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L’evoluzione della tenuta sottomarina

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oil rig illustrationDall’avvio della produzione del primo pozzo sottomarino al mondo, nel 1961, lo sviluppo degli impianti offshore ha compiuto passi da gigante.

Il settore petrolifero & del gas ha esteso l'esplorazione delle acque ultra profonde fino a 10.000ft nell’oceano. L’esplorazione e la produzione offshore sono alla ricerca di risorse in bacini remoti caratterizzati da pressioni e temperature estreme. Tutto ciò sta mettendo alla prova i limiti dell’attuale tecnologia di tenuta sottomarina.

I nuovi, stringenti standard di settore, in linea con questi progressi in ambienti ad alte temperature e ad alta pressione (HTHP), hanno portato gli OEM a sviluppare nuovi componenti per impianti di produzione sottomarini. Questi includono alberi, teste di pozzo, BOP, collettori, barriere, valvole a sfera e di strozzamento, flussometri e giunti.

Di conseguenza, gli OEM stanno cercando guarnizioni alternative a quelle del tipo a interferenza (o-ring).

Inizialmente, per le applicazioni sottomarine, sarebbe stato utilizzato un o-ring dotato di due anelli di supporto. Se la direzione dei mezzi era sconosciuta, due anelli di supporto potevano prevenire un’installazione scorretta.

Gli anelli di supporto impedivano anche che l'o-ring in elastomero estrudesse nella parte meccanica ad alta pressione. L'estrusione non conduce istantaneamente alla rottura della guarnizione ma, dopo un po’ di tempo, potrebbe causare perdite regolari. Problemi tecnici o di perdite sulle apparecchiature sottomarine possono avere conseguenze critiche e mettere in pericolo le persone o l’ambiente.

Man mano che i pozzi diventavano più profondi, le pressioni e la criticità delle guarnizioni aumentavano. Presto le guarnizioni a T hanno cominciato a sostituire gli o-ring nelle applicazioni HTHP.

Le guarnizioni a T comprendono una sezione trasversale a forma di T e due anelli di supporto, realizzati da una plastica di qualità progettuale, spesso PTFE o PEEK. Questa guarnizione dalla forma nuova tiene gli anelli di supporto nelle applicazioni ad alta pressione, mantenendo, allo stesso tempo, un’elevata efficienza di tenuta a basse pressioni.

La progettazione delle guarnizioni a T utilizza la pressione di sistema per energizzare attivamente gli anelli di supporto, garantendo un’efficiente resistenza all’estrusione in applicazioni a pressione singola e bidirezionale, in condizioni statiche e dinamiche.

Tuttavia, gli operatori stavano ancora fronteggiando la sfida insita nell’installazione di un sistema di tenuta a tre componenti a migliaia di piedi sotto il livello del mare, utilizzando un veicolo a controllo remoto (ROV).

Presente in tutte le sfide applicative, è stata introdotta la tenuta elastica.

Le tenute elastiche (conosciute anche come tenute a S e tenute tipo a T all in one) comprendono un elastomero ad alto modulo e due molle integrate antiestrusione.

Spring SealLa guarnizione omogenea presenta molle elicoidali in metallo, resistenti alla corrosione, stampate negli angoli di tenuta esposti. La posizione strategica di queste molle elicoidali ha eliminato i punti deboli intorno alla circonferenza della guarnizione.

La progettazione antiestrusione offre proprietà versatili, e consente di sigillare dove le tolleranze sono più grandi. In questo caso, gli elementi antiestrusione, sono spesso definiti come attivi invece che come passivi, come nel caso degli anelli di supporto termoplastici tradizionali.

La guarnizione elastica è concentrica rispetto all’insieme, ed elimina la necessità di manipolare gli elementi antiestrusione (anelli di supporto), riducendo al minimo la complessità dell’installazione e il rischio di danneggiare gli elementi della guarnizione.

Ma l'evoluzione della tenuta non si è fermata qui. Precision Polymer Engineering ha rilevato che, mentre il profilo della tenuta è cambiato, il materiale è rimasto lo stesso.

Precision Polymer Engineering è stata la prima a lanciare le guarnizioni elastiche in un materiale unico in perfluoroelastomero FFKM per basse temperature, ottimamente qualificato per le omologazioni del settore, degli OEM e delle “sorelle”.

Progettate per resistere nelle più profonde e dure condizioni operative, che comportano le temperature di esercizio, alte e basse, più estreme, le guarnizioni elastiche FFKM hanno dimostrato la capacità di soddisfare le esigenze future dell’esplorazione e della produzione di petrolio & del gas per gli OEM.

Le guarnizioni elastiche FFKM forniscono prestazioni affidabili con pressioni oltre i 20.000 psi e a temperature tra i -29°C e i 204°C. Il materiale dimostra anche una durata eccezionale in caso di fluidi operativi e mezzi di processo aggressivi.

Con numerosi vantaggi per gli OEM, l’evoluzione delle guarnizioni elastiche FFKM favorisce costi di proprietà ridotti, piena tracciabilità, facilità di installazione e attività più sicure.

Esplora il potenziale delle guarnizioni elastiche FFKM di PPE qui, o contatta oggi stesso il nostro team di esperti per discutere nel dettaglio delle tue esigenze di tenuta sottomarina.

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