오늘날 해양 오일 및 가스 사업자들은 계속 진화하는 새로운 과제에 직면하고 있습니다. 더 깊은 유정에는 더 긴 해저 타이백(tieback)이 필요하며 투자 수익률을 극대화할 목적으로 혁신적인 시추/생산 기법이 함께 사용되고 있습니다. 자산의 수명 기간 동안 혹독한 해양 환경에서 안전하고 신뢰성 높은 작동을 보장하려면 모든 선상 장비의 사양을 세심하게 지정해야 합니다. 부식이 심한 환경과 점점 높아지는 작동 온도에도 불구하고, 소유주와 운영업체는 20년에서 30년의 장비 사용 수명을 계획합니다.
한편, 변동이 심한 시장 조건과 점점 엄격해지는 환경 규제로 인해 운영업체가 유지보수 지출을 줄이고, 첫 원유 생산 속도를 높이며, 환경 영향을 완화하고, 전반적인 조업 안전을 강화해야 할 필요성이 높아지고 있습니다. 이와 같이 신뢰성 높은 자산 성과를 달성하는 것은 쉽지 않은 일이지만 가능합니다. 이는 흔히 작지만 매우 효과적인 변화를 만드는 데에서 시작됩니다.
가압 소구경 유체 시스템은 대부분의 해양 자산과 육지 시설에서 핵심적인 역할을 합니다. 이는 다음을 포함한 다양한 애플리케이션에서 신뢰성 높고 누설 없는 밀폐 서비스를 제공하는 데 필수입니다.
유압 동력 장치(HPU)
HPU는 상부구조물, 터릿, 해양 생산 시스템에 동력을 공급합니다. HPU의 가동이 중단되면 이러한 시스템도 중단되며 매일 막대한 재정적 손실이 발생합니다. HPU는 복잡한 구성의 장비이며, 신뢰성 높은 오일 및 가스 피팅은 시스템이 신뢰성 높게 작동하는 데 필수적인 역할을 합니다. 이 기사에서 HPU 구성에 대한 고려 사항을 자세히 알아보십시오.
화학물질 주입(CI) 시스템
CI 시스템은 생산 유정 속으로 고도로 정확하고 반복적인 화학물질 투입량을 유지해야 합니다. 직원과 환경을 보호하려면 누설에 강한 성능이 필수적이며 어떤 형태든 가동 중지 시간이 발생하는 경우 대규모의 생산 손실로 이어질 수 있습니다. 일반적으로 CI 시스템에는 오일 및 가스 피팅을 사용하는 개별 연결구 수백 곳이 필요합니다. 그 모든 곳이 잠재적인 누설 지점입니다.
TUTU와 관련 엄빌리컬 연결부, 격리 판넬은 밀폐 연결을 제공할 뿐 아니라, 유지보수 활동에 필요한 안전한 격리를 보장하는 동시에 상부구조물과 해양 장비 사이의 격리 지점 역할을 해야 합니다. 이러한 시스템이 핵심 기능을 수행하려면 신뢰성 높은 고품질 유체 시스템 부품이 필요합니다. 장애는 누설 또는 안전 사고의 원인이 될 수 있으며, 그 결과 가동 중단 및 생산 손실로 이어질 수 있습니다.
이러한 애플리케이션 각각에서, Swagelok® FK 시리즈 중압 피팅은 신뢰성 높은 성능, 유지보수 최소화, 탁월한 안전을 달성하는 데 이상적인 솔루션입니다. 표준 Swagelok® 튜브 피팅과 달리, FK 시리즈 피팅은 이러한 요구를 만족하도록 설계되어 있으며 최고 22,500 psi(1551 bar)에 이르는 애플리케이션에 이상적인 오일 및 가스 피팅입니다.
Swagelok이 전 세계에서 사업을 운영하는 회사들에 도움이 되도록 어떻게 수십 년간 오일 및 가스 산업 을 지원해온 경험을 적용하고 있는지 알아보십시오.
FK 시리즈 중압 피팅이란 무엇입니까?
올바르게 조립한 경우, FK 시리즈 피팅은 고유의 설계 특성을 통해 주요 오일 및 가스 애플리케이션에서 높은 신뢰성으로 장기적인 성능을 제공합니다. FK 시리즈 피팅의 누설 없는 밀폐 성능은 전반적인 시스템 효율을 높이는 동시에 잠재적인 누출을 줄임으로써 환경에 대한 잠재적 영향을 완화할 수 있도록 합니다.
다음 절단 이미지는 2-페럴 피팅 기술로 어떻게 최적화된 씰 접촉면을 확보할 수 있는지 보여줍니다.
진동 방지 피팅
FK 시리즈는 힌지-콜릿(hinging-colleting) 작용을 통해 그립과 조임력을 유지하면서 피팅 내 미세한 움직임("스프링 백"이라 부름)을 허용함으로써 탁월한 진동 내성을 제공합니다. 이 진동 방지 피팅은 작동 중 진동을 규칙적으로 경험하는 애플리케이션에서 신뢰성을 높여줍니다. 스프링 백은 또한 금속 합금이 팽창 및 수축하여 성능이 저하되도록 만들 수 있는 열 변화를 피팅 연결구가 견디는 데 도움을 줍니다. 이 구조는 또한 유전을 오가는 선박의 피칭 및 롤링과 관련된 누설을 완화하는 데에도 도움이 됩니다.
누설 없는 밀폐 가스 씰
FK 시리즈 피팅에는 더 긴 밀폐면을 따라 두 접촉 구역(하나는 튜브, 다른 하나는 피팅에)이 있습니다.— 이 접촉면은 탁월한 밀폐 성능을 유지할 수 있도록 약간 기울어져 최적화된 응력 수준을 제공합니다. FK 시리즈 피팅은 두 페럴을 통해 이러한 밀폐 성능을 확보하며, 전위 페럴은 긴 접촉 면을 형성하고 후위 페럴은 튜빙 자체를 효율적으로 그립함으로써 자체 표면 씰을 형성합니다.— 전위 페럴의 정밀하게 가공된 긴 표면은 고도로 신뢰성 높은 가스 누설 차단 밀폐 성능에 한층 더 기여합니다.
이상적인 그립 강도
FK 시리즈 피팅에는 페럴 2개를 사용하는 콜릿형 기계식 그립이 채택되었으며, 이는 견고한 그립을 만드는 데 이상적인 피팅 디자인입니다.— 경화 전위 페럴은 피팅이 튜빙에 물리적으로 맞물리도록 함으로써 매우 높은 압력 등급을 지원합니다. 이 표면 경화 페럴은 고난도의 애플리케이션에서 탁월한 그립 강도를 제공합니다.
최적화된 규격
FK 시리즈 피팅은 최대 1인치 규격까지 공급되므로, 극한의 깊이를 추구하는 최신 시추 방식에 이상적입니다. 더 큰 규격은 플랫폼이 더 깊은 깊이에서 높은 유량을 달성할 수 있도록 하며, 다른 오일 및 가스 피팅으로는 불가능한 효율성을 제공합니다.
재조립 용이성
FK 시리즈는 암나사 피팅 몸체, 수나사 너트, 사전 조정 페럴을 활용한다는 점이 다릅니다. 이 구조는 고유한 동적 웨지(wedge)를 형성합니다. 동적 웨지는 토크로 풀업을 드러낼 수 있도록 하며 튜브 피팅의 최초 조립과 재조립 시 측정 용이성을 제공합니다. 2-페럴 구조는 피팅이 튜빙에 더 견고하게 끼워지도록 함으로써 최초 설치와 모든 재조립 과정에서 누설 없는 가스 밀폐를 형성합니다.
FK 시리즈 연결구는 오일 및 가스 애플리케이션에서 피팅 형태뿐 아니라, 중압 트러니언 스타일 볼 밸브(Swagelok FKB 시리즈)에 통합하는 경우에도 이점을 제공합니다. 이 밸브는 최대 20,000 psig(1378 bar)의 애플리케이션에서 양압 차단 기능을 제공하며, 씰 마모를 줄이는 첨단 구조가 적용되어 까다로운 해양 환경에 필요한 신뢰성을 운영업체에 제공합니다.
한 오일 및 가스 장비 제조업체가 HPU에 FK 시리즈 연결구가 적용된 FKB 시리즈 밸브를 사용하여 어떻게 가치를 창출했는지 알아보십시오.
비교: FK 시리즈 피팅 vs. 콘 & 쓰레드
콘 & 쓰레드 피팅은 높은 압력 등급 때문에 주요 오일 및 가스 애플리케이션에서 전통적으로 선택되었던 방식입니다. 하지만, 콘 & 쓰레드 기술은 FK 시리즈 피팅과 비교할 때 비효율성과 추가적인 유지보수 필요성으로 이어질 수 있는 몇 가지 단점이 있습니다.
조립
콘 & 쓰레드 조립에는 특정 지식과 경험이 필요하며, 조립 공정에 인력과 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 콘 & 쓰레드 피팅의 경우, 설치를 완료하려면 콘 가공 및 나사 가공 공구와 절삭 공정 동안 마찰을 줄여주는 절삭 윤활제를 포함하여 특별한 공구와 자재가 필요합니다. 반면, FK 시리즈 피팅은 일반적인 렌치와 바이스로 손쉽게 설치할 수 있습니다. FK 시리즈 피팅의 경우, 조립 작업자가 동급 콘 & 쓰레드 피팅에 비해 약 5배 빠른 속도로 설치를 완료할 수 있으며, 단번에 누설 없는 밀폐 성능을 제공합니다.
유지보수
FK 시리즈 피팅은 최초 설치를 올바르게 완료하면 납품 후 재작업 필요성이 최소화되며, 전반적인 유지보수 비용도 상당히 절감됩니다. 콘 & 쓰레드 피팅은 시간이 지남에 따라 결국 자연적으로 헐거워지며 추가적인 조치가 필요하게 됩니다. 일반적인 상부구조물 설비의 경우 최초 조립 및 압력 테스트 과정에서 콘 & 쓰레드 연결부의 20% 정도를 재작업해야 할 것으로 예상됩니다. 반면, 올바르게 설치된 FK 시리즈 피팅은 설치 절차가 간단하고 간격 측정 도구를 사용하여 설치 상태를 검증할 수 있으므로 거의 재작업이 필요 없습니다.
복잡성
콘 & 쓰레드 피팅의 경우 정기적으로 충격 또는 진동을 받는 시스템에 추가 방진 부품이 필요합니다. 방진 글랜드 없이 설치하거나 준비 및 조립 공정에 완전히 숙련되지 않은 기술자가 설치하는 경우, 콘 & 쓰레드 피팅에서 운영업체의 예상보다 훨씬 빨리 누설이 시작될 수 있습니다. FK 시리즈 피팅은 진동 방지 설계가 적용되어 추가 부품 없이 이 문제를 예방할 수 있습니다.
활용 사례: 누적되는 시간 절감 효과
콘 & 쓰레드 피팅 대신 FK 시리즈 오일 및 가스 피팅을 선택하면 상당한 시간을 절감할 수 있으며, 이는 지속적으로 변화하는 패키지 및 프로젝트 마감 시간을 충족하려면 제작 시간을 단축해야 하는 경우에 특히 중요합니다. 해양 상부구조물용으로 중압 스키드 패키지를 제작하는 예를 생각해보십시오. 스키드에 316 스테인리스강 튜빙과 피팅을 사용하며, 교육을 받은 설치 작업자 한 명이 각 스키드에서 연결부 500개를 담당한다고 가정하겠습니다.
각 유형의 오일 및 가스 피팅 설치를 완료하는 데 걸리는 시간은 튜빙 직경, 재질 종류, 설치 작업자의 기량에 따라 달라집니다.
FK 시리즈 피팅을 처음부터 끝까지 설치하는 데 걸리는 시간은 약 1분으로 가정하는 것이 타당합니다. 일반적인 콘 & 쓰레드 피팅은 5분(5배)이 걸릴 수 있습니다.
FK 시리즈 피팅으로 스키드 피팅 연결 500개를 완료하는 데 걸리는 시간은 약 2,000분(33.3시간)이지만, 콘 & 쓰레드 피팅이라면 10,000분(166.7시간)이 걸립니다.
직접 일대일 설치 데모를 보고 시간 절감 효과를 확인해보십시오.
이 기사에서 콘 & 쓰레드 피팅과 FK 시리즈 오일 및 가스 피팅의 차이점에 대해 더 자세히 알아보십시오.
재질 선택 시 고려 사항
오일 및 가스 플랫폼은 부식을 항상 염려해야 하는 혹독한 환경에서 운영되므로, 모든 종류의 핵심 부품 사양을 정할 때 재질 선택이 중요합니다(이 기사에서 이에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다). 부식 관련 문제로부터 자산을 최대한 보호할 수 있도록, FK 시리즈 피팅은 2507 합금, 625 함금, 316 스테인리스강을 포함한 몇 가지 재질 옵션으로 공급됩니다.
2507 합금은 특히 고농도 염화물 애플리케이션에서 Swagelok 제품 중 가장 뛰어난 수준의 내식성을 제공하므로, 해양 플랫폼에서 발생할 수 있는 문제를 방지하는 데 최적입니다. 니켈, 몰리브덴, 크롬, 질소, 망간 성분이 포함되어 있으며, 일반 부식, 공식(pitting corrosion), 틈새 부식, 응력 부식 균열(SCC)에 대해 우수한 내성을 제공할 뿐더러 용접 용이성도 유지됩니다. 또한, 2507 합금은 높은 압력 등급에서 더 높은 항복 강도와 인장 강도를 제공하므로, FK 피팅이 더 얇은 벽 두께로도 많은 유량을 허용하는 고압 성능을 달성할 수 있도록 합니다.
Swagelok 재료과학 전문가들이 부식을 일으키는 요인과 더불어 부식을 방지할 수 있는 재질 특성에 대한 심층 지식을 바탕으로 가장 비용 효율적인 방식으로 고객의 요구 조건에 가장 적합한 최적화된 재질 조합을 선택하도록 지원할 수 있습니다.
Swagelok 재질 선택 가이드에서 오일 및 가스 사업장에서 흔히 발견되는 다양한 부식 종류와 각각의 식별 및 대응 방법에 대해 자세히 알아보십시오.
오늘날의 오일 및 가스 애플리케이션에 유력한 선택
오늘날 업스트림 오일 및 가스 운영업체가 직면하는 과제는 실수가 용납되지 않는 애플리케이션에서 높은 수준의 성능을 제공하는 신뢰성 높은 고품질 부품에 대한 필요성으로 이어집니다. 여기에는 까다로운 환경에서 효율적인 운영에 최적화된 오일 및 가스 피팅이 포함됩니다.
스웨즈락 FK 시리즈 피팅은 유지보수 비용을 절감하고, 생산 속도를 향상하며, 누설 감소를 통해 환경 영향을 완화하고, 전반적인 조업 안전을 강화할 수 있는 방법을 제공합니다. FK 시리즈 피팅은 견고하게 설계되고, 조립 공정이 간소하며, 고성능 합금을 재료로 선택할 수 있어, 오늘날 업스트림 오일 및 가스 산업의 까다로운 본질에 걸맞은 최적의 선택입니다. 또한, FK 시리즈 피팅은 전문 교육, 현장 평가, 설계 및 조립 서비스를 비롯하여 완벽한 구성의 서비스를 통해 지원됩니다.
오일 및 가스 유체 시스템 전문가와 연락하여 첨단 피팅 기술을 통해 어떻게 더 효율적인 설비와 더 뛰어난 애플리케이션 신뢰성을 확보할 수 있는지에 대한 대화를 시작해 보십시오.
