Análise da estanqueidade em vedação metálica dentada

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Oliveira, Mateus Ottonelli de
• Orientador(a): Clarke, Thomas Gabriel Rosauro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Vedadores; Indústria do petróleo; Deformação
• Palavras-chave em Inglês: Metal seal; Combined loading; Annular pack-off
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277308

Vedações metálicas são frequentemente utilizadas na indústria de petróleo e gás devido a sua capacidade de suportar altas pressões e temperaturas, e os ambientes corrosivos aos quais são expostas. Dentre os equipamentos que utilizam tal tipo de vedação está o Conjunto de Vedação Universal (CVU), que faz parte dos Sistemas de Cabeça de Poço Submarina (SCPS). Tais equipamentos realizam a vedação no anular e nas colunas de revestimento, devendo suportar a incidência de um carregamento combinado de esforços, ou seja, esforços axiais (tração e compressão), temperatura e pressões elevadas, com valores na ordem de 1500 kips, 120 °C e 15.000 PSI respectivamente. Nesse contexto, a presente pesquisa buscou compreender melhor a relação desse tipo de carregamento em vedações metálicas. Para isto, foram executados testes em escala reduzida em dois componentes metálicos, em forma de disco, compostos de materiais com durezas distintas - 230 HB, no elemento com perfis triangulares axiais (wickers) em sua geometria, e entre 125 e 130 HB no elemento sem perfis (denominados blanks). Estes discos metálicos foram submetidos a aplicação de força axial (compressão), por meio de atuador hidráulico, e aplicação de pressão hidrostática, através de compressor hidropneumático. Diferentes geometrias foram testadas, com 2 wickers, formando um canal de vedação, e com 4 wickers, formando três canais de vedação, possibilitando a avaliação da influência de cada um destes canais. O deslocamento, aferido pelo sensor de deslocamento, foi 47% menor para as pressões de 7500 PSI, e 63% para as pressões de 15000 PSI para os CPs com 4 wickers. Pressões menores que 7500 PSI indicaram melhor estanqueidade nos CPs com 2 wickers. Por outro lado, para pressões entre 7500 e 12000 PSI, os CPs com 4 wickers mostraram-se mais eficientes, resultando em uma melhor vedação metálica.