INTRODUCCIÓN

Statoil especificó una aplicación de carga externa considerable para todos los conectores; por lo tanto, nuestro análisis de diseño ASME VIII de las bridas debía tener en cuenta y adaptarse a estas cargas adicionales. Además del análisis teórico, Statoil solicitó que se realizara una prueba de tamaño completo en una junta de 32” de diám. int. nom. con el fin de calificar mejor el diseño.

Statoil exigía que todas las bridas tuvieran capacidad de desalineación de ±0,7° por las posibles limitaciones de alineación durante la instalación, de modo que la brida Taper-Lok era la opción natural debido a la disposición de sellado con punta macho/cavidad hembra. El requisito de desalineación no representaba ningún problema con la brida de 10” y 12”, pero el diseño de 16” y 32” requería una punta macho esférica y un frente de sello de empaquetadura correspondiente para alcanzar cómodamente el total de ±0,7° de desalineación. El plano que figura más arriba muestra un concepto exagerado del detalle de la punta esférica.

LAS PRUEBAS

Esta prueba constó de dos partes:

1 – Prueba API 6A PR2 (prueba de gas y temperatura)
Esta prueba se llevó a cabo en una junta con cuello para soldar a junta con anillo giratorio de tamaño completo, después de haberse ensamblado según la pre-tensión especificada usando 100% de cobertura de tensor hidráulico. La prueba implicó numerosos cambios de temperatura de –10° a +55° bajo presión máxima, presión media y presión cero. La junta se controló constantemente mediante sondas rastreadoras para detectar cualquier fuga de la mezcla de gas de 2% de helio/98% de nitrógeno. Al final de la prueba se confirmó la existencia de cero fugas, que dio como resultado una aprobación excelente. Las ilustraciones que figuran a continuación muestran algunos de los trabajos de ingeniería previos a la prueba y los componentes reales bajo prueba.

2 – Prueba de presión y flexión
Una vez que aprobó satisfactoriamente la prueba de gas y temperatura, la junta fue desmontada; a continuación, se soldaron tramos de 6 m de tubo de 32” de diám. int. nom. en cada conector para permitir la aplicación de un momento de flexión mientras la junta se encontraba bajo presión. Luego, los conectores se ensamblaron de acuerdo con nuestros valores de pre-tensión especificados y se presurizó la cavidad a la presión operativa plena de 172 barias. A continuación, se aplicó a la junta un momento de flexión mínimo igual al valor del momento de flexión del diseño empujando los extremos del tubo hacia abajo y pivotando el ensamblaje sobre lengüetas colocadas con exactitud. El control de la presión interna durante la aplicación de la carga de momento de flexión reveló la ausencia de fugas y una revisión visual secundaria de la junta tambi én proporcionó la confirmación: la junta había aprobado satisfactoriamente la segunda y última prueba.

Luego de completarse las pruebas según los requisitos del cliente y demostrar que la junta no tenía ninguna fuga, se decidió someter la junta a otra prueba de presión/flexión para establecer su capacidad máxima, es decir, el punto de falla. Al reanudar las pruebas, la presión se aumentó a 172 barias; en este punto, se aplicó una carga de momento de flexión indeterminada con la intención de someter la junta a falla. Se alcanzó una sorprendente aplicación de carga de 4.250.000 Nm; en este punto, se puso fin a la prueba por motivos de seguridad y salud. Después de la retracción de la carga, la junta se recuperó a su estado original y se consideró que seguía siendo apta para su objetivo.

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