Novedoso sistema para el ensayo de colapso de tubos a muy alta presión
En los procesos extractivos de crudo o gas de la industria petrolera, garantizar las condiciones de explotación cada vez requiere una tecnología más avanzada, con tubos de acero (“casing pipes”, que constituyen parte del revestimiento de los pozos) más resistentes. Entre los controles de calidad previos al suministro de esos tubos, los fabricantes deben determinar su presión de colapso, que es la máxima presión estática externa que soporta el tubo de acero antes de sufrir una deformación irreversible, su colapso. En la industria se realizan los ensayos de colapso de tubos de acuerdo con la norma API 5CT. Estos ensayos son estáticos y destructivos, se realizan en general aplicando presión externa a un tubo muestra.
Catalonia Engineering Solutions ha diseñado y construido un sistema integrado que permite realizar el ensayo de colapso de los tubos muestra. El sistema está dotado de los instrumentos de medida, control y registro de datos necesarios para realizar los ensayos de forma segura. El sistema permite realizar ensayos con tubos de diámetros hasta 8” y posibilita alcanzar presiones de colapso de 1.700 bar, siendo posible ampliarlo hasta los 2.400 bar.
Uno de los factores principales considerados en la fase de diseño y que requirió una especial atención fue el fenómeno del golpe de ariete, ya que en el instante que se produce el colapso del tubo sometido a ensayo se produce una caída instantánea de la presión en el interior del dispositivo.
El fenómeno del golpe de ariete en las instalaciones de fluidos está provocado por una variación brusca en las condiciones de contorno de operación. Por ejemplo, en una red de tuberías donde vehicula agua, si se paran las bombas o se cierran válvulas pueden provocar estados transitorios con unas variaciones muy notables de la presión en el interior de las tuberías. La magnitud de estas variaciones puede alcanzar valores de presión importantes o subpresiones tales que en el fluido se produzcan cavitaciones. Estas variaciones de presión pueden provocar daños en las tuberías y otros componentes de la instalación.
En el sistema de ensayos, el colapso del tubo provoca una onda de presión que se propaga a gran velocidad y puede producir daños en el circuito hidráulico. El sistema se ha dotado de las medidas para atenuar este efecto.
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