INTRODUÇÃO

A Statoil especificou uma carga externa considerável para todos os conectores; por esse motivo nossa análise de projeto ASME VIII dos flanges tinha de considerar e acomodar essas cargas adicionais. Além da análise teórica, a Statoil solicitou a realização de um teste completo em uma junção 32”NB para qualificar o projeto.

A Statoil solicitava que os flanges permitissem um desalinhamento de ±0.7° em virtude de possíveis limitações de alinhamento durante a instalação; assim, o flange Taper-Lok foi a escolha natural devido à condição de vedação do cone macho/cavidade fêmea. As necessidades de desalinhamento não apresentavam nenhum problema com o flange de 10” e 12”, mas o projeto de 16” e 32” exigia um cone macho esférico e uma face de junta de vedação de gaxeta correspondente para conseguir confortavelmente um desalinhamento total de ±0.7°. O desenho arriba mostra um conceito exagerado do detalhe do cone esférico.

O TESTE

O teste consistiu em duas partes:

1 – Teste API 6A PR2 (Gás e Temperatura)
Este teste foi realizado em um flange do tipo Pescoço de tamanho real para uma junção de Anel Giratório, após ter sido montado com a pré-tensão especificada utilizando a cobertura de um tensionador hidráulico. O teste envolvia várias mudanças de temperatura desde –10° até +55° sob pressão total, meia pressão e pressão zero. A junta era constantemente monitorada com sondas farejadoras para detectar qualquer vazamento da mistura gasosa de 2% de hélio/98% de nitrogênio. No final do teste foi confirmado vazamento zero que resultou em um certificado de primeira ordem. As figuras abaixo mostram parte do trabalho de engenharia do pré-teste e os componentes reais em teste.

2 – Teste de Pressão e Flexão
A junção que passou com sucesso pelo teste de gás e temperatura foi desmontada e 6 metros de tubo 32”NB foram soldados em cada conector para permitir que um momento fletor fosse aplicado enquanto a junta estivesse sob pressão. Em seguida, os conectores foram montados de acordo com nossos valores especificados de pré-tensionamento, a cavidade pressurizada até a pressão total de operação a 172Bar. Um momento fletor mínimo, igual ao valor do momento fletor do projeto, foi aplicado à junção, puxando as extremidades do cano para baixo e girando o conjunto em apoios corretamente posicionados. O monitoramento da pressão interna durante a aplicação da carga do momento fletor não apresentou vazamento e uma verificação visual secundária da junção também forneceu uma confirmação – a junção havia passado com sucesso no segundo e último teste.

Uma vez concluídos os testes de acordo com as especificações do cliente e provada a existência de uma junção sem vazamentos, foi decidido que mais um teste seria aplicado à junção: um teste de pressão/flexão, para determinar sua resistência máxima, ou seja, o ponto de ruptura. Na continuação do teste, a pressão foi levada a 172Bar, ponto em que uma carga de momento de flexão indeterminada foi aplicada com intenção da causar a falha da conexão. A aplicação de uma carga espantosa de 4,250,000Nm foi atingida, ponto em que o teste foi encerrado em prol da saúde e da segurança. Após a retirada da carga, a junção recuperou sua condição original e ainda continuava apta para o objetivo.

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