Otimizando o Desempenho: O Papel das Válvulas de Corte nas Instalações Superiores da Plataforma Offshore

A crise energética da década de 1970 pôs fim à era do petróleo barato e deu início à corrida à exploração de petróleo offshore.Com o preço do barril de petróleo bruto na casa dos dois dígitos, algumas das técnicas mais sofisticadas de perfuração e recuperação começam a ser reconhecidas, mesmo que sejam mais caras.Pelos padrões atuais, as primeiras plataformas offshore normalmente produziam baixos volumes – cerca de 10.000 barris por dia (BPD).Temos até o ThunderHorse PDQ, um módulo de perfuração, produção e vida que pode produzir até 250.000 barris de petróleo e 200 milhões de pés cúbicos (Mmcf) de gás por dia.Uma unidade de produção tão grande, o número de válvulas manuais chega a 12.000 a mais, a maioria delas sãoválvulas de esfera.Este artigo se concentrará em vários tipos de válvulas de corte comumente usadas nas instalações superiores de plataformas offshore.

A produção de petróleo e gás também requer a utilização de equipamentos auxiliares que não realizam diretamente o processamento de hidrocarbonetos, mas apenas fornecem suporte relevante ao processo.Os equipamentos auxiliares incluem sistema de elevação de água do mar (troca de calor, injeção, combate a incêndio, etc.), sistema de distribuição de água quente e de resfriamento.Seja o processo em si ou equipamentos auxiliares, é necessário utilizar a válvula divisória.Suas principais funções são divididas em dois tipos: isolamento de equipamentos e controle de processos (on-off).A seguir, analisaremos a situação das válvulas relevantes ao redor das linhas de entrega de diversos fluidos comuns em plataformas de produção offshore.

O peso do equipamento também é crítico para plataformas offshore.Cada quilograma de equipamento na plataforma precisa ser transportado para o local através de oceanos e oceanos, e precisa ser mantido durante todo o seu ciclo de vida.Conseqüentemente, as válvulas de esfera são mais comumente usadas na plataforma porque são compactas e possuem mais funções.Claro, existem modelos mais robustos (planosválvulas de gaveta) ou válvulas mais leves (como válvulas borboleta), mas considerando vários fatores como custo, peso, pressão e temperatura, as válvulas esfera costumam ser a escolha mais adequada.

Válvula de esfera fixa fundida de três peças

Obviamente,válvulas de esferanão são apenas mais leves, mas também têm dimensões de altura menores (e muitas vezes dimensões de largura).A válvula esfera também tem a vantagem de fornecer uma porta de descarga entre as duas sedes, para que possa ser verificada a presença de vazamentos internos.Esta vantagem é útil para válvulas de corte de emergência (ESDV) porque o seu desempenho de vedação precisa ser verificado frequentemente.

O fluido de um poço de petróleo é geralmente uma mistura de petróleo e gás e, às vezes, de água.Normalmente, à medida que a vida de um poço envelhece, a água é bombeada como subproduto da recuperação do petróleo.Para tais misturas - e na verdade para outros tipos de fluidos - a primeira coisa a determinar é se existem impurezas nelas, como dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e partículas sólidas (areia ou detritos corrosivos, etc.).Se houver presença de partículas sólidas, a sede e a esfera precisam ser revestidas com metal antecipadamente para evitar desgaste excessivo.Tanto o CO2 (dióxido de carbono) quanto o H2S (sulfeto de hidrogênio) causam ambientes corrosivos, geralmente chamados de corrosão doce e corrosão ácida.A corrosão doce geralmente causa perda uniforme da camada superficial do componente.As consequências da corrosão ácida são mais perigosas, o que muitas vezes causa fragilização do material, resultando em falha do equipamento.Ambos os tipos de corrosão geralmente podem ser inibidos pela seleção de materiais apropriados e pela injeção de inibidores relevantes.A NACE desenvolveu um conjunto de padrões especificamente para corrosão ácida: "MR0175 para a indústria de petróleo e gás, materiais para uso em ambientes contendo enxofre na produção de petróleo e gás."Os materiais das válvulas geralmente seguem este padrão.Para atender a essa norma, o material deve atender a diversos requisitos, como dureza, para ser adequado para uso em ambientes ácidos.

Válvula de esfera fixa fundida de três peças
Válvula de esfera fixa fundida de duas peças

A maioria das válvulas esfera para produção offshore são projetadas de acordo com os padrões API 6D.As empresas de petróleo e gás muitas vezes impõem requisitos adicionais além desta norma, geralmente impondo condições adicionais aos materiais ou exigindo testes mais rigorosos.Por exemplo, o padrão S-562 introduzido pela Associação Internacional de Produtores de Petróleo e Gás (IOGP).O suplemento padrão da válvula esfera 6D S-562-API foi desenvolvido por diversas grandes empresas de petróleo e gás para consolidar e agilizar os diversos requisitos que os fabricantes devem cumprir.De forma otimista, isso reduzirá custos e encurtará os prazos de entrega.

A água do mar desempenha uma ampla gama de funções em plataformas de perfuração, incluindo combate a incêndios, inundação de reservatórios, troca de calor, água industrial e matéria-prima para água potável.A tubulação que transporta água do mar geralmente tem diâmetro grande e baixa pressão - a válvula borboleta é mais adequada para a condição de trabalho.As válvulas borboleta atendem às normas API 609 e podem ser divididas em três tipos: concêntrica, dupla excêntrica e tripla excêntrica.Devido ao custo mais baixo, as válvulas borboleta concêntricas com alças ou designs de braçadeira são as mais comuns.A largura dessas válvulas é muito pequena e, quando instaladas na tubulação, devem ser alinhadas com precisão, caso contrário, afetará o desempenho da válvula.Se o alinhamento do flange não estiver correto, poderá prejudicar o funcionamento da válvula, podendo até mesmo impossibilitar o funcionamento da válvula.Algumas condições podem exigir o uso de válvulas borboleta excêntricas duplas ou triplas;O custo da válvula em si é maior, mas ainda menor que o custo do alinhamento preciso durante a instalação.


Horário da postagem: 28 de junho de 2024