Como os acessórios de garra mecânica podem otimizar os ativos de petróleo e gás

Swagelok ^® Conexões da Série FK versus Conexões e Roscas:Entendendo as Diferenças e Benefícios

Doug Nordstrom

Conexões de cone e rosca têm sido uma escolha confiável para uma variedade de aplicações de petróleo e gás por anos. Quando usados ​​com bucins antivibração especiais e instalados por técnicos experientes e experientes, esses acessórios oferecem desempenho confiável em aplicações de média pressão.

As apostas são altas em aplicações onde conexões de cone e rosca são comumente encontradas. Vazamentos ou falhas podem levar a manutenção não planejada, aumento de gastos e inúmeros riscos ambientais de saúde e segurança. Como os proprietários e operadores de petróleo e gás offshore estão sob intensa pressão para garantir a segurança e a conformidade ambiental, ao mesmo tempo em que contêm custos e otimizam a eficiência, as conexões de petróleo e gás que vazam ou estão defeituosas podem levar a sérios desafios.

Com tudo isso em mente, os operadores de petróleo e gás devem ser minuciosos ao avaliar os prós e contras de sua escolha de encaixes. Por exemplo, conexões de cone e rosca podem ser trabalhosas e demoradas para os instaladores. E, se instalado sem glândulas antivibração ou por um técnico inexperiente, o cone e o encaixe da rosca podem vazar muito antes do previsto. Alternativas modernas, no entanto, podem oferecer algumas vantagens. Conexões mecânicas de pressão média, como Swagelok ^® As conexões da série FK podem oferecer um processo de instalação mais simples e rápido para muitas aplicações críticas de petróleo e gás.

Certas conexões de média pressão podem ser usadas praticamente em qualquer lugar que as conexões de cone e rosca são tradicionalmente especificadas, incluindo skids de injeção química, painéis de controle de cabeça de poço, unidades de terminação umbilical, sistemas de energia hidráulica e muito mais. Quando instalados de acordo com as instruções do fabricante, eles podem oferecer benefícios e eficiências operacionais significativos. Neste post, vamos explorar por que eles podem ser uma opção atraente para o seu próximo projeto.

Instalação otimizada

As conexões da série FK podem ser instaladas mais rapidamente do que as conexões de cone e rosca, principalmente porque:

Requer menos ferramentas.

As conexões de cone e rosca requerem ferramentas e materiais especializados para completar uma instalação, incluindo ferramentas específicas de cone e rosca e lubrificante de corte para reduzir o atrito durante o processo de corte. As conexões da série FK, por outro lado, podem ser instaladas usando uma chave simples e uma morsa.

Ofereça instalação de encaixe rápido.

Tanto as conexões da série FK quanto as do tipo cone e rosca devem ser cortadas em esquadro e rebarbadas, mas o restante do processo de instalação difere significativamente. Antes de unir as conexões de cone e rosca, cada uma deve ser cônica e rosqueada corretamente usando as ferramentas necessárias, certificando-se de que não ocorram rebarbas, goivas ou arranhões durante o processo. Uma vez que os tubos são preparados, um colar é rosqueado na tubulação e uma porca de bucim é inserida no corpo da conexão para manter as coisas firmemente no lugar.

As conexões da série FK reduzem o tempo de instalação em 5x, economizando milhares de dólares dos fabricantes de ativos de topside em cada projeto.

Em contraste, as conexões da série FK são instaladas rosqueando um cartucho pré-montado (que inclui uma porca, duas anilhas e um mandril de plástico) no corpo da conexão. A tubulação é então inserida e marcada para estabelecer o alinhamento, e uma única volta de 360 ​​graus completa a conexão. Uma vez verificado com um medidor de inspeção de folga para garantir um ajuste firme, o encaixe está completo e pronto para uso.

Este vídeo fornece uma comparação lado a lado de uma instalação de encaixe de compressão versus uma instalação de encaixe de cone e rosca.

Considere este exemplo de comparação do mundo real. Imagine fabricar um pacote de skid de média pressão para uma aplicação offshore de petróleo e gás. O skid requer tubos e conexões de aço inoxidável 316, e um único instalador treinado fará cada uma das 500 conexões do skid.

O tempo total para concluir as 500 conexões de encaixe do skid.

2.000 minutos com
conexões da série FK

10.000 minutos com
cone e fio




O tempo necessário para concluir qualquer tipo de conexão dependerá do diâmetro da tubulação, do tipo de material e dos níveis de habilidade e experiência do instalador. Para este exemplo, suponha que o encaixe de compressão da série FK leve quatro minutos para concluir o início ao fim e o encaixe do cone e da rosca leve 20 minutos (cinco vezes mais). Portanto, o tempo total para concluir as 500 conexões de encaixe do skid com conexões da série FK é de aproximadamente 2.000 minutos (33,3 horas) em comparação com muito mais 10.000 minutos (166,7 horas) para conexões de cone e rosca. A diferença é significativa.

Ao instalar conexões de cone e rosca, o potencial de contaminação é outro fator a ser considerado. Entre as aparas metálicas resultantes do processo de conicação e rosqueamento e o uso de lubrificantes de corte, a montagem do cone e da rosca pode tornar-se confusa. O excesso de resíduos no chão de fábrica pode levar a um risco potencial de segurança, enquanto a contaminação por aparas de metal representa um risco para o desempenho geral do sistema. Substituir o cone e o rosqueamento com o uso de certas conexões de média pressão alivia muitas dessas preocupações, o que pode economizar tempo e dinheiro.

Desempenho e confiabilidade a longo prazo

Conexões de cone e rosca instaladas com bucins, porcas e colares especiais antivibração podem oferecer melhor desempenho quando instalados por um técnico qualificado e experiente. No entanto, as glândulas, porcas e colares suplementares nem sempre são especificados, e o desempenho do sistema tem o potencial de sofrer como resultado.

As conexões da série FK quase não requerem retrabalho devido à sua instalação simples e montagem à prova de erros.

Devido ao seu design de cartucho pré-montado, as conexões da série FK não requerem esses componentes suplementares. Enquanto isso, essa pré-montagem os torna menos propensos a erros de instalação manual e mais propensos a manter um desempenho à prova de vazamentos sem manutenção repetida ao longo de sua vida útil. As conexões de cone e rosca, por outro lado, podem afrouxar com o tempo devido a vibrações que ocorrem durante o transporte para o local de trabalho ou operação. Muitas vezes, o aperto manual pode restaurar uma conexão estanque, mas os custos adicionais de manutenção aumentam rapidamente.

Em comparação, um design de ponteira dupla cria um aperto mecânico duplo na tubulação, reduzindo drasticamente a probabilidade de afrouxamento das conexões quando a vibração ocorre. De fato, estima-se que uma instalação típica de topside exigirá que cerca de 20% de suas conexões de cone e rosca sejam retrabalhadas durante a montagem inicial e teste de pressão, enquanto as conexões da série FK quase não exigem retrabalho devido à simplicidade de instalação e habilidade dos técnicos para verificar o ajuste usando uma ferramenta simples de medidor de folga.

Embora ambos os tipos de encaixe possam ser desmontados e remontados para manutenção do sistema, a remontagem de um cone e encaixe de rosca nem sempre é repetível ou confiável. Com as conexões da série FK, no entanto, a remontagem foi validada para muitos ciclos de reconstrução.

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No geral, as conexões de média pressão da série FK podem oferecer benefícios significativos aos proprietários e fabricantes de ativos de topside no setor de petróleo e gás. Ao reduzir o tempo de instalação, diminuir os custos de montagem e manutenção e fornecer uma conexão mais confiável e robusta, resultando em maior tempo de atividade, seu uso pode ajudar a economizar milhares de dólares por projeto.

Interessado em saber mais sobre as conexões da série FK? Leia nosso white paper sobre como otimizar seus ativos de petróleo e gás com a tecnologia de montagem certa.

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