Sistema de Acumuladores - Unidade BOP

Sistema de Acumuladores - Unidade BOP

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Sistema de Acumuladores

INTRODUÇÃO

Os acumuladores consistem em um sistema de garrafas que armazenam fluido

hidráulico sob pressão para ser utilizada no acionamento do BOP. Através do uso de gás

nitrogênio (N ) comprimido, os acumuladores armazenam energia, melhoraram o tempo

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de resposta das funções do BOP e servem como fonte backup de força hidráulica, no

caso de falha nas bombas.

Os dois tipos de garrafas acumuladoras mais utilizadas são: separadora

(diafragma flexível ou bexiga), que utiliza-se de um diafragma para realizar a separação

gás/líquido e flutuante (pistão flutuante) que utiliza-se de um pistão ara efetuar a

separação gás/líquido.

As garrafas acumuladoras tipo separadoras consistem basicamente de uma

garrafa de aço cromo-molibidênio, cilíndrica no corpo e semi-esférica nas extremidades,

sem costura, solda ou junta, e uma bexiga de borracha.

A bexiga é totalmente fechada, em forma de pêra, flexível e feita com borracha

sintética, formando uma capa impermeável para o gás. Ele é montada por meio de uma

contra-porca na parte superior da garrafa.

A base da garrafa é fechada pelo conjunto que forma a tomada para óleo, que

contém uma válvula normalmente mantida aberta por uma mola, permitindo que o

fluido saia da garrafa, porém, evita que o bexiga seja estruturada através da tomada de

fluido.

A peça que constitui a tomada de fluido é montada na base da garrafa pela sua

introdução total e fixação com um anel de borracha anti-extrusão. Esse tipo de

construção é usada para conferir segurança, tornado impossível a desmontagem do

acumulador se houver gás sob pressão na bexiga.

N

2

V

V

2

V

1

Fluido

utilizado

Fluido não utilizado

Volume de Fluido Utilizado

V = Volume de gás com pressão P

1

1

V = Volume de gás com pressão P

2

2

V = Volume total

§

A grande vantagem desse tipo de acumulador é a separação positiva entre o gás e

o fluido hidráulico, tornado o vazamento entre os dois praticamente impossível. Essa

importante característica permite a sua utilização para transferência de líquidos.

BOMBAS

Os acumuladores são carregados por bombas que succionam fluido hidráulico do

reservatório. As bombas podem ser acionadas manualmente ou por sistemas regulados,

sempre que a pressão cai á 10% da pressão mínima de trabalho. As bombas são de

acionamento elétrico (440 V) ou pneumático (ar á 120 psi). Em situação de operação, as

bombas triplex são alimentadas com energia elétrica, acionadas automaticamente por

um sistema pré-ajustado quando a pressão cai a 2700 psi para uma pressão de trabalho

de 3000 psi. As sondas pneumáticas entram como backups das triplex quando a pressão

cai a 2600 psi.

Bomba Triplex: conjunto de bomba hidráulica acionada por motor elétrico é a fonte

principal de fornecimento de fluido hidráulico pressurizado do sistema de controle do

BOP. Em operação normal operam automaticamente através do pressostato, esta bomba

pode ser acionda por controle manual. As bombas triplex deverão ser calibradas para

entrar em funcionamento quando a pressão do sistema cair para 2700 psi e sair quando

chegar a 3000 psi.

Bomba Pneumática: conjunto de bomba hidráulica de acionamento pneumático

proporciona uma segunda fonte de pressurização do fluido hidráulico do sistema de

controle do BOP. Durante a operação esta bomba é controlada automaticamente por um

pressostato hidro-pneumático que permite a passagem de ar para o motor pneumático

quando a pressão do sistema cai para 2600 psi. Em caso de falha do sistema presostato

hidro-pneumático a bomba pode ser acionada manualmente através do bay-pass.

Os sistema de acionamento automático das bombas triplex funcionam com um

tubo burdom. Já o sistema para acionamento automático das sondas pneumáticas

funcionam com uma mola que é distendida a medida que a pressão vai caindo, até abrir

a válvula de alimentação de ar.

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Bomba

Reservatório

de fluido

Regul.

Pressure

swite

4

4

0

V

E = 2.700 psi

S = 3.000 psi

Ar

12

0

psi

Manômetro

(acumuladores)

Válvulas de pré-carga

Acumuladores

Válvula

reguladora de

pressão

(3000–1500 psi)

Válvula

de alívio

Válvula

de alívio

Check

Valve

Válvula

reguladora de

pressão

(0 – 3000 psi)

Manômetro

(manifold)

Check

Valve

Linha de teste

Linha de teste do

BOP ou para

outra bomba

Linha reguladora

by-pass

Manômetro

(anular)

BOP de Gavetas

Válvula HCR

BOP Anular

Válvulas de 4 vias

(manipuladoras)

E = 2.700 psi

S = 3.000 psi

Exemplo de unidade hidráulica para um sistema de controle do BOP.

Bomba

Quadro de

comando

ON-AUT-OFF

Obs: As unidades de última geração usam

duas ou mais bombas de

acionamento elétrico.

ACUMULADORES DE SUPERFÍCIE

Capacidade Volumétrica dos Acumuladores de Superfície

O sistema de acumuladores deve possuir um volume de fluido hidráulico

estocado capaz de manter a pressão entre a máxima pressão de operação e a pressão de

pré-carga.

O dimensionamento do sistema deve ser tal que a perda de um acumulador

individual e/ou banco, não represente mais que 25 % da capacidade total volumétrica do

sistema.

A mínima pressão de operação calculada deve fechar e selar a gaveta do BOP

contra o tubo com uma pressão igual a máxima razão de trabalho dividido pela razão de

fechamento especifica do BOP.

O sistema de BOP deve possuir um volume de fluido hidráulico utilizável, com

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