de gaz dans le puits, empêchant le reflux de pétrole ou de gaz dans les lignes de levage par gaz.
- Lignes de refoulement de pompe : Installés pour empêcher le flux inverse du fluide vers la pompe, la protégeant ainsi des dommages.
- Réservoirs de stockage : Les clapets anti-retour empêchent le reflux de pétrole ou de gaz dans les lignes d'alimentation, assurant des conditions de stockage sûres.
Types de clapets anti-retour utilisés dans le pétrole et le gaz
Chaque type de clapet anti-retour couramment utilisé dans l'industrie pétrolière et gazière a ses propres avantages :
- Clapets à battant : Ces clapets ont un disque qui pivote sur une charnière pour bloquer le flux inverse. Ils conviennent aux applications à basse pression (jusqu'à 16 bar ou 232 psi) et offrent une résistance minimale à l'écoulement.
-
Clapets anti-retour à ressort : Ces clapets utilisent un ressort pour aider à fermer le clapet rapidement, empêchant le reflux. Ils conviennent aux applications nécessitant une réponse rapide et peuvent être installés dans n'importe quelle orientation. Ils sont idéaux pour les applications à haute pression (jusqu'à 63 bar ou 914 psi).
- Lisez la norme MSS SP-126 pour plus d'informations sur les caractéristiques typiques des clapets anti-retour à ressort dans les applications pétrolières et gazières.
- Clapets anti-retour en Y : Ces clapets ont un corps en forme de Y qui permet un chemin d'écoulement simplifié, réduisant la perte de pression à travers le clapet. Le disque est monté à un angle et se soulève pour permettre l'écoulement, retournant au siège pour empêcher le reflux. Ils sont idéaux pour les applications à haute pression (jusqu'à 40 bar ou 580 psi).
![Types courants de clapets anti-retour dans les applications pétrolières et gazières : à ressort (gauche), en Y (milieu), et à battant (droite).](https://storage.tameson.com/asset/Articles/general/check-valve-oil-and-gas-types.jpg)
Figure 2 : Types courants de clapets anti-retour dans les applications pétrolières et gazières : à ressort (gauche), en Y (milieu), et à battant (droite).
Tableau 1 : Comparaison des différents clapets anti retour
Caractéristique/Critère | Clapets anti-retour à piston | Clapets à battant | Clapets anti-retour à ressort | Clapets anti-retour à bille | Clapets anti retour en Y | Clapets anti-retour sanitaires |
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Fonctionnement | Disque soulevé par le flux de fluide, se ferme par gravité ou contre-pression | Disque articulé s'ouvre avec le flux, se ferme lorsque le flux s'inverse | Le mécanisme à ressort se comprime pour ouvrir, se détend pour fermer | La bille s'éloigne du siège pour permettre l'écoulement, revient au siège pour bloquer le flux inverse | Corps en forme de Y avec disque | Conçu pour les applications hygiéniques, souvent avec un disque à ressort |
Avantages | Bonne étanchéité pour les applications à haute pression | Faible perte de pression Convient aux fluides avec des solides en suspension | Réponse rapide aux changements de débit Peut être installé dans n'importe quelle orientation | Modèle simple, fonctionnement fiable Peut gérer des fluides visqueux | Modèle compact Faible perte de pression | Facile à nettoyer Convient aux industries alimentaires et pharmaceutiques |
Limitations | La perte de pression du clapet anti-retour à piston est plus élevée en raison du soulèvement du disque Installation limitée à l'horizontale Sensible aux débris, qui peuvent obstruer le mouvement du disque | Généralement limité à une installation horizontale Réponse plus lente, permettant un potentiel reflux avant l'étanchéité | Coût plus élevé en raison du mécanisme à ressort Usure potentielle du ressort dans les applications à cycles élevés | Peut ne pas bien étanchéifier avec une faible contre-pression Limité à certaines orientations | Ne convient pas aux applications à haute pression Limité à des conditions d'écoulement spécifiques | Coût plus élevé Nécessite un entretien régulier pour assurer l'hygiène |
Applications idéales | Systèmes de fluides propres avec un débit constant | Systèmes d'eau et d'eaux usées avec de grands volumes et des solides en suspension | Systèmes nécessitant une réponse rapide et une installation polyvalente | Systèmes de pompage, applications d'eaux usées | Systèmes de vapeur et de gaz à basse pression | Transformation alimentaire, des boissons et pharmaceutique |
Flexibilité d'installation | Limitée (horizontale uniquement) | Limitée (principalement horizontale) | Élevée (toute orientation) | Modérée (dépend du modèle) | Modérée (dépend du modèle) | Élevée (souvent conçu pour un démontage facile) |
Coût | Modéré | Faible | Plus élevé | Faible à modéré | Modéré | Plus élevé |
Entretien | Faible à modéré, selon l'exposition aux débris | Faible | Modéré à élevé, en raison de l'usure potentielle du ressort | Faible | Faible à modéré | Modéré à élevé, en raison des exigences d'hygiène |
Matériaux
Les clapets anti-retour pour les applications pétrolières et gazières sont généralement fabriqués à partir de matériaux durables pour résister aux conditions difficiles. Les matériaux courants comprennent :
-
Acier inoxydable : Connu pour sa résistance à la corrosion et sa solidité, l'acier inoxydable est idéal pour les applications à haute pression et haute température.
- MSS SP-42 contient plus d'informations sur les clapets anti-retour en acier inoxydable à brides et leur application dans les systèmes pétroliers et gaziers.
-
Laiton : Bien que moins résistant que l'acier inoxydable, le laiton est souvent utilisé dans les applications à basse pression en raison de sa bonne résistance à la corrosion et de son rapport coût-efficacité.
- BS 5154:1991 contient plus d'informations sur les clapets anti-retour en alliage de cuivre, y compris les clapets anti-retour en laiton.
![Un clapet anti-retour en acier inoxydable 316 (gauche) et un clapet anti-retour en laiton (droite).](https://storage.tameson.com/asset/Articles/general/check-valve-oil-and-gas-materials.jpg)
Figure 3 : Un clapet anti-retour en acier inoxydable 316 (gauche) et un clapet anti-retour en laiton (droite).
Matériaux d'étanchéité
Pour la plupart des clapets, le matériau d'étanchéité contrôle la pression et la température de fonctionnement du clapet plus que le matériau du corps. Cela est dû au fait que le joint se dégrade généralement à des pressions et températures plus basses que le corps métallique. Pour les applications pétrolières et gazières, les joints doivent être robustes et sont souvent fabriqués à partir des matériaux suivants :
- FKM
- Téflon
La température maximale recommandée pour ces matériaux est d'environ 200 °C (392 °F). Le Téflon supporte des pressions plus élevées que le FKM.
Considérations d'installation
Une installation correcte est cruciale pour le fonctionnement efficace des clapets anti-retour. Considérez les points suivants :
- Orientation : Installez le clapet dans la bonne orientation pour assurer une direction d'écoulement appropriée.
- Accessibilité pour la maintenance : Positionnez le clapet où il peut être facilement accessible pour l'inspection et la maintenance.
- Compatibilité : Assurez-vous que le matériau du clapet anti-retour est compatible avec le fluide du système pour éviter la corrosion ou les dommages.
- Pressions et températures nominales : Vérifiez que le clapet convient aux conditions de pression et de température du système.
- Alignement des tuyaux : Assurez un alignement correct des tuyaux pour éviter le stress sur le clapet, ce qui peut entraîner des fuites ou une défaillance.
Lisez notre guide d'installation pour les clapets anti-retour pour en savoir plus.
FAQ
Comment fonctionnent les clapets anti-retour dans les systèmes pétroliers et gaziers ?
Les clapets anti-retour dans les systèmes pétroliers et gaziers utilisent un disque ou une bille qui s'ouvre avec le flux vers l'avant et se ferme contre le flux inverse, empêchant le reflux.
Quels matériaux sont utilisés pour les clapets anti-retour dans le pétrole et le gaz ?
Les clapets anti-retour dans le pétrole et le gaz sont fabriqués à partir de matériaux comme l'acier inoxydable, l'acier au carbone et les alliages pour résister aux conditions difficiles et aux fluides corrosifs.