Une vanne d'étranglement est un type de vanne de régulation de débit utilisée pour réguler le débit de fluides tels que des gaz ou des liquides dans les pipelines. Il est le plus couramment utilisé dans l’industrie pétrolière et gazière pour contrôler le débit du puits depuis la tête de puits jusqu’aux installations de production. Une vanne d'étranglement réduit le débit en créant une restriction réglable dans le pipeline, généralement grâce à l'utilisation d'un orifice conique ou variable, permettant d'augmenter ou de diminuer la restriction selon les besoins.
Si vous avez vu un robinet de cuisine, la fonction d'un starter est presque identique.-essentiellement, il peut être considéré comme un « robinet industriel » plus robuste et de haute technologie.
Comment fonctionne un starter ?
Une vanne d'étranglement contrôle le débit en ajustant le passage du fluide à travers la section d'étranglement à l'intérieur de la vanne. Cet étranglement est généralement formé par un orifice, une petite ouverture par laquelle doit passer le fluide.
Starter fixe: La taille de l’orifice est fixe et ne peut pas être ajustée.
Starter réglable: L'orifice est réglable pour modifier le degré d'étranglement. Le contrôle du débit est obtenu en ajustant la position de l'orifice :
Entièrement ouvert → Débit maximum
Entièrement fermé → Débit nul
Partiellement ouvert → Crée une chute de pression, réduisant ainsi le débit
Les réglages peuvent être effectués manuellement ou automatiquement via un actionneur et un système de contrôle.
Les vannes d'étranglement sont couramment utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière pour contrôler les débits des puits, ainsi que dans diverses industries de transformation telles que la production d'électricité, le génie chimique et le traitement de l'eau.
Pourquoi les starters sont-ils nécessaires ?
Pensez-y de cette façon : lorsque la pression de l'eau de votre robinet domestique est trop élevée, vous devez réduire la pression pour éviter le gaspillage d'eau, les dommages au système ou simplement pour rendre le débit d'eau adapté au lavage des mains.
Pour y parvenir, nous devons créer une chute de pression ou un étranglement. La chute de pression augmente la vitesse du fluide, et le pétrole et le gaz souterrains contiennent souvent des particules. Par conséquent, le processus d’étranglement doit être contrôlé pour réduire le risque d’érosion ou d’abrasion du pipeline causé par ces particules. De plus, dans de nombreux scénarios, les processus nécessitent des taux de production spécifiques, qui doivent également être atteints en ajustant la vanne d'étranglement.
Grâce à un contrôle précis, les vannes d'étranglement remplissent les objectifs suivants :
Maintenir le débit spécifique requis pour les conditions de fonctionnement
Stabiliser la pression en amont
Protéger les équipements en aval
S'adapter aux conditions changeantes des têtes de puits
Étant donné que les vannes d'étranglement sont situées à proximité de la tête de puits, elles résistent à des conditions de fonctionnement extrêmes telles qu'une corrosion sévère, l'érosion, une pression élevée et la cavitation. Par conséquent, le choix des matériaux, la conception et la qualité sont cruciaux. C'est l'une des vannes les plus critiques de tout le système.
NSV VALVE propose un logiciel de sélection de taille pour vous aider à choisir la taille et la conception appropriées du starter.
Quels sont les types de starters ?
Oui, les vannes d'étranglement sont disponibles en différents types en fonction des scénarios d'application et des conditions du fluide. Les types courants incluent :
Vanne d'étranglement conventionnelle
Orifice fixe ou réglable
Utilisé pour les applications à faible-pression et faible-débit
Vanne d'étranglement positive
Utilise un piston ou un bouchon pour créer un étranglement
Convient aux applications à haute-pression et à-débit élevés
Vanne d'étranglement à plusieurs-étages
Orifices multiples ou limitation à plusieurs-étages
Utilisé dans des scénarios nécessitant un contrôle de haute-précision et une érosion réduite
Vanne d'étranglement automatique
Actionneur-intégré pour un réglage automatique basé sur des capteurs ou des systèmes de contrôle
Convient aux situations nécessitant une régulation continue du débit
Valve d'étranglement hydraulique
Entraîné par un vérin hydraulique
Utilisé dans des endroits éloignés ou dangereux où l'opération manuelle n'est pas réalisable
D'autres variantes incluent :
Vanne d'étranglement à commande automatique-
Smart Choke Valve (équipée de fonctions avancées de surveillance et de réglage)
Quels composants composent un starter ?
Une vanne d'étranglement se compose généralement des composants clés suivants :
Corps de vanne: Le boîtier principal qui résiste à la pression et à la température, généralement en acier au carbone ou en acier inoxydable.
Orifice: La partie qui crée l'étranglement, qui peut être fixe ou réglable.
Bouchon / Aiguille: Se déplace dans ou hors de l’orifice pour réguler le débit.
Manchon externe et cage : Ajuste le débit à travers le mouvement du manchon (courant dans les vannes d'étranglement de type manchon-).
Actionneur: Manuel, électrique, hydraulique, etc.
Scellés: Tels que le Téflon, le Viton, le NBR, utilisés pour éviter les fuites.
Système de contrôle: Capteurs, interrupteurs, contrôleurs, etc., pour le contrôle automatique.
Les starters sont-ils disponibles en différentes tailles ?
Oui, les vannes d'étranglement sont disponibles dans différentes spécifications en fonction de la taille du pipeline et des exigences de débit.
La sélection est généralement basée sur les paramètres suivants :
Diamètre du pipeline
Pression nominale
La taille de l’orifice est également critique :
Détermine le degré de limitation
Détermine la plage de débit réalisable
Peut être fixe ou réglable
Lors de la sélection, il faut s'assurer que :
La vanne peut résister à la pression et à la température du fluide
Il correspond à la taille du pipeline
La taille de l'orifice répond au débit requis pour les conditions de fonctionnement
Les starters ont-ils des pressions nominales différentes ?
Oui, les vannes d'arrêt ont des pressions nominales différentes, généralement exprimées en psi ou en bar.
Exemples :
Vanne d'étranglement basse-pression : environ 150 psi
Vanne d'étranglement haute-pression : jusqu'à 20 000 psi ou plus
La pression nominale est déterminée par le matériau, la structure et la pression de service maximale autorisée (MAWP).
La sélection doit garantir que :
La pression nominale de la vanne supérieure ou égale à la pression de fonctionnement réelle
Sinon, des dommages à l'équipement ou des accidents de sécurité pourraient survenir
La température nominale doit également répondre aux exigences des conditions de fonctionnement.
Existe-t-il des certifications ou des normes pour les starters ?
Oui, plusieurs organisations fournissent des normes et des certifications pour les vannes d'étranglement, notamment :
API (Institut américain du pétrole)
API 6A : Spécifications pour les équipements de tête de puits, couvrant les vannes d'étranglement
ASME (Société américaine des ingénieurs en mécanique)
ASME B16.34 : Norme pour les vannes industrielles et commerciales
NACE (Association nationale des ingénieurs en corrosion)
Normes de matériaux et de protection contre la corrosion (ex : NACE MR0175)
De plus, il existe des normes internationales telles que ISO, EN et JIS. Le respect des réglementations et normes locales est obligatoire pour garantir la sécurité.
Quels sont les avantages les plus importants des starters ?
L’avantage le plus important d’une vanne d’étranglement est sa capacité à contrôler avec précision le débit du pipeline.
Ce contrôle précis est crucial pour les aspects suivants :
Optimiser la production
Prévenir les dommages aux têtes de puits ou aux équipements
Maintenir la stabilité du processus
Améliorer la sécurité
D'autres avantages incluent :
Sécurité: Évite les surpressions
Efficacité: Stabilise le débit et améliore la productivité
Durabilité: Matériaux robustes pour résister aux conditions extrêmes
Versatilité: Convient à divers fluides et pressions nominales
