API RP 17B.en.es

Práctica Recomendada para tubería flexible

API RECOMENDADO EDICIÓN DE PRÁCTICA 17B TERCERA, marzo de 2002

Práctica Recomendada para tubería flexible

Segmento aguas arriba

API RECOMENDADO EDICIÓN DE PRÁCTICA 17B TERCERA, marzo de 2002

NOTAS ESPECIALES

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PREFACIO Esta Práctica recomendada ( R P) para La tubería flexible e stá bajo la jurisdicción del Subcomité API en sistemas de producción submarinos. Esta RP proporciona información complementaria a la API SpeciÞcations 17J y 17K y direcciones de los problemas del sistema de tubería ßexible y tecnologías en evolución. publicaciones API puede ser utilizado por cualquier persona que desee hacerlo. Cada esfuerzo se ha hecho por el Instituto para asegurar la exactitud y fiabilidad de los datos contenidos en ellos; Sin embargo, el Instituto no hace ninguna representación, garantía o garantía en relación con esta publicación y por la presente renuncia expresamente a cualquier obligación o responsabilidad por pérdida o daño resultante de su uso o por la violación de cualquier ley federal, estatal o regulación municipal con la que esta publicación puede conßict.

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iii

CONTENIDO Página

1. GENERAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Ámbito de aplicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Productos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 Aplicaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1,4 unidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.5 Normas de Referencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

3 DEFINICIONES Y ABREVIATURAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.1 DeÞnitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.2 Símbolos y abreviaturas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 SISTEMA, PIPE, Y DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4.1 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4.2 Sistemas de tuberías flexibles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4.3 Descripción flexible Pipe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.4 Componentes auxiliares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5 CONSIDERACIONES DE DISEÑO tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.2 Descripción del diseño. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5.3 Modos de fallo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5.4 Criterios de diseño. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.5 Casos de carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6 materiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.1 Alcance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6,2 MaterialsÑUnbonded Pipe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.3 MaterialsÑBonded Pipe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6.4 materiales alternativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6,5 polímero / elastómero de procedimientos de ensayo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

6.6 Requisitos de prueba del material metálico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

7 CONSIDERACIONES diseño del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 7.1 Alcance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 7.2 Requisitos generales del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 7.3 Requisitos línea de flujo de diseño. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 7.4 Requisitos de diseño vertical. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 7.5 Componentes auxiliares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 7.6 Interfaces del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8 CONSIDERACIONES análisis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.1 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.2 Técnicas de análisis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.3 Cargas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sesenta y cinco

8.4 Evaluación Global de respuesta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

v

Página

9 pruebas de prototipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 9.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 9.2 ClassiÞcation de ensayos de prototipos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

9.3 Requisitos de prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Protocolo de la prueba 9.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.5 Las pruebas ProceduresÑStandard prototipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 9.6 Las pruebas ProceduresÑSpecial prototipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

10 de fabricación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.1 Ámbito de aplicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

10.2 ManufacturingÑUnbonded Pipe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.3 ManufacturingÑBonded Pipe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 10.4 Marcado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 10.5 Almacenamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

11 manipulación, transporte e instalación. . . . . . . . . . . . . . . . . 98 11.1 Ámbito de aplicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

11.2 Manipulación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

11.3 Transporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 11.4 Instalación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 11.5 Precomisionado / Puesta en Marcha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 12 RECUPERACIÓN y reutilización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

12.1 Alcance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 12,2 recuperación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 12.3 reutilización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

13 INTEGRIDAD Y de monitorización de estado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 13.1 Alcance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

13.2 filosofía general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 13.3 Modos de Falla y defectos de tubo potencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 13.4 Métodos de monitoreo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

13.5 Recomendaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

APÉNDICE un tubo flexible ALTA TEMPERATURA DE MONTAJE DE FIN CALIFICACIÓN TEST PROTOCOLO: POLYMERS contenido volátil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

APÉNDICE A1 PVDF COUPON CRUDO prueba de exposición PROCEDIMIENTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

ANEXO B TUBO FLEXIBLE DE ALTA TEMPERATURA DE MONTAJE DE FIN

CALIFICACIÓN DE PRUEBA DE PROTOCOLO: Baja POLÍMEROS contenido volátil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

APÉNDICE B1 POLYMER COUPON CRUDO prueba de exposición PROCEDIMIENTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Figuras 1

Descripción general de tubo flexible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2

Ejemplos de aplicaciones estáticas para tubería flexible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3

Ejemplos de aplicaciones dinámicas para tubería flexible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 Ejemplos de ConÞgurations tubo vertical flexible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 vi

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5

Ejemplos de aplicaciones de tubería flexible de puente de línea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 6 Esquemática de la canalización vertical flexible típicos cortes transversales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 7

Armadura de presión y de la canal canal Interlock ProÞles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 8 Ejemplo de una Unbonded de montaje flexible Pipe End. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 9 Dibujo esquemático de un ejemplo ISU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 10 Ejemplos de Multib ore Construcciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 11 Curva limitadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 12 Esquema de un Restrictor Bend. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .

. 19 13 Ejemplo de un sistema de desconexión rápida (QDC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 14 Subsea boya s de Sistemas / Arch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 15 Ejemplo de un módulo de flotador par a ConÞgurations Wave. . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 16 Ejemplo de una abrazadera para cuestas flexibles Risers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 17 Ejemplo de una Base Riser típica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 18 Ejemplo de una típica estructura Riser Hang-Off. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 19 Aplicación estática Diseño Diagrama de flujo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 20 Aplicación Dinámica Diseño Diagrama de fluj o. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 21 PA-11 Vida útil función de la temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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. . . . . . . . . 49 22 parámetros utilizados para DeÞne una forma de Bellmouth. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 23 Ejemplo de Diagrama Haigh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 24 Esquema de puesta a pu nto para la prueba de explosión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 25 Esquema de puesta a punto para el ensayo de tracción axial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 26 Esquema de puesta a punto para la prueba de colapso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 27 La fatiga dinámica programa de prueba DeÞnition. . . . . . . .

....

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 28 configuración típica para una prueba de fatiga dinámica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 29 Esquema de puesta a punto para el ensayo de erosión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 30 Esquema de instalación Lay horizontal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 31 Esquema de instalación Lay Vertical. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 32 Representante Flowline procedimiento de instalación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 33 esquemática de J-tubo de tracción-en funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

....

. . . . . . 105 34 Representante Procedimiento Lazy-S Instalación Riser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 35 Representante Steep-S Procedimiento de instalación instalación Riser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 36 Representante L azy Wave Riser Procedimiento de instalación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 37 Representante Steep Wave Riser Procedimiento de instalación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 38 Representante gratuito de suspensión de Procedim iento de instalación de catenaria. . . . . . . . . . . . . . 110 39 esquemática de posibles disposiciones de tubos de ensayo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 40 Esquema de la superestructura Dieléctrica Sensing diseño e instrumentación

para la supervisión termoplástico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 A-1 conjunto de monitorización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 B-1 conjunto de supervisión (Caso II solamente). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Mesas 1 Descripción de la tubería estándar flexible FamiliesÑUnbonded Pipe. . . . . . . . . . . . 15 2 Descripción de la tub ería estándar flexible FamiliesÑBonded Pipe. . . . . . . . . . . . . . 15 3 Lista de comprobación de los modos de fallo de Primaria diseño estructural de Unbonded La tubería flexible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4 Lista de comprobación de

l os

modos de fallo para el diseño estructural primario de servidumbre

La tubería flexible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5 Recomendado degradación admisible admisible para las tuberías no adherentes. . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6 Recomendado degradación degradación admisi ble para la servidumbre de tuberías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 7 Recomendaciones sobre las probabilidades anuales anuales pa ra la instalación, y Normal

y operación anormal anormal para un 20 años años de vida útil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 vii

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8

Análisis global estático condiciones de carga CasesÑOperating típicos. . . . . . . . . . . 38 9 Ejemplo de casos de carga dinámica para aplicaciones FPSO / FPS. . . . . . . . . . . . . . . 39 10 Ejemplo d e un

caso de carga dinámica MatrixÑNormal OperationÑ Las cargas funcionales y medioambientales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Ejemplo 11 Anál isis global Casos de carga para condiciones de instalación. . . . . . . . . . . . 40 12 Ejemplo de Análisis de Casos de carga local para condiciones de instalación. . . . . . . . . . . . . . 40 13 Materiales Polímeros típicos para aplicaciones de tube rías flexibles. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 14 Límites de temperatura de polímeros termoplásticos en Pipe Flexible

Aplicaciones envolvente envolvente interna de presión Basada en 20 años de vida útil. . . . . . . . . 42 15 la compatibilid ad del fluido y las ampollas características típicas para Flexible Materiales Polímeros de tubos termoplásticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 16 Materiales de elastó mero típica para aplicaciones de servidumbre de tubería flexible. . . . . . . . . . 44 17 Los límites de temperatura para termoendurecibles elastómeros en un Bonded Flexible

Aplicación del trazador trazador de líneas de tubería. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 18 rigidez del suelo y la fricción CoefÞcients típicas para tubos flexibles. . . . . . . . . . . . 67 19 ClassiÞcation de ensayos de protot ipos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 20 Recomendaciones Recomendaciones para TestsÑModiÞcations TestsÑModiÞcations prototipo Diseño de de la estructura de la tubería. 73 21 Recomendaciones para los Prototipos TestingÑChanges en aplicación de la tubería. . . . . . . 73 22 Modos de fallo del tubo flexible potencial, vinculadas Las pruebas del prototipo crítico. . 74 23 Recomendacione Recomendacione s para las pruebas de clase I prototipo. prototipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 24 Recomendaciones Recomendaciones para la Clase II Ensayos Ensayos de prototipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 25 Ejemplo de Programa de prueba prueba de fatiga dinámica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 26 Aspectos críticos en la Selección Selección de Unbonded para fabricación fabricación de tubos flexibles flexibles

Tolerancias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 27 Aspectos críticos en

la

Selección de Bonded flexibles de fabricación de tuberías tolerancias. 96 28 Recomendaciones de la marca para los productos flexibles de tuberías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 29 Los defectos de tubo potencial para aplicaciones estát icas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 30 Los defectos de tubo potencial para aplicaciones aplicaciones dinámicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 31 Defectos del sistema de potencial potencial para aplicaciones estáticas y dinámicas. . . . . . . . . . . . . 128 32 Integridad y monitoreo de la condición actuales actuales métodos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

viii

.....

Práctica Recomendada para tubería flexible 1. General

cia API 16C SpeciÞcation de estrangulamiento y aplicaciones de línea y API 17E SpeciÞcation para aplicaciones umbilicales.

1.1 ALCANCE

1.4 UNIDADES

Esta práctica recomendada proporciona directrices para el diseño, análisis, fabricación, pruebas, instalación y operación de los tubos de ßexible

Las unidades Sistema Internacional (SI) se utilizan en esta práctica recomendada.

y sistemas de tuberías ßexible para onshore, submarinos, y aplicaciones

unidades imperiales se pueden dar en paréntesis después de las unidades del SI.

marinas. Este recomienda suplementos de práctica API SpeciÞcation 17J [1] y API SpeciÞcation 17K [2], que speciÞes requisitos mínimos para el diseño, selección de materiales, fabricación, pruebas, marcado y envasado de no

1.5 Normas de Referencia

unida y tuberías ßexible unidos respectivamente [3].

Véase sección 2 del API SpeciÞcation 17J [1] y la API SpeciÞcation [2] 17K para los estándares mencionados. Normas de referencia sólo en este documento se enumeran

En general, la tubería ßexible es un producto a la medida que puede ser

en la sección 2, junto con los documentos y publicaciones técnicas pertinentes.

diseñado y fabricado en una variedad de métodos. No es la intención de este documento para desalentar construcciones nuevas o nuevos en la tubería ßexible. Por el contrario, se reconoce que una variedad de diseños y métodos de análisis

2 Referencias

son posibles. Por esta razón, algunos temas se presentan en términos generales

1. API SpeciÞcation 17J, SpeciÞcation para Unbonded tubería flexible .

para orientar al usuario al mismo tiempo dejan abierta la posibilidad de utilizar enfoques alternativos. El lector debe tener en cuenta que la tecnología de tubo de ßexible (es decir, conceptos, diseño y análisis metodologías y criterios,

2. API SpeciÞcation 17K, SpeciÞcation de servidumbre de tubo flexible .

componentes de fabricación y ensayo, las funciones y las demandas operacionales, de mantenimiento mantenimiento y de inspección, etc.) es en un estado de rápida y

3. Grealish, F., Bliault, A., y Caveny, K., Normas Onew en Tubería flexible tecnología incluyendo API Spec 17J, oh Proceedings of Offshore

continua evolución. por lo tanto necesitan los usuarios potenciales de aplicar cuidado en su aplicación de las recomendaciones contenidas en este documento.

Technology Conference, papel OTC Nº 8181, de Houston, Texas, mayo de 1995.

4. OCIMF, Guía para la compra, fabricación y pruebas de Carga y Descarga Mangas de alta mar Amarres ,

1.2 Productos

Cuarta edición, 1991.

Al igual que con API SpeciÞcation 17J y 17K, esta recomienda práctica se aplica a

5. FPS 2000, Manual 2000, Manual de Diseño y Operación de tuberías flexibles , Febrero de 1992.

conjuntos de tubos ßexible, que consta de segmentos de cuerpo de la tubería ßexible con Þttings extremo unido a ambos extremos. Ambos tipos de tubos unidos y no unidos están cubiertos. Además esta práctica recomendada es aplicable a sistemas de

6. Mahoney T., y Bouvard M., ÒFlexible sistema de tubo ascendente Producción

tuberías ßexible, incluyendo componentes auxiliares.

de Aplicación flotante de producción en el Mar del Norte, Ó OTC Paper No. 5163, 1986.

Esta práctica recomendada no cubre las líneas umbilicales y de control. 7. Colquhoun, RS, Colina, RT, y Nielsen, R., Diseño y materiales de alta presión Consideraciones para líneas de flujo flexibles , S ociedad para la Tecnología Submarino, Aberdeen, mayo

1.3 APLICACIONES

1990. Las aplicaciones cubiertas por esta práctica recomendada son la producción de servicios agridulce, incluyendo las solicitudes de exportación e inyección. productos de

8. Rigaud, J., Materiales y Onew Nuevos diseños para Tubos flexibles, oh Tecnología

producción incluyen petróleo, gas, agua y productos químicos de inyección, y

de tuberías flexibles , ,F ebrero de 1992, Trondheim, Noruega.

combinaciones de estos servicios. La práctica recomendada se aplica tanto a los sistemas de tuberías ßexible estáticos y dinámicos, usados como ßowlines,

9. Bouvard, M., Mollard, M., y J. Rigaud, ÒSpecifying, supervisión y

elevadores y puentes. La práctica recomendada cubre en términos generales, el uso

verificación de calidad y fiabilidad de la tubería flexible, Ó OTC de papel

de tuberías ßexible para los sistemas de carga en el mar. Se remite a [4] también para

6873, mayo, 1992.

esta aplicación.

10. Kalman, M. y Rosenow, M., Materiales Compuestos ÒEmploying en Riser Diseño flexible para aplicaciones en aguas profundas, Ó Deeptec O95,

La práctica recomendada no se aplica a las tuberías para su uso en ßexible

Aberdeen, febrero de 1995.

estrangulamiento y extinción de línea o aplicaciones umbilicales. Referir-

1

2

R API ECOMMENDED PAG RÁCTICA 17B

11. Moore, F., ÒMaterials para flexibles Riser Sistemas: problemas y soluciones, Ó Las estructuras de ingeniería , V ol. 11, octubre de 1989.

12. Dawans, FA, Jarrín, J., Lefevre, TO y Pelisson, M., ÒImproved materiales termoplásticos para offshore Tubos flexibles, Ø Actas de Offshore Technology Conference, OTC Paper No. 5231, Houston, Texas, mayo, 1986. 13. Federación Europea de corrosión, ÒGuidelines sobre Requerimientos de Materiales para carbono y de baja Permitir Aceros para H 2 C ontinua S Petróleo y Gas Field Service, Ó documento nº: EFC O & G 93-1.

14. Kvernold, O., ÒErosionÑCorrosion de acero interna de la canal de tuberías flexibles, juntas de tuberías flexibles Actas de Tecnología Seminario FPS 2000, Trondheim, Noruega, febrero de 1992.

15. ASTM E739, Práctica para el Análisis Estadístico de los Lineal o Linearizado vida el estrés (SN) y la tensión-Vida (en) datos de fatiga .

16. ASTM E468, Prácticas para Presentación de amplitud constante Ensayo de fatiga Resultados para Materiales metálicos.

26. API Recommended Practice, RP 2A-WSD, Práctica Recomendada para la planificación, diseño y construcción de fijo Diseño estrés Marino PlatformsÑWorking , XX edición, 1 de Julio., 1993

27. DNV Reglas para CertiÞcation de los aparatos de elevación , 1 989.

28. Frost, SR y Buchner, S., OA Permeación modelo para calcular la acumulación de presión de gas para barrenar en el anillo de líneas de flujo o flexibles Risers, oh Actas de Ingeniería OilÞeld con polímeros, Londres, octubre de 1996.

29. McNamara, JF, OÕBrien, PJ y Gilroy, JP, Análisis ÒNonlinear de elevadores flexibles mediante elementos finitos Hybrid, Ó Diario de Mecánica e Ingeniería en alta mar Ártico , A SME, Vol. 110, No. 3, agosto de 1988 pp. 197D 204.

30. OÕBrien, PJ y McNamara JF, ÒSigniÞcant Características de Análisis Tridimensional-Riser flexible, Ó Las estructuras de ingeniería , V ol. 11, octubre de 1989, pp. 223Ð233.

31. McNamara, JF, OÕBrien, P. y Grealish, F. ÒExtreme flexión y torsión Respuestas flexibles de tuberías, oh Actas de la 11ª Conferencia Internacional sobre Ingeniería Mecánica y offshore del Ártico, eds. SK Chakrabarti et al., Vol. 1, Parte A, pp. 319Ð324, Nueva York.

17. Veritec RP E305, En la parte inferior de Estabilidad Diseño de tuberías submarinas , De octubre de 1988.

18. DNV, Reglas para submarinos Pipeline Sistemas , 1981. 19. Comité de Investigación de la República Popular China / Tubería de American Gas Association (AGA), ÒSubmarine Pipeline on-inferior de estabilidad, o vol. 1, Análisis y pautas de diseño , AGA Proyecto PR-178-9333, Sept. de 1993.

20. Det Norske Veritas, Reglas para CertiÞcation de Risers flexibles y Tubos , 1995. 21. Nielsen, NJA, ÒUpheaval análisis de pandeo de las líneas de flujo flexible,

32. Morison, JR, OÕBrien, MP, Johnson, JW, Schaaf, S. A., (1950) ÒEl fuerza ejercida por Ondas Superficiales en pilas, Ó

petróleo Transacción , Instituto Americano de Ingenieros de Minas, vol. 189, pp. 149Ð154.

33. Kodaissi, E., Lemarchand, E. y Narzul, P., ÒState del Arte en programas dinámicos para sistemas flexibles Riser, Ó Mecánica e Ingeniería en alta mar Ártico , Omae, Houston, 1990. 34. Larsen, CM, ÒFlexible Riser AnalysisÑComparison de res ultados de los programas de ordenador, Ó Estructuras marinas , Vol. 5, pp. 103Ð119, 1992.

Ó Actas del Seminario de Tecnología de tubo flexible, febrero de 1992, Trondheim, Noruega.

22. Pedersen, PT y Jensen, JJ, ÒUpheaval Fluencia de Tuberías Térmicos enterrado con imperfección inicial, Ó Diario de estructuras marinas, diseño,

35. Feret, JJ, Bournazel, CL, y Rigaud, J., ÒEvaluation de Expectativa de vida Tubos flexibles bajo condición dinámica, Ó OTC Paper No. 5230, 1986.

construcción, y Seguridad , Vol. 1, Elsevier Applied Science, 1988.

36. R. Nielsen, Colquhoun RS y McCone A., ÒTools para Pronosticar Vida útil de los dinámicos flexibles Risers, Ó Proc. Mecánica Europea offshore. Symp, NTH, Trondheim,

23. Pedersen, PT y Michelsen, J., ÒLarge Deßection Trastorno de pandeo de Tuberías marinos, Ø Actas de comportamiento de las estructuras offshore (jefe), Trondheim, Noruega, junio de 1988.

1990. 37. Rodenbusch, G., Kallstrom, C., ÒForces en un cilindro grande en al azar dos flujos dimensionales, Ó Proc. de la Offshore Technology Conference, en Houston Texas, OTC Paper No.

24. Det Norske Veritas, Reglas para el diseño, construcción e inspección

5096, 1986.

de estructuras offshore , 1 977. 25. NPD, Directrices sobre Diseño y Análisis de Estructuras de Acero , D e enero de 1990.

38. Huse, E., Fuerzas ÒHydrodynamic en bandas con el ementos de flotabilidad, oh Actas del 9º Congreso omae, Houston, 1990.

R ECOMMENDED PAG RÁCTICA PARA F lexible PAG IPE

39. Pontazopoulus, MS, ÒVortex V ibración Inducida Parámetros: Examen

3

3 Definiciones y abreviaturas fi De

crítico, o Conferencia omae, 1994.

3.1 DEFINICIONES 40. OÕBrien, PJ, McNamara, JF y Dunne, FPE, ÒThreeDimensional no lineales mociones de Risers y Offshore Cargando Towers, Ó ASME J. OMAE , Agosto de 1988 Vol. 110 pp. 232Ð237.

41. Engseth, A., Bech, A., y Larsen CM, Método ÒEfÞcient para el Análisis de flexibles Risers, Ó de BOSS 88, 1988. 42. Leira, BJ, y Olufsen, A., ÒApplication de Frecuencia Procedimientos para el Análisis de dominio de la canalización vertical flexible, ISOPE Ó

1992, Vol. II, pp. 192Ð201.

43. McIver, DB, ÒRiser TensionÑNow eficaz usted lo ve, ahora usted donot, Ó 37º Taller Mecánico Ingeniería y conferencias, Petróleo División ASME, Septiembre, 1981.

A los efectos de esta norma, los deÞnitions en la Sección 3.1 de las SpeciÞcations API 17J y 17K así como los siguientes:

3.1.1 gráfico de Arrhenius: Se utiliza para trazar la vida de servicio en contra de la inversa de la temperatura para algunos materiales de polímero por medio de una escala log-lineal. 3.1.2 cesta: Se utiliza para el almacenamiento y transporte de tubo ßexible (todos los tubos se colocan libremente en la cesta). l pandeo de los alambres de la armadura a la tracción, lo que resulta 3.1.3 birdcaging:E en la deformación radial signiÞcant. Generalmente es causada por la compresión axial extrema. 3.1.4 módulo de flotador: Una boya utilizada en números signiÞcant en puntos discretos sobre una sección del tubo de subida para alcanzar conÞgurations verticales de forma de

44. Sparks, C., ÒLa Inßuence de tensión, la presión y el peso en el tubo y Riser Deformaciones y tensiones, Ø Transacciones de la ASME , Vol. 106, Marzo, 1984.

onda (véase 4.4.6). Ver también deÞnition para boya submarina.

3.1.5 carrusel: Se utiliza para el almacenamiento y transporte de tubo ßexible en

45. Brekke, JN, y Gardner, TN, ÒAnalysis de Breve pérdida de tensión en TLP Tethers, Ó omae Tokio, 1986, págs. 134D

longitudes muy largas y gira alrededor de un eje vertical. Pipe se enrolla bajo tensión alrededor del cubo central.

140. n manguito de alambre de acero o de tela tejida que puede ser 3.1.6 chino dedos: U

46. API RP 17B, Práctica Recomendada para tubería flexible ,

instalado sobre una tubería ßexible y dibujado ajustado al agarre para el apoyo o la

Primera edición, junio de 1988.

aplicación de tensión a la tubería.

47. D413 ASTM, Métodos de ensayo para caucho PropertyÑAdhesion a

3.1.7 linterna china: conÞguration Riser utilizado en los sistemas de carga en el mar en

sustrato flexible .

aguas poco profundas para conectar un PLEM a una boya directamente por encima de ella. Las conexiones superior e inferior son de longitud elevador vertical y el exceso es

48. D2143 ASTM, Método de prueba para resistencia a la presión cíclica de

apoyado por la flotabilidad distribuida. Véase la Figura 4.

Reforzado, plástico termoestable Pipe .

49. D2924 ASTM, Método de prueba para la resistencia de presión externa de

3.1.8 fl sistema de tubería flexible: Un sistema de transporte ßuid para el que

resina reforzado termoestable Pipe .

el tubo (s) ßexible es el componente principal e incluye componentes auxiliares

50. Boef, W., MacKenzie, V. y OÕBrien, P., ÒEngineering el Sistema Dinámico

unidos directa o indirectamente a la tubería.

vertical flexible para las Guillemot y Proyecto Teal (Anasuria FPSO), O Actas de los avances en las tecnologías de la canalización vertical de conferencias,

3.1.9 suspensión libre catenaria: Riser conÞgurationÑsee Figura 4.

Aberdeen, 1996. 51. MCS Internacional y Robit AS, Directrices para la vigilancia de la integridad de

rastro 3.1.10 calor: Un elemento incorporado en la estructura de tubo para proporcionar

la tubería flexible Unbonded , Rev. 03, nov., 1996

calefacción.

na estructura en la que el núcleo 52. Verdu, J. et.al .; ÒAgeing de poliamida 11 en soluciones ácidas, Ó Polímero V ol.38, 3.1.11 integrado umbilical servicio (ISU ™): U

No. 8, páginas 1911Ð1917; 1997; 53. Verdu, J. et.al .; distribución de peso ÒMolecular y los cambios de masa durante la hidrólisis poliamida, Ó Polímero V ol. 39, Números 6Ð7; 1998;

54. Jarrín, J. et.al .; ÒDurability de poliamida 11 para aplicaciones offshore tubería flexible; 26 Ó y 27 de octubre de 1998; 2ª Conferencia Internacional sobre Ingeniería OilÞeld con polímeros; Westminster, Londres, Reino Unido.

interno es una construcción estándar de tubería ßexible. componentes umbilicales se enrollan alrededor del tubo de núcleo y cubierta con una vaina externa de protección (ver 4.3.4). Nota: DAA es una marca comercial de Coßexip Stena Marino.

3.1.12 JS: conÞguration Riser similar a un perezoso-S (véase la Figura 4), con la excepción de que la catenaria inferior pasa de nuevo por debajo de la boya submarina. También se llama inversa-S.

3.1.13 onda perezoso: Riser conÞgurationÑsee Figura 4.


4

3.1.14 lazy-S: Riser conÞgurationÑsee Figura 4.

API

3.1.15 Multibore: tuberías y / o cables umbilicales ßexible múltiples están

Americana de Ingenieros Mecánicos ASTM Sociedad Americana para

contenidas en una sola construcción. Una vaina exterior se extruye sobre el haz

Pruebas y Materiales

(ver 4.3.6).

do re

CoefÞcient resistencia hidrodinámica

3.1.16 múltiples con fi guración: Un sistema de tubo ascendente que tiene más de un

do metro

Hidrodinámica inercia CoefÞcient DMA

elevador conectado en un lugar a media profundidad, tal como en un sistema submarino

deplastificación Monitoreo Asamblea DNV

Instituto Americano del Petróleo ASME Sociedad

boya / arch.

Det Norske Veritas DOF

3.1.17 ovalización: El fuera de redondez de la tubería, deÞned como el siguiente:

Grados de libertad FAT Prueba de Aceptación en Fábrica FEM

re máx re RE min

Sistema de Producción Flotante FPSO

--------------------------re máx re + min

Flotante de producción, almacenamiento y Ofßoading GA

GRP de disposición general

dónde re máx y re min s on máximo y el diámetro mínimo de la tubería,

GlassÞber plástico reforzado con

respectivamente. 3.1.18 descompresión rápida: d espresurización repentina de un sistema. El gas en el tubo se expandirá rápidamente y puede causar la formación de ampollas o colapso de la envolvente interna de presión u otras capas de gas saturado.

Método de Elementos Finitos FPS

HAZID Peligro Estudio HAZOP IdentiÞcation hazop HDPE Polietileno de alta densidad de HIC El hidrógeno inducido por Cracking ID

3.1.19 carrete: estructuras de gran diámetro utilizados para el almacenamiento de la

Diámetro interior ISO

tubería ßexible en longitudes largas y gira alrededor de un eje horizontal.

Asociación Nacional de NACE International Standards Organization MBR Radio mínimo de curvatura MWL nivel medio del

de base 3.1.20 elevador: estructura de los Fondos Marinos (gravedad o apilados) para

agua de Ingenieros de Corrosión ECM

soportar sistemas submarinos boya / arco y / o conexiones de subida / ßowline (véase 4.4.8).

No Destructivos NPD examen

3.1.21 elevador de descolgado: Estructura para soportar tubo ascendente en la conexión

Dirección Noruega del Petróleo OCIMF Oil

a una plataforma (chaqueta, semi-sub, cisterna, etc.).

Companies International Marine Forum OD Diámetro exterior PA

3.1.22 ola empinada: Riser conÞgurationÑsee Figura 4.

poliamida PE

3.1.23 empinadas-S: Riser conÞgurationÑsee Figura 4.

polietileno PP 3.1.24 submarina boya: sistema de flotabilidad concentrado, que consiste generalmente

Polipropileno PLEM Pipeline

en tanques de acero o de espuma sintáctica, como se usa en conÞgurations de columna ascendente de tipo S (véase 4.4.5). Véase también el módulo de flotabilidad.

colector al extremo de la PU

PVC de 3.1.25 tensor: dispositivo mecánico utilizado para apoyar o aplicar tensión a una tubería durante la instalación. También llamado orugas.

poliuretano

El cloruro de polivinilo

PVDF

El fluoruro de polivinilideno QCDC

Conexión rápida desconexión QDC 3.1.26 umbilical: Un haz de helicoidalmente o sinusoidalmente enrollan química de

Desconexión rápida RAO

pequeño diámetro, hidráulico, y conductores eléctricos para sistemas de energía y

Respuesta de amplitud Operadores SSC

de control.

SulÞde Stress Cracking TAN Graduada Número Ácido TFL

3.2 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS Los siguientes símbolos y abreviaturas se usan en este documento:

API 17J / 17K SpeciÞcations 17J y 17K AISI

A través de línea de flujo UV

ultravioleta

VIV

Polietileno reticulado XLPE

vibración inducida por vórtice

American Iron and Steel Institute ANSI

σ u

El estrés material última

Instituto Americano de Estándares Nacionales

σ y

Límite de elasticidad del material

R ECOMMENDED PAG RÁCTICA PARA F lexible PAG IPE

4 Sistema, Tubería, y Componente Descripción 4.1 INTRODUCCIÓN 4.1.1 Alcance Esta sección proporciona una visión general de los sistemas de tuberías ßexible, diseños de sección transversal de la tubería, y componentes auxiliares. Además, esta sección ofrece una visión general de todos los aspectos de la tecnología de tubo

5

la tecnología, tales como la gama de aplicaciones y la capacidad de fabricación, puede también fundamentalmente inßuence posibles opciones de desarrollo en general Þeld.

4.2.1.2 Dos aspectos deben ser abordados: a saber, el sistema ßexible tubo y el tubo de ßexible / o tubos dentro de ese sistema. Los parámetros relevantes deben tenerse en cuenta, así como las interacciones entre el diseño de la tubería y el diseño del sistema. Los parámetros críticos que pueden afectar el diseño de la tubería deben identiÞed temprano en el proceso y podrían incluir lo siguiente:

ßexible y identiÞes las secciones de este método recomendado ya SpeciÞcations API 17J / 17K a ser consultado para cuestiones relevantes. a. condiciones internas graves, tales como alta H 2 c ontenido de S (servicio agria).

4.1.2 Práctica recomendada y especí fi cación general

segundo. las condiciones ambientales externas extremas. do. condiciones de instalación DifÞcult (por ejemplo, ambiente extremo).

4.1.2.1 normas API facilitan la amplia disponibilidad de las prácticas de ingeniería y de operación probadas, sonido. Una práctica recomendada muestra orientación sobre las mejores prácticas en un área particular de la tecnología,

re. grandes ßuctuations presión amplitud y cíclicos de temperatura frecuentes. mi. compensaciones de los vasos grandes.

mientras que un speciÞcation deÞnes los requisitos técnicos mínimos para el

4.2.1.3 Para deÞne con precisión todos los parámetros relevantes, se requiere la

suministro de un producto (tubería ßexible sin unir en el caso de la API

interacción entre el comprador y el fabricante en una etapa temprana en el proyecto.

SpeciÞcation 17J y tubería ßexible unido en el caso de la API SpeciÞcation 17K

Un aspecto importante de esto es el identiÞcation de los problemas críticos del

) que se ha diseñado y fabricado con l as normas y criterios uniformes.

sistema, como las interfaces. Sección 7.6 lis tas de interfaces potencialmente críticos que deben ser considerados al comienzo del proyecto.

4.1.2.2 Este documento proporciona las mejores prácticas actuales para el

4.2.1.4 Apéndice A de SpeciÞcations API 17J / 17K da directrices de compra, que

diseño y la adquisición de sistemas de tuberías ßexible y da orientación sobre

pueden ser usados en el deÞnition del sistema de tuberías ßexible y la dirección

la aplicación de la speciÞcation de tubos de ßexible estándar. Además la

de todos los aspectos de los parámetros de diseño en general a los requisitos

práctica recomendada muestra directrices sobre la qualiÞcation de prototipos

detallados ßowline y speciÞc riser.

de productos.

4.1.2.3 Todos los aspectos de la tecnología de tubo ßexible, desde deÞnition funcional de la instalación, o bien se tratan en esta práctica recomendada o SpeciÞcations API 17J / 17K. Algunas cuestiones se abordan en ambos documentos. Las diversas etapas en la adquisición y uso de tuberías de ßexible se deÞned en la Figura 1, que también speciÞes las secciones de los SpeciÞcations práctica y API recomendados 17J / 17K a hacer referencia para cada una de las

4.2.2 Aplicaciones 4.2.2.1 general 4.2.2.1.1 tubo flexible para aplicaciones en alta mar y en tierra se agrupa en ya sea una categoría estática o dinámica (ver las figuras 2 y 3). Se utiliza para una multitud de funciones, incluyendo los siguientes:

etapas individuales en el proceso.

a. ProductionÑoil, gas, condensado, agua. segundo. InjectionÑwater, gas, productos químicos de fondo de pozo.

4.2 Sistemas de tubería flexible 4.2.1 Definición de Sistema 4.2.1.1 El sistema de tuberías ßexible es una parte importante del desarrollo general Þeld y puede inßuence o ser inßuenced por el diseño y speciÞcation de otros componentes en el desarrollo. Por tanto, el deÞnition del sistema de tuberías ßexible debe comenzar al inicio del proyecto en su conjunto como las estrategias de

do. petróleo y gas ExportÑsemi-procesado. re. productos químicos ServicesÑwellhead, ßuids de control.

4.2.2.1.2 Las categorías estáticas y dinámicas colocan diferentes exigencias físicas de la tubería. Mientras que ambos requieren larga vida, resistencia mecánica, resistencia al daño interno y externo, y un mantenimiento mínimo, tuberías de servicio dinámico, además, requieren flexibilidad y alta resistencia a la fatiga.

desarrollo evolucionan. Los aspectos de la estrategia de desarrollo que pueden inßuence el sistema de tuberías ßexible incluyen diseño Þeld (plantilla frente a los pocillos de satélite) y el tipo de recipiente de producción (plataforma, petrolero

4.2.2.2 aplicaciones estáticas

incluyendo la ubicación de la torreta, semi-sub, etc.). Las limitaciones actuales en la

4.2.2.2.1 El uso de tubería ßexible para aplicaciones estáticas es principalmente para

tubería ßexible

ßowline y el servicio de la chaqueta de subida Þxed. En estas aplicaciones, el tubo ßexible se utiliza para simplificar el diseño o


6

Función

Actividad

funcional

RP / Especificación de Referencia 1

(Especificación Apéndice A)

Definición

Directrices de compra

materiales

Especificación Sección 4 Especificación RP Sección 6

selección de tubo de la

Diseño

diseño del

Especificación 5 RP Sección 5 Sección 6 Sección 7 Sección

y materiales

análisis consideraciones

RP Sección 8 RP

(rigidizadores la curva)

componentes

(limitadores de curvatura)

El diseño del sistema

Pruebas

fabricación de prototipos

App. B RP Sección 7

(Opcional) el diseño de

Sección 9 Especificación 17J pruebas de

aceptación en fábrica

Sección 9 Especificación 7 RP Sección 10 RP

Especificación Sección

prueba de las

Fabricación almacenamiento de

envasado, Documentación y

Especificación Sección 8

Especificación 10 RP Sección 10

transporte de marcado, La manipulación y el

Instalación Puesta en marcha la instalación

11Sección Sección11 RPRP

RP Sección 13 Operación

monitoreo de condición reutilización de integridad y La recuperación y la

Nota: P 1R

se refiere a este documento y especificación se refiere a la

Especificación API 17J y 17K Especificación API.

Figura 1-Flexible Pipe general

RP Sección 12 Sección

7

RE COMMENDED PAG R ÁCTICA PARA F lexible PAG IPE

esquema de producción de campo de la primera

Las líneas de flujo reposicionados para el esquema de producción de campos maduros

Colector La tubería flexible pieza de carrete

línea de flujo de acero rígido

J-tubo

La tubería flexible

tubo rígido

Figura 2-Ejemplos de aplicaciones estáticas para tubería flexible procedimientos de instalación, o para el aislamiento inherente o corrosión

re. Las aplicaciones con lecho marino desigual para evitar que la preparación de los

propiedades de resistencia. Además, la reducción de las cargas y momentos de

fondos marinos.

instalación y conexión final se puede conseguir usando tubería ßexible. Ejemplos

mi. Para aplicaciones en ambientes de aguas profundas o graves, en los que la instalación

de donde el uso de resultados de tubería ßexible en el diseño ßowline simpliÞed o

de tuberías ßexible es económicamente atractivos en relación con la instalación del tubo

de instalación incluyen los siguientes (véase también la Figura 2):

rígido. En lugar de la movilización de un costoso propagación de tendidos de tuberías, a menudo es preferible utilizar tubo ßexible instalado desde un recipiente de

a. Subsea conexiones finales ßowline donde operaciones costosas o difÞcult, tales

posicionamiento dinámico.

como mediciones de orientación exactas de piezas carrete o el uso de equipo de

4.2.2.2.2 ßowlines tubos flexibles generalmente tienen diámetros internos en el intervalo

alineación grande como para cambiar la posición del ßowline, puede ser eliminado.

de 0,05 a 0,5 metros (2 a 20 pulgadas) aunque algunos de baja presión unido tuberías ßexible tales como mangueras de aspiración de aceite y de descarga, tienen diámetros

segundo. Las situaciones que implican movimientos brutos y daños a ßowlines debido a

internos de hasta 36 pulgadas. longitudes Sección están limitadas por las capacidades

deslizamientos de tierra pueden reducirse mediante el uso de secciones de holgura de

de transporte, y el diámetro sólo está limitado por la capacidad de fabricación actual.

tubería ßexible.

do. Aplicaciones en las que Þeld hardware y de cambio de ubicación ßowline con las características de la producción ÞeldÕs, que pueden requerir la recuperación y

4.2.2.2.3 Los requisitos funcionales de un ßowline tubo ßexible son generalmente

reutilización de ßowlines.

los mismos que para una ßowline tubo de acero.


8

Como signiÞcant carga o movimientos dinámicos generalmente no se

4.2.2.4.2 Las funciones de las líneas de puente dinámicos (excluyendo líneas torreta

experimentaron, las propiedades ßexibility de tubería ßexible simplifican el transporte

internos) son en muchos aspectos similares a los sistemas de tubo ascendente. Su

del proyecto y fases de instalación.

funcionamiento, sin embargo, es algo diferente; las líneas generalmente están más expuestas a la onda de carga, y la conÞguration varía entre la condición conectada y

4.2.2.3 aplicaciones dinámicas

la condición de stand-off, lo que plantea exigencias adicionales en los conectores de extremo y refuerzos de pliegue. El rendimiento de estos componentes debe ser

4.2.2.3.1 aplicaciones dinámicos utilizan tubo ßexible entre la oferta y puntos de

evaluado cuidadosamente para aplicaciones de línea de puente dinámicos.

entrega en donde hay movimiento relativo entre estos dos puntos, mientras que en el servicio. Estos tipos de aplicaciones implican generalmente una instalación de producción en alta mar o ßoating terminal conectado a otra instalación ßoating, estructura Þxed, o base Þxed (ver Figura 3). Ejemplos de aplicaciones dinámicas incluyen los siguientes:

4,3 FLEXIBLE Descripción TUBO 4.3.1 Generalidades

4.3.1.1 Esta práctica recomendada no se aplica a ßexible tuberías para su uso en a. bandas flexibles en las tuberías para sistemas de carga en el mar.

línea de estrangulamiento y extinción o aplicaciones umbilicales. Ver 16C API

segundo. conexiones del tubo ascendente de tubo flexible entre las instalaciones de

SpeciÞcation de estrangulamiento y aplicaciones de línea y API 17E SpeciÞcation

producción ßoating y equipos submarinos.

para aplicaciones umbilicales.

4.2.2.3.2 Los conÞgurations riser típicamente utilizadas se muestran esquemáticamente en la Figura 4. N ota en general las secciones críticas en las conÞgurations verticales son en la parte superior (o inferior), donde hay fuerzas de alta resistencia (y grandes curvaturas): en la curva sag, donde hay es grande curvatura (a baja tensión); y en el cerdo de una parte de flotación de onda, donde hay gran curvatura (a baja tensión).

4.3.1.2 Un tubo ßexible generalmente combina baja rigidez a la flexión con rigidez a la tracción alta axial, que se consigue por una construcción pared de la tubería de material compuesto. Esto es más aplicable a tuberías ßexible sin unir en lugar de tubos ßexible unidos. Los dos componentes básicos son capas de blindaje helicoidales y capas de sellado de polímero, que permiten a un radio de curvatura mucho menor que para un tubo de acero con la misma capacidad de presión. En general, un tubo ßexible está diseñado speciÞcally para cada aplicación y no es un

4.2.2.3.3 Las presentes aplicaciones dinámicas de tubos ßexible sólo han sido para la fase

producto off-the-shelf, aunque pueden ser agrupados de acuerdo a los diseños

de producción. Sin embargo, con el advenimiento de los motores de agujero abajo,

speciÞc y por lo tanto las aplicaciones. Esto permite que el tubo para ser optimizado

ßexibles también se pueden usar como bandas de perforación [5].

para cada aplicación.

4.2.2.3.4 Además de los sistemas de columna ascendente que utilizan tubería ßexible en todo, se han utilizado sistemas que combinan tubo ßexible y tubo rígido en el camino ßow.

4.3.2 Unbonded construcción de tuberías flexibles

Descrito como sistemas verticales de híbrido, que típicamente usan una sección inferior rígida tubo ascendente (tal como un elevador de pie libre) y una sección de tubo ßexible superior (línea de puente).

4.3.2.1 Una sección transversal típica de un tubo ßexible se muestra en la Figura 6. Las capas principales identiÞed son los siguientes:

a. Carcass: Ésta es una capa metálica interconectada que proporciona resistencia al colapso. Un ejemplo de un proÞle de carcasa se muestra en la Figura 7.

4.2.2.4 Líneas de puente 4.2.2.4.1 Además de ßowlines y contrahuellas, líneas de puente, una categoría adicional, se puede utilizar tanto para aplicaciones estáticas o dinámicas. Ejemplos de tuberías

segundo. envolvente interna de presión: Se trata de una capa de polímero extruido que proporciona integridad ßuid interna.

ßexible utilizados en aplicaciones de línea de puente incluyen los siguientes (véase

do. armadura Presión: Se trata de una capa metálica con enclavamiento que soporta la

también la Figura 5):

envolvente interna de presión y cargas de presión internos del sistema en la dirección radial. Algunos proÞles ejemplo para los alambres de la armadura de presión se muestran

a. Aplicación estática. la conexión de cabezales de pozo y colectores (típicamente en longitudes de menos

en la Figura 7. Una capa de armadura presión de respaldo (generalmente no entrelazada) también puede ser utilizado para aplicaciones de presión más altas.

de 100 metros) 1. Intra-Þeld. 2. Conexión de cabezas de pozo laterales superiores y tuberías plataforma sobre TLP. segundo. Aplicaciones dinámicas.

1. Conexión de plataformas de cabeza de pozo y buques de apoyo ßoating.

re. armaduras de tracción: Las capas de armadura de tracción utilizan típicamente SSAT, redondo, o alambres metálicos conformados, en dos o cuatro capas crosswound en un ángulo entre 20 grados y 60 grados. Los ángulos inferiores se utilizan para construcciones de tuberías, que incluyen una capa de armadura de presión. Donde ninguna capa de armadura de presión se utiliza la tracción capas de armadura están crosswound en un ángulo próximo a 55 grados para obtener un tubo de torsión equilibrada y para equilibrar las cargas de aro y axiales.

2. Las líneas en los sistemas de transferencia de movimiento FPSO torreta.

9


boya submarina

riser flexible

riser flexible canalización vertical rígida

Flotante sistema de producción (FPS)

Flotante sistema de producción (FPS)

Cadena de ancla

riser flexible

Flotante cisterna / amarre terminal de

Figura 3-Ejemplos de aplicaciones dinámicas para tubería flexible


10

libre suspensión

Steep-S

Lazy-S

ola empinada

De onda Lazy

Figura 4-Ejemplos de Flexible Riser de Con configuraciones fi

11


puente flexible plataforma de

buque de apoyo

cabeza de pozo

extremo fijo árbol de Navidad tuberías

Final apropiado

Colector

superestructuras

extremo móvil cabezas de pozo

puente flexible

puente flexible Wellbay

cubierta rallado cubierta de árboles

canalización vertical rígida

Figura 5-Ejemplos de aplicaciones de tubería flexible Jumper Line

12


Tubo flexible unido

Tubo flexible sin unir

Vaina exterior La capa externa de la armadura de tracción

capa anti-desgaste La capa interna de la armadura de tracción

capa anti-desgaste Copias de seguridad de la armadura de presión

armadura presión Interlocked envolvente interna de presión

Cuerpo

Figura 6-esquemática de Típica flexibles Ri ser Cross-Secciones

13


Perfiles Armor Presión

A) Z-shape

B) en forma de C Acortar

T. alambre

C) T forma 1

D) T forma 2

Perfil cadáver

Figura Armor 7 a la presión y de la canal Interlock Pro fi les

T. alambre


14

mi. Cubierta exterior: Se trata de una funda de polímero extruido, que proporciona

en la Figura 8. End Þttings puede ser construido en durante la fabricación de tubería o

integridad ßuid externo.

instalado en el Þeld. El propósito de un extremo de tubo ßexible Þtting es doble, a saber:

4.3.3 Bonded construcción de tuberías flexibles a. Para terminar todos los miembros de refuerzo en la construcción pipeÕs de manera

Un tubo ßexible unido típico consiste en varias capas de elastómero o bien envueltos o extrudidas individualmente y después unidas entre sí a través del uso de

que las cargas axiales y momentos de flexión pueden ser transmitidos en el conector de extremo sin afectar adversamente a las capas que contienen ßuid.

adhesivos o mediante la aplicación de calor y / o presión para fundir las capas en una sola construcción. Un ejemplo de una construcción de tubo unido se muestra en la Figura 6. Las capas principales identiÞed son los siguientes:

segundo. Para proporcionar un apretado transición de presión entre el cuerpo del tubo y el conector.

a. Carcass: Ésta es una capa metálica interconectada que proporciona resistencia al

4.3.5.2 conectores de extremo pueden ser una parte integral de o unido al extremo Þtting.

colapso. Un ejemplo de un proÞle de carcasa se muestra en la Figura 7.

Existe una variedad de conectores de extremo, tal como ßanges atornilladas, concentradores de sujeción, conectores de propiedad, y las uniones soldadas (dos Þttings

segundo. Liner: Esta es una capa de elastómero envuelto o extruido que proporciona integridad ßuid interna.

finales soldadas entre sí para unir segmentos de tubería en un segmento más largo). La selección de conector depende de los requisitos operacionales y de servicio.

do. La capa de refuerzo: Esta capa está compuesta cables de acero típicamente de enrollados helicoidalmente en un compuesto de elastómero de la incrustación se utiliza para sostener a la tracción y l a carga de presión interna en el tubo. Los cables de acero

4.3.6 Los umbilicales Servicios Integrados

son típicamente colocan en un ángulo de 55 grados para obtener un tubo de torsión

4.3.6.1 Un reciente desarrollo en la tecnología de tubo de ßexible es combinar la

equilibrada además de aro equivalente y fuerzas longitudinales en la capa debido a la

funcionalidad de tuberías ßexible con umbilicales, para formar un cordón umbilical de

presión. Sin embargo, este ángulo puede aumentar o disminuir dependiendo de las

servicios integrados (ISUª). Un diagrama esquemático de un ISU típico se muestra en

características de resistencia requeridas de la tubería. Por ejemplo, un ángulo más alto

la figura 9. El núcleo interno es una con strucción estándar de tubería ßexible y

se puede usar si se requiere una mayor resistencia en la dirección del aro a expensas de la capacidad de tracción y la rigidez axial de la tubería.

proporciona la capacidad de carga axial de la estructura. Los componentes umbilical (, y líneas de control hidráulico eléctricos) son helicoidalmente (o sinusoidal) enrollada alrededor del tubo núcleo.

re. Cubierta: Esta es una capa de elastómero envuelto o extruido que proporciona integridad ßuid externo y la protección contra ambientes externos, corrosión, abrasión

4.3.6.2 Espaciadores (Þllers) se incluyen entre las líneas umbilicales para

y daños mecánicos. Tenga en cuenta que el concepto de capas separadas en una

aumentar la resistencia de carga de trituración de la ISU. El conjunto está

construcción de tubo unido es nocional como la sección transversal de la tubería Thnal

cubierto por una vaina externa de protección. En algunos casos, se aplica una

es una construcción compuesto unido.

capa de blindaje helicoidal o sinusoidal entre las líneas de control y la vaina exterior. Esta capa aumenta la relación en peso / diámetro de la ISU, lo que reduce los movimientos dinámicos, minimizando así la posibilidad de

4.3.4 Clasificación de tubería flexible

interferencia con bandas adyacentes. También protege las líneas de control contra daños externos.

4.3.4.1 En la actualidad, las tuberías ßexible no adherentes se pueden general classiÞed en tres familias distintas. Estos classiÞcations se identiÞed en la Tabla 1. Las notas al pie a la lista de la Tabla 1 las variaciones típicas dentro de estas familias

4.3.6.3 Las terminaciones de extremo de un ISU son construcciones complejas. El

de diseño de tubo estándar. También existen distinciones dentro de estas familias

núcleo de la terminación es la Þtting extremo de la tubería ßexible central,

entre tubos para aplicaciones estáticas y dinámicas, con la diferencia principal es el

alrededor del cual se agrupan las terminaciones de las líneas de control. Este

uso de capas anti-desgaste para aplicaciones dinámicas si se requieren para

conjunto está integrado en una carcasa de acero o marco, que también puede

alcanzar los criterios de vida útil.

llevar el rigidizador se doblan y transferir cargas de flexión. El diseño detallado de la terminación es en gran medida gobernada por la instalación y la estrategia tie-in.

4.3.4.2 Los classiÞcations para tubo ßexible unido se identiÞed en la Tabla 2. ánima lisa tuberías ßexible (Familias de productos I, sin unir, y IV, unido) a menudo se utilizan para la inyección de agua o aplicaciones de crudo muertas.

4.3.6.4 conductos de acero inoxidable también se pueden utilizar en el ISU. Estos superar el problema de la difusión ßuid través de las mangueras de polímero (en

4.3.5 Ajus tes fi Fin 4.3.5.1 Las terminaciones en un tubo ßexible se describen como Þttings finales. Un extremo del tubo no unido típico Þtting se ilustra

particular metanol) y reducen el tiempo de respuesta en sistemas de control. Sin embargo, conductos de acero inoxidable pueden ser sensibles a la fatiga en aplicaciones dinámicas y cargas de instalación.

15


Tabla 1-Descripción de la tubería estándar de tubería flexible familias no unido, Producto Familia

Capa Nº

Capa Función primaria

Familia de Productos II

Pipe ánima lisa

Pipe Bore Rough

Producto Familia III

Bore Rough Reinforced Pipe

Cuerpo

Cuerpo

envolvente interna de presión


1

Evitar el colapso

2

ßuid integridad interna


3

resistencia a la tensión circunferencial

capa (s) de armadura Presión

4

integridad ßuid externa

vaina intermedia

5

la resistencia al estrés a la tracción

armaduras de tracción Crosswound



6

integridad ßuid externa

Vaina exterior

Vaina exterior

Vaina exterior

capa (s) de armadura Presión

notas: 1. Todas las construcciones de tubos pueden incluir diversas capas no estructurales, tales como capas anti-desgaste, cintas, capas de ayuda de fabricación, etc.

2. Una carcasa externos pueden añadirse con fines de protección. 3. La capa de la presión se puede subdividir en una capa (s) con enclavamiento y la capa (s) de respaldo. 4. El número de capas de armadura crosswound puede variar, aunque generalmente es o bien dos o cuatro.

5. El aislamiento térmico se puede añadir a la tubería.

6. La presión interna y envolturas externas pueden consistir en una serie de subcapas. 7. Familia de productos III se utiliza generalmente para aplicaciones de presión más altos que II.

8. La vaina intermedia para tuberías de ánima lisa es opcional cuando no hay presión externa o presión externa es menor que la presión de colapso de la vaina de presión interna para la aplicación dada.

Tabla 2 Descripción del Nivel de tubo flexible

4.3.7 Multibores

Familias de servidumbre de tuberías

4.3.7.1 El concepto Multibore implica la combinación de múltiples tubos ßexible y

Capa Función primaria

Capa Nº 1

Familia de productos

Familia de productos

IV

V

Pipe ánima lisa

Pipe Bore Rough

Cuerpo

Evitar el colapso

/ o componentes umbilicales en una sola construcción, reduciendo así el número de líneas en un desarrollo Þeld y simplificando de este modo los requisitos de diseño y de instalación Þeld. También puede reducir el número de I o J-tubos requerido para algunas opciones de desarrollo. Algunos ejemplos de construcciones Multibore se muestran en la Figura 10. Los tubos individuales se enrollan helicoidalmente o sinusoidal y materiales Þller / espaciadores se utilizan

2

ßuid integridad interna

Transatlántico

Hoop y resistencia carga de tracción

capa (s) de refuerzo

capa (s) de refuerzo

la integridad y la

Cubrir

Cubrir

Transatlántico

para obtener una sección transversal circular. blindaje externo se puede aplicar fuera del haz. Una vaina de polímero se extruye sobre el haz y proporciona integridad estructural y protección.

3

4

protección externa ßuid

4.3.7.2 El diseño de una construcción Multibore es mucho más complejo que un solo orificio, y consideraciones importantes incluyen los siguientes:

notas:

a. La forma más deseable en una estructura Multibore es una sección transversal

1. Todas las construcciones de tubos pueden incluir diversas capas no estructurales, tales como

circular, ya que esto da como resultado un rendimiento óptimo hidrodinámico, la

capas Þller y tejidos del interruptor.

utilización del espacio efÞcient, y facilidad de manejo durante la instalación y

2. Una carcasa externos pueden añadirse con fines de protección.

recuperación.

3. El número de capas de refuerzo crosswound puede variar, aunque generalmente es o bien

segundo. Los componentes estándar (tuberías ßexible y umbilicales) se debe utilizar

dos, cuatro, o seis.

tanto como sea posible.


dieciséis

Brida de montaje Extremo de la carcasa de montaje

(cubierta exterior)

capa de blindaje Presión

Extremo de la carcasa de montaje armaduras de tracción

(Carcasa interna)

(Incrustado en epoxi) Vaina exterior envolvente interna de presión

(y capas de sacrificio)

Cuerpo sello anillo del extremo de la canal Final apropiado

Aislante

cuello

Figura 8-Ejemplo de un Unbonded de montaje flexible Pipe End

cable de alimentación eléctrica

Vaina exterior

cinta antifricción

Cinta Manguera hidráulica

Pipe vaina externa

Cinta

capa de armadura de tracción

cable de fibra óptica

capa de blindaje a la tracción interna

Material de relleno

capa de blindaje Presión


Cuerpo cable de señal eléctrica

Figura dibujo 9-esquemática de un ejemplo ISU

17


OD Peso en el aire vacío radio de flexión mínimo

Ejemplo 1

: 355,6 mm (14 pulgadas): 181 kg / m: 2,4 m

101,6 mm (4 pulgadas)

25,4 mm (1 pulgada) Relleno

Ejemplo 2


: 381 mm (15 pulgadas): 201 kg / m: 2,5 m


63,5 mm (2,5 pulgadas) Umbilical 38,1 mm (1,5 pulgadas) Filler


Ejemplo 3


63,5 mm (2,5 pulgadas) Umbilical 38,1 mm (1,5 pulgadas) Filler

Nota: Las propiedades dadas para los tres ejemplos son típicos.

Figura 10-Ejemplos de Multibore Construcciones

: 431,8 mm (17 pulgadas): 249 kg / m: 2.9m


18

do. Dependiendo del proceso de fabricación, los componentes internos pueden o no

restrictores se utilizan para apoyar un tubo ßexible sobre tramos libres donde existe la

pueden proporcionar la capacidad de carga axial de la estructura. La capacidad de

posibilidad de dañar la estructura de tubos debido a sobredoblado. Las aplicaciones

carga axial o capacidad adicional pueden ser proporcionadas por las capas de

típicas son en las conexiones de boca de pozo, salidas de J-tubo, y cruces de tuberías

armadura. La estabilidad estructural (diferentes alargamientos en los componentes) y

rígidas. Restrictores también pueden ser usados para prevenir sobredoblado durante

el balance de torsión de la Multibore bajo diversas condiciones de carga (niveles de

la instalación.

presión desiguales y plegado) debe ser evaluada.

4.4.3.2 El restrictor consiste normalmente en medios anillos de enclavamiento que re. La resistencia al aplastamiento de la Multibore debe ser lo suficientemente grande

sujetan juntos alrededor de la tubería de manera que no afectan a la tubería hasta

como para permitir ßexibility en métodos de instalación.

que se alcanza un radio de curvatura speciÞed, en el que la etapa que se traben.

mi. El diámetro exterior máximo está limitado por la capacidad de extrusión

anillos completos se pueden utilizar si el restrictor está montado antes del final

del fabricante para la vaina externa.

Þtting. El bloqueo del limitador impide aún más la flexión de la tubería y las cargas

F. Se debe tener cuidado durante el enrollamiento para reducir al mínimo las cargas de torsión inducidas en los componentes individuales.

gramo. Una construcción simétrica se recomienda para garantizar las propiedades

adicionales se realizan por el restrictor curva. Se debe tener cuidado de que el bloqueo de los anillos no daña la funda exterior de la tubería, es decir, existe un apoyo liso sin bordes afilados en el diseño restrictor.

mecánicas uniformes y para evitar el reordenamiento estructural bajo carga dinámica. 4.3.7.3 La terminación del extremo para la construcción Multibore sería típicamente utilizar Þttings finales estándar, contenidas dentro de una estructura de tipo caja.

4.4 COMPONENTES AUXILIARES

4.4.3.3 Los elementos curva de restricción pueden ser fabricados a partir de materiales metálicos, Creep elastómeros resistentes, o GRP. Todos los materiales se deben seleccionar para el medio ambiente speciÞed y han sufÞcient resistencia a la corrosión.

4.4.4 Conectores

4.4.1 Generalidades

4.4.4.1 El diseño del extremo de la tubería ßexible Þttings permite el uso de una componentes auxiliares utilizados comúnmente en sistemas de tuberías ßexible se describen en las siguientes secciones.

variedad de conectores de extremo, tales como ßanges atornilladas, los concentradores y los conectores patentados sujeta. Los conectores son típicamente soldado al extremo Þtting antes de conectar a la tubería de ßexible, o pueden ser integralmente mecanizada

4.4.2 Curva limitadores

del cuerpo Þtting final.

4.4.2.1 Dos tipos de limitadores de curvatura de uso común son los refuerzos y de embocaduras de plegado, que se muestran esquemáticamente en la Figura 11. Un tercer

4.4.4.2 El tubo ßexible y final Þtting también pueden estar conectados directamente a un

tipo es un limitad or de curvatura como se describe en la siguiente sección. los refuerzos y

tubo de acero, por ejemplo, por soldadura. Sin embargo, cuando la Þtting extremo ya

de embocaduras la curva se utilizan generalmente para aplicaciones dinámicas; sin

está conectado a la tubería de ßexible, soldadura cerca del final Þtting

embargo, también se pueden utilizar en aplicaciones estáticas. Un ejemplo de esto último

(aproximadamente 0,5 a 0,8 metros) no debe ser realizado, o el sobrecalentamiento del

es el uso de refuerzos de curva en ßowlines para evitar sobredoblado en el Þtting final

extremo Þtting puede afectar negativamente a las terminaciones de capa o sellos.

durante la instalación. 4.4.4.3 Para aplicaciones verticales dinámicas, de desconexión rápida (QDC) y sistemas 4.4.2.2 limitadores de la curva deben ser diseñados para dar literalmente no hay flexión en

de desconexión rápida connect (QCDC) se pueden utilizar como conectores, donde

la tubería para una longitud de aproximadamente una OD desde el extremo Þtting. Por

desbloqueo de emergencia es un requisito operacional. Un ejemplo de un sistema de QDC

debajo de este, se permite la flexión para aumentar gradualmente, con una variación

se muestra en la Figura 13. Las principales características de los sistemas de liberación

suave de momento de flexión dentro de MBR criterios de limitaciones.

de emergencia son típicamente como sigue:

4.4.2.3 limitadores de curvatura pueden ser incorporados en la construcción de tubería en

a. válvula de bola de aislamiento en mitades superior e inferior de la estructura.

algunos tubos unidos. Esto se consigue mediante la extrusión o envolver capas adicionales de elastómero y, a continuación el curado de la estructura para formar un limitador de curvatura integral y el tubo.

4.4.3 Curva limitadores 4.4.3.1 restrictores Bend están diseñados para restringir mecánicamente el tubo

segundo. Capacidad de desconectar bajo cargas de diseño completo y la presión interna.

do. Tamaño mínimo y el peso para la estructura.

re. Paso total a lo largo para permitir el raspador.

ßexible se doble más allá de su MBR permisible y actualmente sólo se utilizan en

mi. Presión conexión estanca con juntas de tipo primario cara a cara para ev itar

aplicaciones estáticas. Un ejemplo de un limitador de curva se muestra en la

daños en las juntas durante la desconexión / conexión y la carga dinámica.

Figura 12. Curva

19


Pontón

YO- tubo

Bellmouth

refuerzo se doblan

riser flexible

La Figura 11-Curva limitadores

limitador de curvatura

Final apropiado

línea submarina

collar de Reacción

Sección que muestra restrictor recodo posición “bloqueada”

Figura 12-esquemática de un limitador de la curva

Alzado lateral

20


Figura 13-Ejemplo de una desconexión rápida del sistema (QDC)

21


F. Las válvulas de bola para estar enclavados con mecanismo de liberación para asegurar

requisitos, y las cuestiones comerciales de fabricación /. A medida que los módulos se

el cierre en desconexión (no puedan ser necesarios para todas las aplicaciones).

sujetan individualmente al tubo de subida, el diseño debe garantizar que no se deslizan a lo largo de la tubería o dañarlo. Algunas tuberías ßexible unidos tienen collares de

gramo. SimpliÞed estructura de apoyo (guía de correos embudos) para permitir la reconexión fácil y seguro.

elastómero integral a intervalos a lo largo de la tubería para facilitar la fijación de dispositivos auxiliares. Estos collares son generalmente construidas y curados con el tubo.

marido. Capacidad para poner a prueba periódicamente mecanismo de liberación sin soltar el tubo de subida o romper juntas primarias (o si esto no es posible se requiere un procedimiento de prueba alternativo que incluye un nuevo análisis de juntas primarias

4.4.6.2 Los módulos de flotación se componen típicamente de dos componentes:

después de la reconexión).

una abrazadera interna y un elemento de espuma de flotabilidad sintáctica. Un polímero (por ejemplo, poliuretano) carcasa proporciona impacto y resistencia a la

4.4.4.4 sistemas de desconexión puede tener válvulas de cierre de emergencia en

abrasión. Los pernos internos de sujeción directamente sobre el tubo ßexible, y los

uno o ambos lados de la interfaz. También puede haber casos en los que no se

thts elemento de flotabilidad alrededor de la abrazadera. El elemento de flotabilidad

requiere una válvula. Consideraciones importantes en esta decisión incluyen: riesgo

está generalmente en dos mitades que están bien sujetos juntos. La densidad de la

de desconexión, ßuid transportados, las preocupaciones ambientales, y la obra

espuma sintáctica se selecciona basándose en la profundidad del agua speciÞed y

muerta de válvulas.

vida de servicio. Una densidad típica es de 350 kg / m

3.

4.4.5 Las boyas submarinas 4.4.5.1 boya Subsea / sistemas de arco se utilizan para lograr conÞgurations Sshaped de

4.4.7 Dispositivos de fijación

columna ascendente, incluyendo, perezoso, empinadas, y revertir conÞgurations (nótese

4.4.7.1 Dispositivos de fijación puede ser utilizado en aplicaciones de tuberías ßexible

que en la conÞguration inversa la catenaria inferior de la columna ascendente pasa de

para conectar componentes auxiliares a la tubería, tales como módulos de flotabilidad,

nuevo por debajo de la boya). Los sistemas normalmente consisten en uno o más tanques

arcos submarinas, las correas, y restrictores de pliegue. Además, las abrazaderas de

de flotabilidad soportados por una estructura de acero sobre el que se encuentra

haces se pueden usar para unir varios tubos juntos a intervalos discretos, tales como con

canalones individuales (arcos) para cada tubo ascendente. Dos sistemas típicos se

las líneas de lengüeta (véase el ejemplo en la Figura 16). El principal componente de

muestran en la Figura 14. Los tanques de flotación se pueden construir de cualquiera de

paquete y de lengüeta abrazaderas es un dispositivo espaciador o cuerpo, que puede

los tanques de acero o módulos de espuma sintá ctica. Los tanques pueden estar

estar en dos medias secciones. El cuerpo está dotado de rebajes cilíndricos en los que

posicionados como se muestra en la Figura 14.

se Þtted líneas individuales. El conjunto se unió junto con pernos o un conjunto de correas circunferenciales. Como alternativa, las correas de banda podrán ser utilizadas para los conjuntos de lengüeta estáticas donde son necesarios únicamente para la

4.4.5.2 Como alternativa, el S conÞguration puede conseguirse mediante el uso de un

instalación.

soporte Þxed en lugar de una boya ßoating. Un ejemplo de esto se muestra también en la Figura 14. La principal desventaja de este sistema es la reducción de la conformidad del sistema de tubo ascendente.

4.4.7.2 Se debe tener cuidado de que l a presión de contacto excesivo no es causado. Si se requiere una presión de contacto alta, algún tipo de cáscara de la protección

4.4.5.3 El sistema submarino boya / arco se mantiene en su lugar por una base de tubo ascendente a la que está conectado por correas (lazy-S) o por canalizaciones verticales ßexible (empinada-S). Los sistemas submarinos boya / arco están diseñados para

debe ser Þtted fin de distribuir la carga aplicada. El diseño de abrazadera también debe garantizar que no hay bordes afilados que pueden causar sobredoblado local de la tubería.

soportar típicamente dos a seis bandas, aunque no hay límite teórico en el número. Las bandas se mantienen en su lugar sobre el arco.

4.4.8 Riser y Tether Bases 4.4.8.1 bases Riser se utilizan para conectar las canalizaciones verticales ßexible a

4.4.6 Módulos de flotabilidad 4.4.6.1 módulos de flotador se utilizan para lograr los conÞgurations verticales de forma de onda (perezosos, empinadas, y flexibles). Un diagrama esquemático de un módulo típico

ßowlines y también pueden ser necesarios para apoyar los sistemas de arco (por ejemplo, empinada-S conÞguration) submarina boya /. bases Tether sólo se utilizan para anclar sistemas de arco (por ejemplo, lazy-S conÞguration) submarina boya /.

se muestra en la figura 15. Un número de módulos (por ejemplo, 30) so n necesarias para lograr el conÞguration de onda y por lo general están dimensionados (tanto en longitud y

4.4.8.2 La base de tubo ascendente puede ser o bien una estructura de la gravedad, una

diámetro) en alrededor de dos a tres veces el diámetro exterior del tubo, aunque esto

estructura de apilado, o una almohadilla de succión / ancla. Selección de la gravedad en

depende de los requisitos de flotabilidad e instalación. El número de módulos se basa en

base o estructura apilada depende de las cargas aplicadas y las condiciones del suelo.

gran parte en peso del elevador, la profundidad del agua, compensado

Una estructura de base elevador típico se muestra en la Figura 17. Co mo una alternativa, el tubo de ßexible puede estar conectado directamente a una


22

boyas

risers canaletas

punto de tethering

Opción 1-Twin boyas

risers

boyas canaletas

punto de tethering

Opción 2-Single Buoy

abrazadera de tubo ascendente

Arch / canaletas

riser flexible

Estructura de soporte

Opción 3-fijo Arco

Nota: Las boyas pueden ser depósitos de acero o estructuras de espuma sintáctica.

La Figura 14-Subsea Boya / Sistemas Arch

23



módulo de flotador

Abrazadera

Alzado lateral

Sección transversal

Figura 15-ejemplo de un módulo de flotabilidad para la onda de Con configuraciones fi

abrazadera de tubo ascendente

Elevación frontal

Alzado lateral

Figura 16-Ejemplo de una abrazadera para cuestas flexibles Risers


24

colector o un PLEM, en cuyo caso el colector o PLEM actúa como la base de

segundo. Para las conexiones internas, el diseño de la estructura de descolgado

expansión.

debe tener en cuenta el peso del elevador dentro del iTube.

4.4.9 Estructuras de la canalización vertical de descolgado

do. Para algunas estructuras de descolgado, la carga crítica se producirá durante la instalación, cuando puede haber una signiÞcant pull-en carga (incluyendo efectos de

4.4.9.1 La conexión superior de una columna ascendente ßexible puede hungoff de la estructura de soporte (por ejemplo, plataforma, petrolero, semisub, etc.) ya sea externa

fricción).

o internamente. En una conexión externa, el tubo de subida, por ejemplo, estaría

re. Sobredoblado del tubo ascendente en una base de una I-tubo se evita mediante el uso

conectado a superestructuras de tuberías a nivel pontón o colgado-off a nivel de

de un limitador de curvatura (rigidizador curva o boca de campana).

cubierta superior, mientras que en una conexión interna del tubo ascendente es

mi. Como el limitador está estructuralmente soportado por el I-tubo, esto puede inducir

típicamente tira a través de un I-tubo y colgó-off en el parte superior de la I-tubo (véase

cargas sustanciales sobre la I-tubo, que por lo tanto debe ser diseñado para todas las

la figura 18 para un ejemplo). La carga en las dos estructuras de descolgado es muy

cargas correspondientes. Tenga en cuenta que estas cargas pueden signiÞcantly

diferente, con la conexión sujeto interno solamente a cargas axiales, mientras que la

aumentaron por el uso de piezas de cola corta (por ejemplo, entre un rigidizador curva y la

conexión externa experimenta axial, flexión, y cargas de corte.

base de la I-tubo), y esto debe tenerse en cuenta durante el diseño de los I-tubos.

F. En algunos casos, inhibidores de la corrosión se añaden al agua de mar dentro de 4.4.9.2 Consideraciones importantes en el diseño de estructuras de descolgado

los I-tubos, que requiere la parte inferior de la I-tubo para ser sellado para evitar la

verticales incluyen los siguientes:

pérdida de inhibidor. Si procede, el diseño del sistema / conexión de instalación de subida debe tener en cuenta el requisito para el sellado de la I-tubo. Compatibilidad de

a. Las principales limitaciones en el diseño de la estructura de descolgado son las

inhibidores de la corrosión en la I-tubo con materiales de la columna ascendente tubo

limitaciones de carga, las limitaciones de espacio y los requisitos pieza de carrete.

ßexible debe veriÞed.

conexiones del tubo ascendente flexibles

Hormigón

carretes a la líneas de flujo

Figura 17-Ejemplo de una Base Riser Típica [6]

losa

25


línea de purga de la carcasa

Capó

placa splitted

Falda la cubierta del puerto de prueba

6" riser Flex

3" riser Flex

La parte superior de

YO- tubo

Figura 18-Ejemplo de un Riser Típica Hang-Off Estructura 5 Consideraciones de diseño de tuberías

5.1 GENERAL

DESCRIPCIÓN GENERAL 5.2 DISEÑO

El objetivo de esta sección es dar una visión general sobre el proceso de diseño típico para aplicaciones de tuberías ßexible. El proceso de diseño, sin

Sección 5 de SpeciÞcations API 17J / 17K speciÞes requisitos de diseño de

embargo, es una función de la aplicación del tubo, y se hace una distinción entre

tuberías ßexible. El objetivo de esta sección es elaborar y dar orientación sobre

el proceso para el diseño de las siguientes dos aplicaciones de tuberías ßexible

el diseño de tubería ßexible consistente con los requerimientos de API

genéricos:

SpeciÞcations 17J / 17K. Esta sección aborda los siguientes temas speciÞc: a. Estática (se aplica a elevador estática, ßowline, y las aplicaciones de los puentes). a. Proceso de diseño.

segundo. línea dinámica o de carga (se aplica al tubo ascendente dinámica, línea de

segundo. Pipe modos de fallos estructurales.

carga, y las aplicaciones de los puentes).

do. Criterio de diseño. re. los casos de carga de diseño.

Diseño de la parte Þtting también se discute en esta sección. El Þtting final se considera una parte integral de la tubería.


26

do. escenografía 3ÑSystem conÞguration.

5.2.1 Diseño de aplicaciones estáticas Las principales etapas de diseño para aplicaciones estáticas se representan en forma ßowchart en la figura 19 y son como sigue:

re. Análisis etapa 4ÑDynamic y diseño. mi. Etapa 5ÑDetail y el diseño de la vida útil.

a. Etapa selección 1ÑMaterial.

F. escenografía 6ÑInstallation.

segundo. Etapa de diseño conÞguration sección 2ÑCross.

5.2.2.2 En la Etapa 1, se realiza la selección del material del tubo, como para un

do. escenografía 3ÑSystem conÞguration.

ßowline estático, basado en ambiente interno (producto transportado), los requisitos funcionales, y las opciones de materiales. En este caso, se seleccionan

re. Etapa 4ÑDetail y el diseño de la vida útil.

materiales compatibles tanto con el producto transportado y el servicio dinámico de

mi. escenografía 5ÑInstallation.

la tubería ßexible (véase la Sección 6).

5.2.1.1 En la Etapa 1, la selección de material de la tubería se realiza basándose en medio interno (producto transportado), los requisitos funcionales, y las opciones de

5.2.2.3 En la Etapa 2, la conÞguration sección transversal y dimensiones se

materiales. Materiales compatibles con el producto transportado se seleccionan. Véase la

seleccionan, y los cálculos de diseño y los controles se llevan a cabo como para un

Sección 6 para las instrucciones sobre la selección de materiales.

ßowline estática. 5.2.2.4 Etapa 3 implica la selección de la conÞguration sistema. Para un tubo de subida

5.2.1.2 En la Etapa 2, la conÞguration sección transversal y dimensiones se seleccionan basándose en los pipeÕs requisitos funcionales y de experiencia en la selección de la estructura de capas. De la sección transversal cálculos de diseño y cheques típicamente se llevan a cabo por el fabricante utilizando software propietario que ha sido validado con datos de prueba.

dinámica, esta tarea consiste en seleccionar un conÞguration tubo de opciones disponibles, algunos de los cuales se muestran en la figura 4. Algunas directrices para la selección de conÞgurations de columna ascendente se proporcionan en 7.4.1. El diseño del sistema conÞguration también requiere que el efecto de los componentes auxiliares, como flotabilidad concentrada o distribuida, para ser quantiÞed en esta etapa.

5.2.1.3 Etapa 3 implica la selección de la conÞguration sistema. Para una ßowline, esto es generalmente una tarea sencilla, con las únicas complicaciones siendo típicamente el diseño de las secciones extremas y cualquier requisito para acomodar el sobre el movimiento relativo. Sin embargo,

análisis térmico, agitación pandeo, y el análisis de la estabilidad puede dictar requerimientos de diseño en ciertas situaciones.

5.2.2.5 Etapa 4 implica el diseño dinámico del sistema elevador o elevador. Típicamente, esto considera la respuesta dinámica de la columna ascendente, sujeto a una serie de condiciones de carga impuestas derivados de las cargas funcionales, ambientales y accidentales en el sistema. Otros temas importantes que se tratarán aquí incluyen la posible interferencia con otros componentes del sistema, los mejores ángulos de salida, tensiones y curvaturas. Tal análisis se

5.2.1.4 Etapa 4 incluye el diseño detallado de los componentes auxiliares, como se

realiza típicamente usando software de análisis dinámico elemento Þnite (consulte

describe en 4.4, y protección contra la corrosión. análisis de la vida de servicio también

la Sección 8.2.3.3).

se lleva a cabo en esta etapa ya que se aplica a la tubería y componentes. 5.2.2.6 Etapa 5 incluye el diseño detallado de los componentes auxiliares, como se

5.2.1.5 Etapa 5 completa el proceso de diseño e involucra la selección / diseño

describe en 4.4, y protección contra la corrosión. análisis de la vida de servicio también

del sistema de la instalación, incluyendo buque, equipamiento, metodología y

se lleva a cabo en esta etapa, ya que se aplica a la tubería y componentes. Sección 7

las condiciones de entorno. Etapa 5 requiere análisis globales y locales

muestra directrices sobre el diseño del sistema de tuberías y componentes auxiliares.

detallados para conÞrm la viabilidad del sistema de instalación seleccionado. Para ßowlines, esta etapa isÑin muchos casesÑcritical para el diseño de la tubería, y por lo tanto se recomienda que la instalación preliminar de análisis se

5.2.2.7 Etapa 6, el diseño de la instalación, se completa el proceso de diseño y es muy

lleva a cabo en una etapa temprana del proceso de diseño.

similar a la etapa equivalente en el diseño ßowline estática. Para las canalizaciones verticales, sin embargo, la complejidad del sistema a ser instalado es generalmente mayor que signiÞcantly para un ßowline.

5.2.2 Diseño de aplicaciones dinámico 5.2.3 Final Diseño de montaje 5.2.2.1 Las principales etapas de diseño para aplicaciones dinámicas se representan en forma ßowchart en la Figura 20, y son los siguient es:

El diseño de la parte Þtting para tuberías ßexible es crítica. Sección 4.3.5 describe los Þttings finales utilizados para tuberías ßexible, mientras que la Figura 8

a. Etapa selección 1ÑMaterial. segundo. Etapa de diseño conÞguration sección 2ÑCross.

muestra un esquema de un tubo típico no unida termina Þtting. Como mínimo, el diseño Þtting final debe cumplir los requisitos de SpeciÞcations API 17J / 17K.

27


Opciones de materiales, requisitos funcionales, ambiente interno

Seleccionar materiales

Nivel 1 selección de materiales

Seleccione la sección transversal

opciones estructurales

dimensiones

análisis local Pipe Etapa 2 La respuesta no es correcta

configuración de la sección transversal

diseño

criterios de diseño

respuesta OK Seleccionar configuración de tubería

Directrices, la experiencia de diseño Requisitos funcionales y

Estática casos de carga y criterios

parámetros

El análisis global y local estática

Etapa 3 Configuración del sistema La respuesta no es correcta

diseño

respuesta OK diseño de configuración

accesorios de los extremos de diseño, limitadores

Los requisitos funcionales, requisitos de seguimiento

de curvatura, protección contra la corrosión

disposiciones de control, etc.

Compruebe vida útil

etapa 4

El envejecimiento, los requisitos de degradación, y los criterios de diseño

La vida de servicio no está bien

Detalle y la vida útil de diseño

La vida de servicio OK

Datos de la instalación, directrices, la experiencia

Diseño / selección de sistema de instalación (buque, equipos, metodología, la temporada)

etapa 5

Análisis global y local de la instalación

Instalación diseño

casos y criterios de carga de la

inviable la instalación

instalación

instalación viable diseño de la línea de flujo static final

La Figura 19-Static Aplicación Diseño Diagrama de flujo


28

Opciones de materiales, requisitos funcionales, ambiente interno

Nivel 1 selección de

Seleccionar materiales

materiales

Seleccione la sección transversal

opciones estructurales

dimensiones

análisis local Pipe

Etapa 2

requisitos y criterios de diseño funcional

configuración de la

La respuesta no es correcta la

sección transversal

diseño respuesta OK

parámetros Seleccionar configuración de

Directrices, la experiencia

tubería y de flotabilidad

estática mundial

análisis Etapa 3

Estática casos de carga y criterios La respuesta no es correcta

de diseño

respuesta OK

Configuración del sistema

diseño

diseño de la configuración estática

El análisis global y dinámica Dinámica casos de carga y criterios de diseño

La respuesta no es correcta

etapa 4 respuesta OK diseño dinámico

Análisis dinámico y diseño

Analizar sección transversal para cargas finales

Dinámica cargas de respuesta y criterios de diseño

La respuesta no es correcta

respuesta OK Los requisitos funcionales, requisitos de seguimiento

accesorios de los extremos de diseño, refuerzos,

disposiciones de control de

etapa 5

protección de la corrosión, etc.

Fatiga, desgaste, envejecimiento, los

Detalle y la vida útil de diseño

Compruebe vida útil

requisitos de degradación, y criterios de diseño, los casos de carga de fatiga

La vida de servicio no OK OK servicio de la vida

Datos de la instalación, directrices, la experiencia

casos y criterios de c arga de la

Diseño / selección de sistema de instalación (buque, equipos, metodología, la temporada)

etapa 6

Análisis global y local de la instalación

Instalación diseño

instalación

inviable la instalación instalación viable diseño de subida dinámica final

La Figura 20-Dynamic Aplicación Diseño Diagrama de flujo


29

5.2.3.1 Tubería Unbonded

5.2.3.2 servidumbre de tuberías

5.2.3.1.1 El diseño Þtting para las tuberías de ßexible no unidas debe considerar

5.2.3.2.1 El diseño Þtting para las tuberías de ßexible unidos debe considerar las

las posibles defectos de tubería identiÞed en la Sección 13.3. De particular

posibles defectos de tubería identiÞed en la Sección 13.3. Temas de especial

relevancia son de alta presión, en aguas profundas, y el potencial de extracción de

relevancia incluyen alta presión, en aguas profundas, el potencial de extracción de

la vaina de presión interna de la junta de obturación interior. Los temas críticos

cables de refuerzo y la pérdida de la integridad del sellado ßuid. Los temas críticos

incluyen los siguientes:

incluyen los siguientes:

a. La pérdida de plastificante de la vaina de presión interna.

a. Cambio de cuerpo de la tubería, particularmente las propiedades del material de revestimiento sobre la vida de servicio.

segundo. Los cambios dimensionales en la vaina debido a la pérdida de plastificante y segundo. Los cambios dimensionales en cuerpo de la tubería debido a la naturaleza

otros fenómenos.

altamente elástico de material elastómero del cuerpo de tubo.

do. coefÞcient fricción entre la junta y las capas adyacentes. do. La unión de capas de material de revestimiento y la unión del revestimiento al resto del re. Fluencia y relajación de la tensión en el material de la vaina.

cuerpo de la tubería ßexible.

mi. coefÞcient de expansión térmica para el material de funda. F. La variación de las propiedades del material vaina más de vida útil.

gramo. Requisito para múltiples capas en envolvente interna de presión.

marido. Para montantes verticales, el potencial de soporte de la carcasa interna mediante envolvente interna de presión durante los períodos cuando se despresuriza tubo (resultados de descompresión en ningún apoyo de la armadura de presión, ya que los resultados de despresurización en insigniÞcant fuerza de fricción entre la vaina y la

re. Reforzar la armadura de extracción.

mi. degradación epoxi.

F. Corrosión. gramo. La presión y la tensión de retención de capacidad. marido. Resistencia a la entrada de agua de mar.

yo. integridad junta integrada.

armadura presión soportada).

j. Prensar sobre-presión aplicada.

yo. Número y gama de ciclos de temperatura.

k. Número y gama de ciclos de temperatura y de presión.

j. Enfriar tasas durante ciclos de temperatura de final Þtting y el cuerpo principal de la

l. La incorporación de refuerzos de plegado integrados.

tubería.

k. variaciones

en material de polímero

con propiedades

temperatura. l. Armadura de alambre de extracción.

5.3 MODOS DE FALLO Es importante diseñar una tubería ßexible en el conocimiento de los posibles modos de degradación y el fracaso de la aplicación prevista. En esta sección se toma nota de los modos de fallo que se consideran explícitamente en tuberías ßexible cálculos de diseño

metro. degradación epoxi. norte. Corrosión.

estructural. Es importante observar que los otros modos de degradación tubo y el fracaso posiblemente pueden ser proporcionadas de manera implícita en el diseño (por ejemplo, a través de la selección de materiales, véase la Sección 6) o considerados en otro lugar (por

o. La presión y la tensión de retención de capacidad. pag. Resistencia a la entrada de agua de mar.

ejemplo, como parte de la producción, véase la Sección 10; o manipulación , transporte e instalación, consulte la sección 11).

q. La resistencia a la vaina externa de extracción durante la instalación.

5.2.3.1.2 El diseño de la parte Þtting engarce interno / mecanismo de sellado para

Tablas 3 y 4 proporcionan una lista de modos de tubería de fallo que se

tuberías a base de PVDF en particular, es crítico, para aplicaciones verticales, la

proporcionan explícitamente en el diseño típico de tubo no unido y unido

eficacia de la junta puede reducirse por grandes ciclos de temperatura, alta coefÞcient

respectivamente, y identiÞes mecanismos de fallo pertinentes y las estrategias de

expansión térmica, la pérdida de plastificante, o el uso de una construcción de capas

diseño apropiadas / soluciones. Las soluciones de diseño deben, en todos los casos,

múltiples para una envolvente interna de presión PVDF. El diseño Þtting final debe ser

cumplir con los criterios de diseño speciÞed en la Sección 5.2 de SpeciÞcations API

veriÞed con pruebas de ciclos de alta temperatura (véase el Apéndice A para las

17J / 17K. Una más completa, aunque no exhaustiva, de los posibles defectos de

pautas). Estas pruebas deben ser representativos de las condiciones de servicio,

tubo para aplicaciones verticales ßowline y se presenta en las Tablas 29 a 31 de la

incluida la carga térmica y dinámica, y el efecto de la pérdida de plastificante según

sección 13.3. Además, algunos de los modos identiÞed en las Tablas 3, 4, 29, 30 y

corresponda. Para los nuevos diseños también deben considerarse los ensayos de

31 se están abordando por las continuas mejoras en el diseño y por tanto no puede

prototipo de la Sección 9.

ser relevante para los futuros diseños de tubo.


30

Tabla 3 Lista de verificación de los modos de fallo de Primaria diseño estructural de la tubería flexible Unbonded [Lista detallada de los modos de fallo se muestra en la Sección 13] Tubería de modo de fallo Mundial de Diseño Contra

Colapso

SA o DA 1

Diseño de la solución / Variables [Ref. Criterios de diseño API Spec 17J]

1. El colapso de la canal y / o la armadura de presión debido a la tensión excesiva.

SA, DA

1. Aumentar el espesor de la tira de carcasa, armadura presión o envolvente interna de presión (colapso de ánima lisa).

2. El colapso de la canal y / o armaduras de presión debido al exceso de presión externa.

SA, DA

2. Modificar conÞguration o el diseño de la instalación para reducir las cargas.

3. El colapso de la canal y / o la armadura de presión debido a las cargas de instalación o ovalización debido a cargas instalación.

SA, DA

3. Añadir la envoltura a prueba de fugas (tuberías de ánima lisa) intermedios.

Los posibles mecanismos de fallo

4. El colapso de envolv ente interna de presión en la tubería de ánima lisa. SA, DA

Ráfaga

1. La rotura de armaduras de presión debido al exceso de presión interna.

4. aumentar el momento de inercia del área de la carcasa o la armadura de presión.

SA, DA

2. La rotura de armaduras de tracción debido al exceso de presión interna. SA, DA

1. Diseño Modificar, por ejemplo, cambiar el ángulo laico, forma de alambre, etc.

2. Aumentar grosor de ala mbre o sele ccio ne superior material de la fuerza si es factib le.

3. Añadir una presión adicional o capas de armadura de tracción.

fallo de tracción

1. La rotura de armaduras de tracción debido al exceso de tensión.

SA, DA

1. Aumento de grosor de alambre o seleccione superior material de la fuerza si es factible.

2. El colapso de la canal y / o armaduras presión y / o vaina de presión nal interdebido al exceso de tensión.

SA, DA

2. Modificar conÞguration diseña para reducir las cargas.

3. Snagging por Þshing tablero de arrastre o de anclaje, causando excesiva flexión o el fracaso a la tracción.

SA, DA

3. Agregue dos más capas de blindaje.

4. Bury tubería.

fallo de compresión

sobredoblado

1. birdcaging de alambres de la armadura de tracción.

SA, DA

conÞgurations verticales 1. Evitar que causan excesiva tubo de com- presión.

2. Compresión que conduce a la agitación de pandeo y el exceso de flexión (véase también la agitación de pandeo modo de fallo).

SA, DA

2. Proporcionar adicional de soporte / retención para armaduras de tracción, como la cinta y / o funda exterior adicional o más grueso.

1. El colapso de la canal y / o la armadura de presión o envolvente interna de presión.

SA, DA


2. La rotura de la vaina de presión interna.

SA, DA

3. El desbloqueo de la presión de enclavamiento o capa de blindaje a la tracción. SA, DA

el fracaso de torsión

Falla por fatiga

Erosión

4. Grieta en la funda exterior.

SA, DA

1. Fallo de alambres de la armadura de tracción.

SA, DA

1. Modificar el diseño del sistema para reducir las cargas de torsión.

2. El colapso de la canal y / o vaina de presión interna.

SA, DA

2. Modificar diseño de sección transversal (por ejemplo, cambiar el ángulo laico de cables, añadir capa extra alambres de la armadura exterior, etc.) para aumentar la capacidad de torsión.


SA, DA

1. fatiga del hilo de la armadura de tracción.

DA

espesor 1. Aumento de alambre o seleccionar material alternativo, de modo que los esfuerzos de fatiga son compatibles con los requisitos de la vida de servicio.

fatiga del hilo de la armadura 2. La presión.

DA

2. Modificar el diseño para reducir las cargas de fatiga.

1. De la carcasa interna.

SA, DA

1. La selección del material.

2. Aumentar grosor de la canal. 3. Reducir el contenido de arena. 4. Aumentar el MBR.

Corrosión


SA, DA


2. de la presión o la armadura a la tracción expuesta al agua de mar, si corresponde.

SA, DA

2. El diseño del sistema de protección catódica.

3 . de la pr es ión o l a ar madu ra de tr ac ci ón ex pu es to s a l pr oduc to di fus a. SA, DA

3. Aument o de gr os or de ca pa. 4. Añadir revestimientos o lubricantes.

notas: 1. SA = aplicación estática, DA = aplicación dinámica. 2. Burst, a la tracción, sobredoblado y el fracaso a la torsión no se consideran en el aislamiento para el diseño Thnal de la tubería ßexible. 3. Consulte las Tablas 29 y el 31 de defectos importantes en los diseños Þtting final.

31


Tabla 4 Lista de verificación de los modos de fallo de Primaria diseño estructural de servidumbre de tubo flexible

[Lista detallada de los modos de fallo presentado en la Sección 13] Tubería de modo de fallo

Los posibles mecanismos de fallo

Mundial de Diseño Contra

Colapso

1. El colapso de la canal debido a la tensión excesiva.

SA o DA 1 SA, DA

Diseño de la solución / Variables [Ref. API Spec 17K Criterios de diseño] 1. Aumentar el espesor de la tira de carcasa, o cuerpo de la tubería (colapso de ánima lisa).

2. El colapso de la carcasa debido al exceso de presión externa. SA, DA

2. Modificar conÞguration o el diseño de la instalación para reducir las cargas.

3. El colapso de la canal y debido a las cargas de instalación o ovalización

SA, DA

3. Aumentar el momento de inercia del área de Cass car-.

SA, DA

1. Modificar el diseño, por ejemplo, cambio yacía ángulo, tipo de

debido a cargas de instalación.

4. El colapso de tubo en tubo de ánima lisa. Ráfaga

1. La rotura de refuerzo armaduras debido al exceso de presión nal inter.

cable, etc. 2. Aumentar espesor cable o seleccione superior material de la fuerza si es factible. 3. Añadir capas adicionales de la armadura de refuerzo. El fracaso a la tracción

1. La rotura de refuerzo armaduras debido al exceso de sion de diez.

SA, DA

1. Aumento de grosor del cable o seleccione superior material de la fuerza si es factible.

2. El colapso de la canal y / vaina cuerpo de la tubería debido al exceso de

SA, DA


SA, DA

3. Agregue dos más capas de blindaje.

tensión. 3. Snagging por Þshing tablero de arrastre o de anclaje, caus- ing sobredoblado o el fracaso a la tracción. 4. Bury tubería. El fracaso a la compresión

1. Compresión que conduce a la agitación de pandeo y el exceso de flexión

SA, DA

sobredoblado

el fracaso de torsión

Falla por fatiga

Erosión

1. Evitar conÞgurations verticales que causan la compresión excesiva tubería.

( referirse a la agitación de pandeo modo de fallo también).

1. Reducir de carcasa o cuerpo de la tubería.

SA, DA

2. La rotura de forro

SA, DA

3. grieta / desgarro en la funda exterior.

SA, DA

1. Fallo de alambres de la armadura de tracción .

SA, DA

1. Modificar el diseño del sistema para reducir las cargas de torsión.

2. El colapso de la carcasa y / o forro.

SA, DA

2. Modificar diseño de sección transversal (por ejemplo, cambiar el ángulo laico de cables, añadir capa extra alambres de la armadura exterior, etc.) para aumentar la capacidad de torsión.


SA, DA


1. fatiga del hilo de la armadura de tracción.

DA

espesor 1. Aumento de alambre o seleccionar material alternativo, de modo que la fatiga tensiones se compatible con los requisitos de la vida de servicio.

fatiga del hilo de la armadura 2. La presión.

DA

2. Modificar el diseño para reducir las cargas de fatiga.

1. De la carcasa interna. o forro

SA, DA


2. Aumentar grosor de la canal. 3. Reducir el contenido de arena. 4. Aumentar el MBR.

Corrosión


SA, DA


2. de la presión o la armadura a la tracción expuesta al agua de mar, si corresponde.

SA, DA

2. El diseño del sistema de protección catódica.

3. de la presión o la armadura de tracción expuestos al producto difusa.

SA, DA

3. Aumento de grosor de capa.

4. Añadir revestimientos o lubricantes.

notas: 1. SA = Aplicación estática, DA = aplicación dinámica 2. Burst, a la tracción, sobredoblado y el fracaso a la torsión no se consideran en el aislamiento para el diseño Thnal de la tubería ßexible.

3. Ver Tablas 29 a 31 por defectos importantes en el diseño final Þtting.

32


5.4 CRITERIOS DE DISEÑO

5.4.1 Tubería flexible Unbonded

5.4.1.2.3 Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17J también proporciona para el cálculo del radio de curvatura mínimo (MBR) para evitar bloqueo de los alambres de armadura presión entrelazados.

5.4.1.1 Introducción 5.4.1.1.1 Los criterios de diseño para tuberías ßexible no unidas se dan en la Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17J en términos de los siguientes:

5.4.1.3 fluencia 5.4.1.3.1 En condiciones normales de servicio, la vaina de presión interna se arrastrará en lagunas en la presión o la capa de blindaje a la tracción como resultado de los

a. Strain (vaina de polímero).

efectos de presión y temperatura. Si la vaina es demasiado delgada o la brecha demasiado grande, la envolvente interna de presión se arrastrará hasta que se

segundo. Fluencia (vaina de presión interna).

produce un fallo (fuga). Fluencia de la vaina en el sello Þtting final es también una

do. Estrés (capas metálicas y final Þtting).

cuestión importante (véase 5.2.3).

re. colapso hidrostática (carga de pandeo). mi. colapso mecánico (tensión inducida a partir de capas de armadura).

5.4.1.3.2 El diseño de la envolvente interna de presión (espesor de pared), por tanto,

F. Torsión.

debe tener en cuenta la fluencia. Los factores principales que se representaron son las

gramo. Aplastamiento colapso y la ovalización (durante la instalación).

propiedades del material, espesor de capa, de presión o de geometría armadura de

marido. Compresión (axial y eficaz).

tracción, temperatura y presión. Dos metodologías se utilizan actualmente para

yo. factores de la vida de servicio.

determinar el espesor de pared requerido para evitar el fallo de fluencia:

5.4.1.1.2 Estos se discuten en las siguientes secciones, que dan algunas orientaciones de su obtención. Además, también se introducen criterios que proporcionan para el diseño contra el fracaso adicional a los criterios speciÞed en 17J API SpeciÞcation.

a. Pruebas físicas para determinar el espesor de pared requerido. segundo. Los análisis de elementos finitos, calibrado con datos de prueba lapso brecha, para determinar el espesor de pared requerido.

5.4.1.3.3 El criterio de diseño fluencia speciÞed en la Tabla 6 de API SpeciÞcation 5.4.1.1.3 Los criterios speciÞed por API SpeciÞcation 17J se aplican a los materiales utilizados actualmente en aplicaciones de tuberías ßexible. Donde se proponen o se utilizan nuevos materiales, los criterios de diseño de los nuevos materiales deben dar

17J se basa en ambas de estas metodologías. Este speciÞes la reducción máxima permisible del espesor de pared por debajo del valor mínimo de diseño en todas las condiciones de carga.

por lo menos el nivel de seguridad speciÞed en esta práctica recomendada API y SpeciÞcation 17J. Los criterios de diseño deben considerar todas las características del material, tales como la susceptibilidad a la fluencia, la fatiga, la tensión excesiva, grietas,

5.4.1.4 El estrés

etc.

5.4.1.4.1 Los criterios de tensión de diseño (factores de utilización) dadas en las Tablas 6 y 7 de SpeciÞcation API 17J se derivaron para dar factores aceptables de 5.4.1.1.4 Existen enfoques SimpliÞed para la aproximación de l as características de

seguridad contra fallos. Estos factores prescriben la tensión máxima aplicada

tubería (axial, de flexión y rigidez a la torsión, etc.) y para el cálculo de las cargas en

nominal como una proporción de la capacidad estructural de materiales de acero

las capas individuales. Estas metodologías simpliÞed se pueden utilizar para la

(deÞned por la Sección 5.3.1.4 del API SpeciÞcation 17J). Los factores de utilización

comparación preliminar de las cargas de diseño con criterios de diseño. Para los

hacen asignación implícita para la presencia de estrés alambre residual.

cálculos de diseño Thnal, sin embargo, un veriÞed (con las pruebas de prototipo) metodología se va a utilizar, como deÞned en la Sección 5.2.1 de 17J API SpeciÞcation. Nota: Los factores de utilización publicados se refieren a materiales de acero. Ninguna inferencia puede hacerse sobre la tensión admisible de nuevos materiales basados en estos valores.

5.4.1.2 Strain 5.4.1.2.1 Un parámetro crítico en el diseño de la presión interna y envolturas

5.4.1.5 Reducir hidrostática

externas es la cepa permisible. Tabla 6 en API SpeciÞcation 17J speciÞes

5.4.1.5.1 factores de utilización que se relacionan con el pandeo de la carcasa interna bajo

valores de tensión permisibles para los materiales más comúnmente utilizados.

presión hidrostática se speciÞed en la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17J como una función

Para materiales no previstas explícitamente en la Tabla 6 de API SpeciÞcation

de la profundidad del agua, con un factor de utilización mayor permisible (más pequeño

17J, la cepa admisible se speciÞed por el fabricante.

factor de seguridad) permitido para aplicaciones en aguas profundas. Esto es para que el factor de seguridad (el recíproco del factor de utilización) está relacionada con la absoluta,

5.4.1.2.2 cepas admisibles han sido veriÞed por ensayos de materiales realizados en

en lugar de respecto, el margen entre el colapso y la profundidad de diseño.

condiciones de servicio y el envejecimiento pertinentes. Un factor de seguridad se aplica típicamente a los resultados de tales pruebas para derivar la tensión admisible del material durante su vida de servicio, que representa el envejecimiento de los materiales y la degradación en el ambiente apropiado.

5.4.1.5.2 cálculos de colapso hidrostáticos deben realizarse tanto para una funda exterior intacta y una vaina exterior violado (es decir, el agua de mar penetrado en el anillo), con el


33

resistencia al colapso hidrostática toma como el mínimo de los dos valores de

inducir un estrés correspondiente a su capacidad estructural (deÞned por la

presión colapso. Si se utilizan métodos analíticos para el cálculo de resistencia al

Sección 5.3.1.4 del API SpeciÞcation 17J m ultiplicado por el factor de utilización,

colapso, éstos deben basarse en una ovalización inicial asumido. Esta

como speciÞed en la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17J).

ovalización debe ser seleccionado por el fabricante, en base a la fabricación de límites de tolerancia y ovalización residual del proceso de instalación. Si no

segundo. La capa de armadura de tracción exterior se gira hacia fuera y presiona

existe ningún otro de datos, una ovalidad mínimo de 0,2 por ciento se debe

contra las capas exteriores, que conduce a un espacio entre las dos capas de

utilizar.

armadura de tracción en cuyo caso, la torsión perjudicial, induce una brecha entre las capas de armadura de tracción, (en cuyo caso, l a torsión perjudicial, induce un hueco

5.4.1.5.3 La resistencia al colapso para tuberías ánima lisa también debe calcularse

entre capas de armadura de tracción igual a l a mitad del espesor del alambre de

sobre la base de la resistencia de la envolvente interna de presión solamente, y

armadura de tracción). La torsión permisible para este caso se debe calcular a partir

métodos analíticos estándar pueden ser utilizados. Si el colapso de diseñar relación

de la torsión perjudicial el uso de un factor de seguridad no menos de 1,0.

está por debajo del valor requerido, entonces se debe speciÞed que la presión interna sufÞcient ser mantenida para evitar el colapso (como asegurando línea está lleno de líquido a la presión hidrostática). Alternativamente, una vaina intermedia impermeable debe ser proporcionada para asegurar que la armadura de presión proporciona la resistencia al colapso requerida.

5.4.1.8 Trituración colapso y ovalización 5.4.1.8.1 Durante operaciones de colocación convencionales, la tensión en el tubo de ßexible se controla generalmente con un tensor o con un torno de colocación. La carga aplicada a la tubería ßexible, al apretar en un tensor o desenrollar / tambalea

5.4.1.5.4 Referencias [5] y [7] dan los procedimientos recomendados para el cálculo

el tubo ßexible bajo tensión (posiblemente sobre una polea en forma de V), tiene que

de la carga de pandeo hidrostática (presión de colapso) de una carcasa. Sin

ser controlado para evitar el colapso repentino (o ovalización signiÞcant) de la

embargo, estos procedimientos son para la capa de carcasa solo. En los diseños de

estructura o exceso de esfuerzo de las capas metálicas. Las cargas de tensión y el

tubos, que incluyen una capa de armadura de presión, esta capa ayuda a la canal y

efecto de aplastamiento sobre la estructura durante la instalación deben tenerse en

aumenta significativamente la resistencia al colapso de la tubería. Cuando se usan,

cuenta en el diseño de la tubería ßexible.

las metodologías para el cálculo de la resistencia al colapso (diseño de profundidad de agua) de un tubo ßexible con la contribución de la capa de armadura presión debe ser veriÞed por pruebas de prototipo documentados.

5.4.1.8.2 La viabilidad de la instalación de la tubería ßexible con el procedimiento seleccionado debe ser evaluado, teniendo en cuenta los siguientes efectos:

5.4.1.6 colapso mecánico

a. Triturado de la tubería ßexible bajo compresión radial en un tensor.

5.4.1.6.1 Los factores de utilización que se refieren a colapso mecánico de la carcasa interna debido a la tensión excesiva se speciÞed en la Tabla 6 de API

segundo. efecto sobre una polea o polea, por el aplastamiento.

SpeciÞcation 17J y, a partir de la nota (a) de esta tabla, son idénticos a los factores

do. Dañar tirón de l a tubería ßexible en la parte superior de la catenaria.

de utilización para las armaduras de tracción y de presión.

5.4.1.8.3 La carga de colapso se debe calcular sobre la base de la resistencia

5.4.1.6.2 La contribución de todas las capas de acero de soporte puede ser

de la carcasa interna y capas de soporte de presión (armadura presión y

tenido en cuenta en el diseño contra el colapso mecánico.

espiral de acero SSAT), según corresponda. Se recomiendan dos enfoques alternativos para el cálculo colapso: análisis de elementos Þnite o fórmulas analíticas / empíricos, que han sido calibrado frente a ensayos a escala.

5.4.1.7 torsión 5.4.1.7.1 El tubo ßexible debe tener un sufÞcient resistencia a la torsión para

5.4.1.8.4 Los siguientes casos de carga deben ser investigados, según corresponda:

resistir cargas de torsión inducidas durante las condiciones de instalación y servicio sin ningún daño estructural. La rigidez torsional indica la resistencia de un tubo ßexible a rotación alrededor de su eje bajo un momento de torsión y es

a. Vacilación / desenrollar en una polea de un tubo ßexible presentado para diseñar

una característica de rendimiento de la tubería.

carga axial máxima.

segundo. compresión radial en un tensor de un tubo ßexible presentado para

5.4.1.7.2 La torsión máxima aceptable se deriva de los dos escenarios siguientes, dependiendo de la dirección de la torsión aplicada:

diseñar carga axial máxima.

5.4.1.8.5 El mínimo de los dos límites siguientes entonces debe tomarse como la tensión de instalación permisible máxima de diseño:

a. La capa de armadura de tracción exterior se gira hacia el interior y presiona contra la capa interna (en cuyo caso la tensión permisible provoca exceso de esfuerzo de la armadura a la tracción) por

a. La tensión axial o compresión radial en el tubo de ßexible deben permanecer menor que la que induce un estrés corres-


34

pondiente a la capacidad estructural de las armaduras de presión o de tracción

Strain ¥ (capas de elastómero).

(deÞned por la Sección 5.3.1.4 del API SpeciÞcation 17J multiplicado por el factor de

¥ El estrés / carga (capas de refuerzo, la carcasa y el final

utilización de la instalación, como speciÞed en la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17J).

menor que la que induce el colapso mecánico, multiplicado por el factor de

Þtting). ¥ colapso hidrostática (carga de pandeo). ¥ colapso mecánico (estrés inducido de reforzamiento capas Ment).

utilización de la instalación, como speciÞed en la Tabla 6 de 17J API

¥ Trituración colapso y la ovalización (durante la instalación) factores de la vida de

SpeciÞcation.

servicio ¥.

segundo. La tensión eficaz o compresión radial en el tubo de ßexible debe ser

5.4.1.8.6 Además, la ovalización permanente máximo de la tubería para ambos métodos de instalación debería ser menor que el valor de ovalización inicial usado para los cálculos de colapso hidrostáticas (véase 5.4.1.5).

5.4.2.1.2 Estos se discuten en las siguientes secciones, que dan algunas orientaciones de su obtención. Además, también se introducen criterios que proporcionan para el diseño contra el fracaso adicional a los criterios speciÞed en API SpeciÞcation 17K.

5.4.1.9 compresión

5.4.2.1.3 Los criterios speciÞed por API SpeciÞcation 17K se aplican a los materiales

5.4.1.9.1 Un tubo ßexible puede estar sujeto a dos tipos de compresión: a saber, la

utilizados actualmente en aplicaciones de tuberías ßexible unidos. Donde se proponen o

compresión efectiva (tensión efectiva negativa) y axial (o verdadera pared) de

se utilizan nuevos materiales, los criterios de diseño de los nuevos materiales deben dar

compresión. compresión efectiva causará deformaciones aumento en la tubería,

por lo menos el nivel de seguridad speciÞed en esta práctica y API SpeciÞcation 17K

mientras que la compresión axial puede potencialmente causar birdcaging en la capa

recomendado. Los criterios de diseño deben considerar todas las características de los

de armadura de tracción. El comportamiento de la tubería ßexible bajo carga de

materiales, como el envejecimiento, la fatiga, la tensión excesiva, etc.

compresión se basa en la temperatura de la tubería.

5.4.1.9.2 El potencial de ambos tipos de compresión que se produzca debe s er

5.4.2.1.4 Existen enfoques SimpliÞed para el cálculo de características de tubería

revisado en el diseño del sistema de tuberías ßexible. Si se produce una

(axial, de flexión y rigidez a la torsión, etc.) y para el cálculo de las cargas en los

compresión eficaz, los siguientes criterios de diseño deben ser veriÞed:

materiales individuales de la tubería (cables de refuerzo, elastómero cuerpo etc.). Estas metodologías simpliÞed se pueden utilizar para la comparación preliminar de

a. La compresión eficaz debería ser menor que la que causaría los criterios MBR a ser violados (véase la Tabla 6, Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17J).

las cargas de diseño con criterios de diseño. Para los cálculos de diseño Thnal, sin embargo, un veriÞed (con las pruebas de prototipo) metodología se va a utilizar, como deÞned en la Sección 5.2.1 de API SpeciÞcation 17K.

segundo. No debe ocurrir barra de pandeo de la tubería.

5.4.1.9.3 La compresión axial máxima para una tubería ßexible no unido debe

5.4.2.1.5 Debido a la naturaleza compuesta de tubos ßexible unidos, la

calcularse como el valor que hace que un espacio entre los alambres de la

metodología de diseño veriÞed debe dar cuenta de la interacción entre los

armadura de tracción y la capa subyacente igual a la mitad del espesor del

componentes metálicos y de elastómero, y por reparto de carga entre las

alambre de armadura. La compresión axial permisible para el estrés y la

diferentes capas y componentes, en particular en y adyacente al extremo Þtting.

estabilidad se debe calcular a partir de la compresión axial máxima usando un factor de seguridad no menos de 1,0, y cualquier compresión axial experimentada por el tubo debe ser menor que la permitida. análisis de pandeo

5.4.2.1.6 Dos tipos de metodología de diseño distintamente son utilizados por los

alambre de tracción también debe llevarse a cabo.

fabricantes de tubos ßexible unidos. Algunos fabricantes utilizan métodos de elementos analíticos o Þnite para tener en cuenta el reparto de carga entre los diversos componentes que constituyen el tubo unido. Otros utilizan métodos

5.4.1.10 Factores vida útil

analíticos estándar derivados de consideraciones geométricas de la tubería en conjunto con factores efÞciency empíricos. Los factores efÞciency se calculan sobre

Sección 8.2.4 presenta una discusión más detallada del análisis de vida útil, incluyendo cálculos de fatiga. Los criterios para cálculos de fatiga se speciÞed

la base de pruebas de prototipo, por ejemplo, ráfaga y ensayos de tracción.

en la Sección 5 de la API 17J SpeciÞcation. Además, los niveles permisibles de degradación deben ser deÞned para el análisis vi da de servicio. Recomendaciones sobre estos se dan en la Tabla 5.

5.4.2.2 Strain 5.4.2.2.1 Tabla 7 de SpeciÞcation API 17K speciÞes valores de tensión permisibles para

5.4.2 servidumbre de tubo flexible

5.4.2.1 Introducción

capas de elastómero como un máximo de 50% de diseño máxima deformación para el material envejecido. Debido a la gran capacidad típicamente cepa de materiales elastómeros utilizados en la fabricación de tuberías ßexible enlazados este criterio de

5.4.2.1.1 Los criterios de diseño para tuberías ßexible enlazados se muestran en la

diseño puede no ser tan crítico como lo es para los materiales termoplásticos utilizados

Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17K en términos de los siguientes:

en la fabricación de la tubería ßexible no unida.

35


Tabla 5 recomendado por la degradación admisible para las tuberías no adherentes Componente

Cuerpo

Recomendación

Modo de la degradación

1. corrosión

limitada contra la corrosión aceptable siempre capacidad estructural y se mantienen los requisitos funcionales.

Envolvente interna de presión

2. Erosión

Igual que para la corrosión.

1. fluencia

creep Limited aceptable proporciona: Capacidad estructural Ð acorta distancias mantenidos.

D No grietas. D No bloqueo de capas de carcasa o la armadura de presión.

D No fugas. D Junta mantuvo a Þttings finales. 2. térmica / química capacidad de degradación en la vida de diseño de permanecer dentro de speciÞed factores de uso con lagunas máximas entre capas. No se permitió la fuga. Aumento de la permeabilidad ación permitido, si el sistema ha sido diseñado para el aumento del nivel de meation per-. Consideraciones importantes se incrementan las tasas de daño (corrosión, HIC, SSC) para armaduras y límites en la capacidad del sistema de ventilación de gas. Strain capacidad sufÞcient para satisfacer los requisitos de diseño de la Tabla 6, API SPEC- iÞcation 17J.

Presión y armaduras de

3. Cracking

Sin agrietamiento debido al servicio dinámico.

1. corrosión

Sólo la corrosión general aceptada. No iniciación de grietas aceptable.

2. La desorganización o de bloqueo de los

No desorganización de los cables de blindaje cuando se dobla a un radio de curvatura mínimo.

tracción

cables de blindaje 3. La fatiga y el desgaste

Véase la Sección 8.2.4

Anti-desgaste Capa

1. Usar

No hay desgaste a través del espesor de la capa durante su vida útil.

intermedio vaina

1. La degradación térmica

se mantienen los requisitos funcionales.

Aislamiento térmico

1. La degradación térmica

capacidad de aislamiento que se mantenga igual o por encima del valor mínimo Thed speci-.

Vaina exterior

1. Degradación general

Colar la capacidad sufÞcient para cumplir con los requisitos de diseño de la Tabla 6, SpeciÞcation API 17J.

2. deformación radial (aflojamiento) No aflojamiento que hará que la desorganización de alambres de armado o Fail cepa ure de material de la vaina exterior.

3. Saltos

No se permite a menos que practica una abertura diseño de la tubería bajo condiciones de corona circular ßooded se puede demostrar que cumplir con los requisitos de diseño y restantes requisitos vice vida cios.

Elemento de unión y de la canal de interfaz / vaina

1. corrosión

Sin corrosión aceptable que resulta en reducción de la capacidad, POSIBILIDAD de fugas, o daño a cualquier sellado o el mecanismo de bloqueo.


36

5.4.2.2.2 Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17K también proporciona para el cálculo del radio de curvatura mínimo (MBR) para evitar daños en la carcasa interior o exterior con enclavamiento si está presente.

5.4.2.8 compresión Consulte las secciones 5.4.1.9.1 y 5.4.1.9.2.

5.4.2.9 Factores de vida útil 5.4.2.3 El estrés / Cargar 5.4.2.3.1 Los criterios de tensión de diseño y de carga (factores de utilización) dadas

Sección 8.2.4 presenta una discusión más detallada del análisis de vida útil, incluyendo cálculos de fatiga. Los criterios para cálculos de fatiga se speciÞed

en las Tablas 7 y 8 de API SpeciÞcation 17K se derivaron para dar factores

en la Sección 5 de la API SpeciÞcations 17K. Además, los niveles permisibles

aceptables de seguridad contra fallos. Estos factores prescriben la tensión máxima

de degradación deben ser deÞned para el análisis vida de servicio.

aplicada nominal o de la carga como una proporción de la capacidad estructural de

Recomendaciones sobre estos se dan en la Tabla 6.

materiales de acero (deÞned por la Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17K). Los factores de utilización hacen asignación implícita para la presencia de estrés alambre residual.

5.5 Casos de carga 5.5.1 Generalidades

Nota: Los factores de utilización publicados se refieren a materiales de acero. Ninguna inferencia puede hacerse sobre la tensión admisible de nuevos materiales basados en estos valores.

5.5.1.1 El tubo ßexible es que ser diseñado para satisfacer sus requisitos funcionales bajo condiciones de carga correspondientes al medio ambiente

5.4.2.4 Reducir hidrostática

interior, medio ambiente externo, requisitos del sistema, y la vida de servicio deÞned por el comprador de la tubería.

5.4.2.4.1 factores de utilización que se relacionan con el pandeo de la carcasa interna bajo presión hidrostática se speciÞed en la Tabla 7 de API SpeciÞcation 17K como una función de la profundidad del agua, con un factor de utilización mayor permisible (más pequeño factor de seguridad) permitido para aplicaciones en aguas profundas. Esto es para que el factor de seguridad (el recíproco del factor de utilización) está relacionada con la absoluta, en lugar de respecto, el margen entre el colapso y la profundidad de diseño.

5.5.1.2 Todos los casos de carga potenciales para el sistema de tuberías ßexible, incluyendo la fabricación, almacenamiento, transporte, pruebas, i nstalación, operación, la recuperación, y acontecimientos accidentales que han de ser deÞned por el fabricante en la premisa de diseño speciÞed por la Sección 8.2 del API SpeciÞcation 17J / 17K. La premisa diseño debe especificar una matriz caso de carga que deÞnes todas las condiciones de normal, anormal, instalación, y la fatiga de carga de acuerdo con los requisitos de speciÞed por el comprador en el Apéndice A de SpeciÞcations

5.4.2.4.2 Si se utilizan métodos analíticos para el cálculo de resistencia al

API 17J / 17K.

colapso, éstos deben basarse en una ovalización inicial asumido. Esta ovalización debe ser seleccionado por el fabricante, en base a la fabricación de límites de tolerancia y ovalización residual del proceso de instalación. Si no existe ningún

5.5.1.3 Las probabilidades de ocurrencia anuales recomendados para la

otro de datos, una ovalidad mínimo de 0,2 por ciento se debe utilizar.

instalación y cargas normales y anormales se dan en la Tabla 7 para una v ida útil de 20 años. Estos pueden ser cambiados para diferentes vidas útiles. Al combinar

5.4.2.4.3 La resistencia al colapso para tuberías ánima lisa debe calcularse sobre la base de la resistencia del cuerpo de la tubería, y los métodos analíticos estándar puede ser utilizado. Si el colapso de diseñar proporción es inferior al valor requerido

las probabilidades anuales de las olas y las corrientes de 100 condiciones año, los siguientes dos combinaciones de carga deben ser considerados a menos que más datos speciÞc está disponible:

y si el tubo no está diseñado para ser plegable, entonces debe ser speciÞed que la presión interna sufÞcient ser mantenida para evitar el colapso (como asegurando línea está lleno de líquido a presión hidrostática.)

5.4.2.4.4 Referencias [5] y [7] dan los procedimientos recomendados para el cálculo de la carga de pandeo hidrostática (presión de colapso) de una carcasa.

a. de onda de 100 años combina con la corriente de 10 años segundo. de onda de 10 años combinado con corriente de 100 años

5.5.1.4 El requisito para analizar los casos de carga para todos los accidentes se debe basar en una evaluación de la probabilidad de los eventos que se producen. Los acontecimientos accidentales típicamente considerados para aplicaciones estáticas incluyen el impacto de las puertas de arrastre y soltar objetos. Para aplicaciones

5.4.2.5 colapso mecánico

dinámicas, acontecimientos accidentales típicamente considerados incluyen la pérdida de una o más líneas de amarre roto y parcial de flotabilidad. Además, para

Consulte la Sección 5.4.1.6.

5.4.2.6 torsión

aplicaciones dinámicas, debe considerarse la posibilidad de realizar los casos de carga de eventos extrema (por ejemplo, eventos con probabilidades de ocurrencia igual o menos de 10 D4) p ara evaluar la solidez del diseño.

Consulte la Sección 5.4.1.7.

5.4.2.7 Trituración colapso y ovalización Consulte la Sección 5.4.1.8.

5.5.1.5 La matriz caso de carga constituye el conjunto completo de las condiciones de carga examinado como parte del análisis estructural y

37


Tabla 6-Recomendado degradación admisible para la servidumbre de tuberías

1. corrosión

Cuerpo

Recomendación

Degradación

Componente

limitada contra la corrosión aceptable siempre capacidad estructural y se mantienen los requisitos funcionales.

Transatlántico

2. Erosión

Igual que para la corrosión.

1. Ampollas, delaminación

Sin ampollas, exfoliación o fuga caminos a causa de la descompresión rápida de gas. Los daños debidos a proceso de disección debe ser ignorada.

2. térmica degradación / químico

No se permitió la fuga. Aumenta la permeabilidad permitido, si el sistema ha sido diseñado para el aumento del nivel de permeabilidad. degradación Limited aceptable capaz de sellado proporcionado se mantiene en el extremo Þtting en Además de lo anterior.

Las capas reforzadas

1. corrosión

Sin corrosión aceptable que resulta en aumento de la utilización de cables en capa de refuerzo hasta más allá de los valores permisibles muestran en la Tabla 7 de API Speci- Þcation 17K.

2. La fatiga y el desgaste

Vea la Sección 8.2.4.

Cubrir

1. Degradación general

Colar la capacidad sufÞcient para cumplir con los requisitos de diseño de la Tabla 7, API SpeciÞcation 17K.

Final apropiado

1. corrosión

Sin corrosión aceptable que resulta en reducción de la capacidad, las posibilidades de fugas, o daño a cualquier sellado o el mecanismo de bloqueo.

Tabla 7-Recomendaciones sobre las probabilidades anuales para la instalación, y Normal

y operación anormal para un 20 años de vida útil Condición del servicio

Tipo de

Instalación

Carga

Servicio El servicio normal

Servicio anormal

Funcional

Era de esperar, speciÞed o valor extremo.



ambientales externos

Probabilidad de excedencia según la temporada y la duración del período de instalación.

probabilidad anual de excedencia> 10 D2.

probabilidad anual de Ance Exceed- entre 10 D2 y 10 D4.

Si el abandono es posible, el tiempo máximo en un

Si se combina con una carga accidental de la

Si se combina con una carga accidental de la

periodo de 3 veces la duración esperada de instalación

carga del medio ambiente se puede reducir

carga del medio ambiente se puede reducir

puede ser utilizada.

de tal manera que la probabilidad anual de

de tal manera que la probabilidad anual de

ocurrencia conjunta es> 10 D2.

ocurrencia conjunta es> 10 D4.

Según sea apropiado para las condiciones de funcionamiento normales, es decir, probabilidad anual> 10 D2

consideraciones individuales. probabilidad anual entre 10 D2 y 10 D4.

Si el abandono es imposible, un enfoque más conservador será utilizada o la duración de la operación reduce a un período en el pronóstico del tiempo fiable está disponible (normalmente horas).

Accidental

Según sea apropiado para el método de instalaci ón.

notas: 1. probabilidades anuales de 10 D2 y 10 D4 s on equivalentes a periodos de retorno de 100 años y 10.000 años respectivamente. 2. Véase la sección 5.1.3.2 del SpeciÞcations API 17J / 17K para los requisitos de combinación de carga.


38

Tabla 8-típico análisis global de carga estática

que puede compararse con los requisitos de diseño (la profundidad del agua, la

armarios-Condiciones de operación

presión de diseño, etc.) y experiencia para llegar a un diseño preliminar sección transversal. Este diseño inicial sección transversal puede ser modiÞed posteriormente

Caso de

Descripción

carga

Un análisis estático Global a presión de diseño,

Solicitud 1

sobre la base de los resultados de las etapas restantes en el proceso de diseño. Para aplicaciones en aguas profundas, en particular, puede ser necesario tener en cuenta

DA

las cargas de instalación en el inicio del proceso de diseño.

DA

5.5.3 Diseño de Sistemas de Con fi guración

ßuid funcionamiento interno, buque media compensada, no hay corriente.

el análisis estático Global B a presión de diseño, ßuid funcionamiento interno, 100 años de regreso en línea cerca de actual, 100 años cerca de recipiente de compensación.

C Global análisis estático a presión de diseño,

DA

ßuid funcionamiento interno, 100 años de regreso muy actual, 100 años recipiente lejos compensado.

el análisis estático Global D a presión de diseño,

DA

ßuid funcionamiento interno, corriente cruzada retorno de 100

combinaciones de carga funcionales, ambientales y accidentales derivadas del medio interno (presión, temperatura, composición ßuid), deÞned por la Tabla 1 de API SpeciÞcation 17J y la Tabla 2 de API SpeciÞcation 17K, y los componentes estáticos de la ambiente externo, deÞned por la Tabla 2 de API SpeciÞcation 17J y la Tabla 2 de API SpeciÞcation 17K. En este contexto, las cargas funcionales, ambientales y accidentales se deÞned en la Tabla 5 de

años, 100 años recipiente de cruz compensado.

El análisis térmico E.

5.5.3.1 La entrada a este escenario incluye todas las cargas estáticas relacionadas con el diseño del sistema. El tubo se analiza en todas las

SA, DA

F On-inferior análisis de estabilidad.

SA

G Trastorno análisis de pandeo.

SA

API SpeciÞcation 17J y la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17K.

5.5.3.2 Los ejemplos de los casos de carga de análisis estático globales que forman una

Nota: 1. SA = Aplicación estática, DA = aplicación dinámica.

entrada a este proceso incluyen análisis térmico, casos de carga convulsos pandeo (sólo ßowlines estáticas), los casos en-parte inferior de carga de estabilidad (ßowlines estáticas solamente), los casos de carga conÞguration y / o estáticos globales. Un ejemplo típico de

proceso de diseño. casos de carga SpeciÞc forman entradas a Þve etapas en el diseño

los casos de carga de análisis estático globales relacionados con esta etapa del diseño se

general de tubo, como sigue:

presenta en la Tabla 8. En esta fase del diseño, análisis locales son generalmente sólo se

a. diseño de sección transversal conÞguration (análisis locales).

segundo. conÞguration diseño del sistema (análisis globales y locales estáticos).

requiere para aplicaciones estáticas. Para aplicaciones dinámicas, los análisis locales se llevan a cabo en la Etapa 4 de la Figura 20. Para aplicaciones estáticas, casos de carga análisis locales deben incluir todas las pruebas pertinentes, instalación, y los casos de carga de funcionamiento. Un ejemplo típico de los casos de carga análisis locales

do. Análisis dinámico y diseño (análisis globales para el diseño de subida dinámica solamente).

relativos a esta etapa de diseño es la siguiente: Caso A Diseño de presión, significa tensión, flexión a maxi-

re. Detalle y diseño de vida útil (análisis Thnal vida local y el servicio). mi. diseño de la instalación (global y análisis locales).

madre espera curvatura. Caso B No se ßuid interna, externa a

riser estática) y el elevador dinámico (o puente dinámico) los procesos de diseño,

la presión hidrostática profundidad máxima de agua, dañado funda exterior. Caso

respectivamente, y se discuten adicionalmente en las siguientes secciones.

C compresión axial máxima.

5.5.1.6 Estas etapas se ilustran en las figuras 19 y 20 para el ßowline e stática ( o

Todas las etapas del proceso de diseño implican (sección transversal), ya sea local o global de análisis de la tubería ßexible. Los objetivos primarios de los análisis

5.5.4 Análisis Dinámico y Diseño

globales son para verificar que los principales cri terios de diseño son satisÞed (por

5.5.4.1 Casos de carga para esta etapa se refieren únicamente al elevador dinámica (o puente) aplicaciones e incluye todas las cargas dinámicas para el

ejemplo, MBR, la tensión permisible, y la estabilidad de movimientos dinámicos) y para

diseño global del sistema. El tubo se analiza de nuevo bajo todas las

identificar combinaciones de carga críticos. A continuación se realiza el análisis local

combinaciones de carga funcionales, ambientales y accidentales derivadas del

para verificar que estas combinaciones críticas de carga mundial no exceden los

entorno interno y externo. Para el diseño estático, cargas funcionales,

criterios speciÞed en la Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17J / 17K.

ambientales y accidentales se deÞned en la Tabla 5 de API SpeciÞcation 17J y la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17K.

5.5.2 Sección transversal de Con fi guración Diseño Los resultados de los análisis locales iniciales, para determinar la presión de estallido,

5.5.4.2 Todos los casos de carga operacionales y accidentales dinámicos, típicamente combinando interna estática con condiciones dinámicas externas ambientales (por ejemplo, onda, corriente y verticales superiores movimientos) son considerados como

respuesta a la presión FAT, MBR, la profundidad de colapso, dañando tensión,

parte del análisis dinámico. casos de carga SufÞcient deben ser analizados para cubrir la

propiedades térmicas, peso aparente en el agua de mar, resistencia en relación al peso

envolvente completa de la respuesta, en términos de movimientos y fuerzas. Sensi

aparente, etc., proporcionan información

39


estudios tividad deben llevarse a cabo para evaluar el efecto de las variaciones en los

matriz de carga análisis dinámico se presenta en la Tabla 10 para un conjunto de casos

parámetros críticos, incluyendo ßuid interna, crecimiento marino, los períodos de onda,

de carga operacional Òfunctional y environmentalÓ.

efectos VIV, etc. La matriz caso de carga dependerá en gran medida de las condiciones 5.5.4.3.2 La Tabla 10 muestra el uso de onda periódica analiza. Se puede considerar

del sitio speciÞc.

también el uso irregular del mar analiza para el diseño completo o veriÞcation diseño. En 5.5.4.3 Un conjunto de artiÞcial pero las tablas representativas, se describe a

general, datos de corrección de recipiente se da como valores máximos. Si los valores

continuación, ilustran elementos del enfoque recomendado.

signiÞcant están disponibles, entonces estos pueden ser utilizados para los análisis de la

5.5.4.3.1 Un ejemplo sub-conjunto de casos de carga para una aplicación FPSO /

onda regular. Los valores máximos se deben utilizar para los análisis de mar irregular. Ver

FPS se ilustra en la Tabla 9. Cada uno de los casos de carga deÞned serían

8.4.1 para obtener orientación sobre los tipos de análisis, es decir, el diseño de onda

analizadas para diferentes combinaciones de condiciones de entorno. Un ejemplo

(onda normal) o tormenta de diseño (irregular del mar) de carga.

típico de un mundial

Tabla 9-Ejemplo de casos de carga dinámica para FPSO Aplicaciones / FPS Caso de carga

Condición de carga

Un funcionamiento normal

Tipo de carga

2 Estrés 1 c riterio MBRCriterio

0.55

Funcional y Medio Ambiente

Descripción

1.5 Condiciones de funcionamiento ßuid internos, sistema de amarre intacta y las condiciones ambientales 100 año.

armadura de presión

0.67 la tracción de la armadura

Funcionamiento normal B

Funcional, Medio Ambiente y accidental

C Funcionamiento anormal funcional, Medio Ambiente y Accidental

0.85

1.25 No se ßuid interna, una línea de atraque roto y las condiciones ambientales 100 años.

0.85

1,25 No hay ßuid internos, dos cabos de amarre rotas y las condiciones ambientales de 10 años.

1. El criterio de estrés es la utilización permitida en función de la capacidad estructural. 2. El criterio MBR es un factor de seguridad en el MBR de almacenamiento.

Nota: Los requisitos reglamentarios o contractuales deben deÞne ÒnormalÓ real o las operaciones ÒabnormalÓ

Tabla 10 Ejemplo de un caso de carga dinámica Matrix-Funcionamiento normal-Funcional

y cargas ambientales Caso de carga Matrix

Parámetro

Cerca

Cerca

Lejos

Lejos

Cruzar

Cruzar

Min. MWL

Min. MWL

Max. MWL

Max. MWL

Max. MWL

Max. MWL

Presión interna

Operando

Operando

Operando

Operando

Operando

Operando

Proyecto de buque

Cargado

Cargado

balasto

balasto

balasto

balasto

cerca intacto

cerca intacto

lejos intacto

lejos intacto

Profundidad del agua

Embarcaciones Offset Corriente

Cerca de 10 años

Regular la altura de ola Culo. Período de onda

Cerca de

Lejos de

10 años

10 años

Cruz intacto

Lejos de

Cruz de

10 años

10 años

Cruz intacto Cruz de 10 años

Cruzar

Cruzar

100 años

100 años

100 años

100 años

100 Año

100 Año

Mínimo

Máximo

Mínimo

Máximo

Mínimo

Máximo

Cerca de

Cerca de

Lejos de

Lejos de

periódica

notas: 1. desplazamiento del buque incluye tolerancias de instalación. Intact se refiere a la condición del sistema de amarre. 2. Cerca de caso tiene el medio ambiente y el desplazamiento orientado a lo largo del plano de la canalización vertical hacia el fondo marino de conexión del elevador. 3. Lejos caso tiene el medio ambiente y el desplazamiento orientado a lo largo del plano de la canalización vertical lejos de la conexión de subida lecho marino. 4. caso Cross tiene el medio ambiente y el desplazamiento orientado perpendicular al plano del tubo ascendente. 5. movimientos recipiente apropiado que se incluirán en los casos de carga. 6. matrices similares también deben estar preparados para los casos de carga B y C en la Tabla 9.

7. Los períodos de onda mínimas / máximas deben representar una desviación estándar sobre el valor medio.


40

5.5.4.3.3 Un conjunto de casos de carga se debe realizar para evaluar el potencial de

Tabla 11-Ejemplo análisis global casos de carga para

interferencia entre los diferentes componentes del sistema. Orientación sobre el tema

Condiciones de instalación

de la interferencia se muestra en 7.4.2 y RP2RD API. Los casos de carga deben incluir el funcionamiento normal (1 años y 100 años condiciones) con condiciones de carga

Descripción

Casos de carga

accidentales pertinentes.

UN

El análisis estático, Þeld presión hidrostática. segundo El análisis estático, instalación condiciones ßuid internos, corriente máxima de la instalación, recipiente equivalente compensado. do

5.5.5 detalle y servicio Diseño Vida

Análisis dinámico, instalación condiciones ßuid internos, corriente máxima de

5.5.5.1 Para aplicaciones dinámicas, los casos de carga análisis locales Thnal se

instalación y la onda del diseño, buque equivalente compensado. re

comprueban en esta etapa del diseño usando cargas que han sido derivados de los análisis dinámicos globales anteriores. análisis locales deben realizarse para todos los

Análisis dinámico, la presión hidrostática, máxi mo onda de corriente y de

lugares críticos en la tubería, teniendo en cuenta las cargas de cálculos en los análisis

diseño en condiciones hidrostáticas, buque equivalente offset. mi

globales para todas las condiciones pertinentes durante la vida útil de la tubería (es decir, FAT, la instalación y el funcionamiento normal y anormal). Un ejemplo típico de

El análisis estático, la operación de arado posterior a la instalación.

los casos de carga análisis locales relativos a esta etapa de diseño son las siguientes: notas:

1. Casos de carga B, C, y D normalmente se realizan para un nú- mero de direcciones de carga, tales como 0¡, 45¡, 90¡, 135¡, y 180¡.

Caso A Diseño de presión, la tensión máxima superior a 10tormenta de diseño años, se inclinó tubería a MBR operativa. Caso B Sin presión interna, la tensión superior máximo de de onda de diseño de 100 años, se inclinó tubería para MBR operacional.

Caso C Diseño presión mínima, com- axial máximo pression. 5.5.5.2 cálculos de la vida de servicio a realizar se refieren a la degradación del polímero, a la corrosión de capas metálicas y para análisis de fatiga (véanse las Secciones 6 y 8). A menos que las tensiones en la presión y armaduras de tracción (no unida) y cables de refuerzo (unido) están por debajo del límite de resistencia para todos los casos de carga, se requerirá un análisis de fatiga. Para el análisis de la fatiga, el tubo se analiza en todas las combinaciones de carga de fatiga speciÞed en el Premise Design. Las combinaciones de derivados del entorno interno y la fatiga (típicamente SeaState) componentes del medio ambiente externo.

5.5.5.3 El número de seastates analizadas debe ser demostrado ser conservador. Los seastates seleccionados deben representar el diagrama de dispersión de la onda para la

ción, después de módulos de flotabilidad pagados, y durante la conexión Thnal. Las condiciones internas ßuid instalación debe realizarse de acuerdo con el comprador y deÞned en el Premisa Diseño. Se puede considerar a ßushing las líneas con agua de mar para condiciones normales o extremas de instalación medio ambiente, si el material de la capa más interna es adecuado.

5.5.6.3 Con base en los resultados de los análisis globales, se debe seleccionar un conjunto crítico de casos de carga de la instalación locales. La Tabla 12 muestra un ejemplo conjunto de casos de carga locales. Los resultados de estos análisis se deben comparar con los criterios de diseño speciÞed en la Tabla 6 y en la Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17J y la Tabla 7 y la Sección 5.3.1 del API SpeciÞcation 17K para condiciones de instalación. Los criterios adicionales que figuran en 5.4.1.8 y 5.4.2 de esta práctica recomendada para la trituración de colapso y la ovalización también deben ser revisadas.

Tabla 12-Ejemplo análisis local casos de carga para Condición de la instalación

ubicación. El diagrama de dispersión de la onda se divide generalmente en un mínimo de Þve bloques, con el Estado Mar máximo de cada bloque se utiliza también puede ser

Descripción

Casos de carga

necesario para realizar los análisis para un número de direcciones, por ejemplo, cerca, UN

lejos, y la carga transversal.

El campo de presión hidrostática, la tensión superior máxima en condiciones hidrostáticas. segundo

Instalación condiciones internas ßuid, máxima tensión superior

Diseño 5.5.6 Instalación

instalación, MBR instalación. do tensión superior máxima, la compresión radial máxima cerca de la

5.5.6.1 En esta etapa del proceso de diseño, el tubo ßexible se analiza para comprobar

apertura o al tensores. D tensión superior máxima, la compresión radial

la viabilidad del método de instalación propuesto. Los casos de carga deben tener en

mínimo

cuenta todas las cargas funcionales, ambientales y accidentales pertinentes como

de tensores.

aplicables al método de instalación, buque, temporada, presión de prueba, etc. La Tabla 11 muestra un conjunto típico de los casos de carga de la instalación.

notas: Casos de carga C y D se utilizan para comprobar dos condiciones de carga críticos para instalación vertical con tensores. Cargar cheques Caso C para potencial colapso de la canal y los

5.5.6.2 Para los sistemas de tubo ascendente, los casos de carga deben cubrir todas las

controles Caso D para el deslizamiento de la tubería debido a insufÞcient fricción entre la

fases en el proceso de instalación, por ejemplo, para un conÞguration onda esto podría

cubierta exterior y la capa de armadura de tracción exterior. (Sólo tubo no unida).

incluir análisis de la sec- riser desnudo inicial

41


6 Materiales

Tabla 13-Típica Materiales Polímeros para Flexible Las aplicaciones de tuberías

6.1 ALCANCE Capa

tipo de material

Esta sección proporciona soporte para las necesidades de material s peciÞed en la Sección 6 de SpeciÞcations API 17J / 17K y da una orientación general sobre la


HDPE, XLPE, PA 11, PA-12, PVDF

envolturasi ntermedias

HDPE, XLPE, PA 11, PA-12, PVDF

Vaina exterior

HDPE, PA 11, PA-12

Aislamiento

PP, PVC, PU

selección de materiales para aplicaciones de tuberías ßexible. materiales de tuberías ßexible comúnmente utilizados se identiÞed y se dan sus características de rendimiento. se discuten materiales alternativos, incluyendo materiales compuestos,. Se dan recomendaciones para la compatibilidad ßuid y el envejecimiento de la prueba de resistencia de polímero / elastómero y materiales metálicos.

Nota: 1. El aislamiento puede ser material sólido, de espuma o espuma sintáctica.

Debido a la complejidad de las aplicaciones para tuberías ßexible, las

2. MDPE pueden usarse en lugar de HDPE.

directrices de esta sección sólo deben utilizarse como base para las discusiones entre el comprador y el fabricante para cada aplicación speciÞc. Estas discusiones también deben basarse en los requisitos de la sección 6 de SpeciÞcations API 17J / 17K, que deÞnes requisitos detallados para la qualiÞcation y uso de materiales de polímero / elastómero en aplicaciones de tuberías ßexible. Ver API SpeciÞcation 17J, las Tablas 9 y 10 y API SpeciÞcation 17K, las Tablas 11 y 12, que enumera los requisitos mínimos de propiedad de los materiales.

PA-11 puede ser más adecuado que el HDPE por la vaina exterior debido a las mejores características de abrasión y fatiga. XLPE es un grado especial de PE, que se consigue por un proceso de reticulación a fin de mejorar las características del material base. La reticulación se consigue generalmente mediante la circulación de agua caliente después de que el proceso de extrusión. Las propiedades de PVDF dependen en parte en el proceso de polimerización. Los dos procesos utilizados en la actualidad para la fabricación de PVDF para la industria de tubos ßexible son los procesos de emulsión y suspensión. Una cuestión fundamental con el uso de PVDF

TUBO 6.2 MATERIALES no unido

está sellando de la capa en el extremo Þtting. Ver

6.2.1 Generalidades

6.2.1.1 Esta sección identiÞes los materiales utilizados comúnmente en la industria de tubos ßexible y presenta en términos generales las características de rendimiento de estos materiales, tales como rangos de temperatura admisibles y la compatibilidad ßuid.

5.2.3 para las instrucciones sobre este tema. Las propiedades típicas (rango de temperaturas de funcionamiento, de compatibilidad ßuid y características de formación de ampollas) para los principales materiales de cubierta de polímero (HDPE, XLPE, PA-11, y PVDF) se encuentran en 6.2.2.1 través 6.2.2.3. Tenga en cuenta que para muchas aplicaciones de las propiedades del material polímero / características son

6.2.1.2 Para aplicaciones speciÞc, las características identiÞed para los diversos

interdependientes, por ejemplo, el rango de temperatura permisible puede ser una función

materiales no pueden ser apropiados, como la idoneidad de un material particular

de la ßuid transportados o las características de formación de ampollas puede ser una

se basa varios factores, incluyendo los componentes transportados ßuid,

función de la temperatura y la presión.

temperatura, presión, y variaciones de los parámetros durante la vida de servicio (véase la sección 4 y el Apéndice A (Directrices de Compras) de SpeciÞcations API 17J para obtener una lista detallada de los parámetros relevantes). Por lo

6.2.2.1 Temperatura

tanto, el comprador debe especificar al fabricante los valores de diseño y de operación de todos los parámetros relevantes, incluyendo variaciones a lo largo de la vida útil, con referencia a la API SpeciÞcation 17J requisitos.

6.2.2.1.1 La Tabla 14 muestra las pautas para la selección de polímeros para aplicaciones de tuberías ßexible sobre la base de una vida útil de 20 años. Para la ingeniería de detalle, se requiere un modelo de envejecimiento validado para conÞrm las necesidades de vida útil de polímero (véase la Sección 6.2.3.4 del API SpeciÞcation 17J y la Sección 6.5.2 de esta práctica recomendada).

6.2.1.3 Los materiales y sus propiedades deben ser revisados contra modos de fallo potenciales a fin de identificar los requisitos críticos de los materiales en cada capa de la tubería. Una lista detallada de los modos de fallo potenciales se da en la Sección 13 de esta práctica recomendada.

6.2.2.1.2 Tenga en cuenta que la tabla 14 muestra los únicos límites generales y no puede aplicarse para aplicaciones speciÞc. Los rangos de temperatura para cada uno de los materiales también dependen de los componentes de los ßuids transportados. Por ejemplo, la temperatura máxima para PA-11 será signiÞcantly inferior con cortes de

6.2.2 Materiales Polímeros Tabla 13 enumera los materiales poliméricos usados típicamente en tuberías ßexible.

agua. Además, las temperaturas de funcionamiento más altas pueden ser factible para muchos polímeros cuando la vida de diseño requerida es inferior a 20 años, ya que las temperaturas más altas generalmente aceleran el envejecimiento. Este punto no es

Las propiedades de PA-12 están inicialmente en gran medida similar a la PA-11; aunque

válida para todos los materiales de polímero, y las características de envejecimiento

su proceso de envejecimiento, sin embargo, es muy diferente. Para aplicaciones de

debe ser

temperatura o dinámicas más altas,


42

Tabla de los límites de 14-temperatura para polímeros termoplásticos en la envoltura flexible de presión interior de las tuberías

Las aplicaciones basadas en 20 años de vida útil Temperatura de

material polímero

Temperatura Mínima de exposición

funcionamiento máxima continua Límites de corte de agua 1

(DO)

(DO)

comentarios

HDPE

D50

+60

0Ð100 ciento de alta a la tracción y resistencia al impacto a baja temperatura.

XLPE

D50

+ 90

0Ð100 por ciento puede ser utilizado para aplicaciones de alto corte de agua [8]. La temperatura máxima es una función de la presión de funcionamiento, con una reducción de la temperatura para presiones por encima de 13,8 MPa (2000 psi).

PA-11

PVDF

D20

+ 90

D20

+65

D20

+ 130

0 por ciento

0Ð100 ciento, véase la Sección 6.5.2 para más detalles sobre el efecto de corte de agua en la vida útil.

0Ð100 ciento

basado en los datos de prueba. excursiones de temperatura por encima de los valores máximos indicados también pueden ser aceptables para las duraciones relativamente cortas con aceptación proveedor.

6.2.2.2 Compatibilidad de fluidos La Tabla 15 enumera las características típicas de compatibilidad ßuid para materiales

6.2.3.1 Carcass 6.2.3.1.1 Los materiales utilizados típicamente para la capa de carcasa son los siguientes:

a. Acero carbono. segundo. acero inoxidable ferrítico (Aisis 409 y 430).

poliméricos tubo ßexible. Tenga en cuenta que la compatibilidad ßuid es altamente

do. El acero inoxidable austenítico (Aisis 304, 304L, 316, 316L).

dependiente de la temperatura.

re. acero de alta aleación de acero (por ejemplo, Duplex UNS S31803). mi. aleaciones a base de níquel (por ejemplo, N08825).

La exposición 6.2.2.3 Gas 6.2.3.1.2 La selección del material para la carcasa se basa en los componentes 6.2.2.3.1 El gas en el ßuid transportado es una consideración importante en la

internos y ßuid espera que el uso de la tubería ßexible. Los parámetros más

selección del material para las capas de polímero. Los principales problemas se

importantes que se deben considerar son identiÞed en la Sección 4.4.4 del API 17J

refieren a la formación de ampollas resistencia y permeabilidad del material de la

SpeciÞcation.

vaina de presión interna; características de permeabilidad de la envoltura exterior, sin embargo, también ser necesaria. características de resistencia Tabla 15 enumera típicas ampollas para los materiales de polímero de la envoltura presión interna.

6.2.3.1.3 A medida que la severidad de los aumentos de entorno ßuid internos, el material seleccionado para la canal se moverá a partir de (a) a (e), es decir, acero al carbono será utilizada para entornos no corrosivos, mientras que los aceros inoxidables de alta aleación se utilizan para corrosivo aplicaciones. Los materiales más comúnmente utilizados son de acero inoxidable austenítico 304L y 316L. Un alto

6.2.2.3.2 La tasa de penetración de gas depende de muchos factores (véase 8.2.2). Los

contenido de molibdeno (2,7 a 3,0 por ciento) se puede speciÞed para el material AISI

problemas principales que deben considerarse en relación al gas de permeación son los

316L para mejorar sus características de resistencia a la corrosión.

componentes ßuid transportados a ser evaluados (los componentes principales son CH 4, CO ARIDO 2 S, 2,M

y vapor de agua), su efecto sobre las capas de acero en el espacio anular

(véase 6.6), y la capacidad del sistema de ventilación de gas.

6.2.3.1.4 Los principales parámetros que deben considerarse en la selección del material para la carcasa son la temperatura ßuid, CO 2,

MARIDO 2 S, cloruro, y el contenido de oxígeno. Otros parámetros que deben

6.2.3 Materiales metálicos requisitos de las propiedades de los materiales metálicos se enumeran en las Tablas 10 y 12 del API SpeciÞcation 17J. Estas propiedades se deben comparar

considerarse incluyen pH, agua, azufre libre y contenido de mercurio de ßuid interna. En entornos de servicio amargo, el material de la carcasa debe ser resistente a HIC y SSC con referencia a NACE MR01-75, según corresponda.

con los requisitos de cada aplicación, con referencia a los modos de fallo críticos identiÞed en la Sección 13.3.

6.2.3.1.5 Si se oxigena la ßuid transportado (gaseosos), por ejemplo, la inyección de agua de mar, y se requiere una carcasa,

43


Tabla 15-Typical la compatibilidad del fluido y ampollas Características para Flexible Thermoplastic Materiales Polímeros de tuberías

material polímero

Características generales de compatibilidad

HDPE

Las características de formación de ampollas 1

El buen comportamient o de envejecimient o y resistenc ia a los ácidos, agua de mar y aceite.

Buena resistenc ia a la formación de ampollas a bajas temperaturas y presiones solamente.

débil resistencia a las aminas y sensibles a la oxidación.

Susceptible al agrietamiento por tensión ambiental (entornos incluyen alcoholes e hidrocarburos líquidos). XLPE El buen comportamiento de envejecimiento y resistencia al agua de mar, los ácidos débiles (que dependen de las

Better ampollas resistencia que el HDPE, con resultados

concentraciones y la frecuencia de dosificación) y ßuid producción con cortes de agua.

positivos obtenidos en exceso de 3000 psi.

resistencia débil para aminas y ácidos fuertes (que dependen de las concentraciones y la frecuencia de dosificación) y sensibles a la oxidación. Menos susceptible a la fisuración por esfuerzo ambiental de HDPE (entornos incluyen alcoholes y los hidrocarburos líquidos). PA-11

El buen comportamient o de envejecimient o y resistenc ia al petróleo crudo.

Buena resist encia a la formación de ampollas hasta 7500 psi y 100¡C.

Buena resistencia a la fisuración por esfuerzo ambiental.

resistencia limitada a los ácidos a altas temperaturas (recomiendan pH> 4,5 o TAN <4,0). Resistencia limitada a bromuros. débil resistencia a las altas temperaturas cuando el agua líquida está presente. PVDF Alta resisten cia al envejecimient o y agrietamient o por tensión ambiental.

Buena resistenc ia a la formación de ampollas hasta 7500 psi y 130¡C.

Compatible con ßuids más producidos o inyectados bien a altas temperaturas que incluyen alcoholes, ácidos, disolventes de cloruro, hidrocarburos alifáticos y aromáticos y petróleo crudo.

débil resistencia a las aminas fuertes, sulfúrico concentrado y ácido nítrico e hidróxido de sodio (recomendar pH <8,5)

notas: 1. Características Blistering se toman de [9]. Tenga en cuenta que las características de formación de ampollas serán una función de ßuid transportado, la presión, la velocidad de despresurización, y la temperatura.

2. La idoneidad de un m aterial para una aplicación particular debe veriÞed por el fabricante.

consideración se puede dar al uso de material no metálico (por ejemplo, polímeros,

los permisos de medio ambiente. aceros de baja o media de contenido de carbono se

materiales compuestos) para la carcasa. Sin embargo, tendría que ser validado por

utilizan para entornos de servicio amargo. No todos los cables, sin embargo, cumplir con

pruebas de esta tecnología no probada.

los requisitos de servicio agria NACE MR01-75. Para entornos de servicio agrias, los aceros también se pueden tratar de calor, por ejemplo, templado y revenido.

6.2.3.1.6 Es importante que el ßuid prueba hidrostática es benigno para el material de la carcasa. Como mínimo para las canales de acero al carbono, oxígeno disuelto debe ser retirado del agua hidrostática, incluso para aguas potables. Además, puede ser necesario dado al uso de biocida y, para los casos particularmente agresivos, inhibidor de la corrosión consideración.

6.2.3.2.2 Composición química del material de acero tanto para la presión y armaduras de tracción debe ser revisada para conÞrm idoneidad para la aplicación speciÞed. Otras cuestiones importantes son de fabricación, capacidad de soldadura, requerimientos de servicio agrio, la conformidad con speciÞed capacidad estructural, y el cumplimiento de los requisitos de API

6.2.3.2 Presión y capas de la tracción de la armadura

SpeciÞcation 17J. Los componentes importantes para ser speciÞed y controladas incluyen carbono, manganeso, fósforo, azufre, silicio y cobre. Los

6.2.3.2.1 Para la presión y las capas de armadura de tracción, el material típico

materiales speciÞcations Manufactureros deben deÞne límites de contenido

utilizado es acero al carbono, con contenido de carbono depende de los requisitos

para estos componentes y distinguir entre aplicaciones de servicio agridulces.

de diseño. acero alto contenido de carbono se usa donde el diseño requiere muy alta

Para algunas aplicaciones,

resistencia y donde


44

consideración también se debe dar a reducir al mínimo el contenido de manganeso y la

Tabla 16-Típica Materiales de elastómero para Bonded Aplicaciones de tubos flexibles

realización de tratamiento con calcio de la masa fundida. 6.2.3.2.3 la capacidad de soldadura de alambre debe veriÞed mediante la realización de pruebas con deÞned y criterios de aceptación documentadas. Para la evaluación de la

Solicitud

Material

Transatlántico

NBR, HNBR, CR, NR, EPDM

Cubrir

CR, CPE

Relleno

Varios

Aislamiento

PVC, PE, espuma de célula cerrada, Þber cristal

capacidad de soldadura de material, el (CE) contenido máximo de carbono equivalente debe speciÞed cuando no se realiza ninguna tratamientos térmicos después de la soldadura (PWHT). CE puede deÞned por las fórmulas similares a los siguientes:

+ + V + Cr Mo Ni Cu CE C=Mn + -------- + • ------------------------------- • + • -------------------•

6

•

5

•

•

15

•

(1)

6.2.4 Armadura de conexión

la vida de servicio, con referencia a los requerimientos de API SpeciÞcation 17K. 6.3.1.3 Los materiales y sus propiedades deben ser revisados contra modos de fallo potenciales a fin de identificar los requisitos críticos de los materiales en

6.2.4.1 Los materiales utilizados típicamente para el extremo metálico primaria Þtting

cada capa de la tubería. Una lista detallada de los modos de fallo se da en la

componentes son AISI 4130 acero o aleación de acero inoxidable (por ejemplo, Duplex,

Sección 13 de esta práctica recomendada.

6Mo). Los recubrimientos resistentes a la corrosión usados típicamente para los Þttings finales incluyen los siguientes:

6.3.2 Materiales de elastómeros

a. Electrolítico niquelado, espesor de al menos 75 m. segundo. Inconel 625 embutido, espesor de al menos 3 mm. do. sistemas de revestimiento epoxy. re. recubrimientos de fluoropolímero.

6.2.4.2 La selección recubrimiento de material y la corrosión para el Þtting final es una función de la aplicación, en particular, las condiciones ambientales internos y externos. materiales y recubrimientos finales Þtting deben cumplir con los requisitos de las secciones 6.1.4 y 6.2.5 del API SpeciÞcation 17J.

Tabla 16 enumera los materiales elastómeros usados típicamente en tuberías ßexible. Estos materiales elastómeros constituyen aproximadamente 40Ð65 por ciento de la mezcla de compuesto Thnal, con negro de carbón, antioxidantes, activadores, plastificantes y agentes de curado que componen el resto entre otros ingredientes. Las propiedades Thnal del compuesto de caucho son dependientes de la mezcla Thnal de todos los ingredientes. Por ejemplo, el mayor contenido de negro de carbono en un compuesto de la mezcla menor es la resistencia eléctrica será además de una resistencia a la tracción generalmente más alta (aunque la estructura y el tamaño del carbono partículas de negro juegan un papel signiÞcant también). NBR se utiliza ampliamente como un material de revestimiento, debido a su baja permeabilidad al gas, tal como N 2 y O 2. S in embargo, NBR es ella misma dependiente del porcentaje de

6.3 MATERIALES DE TUBOS-consolidado 6.3.1 Generalidades

acrilonitrilo en el elastómero. Esto es por lo general 17 a 50%. Cuanto mayor sea el contenido de acrilonitrilo en el NBR, mayor será el calor y resistencia al aceite y menor la elasticidad del material a baja temperatura. CPE es un elastómero típico utilizado para las cubiertas de tubería unidos. Sus características lo hacen adecuado para un

6.3.1.1 Esta sección identiÞes los materiales utilizados comúnmente en la industria de tubos ßexible unido y presenta, en términos generales, las características de

entorno relativamente alto abrasivo donde puede ser expuesto a agua de mar y ozono.

rendimiento de estos materiales, tales como rango de temperatura admisible y la permeabilidad ßuid. Tenga en cuenta que los materiales elastómeros se identiÞed por su componente elastomérico primario, por ejemplo, caucho de nitrilo butadieno (NBR). Mientras se da el componente principal, la receta o mezcla utilizada es, en general, speciÞc a cada empresa y no suele ser puesto en libertad a las segundas partes.

Las propiedades típicas (rango de operación de temperatura, compatibilidad ßuid, y permeabilidad ßuid) para los principales materiales elastómeros se encuentran en 6.3.2.1 través 6.3.2.3 Nota que a medida que cada material compuesto de caucho se

6.3.1.2 Para aplicaciones speciÞc, las características identiÞed para los diversos

compone de un material elastómero y varios otros materiales las propiedades se por

materiales pueden no ser apropiados como la idoneidad de un material particular

lo tanto, variar con el tipo de mezcla. Además, para la mayoría de aplicaciones de las

depende de un gran número de factores, incluyendo los componentes transportados

propiedades del material elastómero / características son interdependientes. Por

ßuid, temperatura, presión, mezcla de compuesto y variaciones de los parámetros

ejemplo, la temperatura de funcionamiento máxima admisible puede ser una función

más de la vida de servicio (consulte a la Sección 4 y el Apéndice a [ la adquisición

de la ßuid transportado. Una API Boletín Técnico, ÒEvaluation estándar para

Directrices] de API SpeciÞcation 17K para una lista detallada de los parámetros

polímeros envolvente interna de presión para PipesÓ flexible de alta temperatura ha

relevantes). Por lo tanto, el comprador debe especificar al fabricante los valores de

sido desarrollado por un Proyecto Industrial Conjunto. El documento describe el

diseño y de operación de todos los parámetros relevantes, incluyendo variaciones a

desarrollo de la prueba previsto evaluar la

lo largo

45


Tabla límites 17-temperatura para termoendurecibles Elastomers en una tubería de la aplicación del forro flexible pegada La temperatura máxima de

NBR

Temperatura de fragilidad

funcionamiento

(DO)

(DO)

Ð20¡ a 40¡

continuo

125¡

comentarios Propiedades que dependen de contenido acrylnitrite. Excelente resistencia a los hidrocarburos. Muy buena resistencia a la tracción y propiedades dinámicas. Buena impermeabilidad y resistencia al calor. Poca resistencia a la intemperie y al ozono.

HNBR

Ð40¡ a 50¡

150¡

Buena resistencia a los hidrocarburos. Muy buena resistencia a la tracción y propiedades dinámicas. Buena impermeabilidad y muy buena resistencia a la intemperie y al ozono.

CR

Ð30¡ a 40¡

100¡

resistencia razonable a los hidrocarburos. Buena resistencia a la tracción y propiedades dinámicas razonables. Buena impermeabilidad y resistencia al calor. Muy buena resistencia a la intemperie y al ozono.

idoneidad de polímeros candidatos para servicio de alta temperatura. También deÞned

aplicaciones de tubos sin unir. Esto se atribuye a la relativamente mayor permeabilidad al

son un conjunto de criterios de evaluación para qualiÞcation material.

gas y menor resistencia a la rotura de materiales elastómeros más materiales termoplásticos. Un factor atenuante utilizado por la industria es que la tubería ßexible unido, compuesto de materiales elastoméricos, se apoya en una carcasa enrolladas de

6.3.2.1 Temperatura 6.3.2.1.1 La Tabla 17 proporciona directrices para la selección de elastómeros para aplicaciones de tuberías ßexible unidos. Estas guías consideran un ßuid transportado relativamente benigno.

fleje de acero interna y por lo que el revestimiento no es tan susceptible a la formación de ampollas resultados de la prueba de escala como pequeños en elastómero solo sugeriría. Desde el azufre es un agente de reticulación para muchos elastómeros, cuerpos de tubo unidos expuestos a H 2 S puede experimentar curado continua en aplicaciones Þeld. Esto puede dar lugar a una reducción ßexibility local y aumento de la rigidez de subida mundial

6.3.2.1.2 Para la ingeniería de detalle se requiere un modelo de envejecimiento validado para conÞrm las necesidades de vida útil de elastómero, véase la Sección 6.2.3.4 del API SpeciÞcation 17K y la Sección 6.5.2 de esta práctica

6.3.2.3.2 La velocidad de permeación de gas a través del material elastómero depende

recomendada.

de muchos factores, incluyendo la presión interna y externa, área de superficie, espesor

6.3.2.1.3 Tenga en cuenta que La Tabla 17 muestra únicos límites generales y no puede aplicarse para aplicaciones speciÞc. Los rangos de temperatura para cada uno de los materiales también dependen de los componentes de la ßuid transportado. Por ejemplo, la temperatura de funcionamiento máxima para NBR puede reducirse tanto como 20¡C caso de que el transportado ßuid contener un porcentaje relativamente grande de compuestos

de revestimiento y coefÞcient permeabilidad. Los problemas principales que deben considerarse en relación a la permeación de gas son la propensión a la formación de ampollas a ocurrir bajo descompresión rápida, la probabilidad de componentes ßuid transportados permee a través del cuerpo de la tubería y su efecto sobre el elastómero y las capas de refuerzo de acero.

aromáticos. excursiones de temperatura por encima de los valores máximos indicados también pueden ser aceptables para las duraciones relativamente cortas con aceptación proveedor.

6.3.3 Materiales metálicos requisito de propiedad de los materiales metálicos se enumeran en las Tablas 11 y 13 del API SpeciÞcation 17K. Estas propiedades se deben

6.3.2.2 Compatibilidad de fluidos Tabla de características 17 listas típicas de compatibilidad ßuid para materiales

comparar con los requisitos de cada aplicación, con referencia a los modos de fallo críticos identiÞed en la Sección 13.3.

elastómeros de tubería ßexible unidos. Tenga en cuenta que la compatibilidad ßuid es altamente dependiente de la temperatura.

6.3.3.1 Carcass

La exposición 6.3.2.3 Gas

6.3.3.1.1 Los materiales utilizados típicamente para la capa de carcasa son los siguientes:

6.3.2.3.1 Si la tubería ßexible unido se va a utilizar para el servicio en el que el ßuid transportado contiene gas a continuación, esto tiene que ser tomada en consideración en

a. Acero carbono.

la selección del material para las capas de elastómero. Los principales problemas se

segundo. acero inoxidable ferrítico (AISI 409 y 430).

refieren a la formación de ampollas resistencia y continuar el curado de ambos el tubo de revestimiento y el resto del cuerpo del tubo. En general, los materiales elastómeros son más susceptibles a la formación de ampollas que los materiales termoplásticos utilizados en

do. El acero inoxidable austenítico (AISI 304, 304L, 316, 316L). re. Alta de acero aleado inoxidable (por ejemplo, Duplex UNS S31803). mi. aleaciones a base de níquel (por ejemplo, N08825).

46


6.3.3.1.2 La selección del material para la carcasa depende de los componentes ßuid internos y espera que el uso de la tubería ßexible. Los parámetros más importantes que se deben considerar son identiÞed en la Sección 4.4.4 del API SpeciÞcation 17K.

6.3.4 Armadura de conexión

6.3.4.1 Los materiales utilizados típicamente para el extremo metálico primaria Þtting componentes son AISI 4130 acero o aleación de acero inoxidable (por ejemplo, duplex, 6Mo). Los recubrimientos resistentes a la corrosión usados típicamente para los Þttings finales incluyen los siguientes:

6.3.3.1.3 A medida que la severidad de los aumentos de entorno ßuid internos, el material seleccionado para la canal se moverá a partir de (a) a (e), es decir, acero al carbono será utilizada para entornos no corrosivos, mientras que los aceros inoxidables de alta aleación

a. Electrolítico niquelado, espesor de al menos 75 m .

serán utilizados para aplicaciones corrosivas. Los materiales más comúnmente utilizados

segundo. Inconel 625 embutido, espesor de al menos 3 mm.

son de acero inoxidable austenítico 304L y 316L. Un contenido de molibdeno de alta

do. sistema de recubrimiento epoxi.

(2,7% D3.0%) puede ser speciÞed para el material AISI 316L para mejorar sus

re. recubrimientos de fluoropolímero.

características de resistencia a la corrosión. mi. Recubrimiento de zinc.

6.3.3.1.4 Los principales parámetros que deben considerarse en la selección del material de la carcasa son la temperatura ßuid, y CO 2, M ARIDO 2 S , cloruro y contenido de oxígeno. Otros parámetros que deben considerarse incluyen pH, agua, azufre libre, y el contenido de mercurio de ßuid interna. En entornos de

6.3.4.2 La selección recubrimiento de material y la corrosión para el Þtting final es una función de la aplicación, en particular, las condiciones ambientales internos y externos. Terminan materiales Þtting y revestimientos deben cumplir con los requisitos de las secciones 6.1.4 y 6.2.5 del API SpeciÞcation 17K.

servicio agrio material de la carcasa debe cumplir los requisitos de NACE MR 01-75.

6.3.3.1.5 Si se oxigena la ßuid transportado (gaseosos),

6.4 Materiales alternativos 6.4.1 aluminio

por ejemplo, inyección de agua de mar, y se requiere un canal, se puede considerar a la

6.4.1.1 El material de aluminio se puede utilizar para sustituir el acero en cualquiera de las

utilización de material no metálico (por ejemplo, polímeros, materiales compuestos) para

capas estructurales de la tubería ßexible, incluyendo la carcasa, la armadura de la presión

la carcasa. Sin embargo, esta es la tecnología probada y tendría que ser validado por la

y la armadura a la tracción, capas. AluminumÕs principal ventaja es que, en comparación

prueba.

con el acero, que da un ahorro de peso de entre 30 y 60 por ciento para las mismas

6.3.3.1.6 Es importante que el ßuid prueba hidrostática es benigno para el material

características de resistencia.

de la carcasa. Como mínimo para las canales de acero al carbono, oxígeno disuelto debe ser retirado del agua hidrostática, incluso para aguas potables.

6.4.1.2 La evaluación cuidadosa de comportamiento a la corrosión aluminumÕs se

Además, puede ser necesario dado al uso de biocida y para los casos

requiere antes de su uso para aplicaciones de tuberías ßexible. Otras cuestiones

particularmente agresivos, inhibidor de la corrosión consideración.

importantes que deben abordarse incluyen la abrasión / resistencia al desgaste, resistencia a la CSS y la HIC, la fatiga y la soldadura.

6.3.3.2 capas de refuerzo 6.3.3.2.1 Para los cables de las capas de refuerzo primaria, el material típico utilizado es

6.4.2 Materiales Compuestos

acero al carbono. acero alto contenido de carbono se utiliza para dar un cable de alta

6.4.2.1 Los compuestos son materiales en los que un Þbre de refuerzo se combinan en

resistencia.

una matriz de resina y curadas. Para tubos ßexible, los materiales compuestos en la

6.3.3.2.2 Composición química del material de acero para las capas de refuerzo debe ser revisada para conÞrm idoneidad para el medio ambiente speciÞed. Otras cuestiones importantes son los requisitos de servicio agrio, la conformidad

actualidad sólo se utilizan para la sustitución de acero al carbono en las capas de armadura de tracción. En consecuencia, esta sección sólo considera este uso particular de los materiales compuestos en aplicaciones de tuberías ßexible.

con capacidad estructural speciÞed y el cumplimiento de los requisitos de API SpeciÞcation 17K. En la determinación de la idoneidad, el efecto de la goma de

6.4.2.2 Los alambres de la armadura de tracción de acero utilizados en ßexibles no unidas

cierre deberá considerar.

son típicamente 3 mm a 6 mm de espesor y se preforman mecánicamente a una estructura helicoidal. Los alambres de la armadura compuestos pueden ser de 1 mm a 2

6.3.3.2.3 Los componentes importantes para ser speciÞed y controladas incluyen carbono, manganeso, fósforo, azufre, silicio y cobre. Los speciÞcations materiales manufacturersÕ deben deÞne límites de contenido para estos componentes. Para

mm de espesor y enrollado helicoidalmente en varias capas por capa de acero equivalente. Alternativamente, pueden ser del mismo grosor que la capa de armadura de acero equivalente (hasta 8 mm).

algunas aplicaciones, la consideración también se debe dar a reducir al mínimo el contenido de manganeso y la realización de tratamiento con calcio de la masa

6.4.2.3 Para los alambres de la armadura a la tracción, los materiales compuestos ofrecen

fundida.

una gama de propiedades beneÞcial cuando se compara con el acero, incluyendo las siguientes:


a. Alta relación resistencia-peso. segundo. Buena resistencia a la fatiga (no hacer muescas en minúsculas).

do. buen impacto

resistencia y tenacidad (material de

dependiente).

47

F. Normalmente, alambres de material compuesto se forman previamente durante la fabricación del alambre en lugar de durante el arrollamiento en el tubo. Este proceso puede inducir reducción de propiedades de rendimiento (por ejemplo, σ y) en comparación con las propiedades de alambre no formada, y debe ser comprobado mediante ensayos. Si el alambre de material compuesto no está preformado, los esfuerzos de flexión son

re. Inmunidad a la corrosión y la degradación por la mayoría de petróleo Þeld productos

inducidos cuando el material se enrolla en a la tubería. Debido a estos esfuerzos de

químicos y agua de mar.

flexión adicionales, la reducción en el rendimiento debe ser evaluada por análisis y

mi. Alta rigidez o módulo (en una dirección). Nota: Estas características

pruebas.

dependen de la resina compuesta y Þbers de refuerzo altamente. 6.4.2.7 Los materiales compuestos se deben qualiÞed en el estado Thnal procesados, bajo condiciones de ensayo representativa de las condiciones reales de funcionamiento. 6.4.2.4 El potencial principal para el uso de tubos de ßexible armadura a la tracción a base de compuestos es en aplicaciones de aguas profundas, donde la reducción de peso se puede signiÞcant en comparación con tubos de blindaje a la tracción a base de acero (densidad de los materiales compuestos de aproximadamente 25 por ciento de acero).

El fabricante y el comprador deben ponerse de acuerdo sobre los procedimientos de prueba, con referencia a las normas internacionales aplicables. Las siguientes propiedades / características deben ser determinadas para materiales compuestos en aplicaciones de tuberías ßexible:

Además, existe la posibilidad de uso de materiales compuestos en alta presión, aplicaciones de servicio amargo. determinación de la vida útil es una tecnología en desarrollo de materiales compuestos y en la actualidad limita su aplicación.

a. Resistencia a la tracción / alargamiento. segundo. Módulo de elasticidad.

6.4.2.5 Los Þbers de refuerzo usadas en materiales compuestos incluyen E-vidrio,

do. Densidad.

carbono y aramida Þbers. El vidrio Þbre compuesto es más económico que el

re. propiedades de fatiga, incluyendo límite de resistencia (a la tracción, ßexural y

material Þbre carbono. El material Þbre de carbono, sin embargo, tiene propiedades

fatiga fretting).

de resistencia más favorables y características. Por tanto vidrio y de carbono

mi. características de fluencia.

materiales compuestos Þbre, los Þbers de refuerzo están orientados en paralelo al eje longitudinal del alambre. Los materiales de matriz utilizados incluyen epoxi y resinas de éster de vinilo, y polímeros termoplásticos.

F. Resistencia a la fractura. gramo. características de envejecimiento (reducción de las propiedades del material con el tiempo).

6.4.2.6 Algunas de las principales consideraciones cuando se utilizan materiales compuestos son los siguientes:

a. problemas de desgaste potenciales entre capas de armadura y entre alambres de la armadura individuales, que están sujetas a movimiento relativo y alta presión de

marido. Microbial (bacteriana) degradación. yo. relación PoissonÕs. j. Desgaste / resistencia a la abrasión.

k. Resistencia química (a inhibidores de la corrosión, etc.).

contacto, deben ser tratados.

segundo. Inßuence de defectos sobre el rendimiento alambre compuesto debe evaluarse. los mecanismos de falla deben ser identiÞed y evaluado.

6.4.3 fibras de aramida 6.4.3.1 Un material alternativo potencial para tuberías ßexible es Þbers sintéticos, tales como aramida. Estos Þbers podrían ser utilizados para reemplazar las capas de

do. anclaje eficaz de los materiales compuestos en la Þtting extremo de la tubería debe ser conÞrmed con las pruebas adecuadas. procedimientos de incorporación de seguimiento para los alambres de material compuesto individuales deben ser

armadura de acero, que da una reducción de peso signiÞcant y potencialmente mejorar el rendimiento en aplicaciones de servicio agrio. Además, Þbers de aramida tienen las siguientes características positivas para aplicaciones de tuberías ßexible:

cuidadosamente evaluados. re. Los experimentos deben realizarse para caracterizar los efectos de ßuids permeados

a. Sin corrosión.

sobre interfaces de Þbre-matriz en los materiales compuestos. La susceptibilidad de los

segundo. Buena resistencia química a la mayoría de ßuids de producción.

materiales compuestos de vidrio Þbre al agrietamiento por tensión de corrosión en agua de mar debe ser investigada. El potencial de corrosión galvánica en materiales compuestos Þbre de carbono debe ser determinado. El uso de vidrio composites Þbre en agua a altas temperaturas es limitada y debe ser veriÞed mediante el ensayo [10].

do. Las buenas propiedades de fatiga. re. Las buenas propiedades de fluencia. mi. La baja sensibilidad a la temperatura.

6.4.3.2 Las áreas de preocupación para el uso de aramida Þbers incluyen los siguientes: mi. La estructura del material compuesto después de estar sujeto a relevante

cargas y las condiciones ambientales deben ser determinados por

a. Tiempo de dependencia / temperatura de las propiedades mecánicas.

microscopía electrónica de barrido (SEM), que puede ser utilizado para

segundo. Terminación en los Þttings finales.

determinar la microfisuración y delaminación.

do. características de envejecimiento (sensibilidad UV).


48

re. no isotrópica comportamiento.

tubería para provocar la reticulación y endurecimiento. Los efectos de azufre

mi. requisitos de flexión ßexibility estáticas y dinámicas.

liberado a ambos componentes metálicos o elastoméricos deben ser evaluados.

F. sensibilidad a la entalla. gramo. resistencia al agrietamiento por tensión ambiental.

6.5.2 Prueba de envejecimiento

6,5 POLYMER / elastómero PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO

6.5.2.1 Envejecimiento de material elastómero / polímero es un proceso irreversible, que se produce cuando el material se expone a condiciones ambientales particulares.

Sección 6 de API SpeciÞcation 17J / 17K speciÞes requisitos de propiedades de

envejecimiento polímero / elastómero depende de la ßuid transportado en tuberías

material y procedimientos de prueba. Como procedimientos estándar están disponibles

ßexible, temperatura, presión, y las condiciones externas, tales como la radiación UV.

para la compatibilidad ßuid elastómero de polímero / elastómero y ensayos de resistencia

El proceso de envejecimiento se caracteriza por el cambio en las propiedades, tales

al envejecimiento, los procedimientos no se dan en la API SpeciÞcation 17J / 17K. Esta

como la reducción de la resistencia o la ductilidad, y la fragilización o de

sección proporciona directrices y recomendaciones para la realización de estas pruebas.

reblandecimiento. Además, las propiedades físicas del polímero / elastómero puede ser signiÞcantly alterados por la migración de plastificantes.

6.5.1 Compatibilidad de fluidos 6.5.1.1 Sección 6.2.3.3 de SpeciÞcations API 17J / 17K da requisitos generales para la

6.5.2.2 Sección 6.2.3.4 de SpeciÞcations API 17J / 17K da requisitos generales para la

realización de las pruebas de compatibilidad ßuid y identiÞes parámetros críticos para

realización de ensayos de envejecimiento y identiÞes parámetros críticos para los

la evaluación de la compatibilidad. En esta sección se da recomendaciones sobre los

polímeros más comúnmente utilizados. El objetivo en la realización de ensayos de

procedimientos de prueba.

envejecimiento es el desarrollo de predicción envejecimiento satisfactorio y modelos de supervisión, que puede incluir parcelas de Arrhenius. Esto le da a la vida de servicio de

6.5.1.2 Las pruebas de laboratorio con muestras extruidas del polímero o muestras calenderised o extruidos del elastómero se puede utilizar para determinar la incompatibilidad bruto. Las pruebas deben basarse en las condiciones de diseño, con sujeción a las siguientes recomendaciones:

a. ßuid Test - Para contiene componentes de ßuid interna diseño que posiblemente tienen efectos adversos sobre el polímero, en particular agua de mar, ßuid producción,

material como una función de la inversa de la temperatura, trazada a una escala log-lineal. Algunos materiales (por ejemplo, PA-11) se han encontrado para ser más susceptibles al desarrollo de parcelas de Arrhenius, que otros materiales (por ejemplo, PVDF).

6.5.2.3 Un gráfico de Arrhenius deÞnes un mecanismo de decaimiento exponencial entre la temperatura y tiempo de exposición, como sigue:

H 2 S , CO 2 y los productos químicos de inyección. nivel de pH del fluido a ser controlado para las condiciones de diseño.

t crit = Ae

segundo. TemperatureÑMaximum temperatura de funcionamiento como mínimo.

Ea • • ------• RT •

(2)

dónde t crit e s el tiempo de exposición crítica en un valor dado de la

do. PressureÑAmbient para líquidos y presión de diseño o mayor para gases.

temperatura ( T), y ea y R son constantes.

re. El estrés ConditionsÑZero. Si existe la posibilidad de agrietamiento por tensión,

6.5.2.4 Antes de la prueba de puesta en marcha, se deben establecer los criterios de

también probar en la tensión máxima de diseño.

envejecimiento para su revisión por parte del comprador. Los criterios de envejecimiento

mi. Exposición TimeÑMinimum 300 horas para las pruebas aceleradas (aumento de la temperatura) o mínimo 2.000 horas para la temperatura de funcionamiento.

deben basarse en las propiedades de rendimiento medibles al final de la vida útil pipeÕs. propiedades recomendados al final de la vida útil de los materiales de polímero, utilizando ensayos de tracción corto tiempo uniaxial a la norma ASTM D638 en 20¡C, son las

F. espesor SamplesÑSample debe ser de al menos 3 mm. longitud de la muestra se

siguientes: HDPE Ñ Resistencia a la tracción:

Min. 15 MPa

debe basar en el equipo de prueba. Si ßuid prueba es multi-fase, la muestra debe ser sumergido en todas las fases.

XLPE Ñ Resistencia a la tracción:

Min. 15 MPa

gramo. parámetros ParametersÑCritical y criterios de aceptación deben

PA-11 n Resistencia a la tracción:

Min. 20 Mpa

establecerse basado en el polímero / elastómero que está siendo evaluado y la aplicación particular. Resistencia a la tracción, el alargamiento, la apariencia visual, y la absorción ßuid (aumento de peso) y de desorción (pérdida de peso) parámetros deben ser considerados para la evaluación / medición.

Ñ Alargamiento de rotura: Min. 50 por c iento PVDF Ñ Resistencia a la tracción:

Min. 25 MPa

Ñ Alargamiento a rendimiento Min. 7 por ciento 6.5.2.5 El envejecimiento de PA-11 o Rilsan en agua, alcoholes, hidrocarburos, ácidos

6.5.1.3 El azufre puede ser liberada de H 2 S reaccionar con componentes de acero o

y combinaciones de los mismos es actualmente objeto de estudio por un número de

los compuestos de elastómeros de la servidumbre

investigadores (ver ref [52], [53],

49


y [54]). Un grupo de trabajo API (El Grupo de Usuarios Rilsan) bajo Subcomité 17 está

6.5.3 Ensayo de Resistencia al cizallamiento epoxi

coordinando las actividades relacionadas con el envejecimiento de PA-11 en las tuberías

6.5.3.1 La prueba de resistencia a la cizalladura epoxi pretende ser una alternativa a la

ßexible. Una parcela de estimados PA-11 tiempos de vida en la exposición de

prueba de resistencia a la compresión ASTM D695 en la determinación de la capacidad

hidrocarburos-agua se muestra en la figura

de corte de la resina epoxi se utiliza para el anclaje de los cables de refuerzo en algunos

21, que se basa en datos similares a los presentados en [12] y criterios dados

Þttings extremo de la tubería unidos.

anteriormente y en [11]. La trama se basa en los datos medidos a temperaturas superiores a 100¡C y extrapolado hacia abajo en la gama de temperatura de aplicación. Para PA-11 en aplicaciones de tuberías ßexible dinámicos la

6.5.3.2 Sección 6.2.5.3 de API SpeciÞcation 17K da requisitos generales para la

temperatura ßuid ßowing se ha utilizado para las evaluaciones de envejecimiento.

realización de pruebas de resistencia al corte epoxi. Esta sección ofrece

En algunas aplicaciones estáticas en las que no se espera que el tubo de ser

recomendaciones sobre los procedimientos de prueba.

sometido a signiÞcant cepas alterna, se ha utilizado la temperatura media de la envolvente interna de presión, basado en la distribución de temperatura radial.

6.5.3.3 La prueba de resistencia a la cizalladura epoxi implica muestras epoxi de prueba curada por cizallamiento de la muestra a diferentes temperaturas, obteniendo de este modo la capacidad de corte dependiente de la temperatura del material. Las pruebas deben basarse en las condiciones de funcionamiento, sujeto a las siguientes

6.5.2.6 El proceso de envejecimiento de PA-11 está fuertemente inßuenced por el

recomendaciones:

contenido de agua y el pH de la ßuid transportado. La Figura 21 muestra dos l íneas para hidrocarburo saturado con agua e insaturados. La experiencia actual indica que el

a. tamaño SampleÑsample debe basarse en el equipo de prueba. Un mínimo

envejecimiento en la exposición de hidrocarburo / agua encima de la saturación es muy

de tres muestras por temperatura debe ser probado.

similar a la curva ÒSaturatedÓ y por lo tanto esta curva se puede utilizar para todos los valores de corte de agua que saturaría el hidrocarburo en las condiciones de

segundo. TemperatureÑsample debe ser probado a temperatura tanto mínima y

producción. Del mismo modo, la curva ÒUnsaturatedÓ se puede usar para todos los

máxima de funcionamiento y en los intervalos de temperatura sufÞcient en el medio

valores de corte de agua que no alcanzan la saturación a las condiciones de

para satisfactoriamente deÞne la relación fuerza / temperatura de cizalladura del

producción. Se ha sugerido que la transición puede ocurrir en el 80% de saturación.

material.

do. El curado de samplesÑsamples debe ser moldeada y curada bajo las mismas condiciones de temperatura y humedad como prevalece cuando Þlling 6.5.2.7 Cuando la temperatura ßuid transportado es constante durante la vida útil

final-Þtting.

de la tubería, a continuación, la vida de diseño se puede leer directamente de la

re. Muestra de r esina epoxi preparationÑthe debe mezclarse según los

Figura 21. Para temperatu ras variables y cortes de agua, la degradación durante la

fabricantes speciÞcation y se vertió lentamente en el molde preparado para

vida útil total debe ser calculado por una integración de la exposición períodos en

asegurar sin burbujas de aire están encerrados.

los diferentes temperaturas y cortes de agua. mi. Calidad controlÑif la prueba de resistencia a la cizalladura se requiere como parte 6.5.2.8 Se cree que este planteamiento del tipo de daño acumulativo Palmgren-Miner para

del proceso de calidad fabricación tubería después las muestras epoxi deben tomarse

dar una estimación conservadora de la vida de diseño.

a partir del lote utilizado para Þll final Þtting.

Estimado PA-11 Tiempo de vida en la exposición de hidrocarburos-agua (datos extrapolados a pH = 7)

Agua hidrocarburo saturado hidrocarburo insaturado

1000.0

100,0 ) s o ñ a (

o p m e i T

10.0

1.040 50

60

70

80

Temperatura (grados C)

La Figura 21-PA-11 Tiempo de vida vs. temperatura [12]

90

100


50

6.6 REQUISITOS DE ENSAYO material metálico 6.6.1 Generalidades

de lo contrario, se deben utilizar ensayos de flexión de cuatro puntos de las muestras de anillo. 2. Para alambres de la armadura de tracción de tubo no unida, en función del tamaño

6.6.1.1 Esta sección analiza los requisitos de la prueba qualiÞcation para los materiales metálicos de tubo ßexible y da recomendaciones sobre la realización de

del cable, se debe utilizar el método A de A370 o de cuatro puntos ensayos de flexión ASTM.

las pruebas y la interpretación de los resultados. Para qualiÞcation de materiales para la carcasa, la armadura de presión (tubo no unido), capas de armadura de tracción (tubo sin unir) y capas de refuerzo (tubo unido), la Tabla 12 en API SpeciÞcation 17J y la Tabla 13 en requisitos de ensayo API speciÞcation 17K speciÞes. Las siguientes pruebas requeridas no tienen procedimientos de prueba estándar (por ejemplo,

3. Para cables de refuerzo de la capa una capa de incrustación de compuesto se debe aplicar, el espesor máximo de la cual no debe ser mayor que el espesor de diseño mínimo de la masa de inclusión en la construcción de tuberías.

ASTM) para su rendimiento:

segundo. pruebas SSC en las condiciones de servicio reales probablemente

a. SSC y HIC resistencia. segundo. Resistencia a la corrosión.

resaltar cualquier susceptibilidad del material a HIC y / o SOHIC (estrés-orientado HIC), y por lo tanto los procedimientos de examen deben comprobar para estas dos características. Además, API SpeciÞcations 17J /

do. resistencia a la erosión.

17K requiere HIC de comprobación en las NACE TM 01-77 pruebas SSC

re. Resistencia a la fatiga.

descritas anteriormente.

mi. El hidrógeno resistencia fragilización.

F. Resistencia química.

do. Todas las muestras deben representar, lo más cerca posible, los alambres asmanufactured / cables y deben ser probado sobre una base estadística para verificar la

6.6.1.2 Estas pruebas se discuten en las siguientes secciones en detalle y

resistencia. muestras soldadas deben ser probados para calificar los procedimientos de

también se complementan SpeciÞcations API 17J / 17K requisitos.

soldadura para cables utilizados en el tubo no unido.

6.6.2 SSC y Resistencia HIC 6.6.2.1 En H húmedo 2 e ntornos de S, el hidrógeno entra en los componentes de acero en la superficie corrosivo. Dependiendo del tipo de acero, su microestructura y la distribución inclusión, el hidrógeno puede dar lugar a descohesión interna resultante en fractura HIC o quebradizo, denominado SSC. Sección 6.2.4.2 de SpeciÞcations API 17J /

re. Procedimientos de ensayo deben asegurarse de que los parámetros de prueba importantes se mantienen en gran medida constante, incluyendo el estrés / niveles de deformación, pH, temperatura, y H 2 S presión parcial. mi. Se considera que el material de que ha fallado la prueba de si hay evidencia de agrietamiento desde visual, microscópico, o inspección de partículas magnéticas, aparte de ampollas superficiales. Ver [13] para más orientación sobre los criterios de aceptación.

17K speciÞes SSC y HIC Procedimientos de ensayo para materiales de cables de alambres de acero utilizados en aplicaciones de tuberías ßexible.

F. Se recomienda una temperatura de ensayo 20¡C (± 3¡C), ya que se considera el peor de temperatura para efectos de hidrógeno.

6.6.2.2 Dos tipos de pruebas SSC son requeridos por SpeciÞcations API 17J / 17K:

gramo. Se debe considerar la posibilidad de utilizar NACE TM método 02-84 de prueba para determinar la resistencia HIC de los materiales de alambre de acero de tubería

a. El uso de NACE TM 01-77 entorno a pH constante entre 3,5 y 3,8 para

ßexible no unida. Esta prueba es una prueba mucho más corto que TM 01-77 y puede ser

determinar los niveles de umbral de la tensión para la ocurrencia de SSC.

utilizado como una prueba de control de calidad en el material de alambre.

segundo. prueba SSC con las condiciones de servicio reales, con las muestras destacó a 0,9 veces la tensión de fluencia real de la muestra, como deÞned en la Sección 6.2.4.2.3. API de SpeciÞcation 17J o tensión de diseño niveles como deÞned en la

6.6.2.4 Las pruebas speciÞed se aplican a las tuberías, tanto para aplicaciones estáticas y dinámicas. Además, para aplicaciones dinámicas, se requerirán pruebas de fatiga de fatiga y la corrosión, como se discute en la Sección 6.6.5.

Sección 6.2.4.2.3 de la API SpeciÞcation 17K.

6.6.2.3 Los resultados de estas dos pruebas s e utilizan para determinar la idoneidad del material de acero para la aplicación propuesta. Consideraciones importantes en el rendimiento de estas pruebas incluyen los siguientes:

6.6.3 corrosión 6.6.3.1 Esta sección aborda la corrosión uniforme o picaduras. Esto es particularmente relevante para el tubo no unido a la corrosión alambre de armadura. Los problemas de corrosión en la canal se evitan generalmente por la selección del material adecuado,

a. Para ambas pruebas SSC descritas anteriormente, los procedimientos de ensayo

como se discute en 6.2.3.1. Aunque las armaduras de presión y de tracción no son

recomendados son los siguientes:

directamente en contacto con el ßuid transportados, que estarán expuestos a ßuids

1. Para alambres de la armadura de presión de tubo no unido (incluyendo

permeados, tales como CO 2 y H 2 S gas, y agua de m ar si hay una brecha en la

enclavamiento y de copia de seguridad SSAT cables), pruebas del anillo debe usarse

integridad de la funda exterior.

cuando sea práctico para diámetros de tubo de menos de 6 pulgadas;


6.6.3.2 corrosión uniforme será causada por CO 2 e n presencia de agua de mar

a. Las pruebas deben considerar las variaciones en la resistencia del material y dureza.

desoxigenada. Esta corrosión uniforme debe tenerse en cuenta en la selección del

material más blando será generalmente dará un límite de fatiga inferior en el aire, pero

espesor de alambre de armadura. La corrosión del agua oxigenada, en la

esto puede cambiar para ambientes corrosivos.

proximidad inmediata de lágrimas en la vaina externa, debe ser controlada mediante un diseño adecuado del sistema de protección catódica. Sin corrosión por picadura debe producirse en diseño ambiental y el estrés condiciones que podrían causar que los factores de utilización para superar los criterios de diseño o afectan a las necesidades de vida útil.

51

segundo. El SN estándar para alambres de pruebas de tubos no adherentes se basan en muestras sin muescas. Cuando picaduras, desgaste, corrosión, u otras fuentes de muescas son probable que ocurra, la consideración también se debe dar a la realización de pruebas con muestras con muescas o para utilizar los resultados de ensayos a escala para su validación. Esto daría una curva SN límite inferior-para cables sin hueso o desgastados, o alambres rayados durante la fabricación.

6.6.4 Erosión do. La muesca recomendada es de un 60 grados Vee, con una profundidad de 0,2 mm y

6.6.4.1 La producción de arena depósito puede causar erosión en la capa de carcasa de tubos ßexible. Además, la arena puede quitar cualquier Þlms de protección sobre la carcasa, lo que aumenta la corrosión. Por lo tanto, las tasas de erosión y la erosión / corrosión deben ser calculados, con los cálculos basados en los datos de prueba (ver 9.6.6 para las instrucciones sobre las pruebas de la erosión). Los cálculos deben conÞrm lo siguiente:

un radio de la raíz de 0,025 mm. Esto representa anomalías superficiales típicas que se encuentran en pruebas de servicio amargo a gran escala debido a la corrosión y también representa el peor de los casos para los arañazos, daños y corrosión experimentada experimentada durante la fabricación y el servicio. Para las muestras de barra redonda, la muesca debe ser completamente circunferencial. circunferencial. Para alambres SSAT, debe ser una muesca de un solo lado.

a. La resistencia al colapso hidrostática de la tubería erosionado / corroído no es

re. El número de muestras y los niveles de estrés para el desarrollo de los datos SN debe

inferior a los requisitos de diseño para la vida de servicio speciÞed.

estar de acuerdo con la norma ASTM E739 [15]. Dónde medidores de tensión apropiados generalmente deben ser utilizados para las mediciones de estrés. La frecuencia de

segundo. La capacidad de carga de tracción con el tubo de erosionado / corroído no es

prueba de carga cíclico debe representar la frecuencia en la carga de servicio. Se

inferior a los requisitos de diseño.

permite una frecuencia de prueba más alta si el efecto de la frecuencia más alta está

6.6.4.2 Las tasas de erosión será más grave en las zonas de alta curvatura. Los

documentado. Una frecuencia máxima recomendada es de 0,5 Hz.

parámetros importantes que inßuence tasas de erosión incluyen la velocidad ßuid, cantidad y tamaño de la arena producida, la geometría de la carcasa, y material de

mi. datos SufÞcient SN deben estar disponibles para extrapolar conÞdently la curva SN

acero. La presión parcial de CO 2 y la temperatura ßuid tienen un efecto signiÞcant de las características de erosión /

hacer hincapié en niveles por debajo del límite de resistencia. La curva SN puede tener

corrosión de la canal. Algunos datos de prueba se presenta en las pruebas de erosión

presentarse de acuerdo con ASTM E468 [16].

una pendiente reducida por debajo del límite de resistencia. Los resultados deben

en [14].

6.6.5 Resistencia a la fatiga

F. El límite de resistencia debe ser el nivel de estrés en el que las muestras superan 1 x 10 7 c iclos sin evidencia de grietas de fatiga. La tensión límite de

6.6.5.1 Se requiere adecuada resistencia a la fatiga de los materiales de alambre de acero

resistencia sólo es relevante para la vida de fatiga analiza que no incluye ninguna

para aplicaciones dinámicas. Análisis de fatiga (ver

ciclos con tensiones por encima del límite de resistencia.

8.2.4) debería mostrar que todas las tensiones están por debajo del límite de resistencia del material. De lo contrario, los cálculos de daños por fatiga se debe realizar, como con el método de mineros utilizando curvas de diseño SN y la contabilidad de los daños debidos a ciclos con tensiones por debajo del límite de resistencia. La determinación de las curvas SN es crítico para el análisis de fatiga. Sección

6.2.4.5 de API SpeciÞcation 17J y la Sección 6.2.4.4 de los requisitos de ensayo pertinentes API SpeciÞcation 17K speciÞes, a saber, que los datos SN se van a desarrollar sobre la base de las condiciones de corona circular r eales y la base de diseño para el anillo, es decir, la exposición al aire, el agua de mar , o entorno

6.6.5.3 contrahuellas ßexible no unidas generalmente serán diseñados sobre la base de que nunca será violada la funda exterior, es decir, no ßooding del anillo con agua de mar. Sin embargo, el análisis de la vida de servicio para aplicaciones dinámicas debe calcular la longitud de tiempo hasta el fallo de tracción y de presión armaduras cuando el anillo se ßooded con agua de mar de una ruptura de la vaina exterior. Esto se deÞned como una situación accidental, con la vida útil calculada determinar la longitud de tiempo durante el cual el tubo puede ser reemplazado. El tiempo de reemplazo debe ser incluida en el manual de operación.

de diseño de anillo para tuberías no unidas, y en base a cables de goma y condiciones de ánima tubo para tubo unido.

6.6.5.2 El objetivo inicial de las pruebas de SN debe ser identificar el límite de resistencia del material, lo que representa el entorno relevante. Los datos de pruebas

La fragilidad 6.6.6 Hidrógeno Protegidos catódicamente, aceros de alta resistencia a la tracción pueden estar

anteriores en las condiciones más severas pueden ser utilizados. Tenga en cuenta

sujetos a la fragilización por hidrógeno. Sección 6.2.4.6 de API SpeciÞcation 17J

que se espera una reducción en el límite de resistencia para aplicaciones de servicio

speciÞes requiere pruebas para conÞrm rendimiento satisfactorio de los cables de alta

agrio. Los siguientes se dan recomendaciones para la prueba SN:

resistencia de las tuberías de ßexible no unidas sujetos a protección catódica.


52

7 Consideraciones de diseño del sistema

7.2.3 Protección contra la corrosión

7.1 ALCANCE

7.2.3.1 Los componentes metálicos del sistema de tuberías ßexible expuesto a ßuids corrosivos deben seleccionarse seleccionarse de modo que sea resistente a la corrosión o,

El alcance de esta sección se refiere al sistema de tuberías ßexible general y no speciÞcally a la propia tubería ßexible. La sección ofrece recomendaciones recomendaciones sobre

alternativamente, alternativamente, ser protegido de la corrosión. Protección contra la corrosión puede lograrse mediante uno o más de los métodos siguientes:

cuestiones de diseño relacionadas con el sistema, de la siguiente manera: a. Revestimiento. a. requisitos de diseño del sistema en general. segundo. requisitos de diseño línea de flujo.

segundo. La aplicación de inhibidores de la corrosión. do. Aplicación de materiales metálicos especiales especiales o revestimiento. revestimiento.

do. requisitos de diseño de subida.

re. SpeciÞcation de tolerancia de corrosión.

re. Flotante tuberías.

mi. Protección catódica.

mi. diseño de componentes auxiliares. auxiliares.

7.2.3.2 Las implicaciones para el diseño general del sistema de protección contra la F. las interfaces del sistema.

corrosión deben ser evaluados. Se hace referencia a la Sección 5.4.2 del

Además, los problemas del sistema que afectan signiÞcantly el proyecto

SpeciÞcations API 17J / 17K para los requisitos de protección contra la corrosión y la

general se identiÞed lo largo de esta sección. examen detallado de estas

DNV recomienda la práctica B401 para las instrucciones sobre el diseño de sistemas

cuestiones en una etapa temprana en el proyecto puede resultar en un ahorro

de protección catódica.

de costes y signiÞcant simpliÞcations diseño.

7.2.4 Aislamiento Térmico

7.2 Requisitos generales del sistema

7.2.4.1 Si la temperatura ßuid dentro del sistema debe ser mantenida a un nivel particular, las capas de aislamiento térmico pueden ser añadidos a la sección

7.2.1 Introducción

transversal de la tubería ßexible para proporcionar aislamiento térmico añadido. Es Esta sección cubre los requisitos que son comunes a todos los sistemas de tuberías ßexible.

importante asegurarse de que el material aislante utilizado es compatible con los ßuids de corona circular a las que es probable que se exponga. Típicamente, ambos límites de presión y temperatura se aplican a la utilización de estos materiales aislantes y

7.2.2 Consideraciones fluido transportado 7.2.2.1 La velocidad ßuid es importante, particularmente donde los materiales abrasivos

deben ser considerados en el proceso de selección. SpeciÞcations API 17J / 17K fijan las condiciones mínimas para el uso de capas de aislamiento térmico.

tales como arena en los ßuids producidos pueden resultar en desgaste de la capa interna pipeÕs. velocidades velocidades de fluido del sistema de ßowline / riser se basan en la caída de presión del sistema y el parámetro de fricción interna para el tubo ßexible. El

7.2.4.2 Diseño de un tubo ßexible para satisfacer una speciÞed coefÞcient

parámetro de fricción varía signiÞcantly entre las tuberías de ánima lisa y rugosa debido

aislamiento térmico debe incluir la resistencia del medio ambiente circundante.

a la construcción de la carcasa en una tubería de diámetro interior áspera. Los valores

Entierro o excavación de zanjas y backÞll proporcionarán resistencia térmica

típicos para factor de fricción absoluta son los siguientes:

signiÞcant y pueden minimizar o evitar un requisito para las capas de aislamiento térmico.

tubo de ánima Rough:

ID (mm) / 250

tubo de ánima lisa:

5 μ metro

7.2.5 Tubería de gas de ventilación no unido, 7.2.5.1 El propósito de ventilación de gas es para permitir que el gas que se ha difundido a través de la vaina de presión interna de la tubería ßexible de escapar, y por lo tanto evitar

7.2.2.2 Los valores de rugosidad anteriores generalmente se pueden considerar para ser

la acumulación de presión de gas en el espacio anular del sistema de tuberías ßexible (ver

conservadores. conservadores. Para la tubería de perforación en bruto, la fricción está fuertemente

8.2.2).

inßuenced por las características de la canal, por ejemplo, ID y dimensiones proÞle. Si es necesario, un factor de fricción más precisa se puede calcular a partir de pruebas.

7.2.5.2 Un sistema de ventilación de gas comprende tubos pequeños orificio que conecta el espacio anular tubería para válvulas de descarga de gas en las Þttings extremo del tubo. discos de la explosión también se pueden colocar a lo largo de la vaina externa de la

7.2.2.3 El diseño de sistemas de tuberías ßexible debe considerar el efecto de l as

tubería ßexible para sistemas ßowline; API SpeciÞcation 17J speciÞes que se revientan

variaciones en la densidad ßuid interno sobre la vida del proyecto, en particular para

los discos no son para ser utilizado en las canalizaciones verticales. Los requisitos

sistemas de tubo ascendente, donde un cambio en la densidad ßuid puede cambiar la

mínimos para el diseño de válvulas de alivio de gas y discos de ráfaga se dan en la

forma de la conÞguration riser. En el caso de dos ßow fase, el efecto de Slug inducida

Sección 5.4.4 de 17J API SpeciÞcation. En la conexión de lado superior, el gas de purga

por la vibración debe ser considerado.

fuera del sistema desde un elevador ßexible debería estar conectado para procesar respiraderos


a través de una válvula de retención, o con ventilación localmente a la atmósfera a través de una válvula de alivio de gas. El gas purgue el sistema nunca debe ser tapado durante

53

re. cargas abrazadera.

mi. Cargas y desgaste de la tubería ßexible.

la operación para evitar la excesiva acumulación ación de presión en el espacio anular.

F. Fluencia y la degradación a largo plazo de tubo y la abrazadera materiales.

7.2.6 Requisitos Pigging y TFL

gramo. La presión interna, la tensión, la presión externa, flexión y torsión provocados por el cambio en la sección transversal transversal de geometría de la tubería.

7.2.6.1 El usuario debe especificar todas cerdos o herramientas herramientas que se deben pasar a través de la tubería ßexible. Si se requiere de rascado para el sistema de tuberías ßexible,

7.2.8.3 Para el caso de un elevador de tubo ßexible, el método de conectar la línea

se recomienda el siguiente, ya que pueden tener un impacto importante en el diseño del

de respaldo alcancía en la interfaz recipiente debe ser diseñado con cuidado.

sistema. problemas de diseño incluyen si desea utilizar bucles (tuberías en paralelo) o receptores submarinos.

7.2.9 Diseño del conector 7.2.6.2 Para tubos de ánima lisa, se pueden utilizar espuma o cerdos de PU. Para tuberías

7.2.9.1 Los materiales de los que los conectores son para ser fabricado deben ser

de ánima áspera, cepillo, espuma o cerdos PU puede ser utilizado. cerdos del raspador no

compatibles con los de la tubería ßexible y cualquier interconexión de tuberías

son adecuados para tubos ßexible.

parte superior o de la tubería lecho marino.

7.2.6.3 Tubo flexible destinado a ser utilizado en el servicio TFL debe estar construido con una capa más interna que no impedirá o sufrir daños

7.2.9.2 Si se requieren funciones de liberación en el diseño del conector, su

signiÞcant desde el paso de herramientas de TFL. Para el servicio de TFL, la tubería debe cumplir con los requisitos de API 17C Práctica Recomendada

filosofía abandono debe ser claramente identiÞed y detalló antes de la fabricación de inicio. Ver 4.4.4 para una descripción de los sistemas de

en cuanto a diseño, fabricación y pruebas; y el anexo A de la misma práctica

desconexión típicos.

recomendada en cuanto al diámetro interno y la deriva de pruebas. 7.2.9.3 Estructura del sistema y cargas de fatiga deben estar claramente identiÞed antes del inicio conector de diseño. Cuando la fuerza o pruebas de fugas de un tubo ßexible es para ser llevado a cabo a través de un conector, cualquier valvesÑeither

7.2.7 Resistencia al Fuego

expuestos abierta o closedÑmust ser capaces de sostener tales presiones.

API SpeciÞcations 17J / 17K se muestran los problemas que deben ser considerados en la evaluación de la resistencia a Thre de la tubería ßexible. En última

7.3 REQUISITOS DE DISEÑO FLOWLINE

instancia, las pruebas de resistencia thrE pueden necesitar ser realizado. La resistencia adicional contra thrE puede ser proporcionada por la aplicación de una cubierta protectora aislante sobre la funda exterior de la tubería. Se debe prestar especial en cuenta el efecto de Thre en la interfaz entre el tubo y el extremo Þtting.

7.3.1 Fondos Marinos / Enrutamiento Overland

7.3.1.1 Rutas deben seleccionarse con respecto a la probabilidad y consecuencias de todas las formas de daños en la tubería. Los siguientes factores deben tenerse en cuenta:

7.2.8 Líneas Piggy Back

a. Instalación.

7.2.8.1 De lengüeta se deÞned como la unión de dos, tuberías independientes

segundo. Fondo marino o contorno ruta terrestre y condiciones.

paralelas y adyacentes, rígidos o ßexible, sobre una longitud signiÞcant. Cuando

do. Excavación de zanjas o roca dumping (si es aplicable).

una tubería ßexible es piggy apoyada a una tubería de acero u otra estructura de acero, la tubería ßexible debe sufÞciently protegida contra tubo / acero scufÞng y la posible transferencia de altas temperaturas del acero a la tubería ßexible.

re. Ubicación de otros equipos y tuberías instalada. mi. expansión de la tubería. F. La exactitud de las posiciones de la estructura. gramo. La exactitud del sistema de instalación recipiente de posicionamiento.

7.2.8.2 Cuando una línea de diámetro umbilical o menor se cerdito respaldado a un tubo ßexible, el sistema de lengüeta debe estar diseñado teniendo en cuenta lo

marido. Como tirado en conÞguration.

siguiente:

yo. TrafÞc nave.

a. interacción hidrodinámica, hidrodinámica, incluyendo blindaje, solidiÞcation, solidiÞcation, vibraciones

j. Las actividades actividades pesqueras. pesqueras.

hidroelásticas, hidroelásticas, ascensor, crecimiento marino, etc. segundo. El movimiento relativo entre las líneas.

k. operaciones en alta mar.

l. Corrosividad del medio ambiente.

do. Los cambios relativos en longitud entre las dos líneas (en particular debido a las diferentes coefÞcients de expansión entre las líneas ßexible y acero).

metro. Lanzamiento de botes salvavidas.

norte. Anclaje y amarre de embarcaciones y otras instalaciones.

54


7.3.1.2 La ruta tubo debe seleccionarse a: a. Reducir al mínimo la necesidad de preparación de los fondos marinos. segundo. Minimizar las imperfecciones verticales para ser cruzado. do. Garantizar espacio para la excavación de zanjas individuales, si es necesario.

los criterios de estabilidad requeridos. la estabilidad tubería es para ser considerado para ambas condiciones de instalación y operación. Flotación y / o hundimiento de la tubería para las condiciones ßuid internos más críticos deben ser revisados. Problemas que deben considerarse durante el análisis de estabilidad deben incluir lo siguiente:

re. Minimizar la longitud del tubo.

a. El desplazamiento lateral desde una posición instalada como resultado de la 7.3.1.3 La disposición (es decir, la ubicación de las cabezas de pozo, colectores, las líneas

expansión, la solución, o efectos hidrodinámicos.

de amarre, PLEMs, etc.) será signiÞcantly inßuence la selección de diseños de ßowline y conÞgurations de columna ascendente y debe considerarse temprano en el diseño.

segundo. limitaciones geométricas de sistema circundante.

do. Distancia de otros tubos, estructuras u obstáculos. re. ßuid densidad interna y su variación durante la vida de servicio.

7.3.2 Protección 7.3.2.1 protección de la tubería contra los daños causados por objetos tales como

mi. tensión Pipeline, la curvatura y torsión.

engranajes Þshing, anclas, cabos de amarre, etc., se debe considerar, y los

F. Interacción con pandeo lateral resultante de las fuerzas axiales.

requisitos speciÞed de acuerdo por el comprador y el fabricante. gramo. Los daños por fatiga.

7.3.2.2 La energía del impacto y la geometría de los objetos que deben ser considerados deben deÞned en la premisa de diseño del proyecto (ver Sección 8.2 de SpeciÞcations API 17J / 17K). Las cargas de impacto deben ser quantiÞed para el

marido. El desgaste y el deterioro de la cubierta exterior.

yo. El daño a los ánodos sacriÞcial.

servicio previsto como operaciones normales o anormales siguientes los resultados de

j. Cargando en las conexiones finales.

un análisis de seguridad. Los requisitos recomendados para equipos de contención de

7.3.3.1.2 Si se requiere la incorporación de colchones para proporcionar

presión, tales como la estructura de tubos, Þttings finales, y los conectores son los

estabilidad, su idoneidad con respecto a la abrasión cubierta de los tubos y el daño

siguientes:

de protuberancias debe conÞrmed. Si se proporciona el dumping roca, la forma general y el tamaño de las rocas deben ser tales que ningún daño se sustenta en

a. Las operaciones normales: estos equipos no deben estar deformados

la tubería durante el despliegue.

permanentemente.

segundo. operaciones anormales: tal equipo no debe tener fugas.

7.3.2.3 En base a esta classiÞcation y el método de protección adoptada, los cálculos representativos deben mostrar que la estructura de tubos, extremo

7.3.3.2 Métodos de análisis 7.3.3.2.1 Los siguientes métodos de análisis de estabilidad se pueden emplear:

Þtting, y la utilización conector cumplen con la sección 5 de SpeciÞcations API 17J / 17K.

7.3.2.4 En la evaluación del método de protección técnica y económica óptima, el siguiente debe ser tenido en cuenta:

a. analysisÑinvolving dinámica de una simulación dinámica completa de la tubería que descansa sobre el fondo del mar, incluyendo el modelado de la resistencia del suelo, las fuerzas hidrodinámicas, las condiciones de contorno y la respuesta dinámica.

segundo. estabilidad generalizada analysisÑbased en un conjunto de curvas de a. Fondos marinos o terrestres condiciones.

estabilidad adimensionales que han sido derivadas de una serie de carreras con un

segundo. Tubería y montaje de instalaciones de protección.

modelo de respuesta dinámica.

do. expansión de la tubería desde la temperatura, presión, etc.

do. la estabilidad SimpliÞed analysisÑbased en un equilibrio cuasi-estática de las fuerzas

re. Flexión como consecuencia del pandeo agitación.

mi. Inspección y mantenimiento. F. recuperación Pipe.

7.3.3 on-inferior de Estabilidad

7.3.3.1 general

que actúan sobre la tubería.

7.3.3.2.2 Para más detalles sobre el análisis anterior se dan en Veritec Práctica Recomendada 305 [17] y gas Directrices Asociación Americana [18]. 7.3.3.3 Criterios de Estabilidad

El tubo distribuidor / diseñador debe especificar y justificar los criterios de

7.3.3.1.1 La estabilidad de una sección de ßowline en el lecho marino o de tierra

estabilidad para la aplicación particular, que puede estar basada en las directrices

está directamente relacionada con su peso (sumergido), las fuerzas del medio

en Veritec Práctica Recomendada E305 [17] y las Reglas DNV para submarinos

ambiente, y la resistencia desarrollada por el suelo. Un análisis de la estabilidad

Pipeline Systems [19]. Como mínimo, los criterios de diseño speciÞed en

demostraría que el (sumergido) peso de la ßowline unburied se sufÞcient para

SpeciÞcation API 17J / 17K deben ser satisÞed.

satisfacer


7.3.4 Levantamiento de pandeo

7.3.4.1 Introducción 7.3.4.1.1 Un tubo ßexible establecido en una zanja puede ser susceptible a la agitación pandeo derivada de la expansión longitudinal de la ßowline causada por cargas de presión y temperatura internas. P ara tubos ßexible, la presión interna es el factor dominante que contribuye a la agitación de pandeo de la tubería.

55

la evaluación de la pre-tensión efectiva que resulta en la línea, la siguiente debe ser considerado:

a. cargas de compresión axial residual debido a la resistencia de fricción entre el tubo y el fondo marino. segundo. Relajación de cargas pre-tensión debido a la posible enderezamiento de bucles formados (hebillas lateral). do. De fluencia de materiales de tubería con el tiempo.

7.3.4.3 Métodos de análisis 7.3.4.1.2 Además, cambiar el ángulo de disposición de la tubería puede producir la expansión longitudinal de la tubería, con el ángulo óptimo es aproximadamente 55 grados para un tubo de dos capas. pares adicionales de capas pueden cambiar el ángulo óptimo de manera significativa.

7.3.4.3.1 Un modelo lineal se puede usar para determinar si se puede producir pandeo agitación. Si se trata de una preocupación, entonces se requiere un modelo no lineal para el análisis de la agitación pandeo. El modelo no lineal debería tener en cuenta para variar la cobertura del suelo de la geometría imperfección, la tubería no lineal / interacción del suelo, y no linealidades geométricas a causa de grandes deßections de la ßowline. Se

7.3.4.1.3 El ßowline ßexible puede permitir a la hebilla, siempre que no se

puede suponer que las propiedades de los materiales exhiben un comportamiento lineal.

violen los criterios de diseño de 7.3.4.4. El potencial de pandeo trastorno puede ser evaluada mediante métodos analíticos y / o experimentales. Los parámetros que inßuence el comportamiento agitación de un ßowline ßexible y que deberían incorporarse en cualquier investigación de pandeo agitación incluyen los siguientes [20]:

7.3.4.3.2 Una imperfección inicial en el conÞguration ßowline instalado se caracteriza por una amplitud imperfección y una longitud de onda imperfección correspondiente, asumiendo una forma simétrica alrededor del ápice imperfección. En la condición sin carga, el tubo se asume totalmente compatible con el suelo.

a. distribuciones de presión y temperatura de funcionamiento a lo largo del ßowline,

Sometiendo el tubo a las cargas de temperatura y de presión genera una fuerza de

incluyendo condiciones hidrostáticas.

compresión axial en el tubo, haciendo que el tubo a la hebilla en una nueva forma

segundo. imperfecciones verticales en la base ßowline.

de equilibrio que se caracteriza por una longitud de onda de pandeo y una amplitud de pandeo, creando de ese modo una amplitud de elevación resultante en el ápice

do. Las variaciones en la resistencia al levantamiento a lo largo de la línea, tales como

de la imperfección. Véase [21, 22, y 23] para más detalles sobre las metodologías

altura variable tierra de cobertura y condiciones, el suelo fricción longitudinal, rigidez

de análisis.

rotacional del suelo, y su contribución a la resistencia de la tubería de flexión.

re. Elevar la resistencia como una función del desplazamiento de elevación de la tubería.

mi. propiedades de rigidez de la sección transversal del tubo como una función de presión y temperatura; en particular, la rigidez de compresión axial y rigidez a la flexión de la tubería.

F. Relajación con el tiempo de la pretensión laico inicial tensiones en el tubo.

7.3.4.4 Criterios de diseño

7.3.4.4.1 La agitación pandeo criterios de diseño deben basarse en los siguientes [20]: a. La tubería no está en cualquier parte doblada debajo de su mínimo radio de curvatura permisible.

7.3.4.2 métodos de prevención 7.3.4.2.1 Las medidas para prevenir o limitar la extensión de la agitación pandeo incluyen los siguientes:

segundo. El tubo no se desvía más allá de los límites de la zanja o berma.

do. restricciones a la circulación impuestas por la zanja y inÞll no resultan en tensiones estructura de tubería o cargas que violan los criterios de diseño de la

a. Enterrando la tubería en una zanja.

sección 5 de API SpeciÞcation 17J / 17K.

segundo. Roca dumping.

re. El proceso de pandeo agitación no se sujeta el tubo a otros modos de fallo que podría causar una fuga de la tubería, por ejemplo, exponer el tubo de arrastre

do. Amplio y abierto zanja para permitir que serpentea horizontal. re. Colocación de la tubería con presión interna para proporcionar pretensión inicial en la

enganche bordo. mi. margen de seguridad adecuado contra el pandeo snap-through.

línea antes del entierro. mi. Optimizar ángulo armadura laico tracción.

7.3.4.4.2 Para evitar un mecanismo de agitación fluencia que tiene lugar debido a las variaciones en la temperatura y la presión durante la vida de servicio de la línea, el

7.3.4.2.2 Una manera posible de pre-tensado de una tubería ßexible es para restringir el

desplazamiento de elevación ha de estar limitado a un máximo de 0,75 re ULT,d ónde re ULT es

tubo (por ejemplo, por la roca de dumping), mientras que se somete a la expansión axial

la profundidad de enterramiento.

debido a la presión interna. Cuando

56


7.3.4.4.3 Para garantizar un margen de seguridad adecuado contra complemento a

elevador puede sostener con seguridad las cargas extremas SeaState para el que se va

través de pandeo fracaso, la distancia entre las curvas de equilibrio pre y post-pandeo

a diseñar. Un diseño riser seguro supera en ninguna parte la tensión máxima permisible

en condiciones de diseño speciÞed no es ser menos de 0,1 metros cuando se

o criterios de radio de curvatura mínimos autorizados, como por API SpeciÞcation 17J /

representa en una temperatura (o presión) versus plano de desplazamiento elevación.

17K, cuando se somete a estos extrema de onda y cargas actuales. A conÞguration riser bien diseñado es seguro y proporciona garantiza el cumplimiento de los

7.3.4.4.4 La resistencia al levantamiento de la cubierta de protección debe ser documentado. Consideración debe ser dada a una posible disminución de la resistencia al levantamiento debido a la cubierta sin escurrir / backÞll o cambio en las propiedades de la

movimientos de los vasos de una manera rentable. Una tubería vertical que es compatible con los movimientos de los vasos minimiza los requisitos stationkeeping para el recipiente y, a su vez, reduce los costes de amarre.

cubierta como resultado del método de instalación empleada.

7.3.4.4.5 Tras la instalación de un tubo ßexible que es susceptible de pandeo agitación, los requisitos de diseño son para ser veriÞed con respecto a lo siguiente: a. imperfecciones verticales de línea instalada.

7.4.1.2 rotaciones verticales grandes, combinados con grandes tensiones cerca de la columna ascendente / buque o puntos de terminación de columna ascendente / del fondo del mar, son también una respuesta de subida indeseable a SeaState carga. En este caso, se necesitarían grandes refuerzos de flexión en la Þtting extremo de la tubería para evitar exceder el criterio mínimo de curvatura permisible en la tubería ßexible en este lugar.

segundo. profundidad de enterramiento y berma de altura / anchura.

7.3.4.4.6 Para una tubería en zanja con backÞll natural, es que ser

7.4.1.3 bandas flexibles se implementan comúnmente en uno de Þve conÞgurations

documentado que la cubierta requerida está presente antes de tomar la línea

estándar, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 4.

en servicio. Cuando una tubería está situado en una zanja abierta, la conÞguration tubo resultante debe comprobarse cuando la línea se pone en

a. catenaria de suspensión libre.

servicio. segundo. Lazy-S.

7.3.5 travesía de la tubería

do. Steep-S.

7.3.5.1 Si una tubería ßexible se cruza con otra ßexible, tubos de acero o umbilical

re. onda Lazy.

en el servicio, una protección adecuada se debe colocar entre los dos tubos a menos

mi. ola empinada.

que pueda demostrarse que la MBR y otros criterios de diseño no son violados. La protección puede incluir bolsas de arena, colchones de estabilización, puentes

7.4.1.4 Los puntos clave acerca de estos conÞgurations verticales son los siguientes:

estructurales, o bajo la estera fricción. Si se instalan múltiples líneas en una sola zanja, el número de cruces debe reducirse al mínimo por los procedimientos de instalación.

7.4.1.4.1 Libre suspensión Con fi guración

7.3.5.2 Si un cruce implica tanto líquido y gas de transporte de tuberías, la tubería de gas

problema clave con esta solución, sin embargo, es que si hay cualquier movimiento de las

portador debe ser colocado por encima de la tubería de líquido, a menos que el tubo de

olas para signiÞcant Þrst en la conexión buque (en particular tirón), la amplitud de tensión

líquido es más ligero que el tubo de gas, que representan el contenido. Donde ßexibles

dinámica se transfiere directamente al lecho marino y esto conduce inevitablemente a la

cruzados son susceptibles de movimiento, cualquier instalación de protección debe tomar

compresión en el momento del aterrizaje riser punto. Pandeo y sobredoblado de la tubería

en cuenta dicho movimiento.

por debajo de su límite permitido son consecuencias de este efecto. Además, el tubo de

Este es el más simple, y por lo general el menos costoso, conÞguration elevador. Un

subida freehanging no es muy compatible con los movimientos de los vasos: Riser tensión

7.3.5.3 Cuando un número de tubos en contacto bajo movimiento constante o frecuente, los tubos ßexible en cuestión deberían estar provistos de manguitos de abrasión construidos de metal o de polímero. Las mangas deben cubrir sufÞciently el máximo de movimiento relativo y tienen suficiente espesor para tener en cuenta el desgaste esperado. Los requisitos de la manga deben determinarse durante el diseño de detalle del sistema de t uberías.

superior aumenta rápidamente con el recipiente lejos compensados, y grandes movimientos de desplazamiento de los vasos resultan en movimientos correspondientemente grandes y no deseados del punto de toma de contacto de subida / lecho marino. Debido a su simplicidad, sin embargo, el conÞguration suspensión libre es siempre vale la pena considerar como una solución potencial, particularmente para aplicaciones en aguas profundas ambiente suave. En las aplicaciones de aguas profundas, las cargas de descolgado en el recipiente pueden ser grandes debido a la longitud elevador suspendido.

REQUISITOS DE DISEÑO 7.4 RISER 7.4.1 Riser Con fi guración 7.4.1.1 Una parte considerable de diseño del sistema elevador ßexible es la determinación de los parámetros para que el conÞguration

7.4.1.4.2 Lazy-S y con fi guraciones-S Steep La introducción de una boya submarina (véase la Figura 1 4) en el tubo de subida conÞguration tiene dos funciones principales:


a. Proporciona un Þlter para detener la transferencia directa de la amplitud de tensión

las fases de la vida de diseño de subida, incluyendo la instalación, en el lugar,

dinámica al fondo del mar que se produce con la conÞguration freehanging.

desconectado, y los acontecimientos inusuales. La exactitud y la idoneidad de la

57

técnica analítica seleccionada deben ser evaluados para determinar la probabilidad y segundo. Soporta parte del peso de la columna ascendente, reduciendo así la tensión estática en la conexión del vaso. El cambio en el punto de toma de contacto de los fondos marinos es controlado por

gravedad de contacto.

7.4.2.2 sistemas Riser deben ser diseñados para controlar la interferencia debido a un daño potencial a las bandas u otras partes del sistema si se

el movimiento lateral de la boya submarina. El aumento del tamaño de la boya

produce interferencia. interacción hidrodinámica de múltiples bandas,

correspondientemente también aumenta la fuerza de recuperación lateral a través de las

incluyendo blindaje, debe ser considerado.

correas de sujeción boya, y esto a su vez tiende a reducir los movimientos laterales de la boya. Sin embargo, una boya más grande también es susceptible de aumento de la carga hidrodinámica. S conÞgurations permiten líneas ßexible para ascender al recipiente ßoating en haces sobre una única boya. El análisis del comportamiento hidrodinámico de la boya es una consideración importante en el diseño de estos sistemas. En general, la empinada-S riser boya es más susceptible a la inestabilidad torsional que es la solución lazy-S.

7.4.2.3 Cualquiera de los dos enfoques de diseño pueden tomarse para controlar la interferencia de expansión. Un enfoque requiere que el si stema de tubo ascendente tiene un aceptablemente baja probabilidad de que la holgura entre un tubo ascendente y otro objeto es menor que un valor mínimo speciÞed. El otro enfoque permite el contacto entre el elevador y el otro objeto, sino que requiere análisis y diseño para los efectos del contacto.

7.4.2.4 La interferencia puede ocurrir entre un tubo ascendente y cualquier objeto que 7.4.1.4.3 configuraciones de onda de Con fi Para conÞgurations onda, la flotabilidad (véase la figura 15) se apl ica a la tubería de una manera distribuida en lugar de como una carga de punto concentrado como para los conÞgurations S. En general, los conÞgurations de onda son más dóciles a la carga del medio ambiente que los conÞgurations S y ascienden al recipiente ßoating como líneas individuales (o haces sujetadas). Mientras que el aumento de compliancy a los movimientos de los vasos de los conÞgurations onda es una ventaja deÞnite, la naturaleza compatible de la propia conÞguration tubo ascendente a la carga del medio

tiene características dinámicas diferentes de los de la columna ascendente y que es sufÞciently cerca de ella. Los objetos pueden incluir el casco de la embarcación; un elevador de diferente tamaño; o un tubo ascendente que tienen propiedades diferentes, tales como diferentes contenidos, grado de crecimiento marino, top tensión o distribución de la tensión, o de otras condiciones de contorno; o un elevador en un ßow diferente Þeld causada por efectos de estela. Claramente, este tipo de interferencia es más grave que entre las bandas con características dinámicas similares, y el tamaño y la dirección de las cargas de impacto debe quantiÞed.

ambiente y en particular a la carga transversal que hace que la interferencia tubo ascendente con bandas adyacentes o estructuras una importante consideración de diseño. En general, la empinada elevador onda es menos compatible que la onda perezoso. La forma del tubo ascendente de la onda perezoso es particularmente

7.4.2.5 La interferencia entre las canalizaciones verticales de tipo onda adyacentes en la parte de flotación no debe permitirse.

susceptible a variaciones en la densidad ßuid interna, aunque indeseablemente grandes movimientos se pueden evitar mediante el diseño de una sección transversal de la tubería ßexible con baja resistencia a propiedades de peso. La onda flexible se muestra en la

7.4.3 Estructuras de soporte de carga

figura 4 es una modiÞcation a la conÞguration onda empinada. Cerca de la touchdown

7.4.3.1 Si se utilizan estructuras de soporte de carga para soportar tuberías ßexible,

fondo del mar, la tensión en el tubo ascendente se transfiere a través de una abrazadera

deben ser diseñados de tal manera que el tubo no está sometido a un desgaste

de tubo ascendente a una línea de anclaj e, que está atado al fondo del mar por un peso

excesivo, flexión, o aplastamiento. Como tal, los materiales de acero deben estar

macizo, o un ancla de succión. El tubo ascendente en sí aterriza en el fondo del mar casi

provistas de la protección catódica o de revestimiento adecuado, y todas las superficies

como un conÞguration onda perezoso, excepto que en este ejemplo el punto de toma de

en contacto con el tubo ßexible deben estar provistos de un radio de superficie mayor

contacto está bien controlada por el conducto de subida de anclaje vertical cerca y una

que la MBR permisible para el tubo ßexible.

línea de anclaje horizontal opcional sujeta entre la sección del fondo marino del tubo ascendente y el peso macizo o un ancla de succión. 7.4.3.2 Estructuras dentro de un sistema de tuberías ßexible deben ser diseñados para acomodar movimientos de la tubería ßexible. Soporte de carga de componentes de acero debe ser diseñado de acuerdo con las normas pertinentes de acero para el diseño de la estructura en alta mar.

Interferencia 7.4.2 Riser 7.4.2.1 El diseño del sistema elevador debe incluir la evaluación o el análisis de la

7.4.4 Adjuntos de tuberías fuerzas interactivas entre tubo y cualquier archivo adjunto deben determinarse

interferencia potencial ascendente (incluyendo la interacción hidrodinámica) con otras

junto con deßections tubos resultantes. la debida consideración debe darse a boyas

canalizaciones verticales y entre las canalizaciones verticales y las piernas de amarre, los

de apoyo de agua media con respecto a su comportamiento general dentro del

tendones, de casco de barco, fondo del mar o cualquier otra obstrucción. La interferencia

sistema en minimizar los efectos dinámicos impuestas sobre el tubo.

se debe considerar durante toda


58

7.4.5 Bases Riser bases Riser deben estar situados en relación con el conjunto del sistema de tal manera que la tubería no excede de diseño MBR en cualquier caso de carga y la máxima capacidad de excursión de la tubería ßexible se facilita extremo superior. tolerancia a la instalación de la base de subida debe tenerse en cuenta en el diseño del sistema elevador.

contrahuellas se tira a través de tubos de guía a nivel de la cubierta del recipiente. El extremo inferior está ßared para evitar sobredoblado, produciendo de este modo la boca de campana. El diseño de boca de campana está basado en el ángulo de desviación máxima del elevador ßexible y su radio de curvatura mínimo permitido. En la evaluación de la vida de fatiga de la tubería ßexible, el efecto de la presión de contacto boca de campana en las capas estructurales estrés alternando debe ser considerado.

7.5.5.2 La forma más simple de boca de campana tiene un radio constante a lo

7.4.6 Jumper y Carrete Piezas 7.4.6.1 Cada puente tubo ßexible y pieza de carrete deben ser analizados de acuerdo con los casos de carga deÞned en el Local de diseño, véase la Sección 8.2 de API SpeciÞcation 17J / 17K. Todo el equipo asociado debe ser sometido a un nivel similar de análisis con el fin de establecer su idoneidad. El análisis tendrá

largo de su longitud. Esta forma, sin embargo, no proporciona la mejor protección contra la fatiga. Por lo tanto, es más ventajoso aplicar un gran radio en la sección superior, donde la tubería está en contacto regular con la boca de campana, y un radio más pequeño en la sección inferior, donde sólo hay contacto intermitente en condiciones extremas.

en cuenta las condiciones del lecho marino y la estabilidad de la tubería. 7.5.5.3 Una clase de embocaduras con una variación lineal de la curvatura a lo largo de

7.4.6.2 El conÞguration de una pieza de carrete debe ser tal que mínima de carga

la boca de campana puede ser descrita por cuatro parámetros:

se impone sobre el tubo ßexible, con especial énfasis de ser colocado en la zona inmediatamente alrededor del extremo Þtting. piezas carrete y sus sistemas deben

s b = l ongitud de boca de campana, medida a lo largo de la curva

ser fabricados de manera que los tramos de tubo proporcionan ßexibility sufÞcient

pared,

durante la instalación y el funcionamiento.

φb = á ngulo de entrada inferior, 7.5 COMPONENTES AUXILIARES

κ b = c urvatura en la entrada inferior (igual

yR segundo dónde R segundo es

el radio), 7.5.1 Generalidades

α = Relación entre el mínimo (arriba) y máximo (botrequisitos de diseño de componentes auxiliares típicos en sistemas de tuberías

tom) curvatura,

ßexible se presentan en esta sección.

R b = r adio de curvatura mínimo permitido.

7.5.2 Conectores y componentes de tuberías rígidas 7.5.5.4 La Figura 22 muestra un esquema de los parámetros en el diseño de una boca de

Conectores y componentes de tuberías rígidas deben ser diseñados de acuerdo con los mismos requisitos que el tubo ßexible terminar Þtting como

campana. La forma de la boca de campana se puede deÞned como una función de s como sigue:

speciÞed en la sección 5 de API SpeciÞcation 17J / 17K o debe ser un conector estándar (como API SpeciÞcation 16A, API SpeciÞcation 17D, ANSI B16. 5, etc.) nominal de la presión de diseño y otras cargas impuestas.

2

( 1 αRE ) . κ segundo 2 + segundo. s φ ( s ) = -------------------------- . s 2 α.κ 4 φ segundo

7.5.3 Curva Stiffener

(3)

2

( 1 αRE ) . κ segundo 2 + segundo κ ( s ) = -------------------------- . s α.κ 2. φ segundo

Apéndice B del API SpeciÞcation 17J17K se exponen los procedimientos para el

(4)

diseño, selección de materiales, fabricación, pruebas recomendado, y el marcado de los refuerzos de pliegue. s segundo =

7.5.4 Curva restrictor Apéndice B de API SpeciÞcation 17J / K da procedimientos para el diseño,

2. φ segundo

------------------------( 1 α+ ) . κ segundo

(5)

7.5.5.5 En general, tanto la longitud y el diámetro de una boca de campana

selección de materiales, fabricación, el ensayo recomendado, y el marcado de los

requerida dependen del ángulo de entrada, y la longitud también es dependiente

restrictores de pliegue.

de la relación de mínimo (arriba) y máxima curvatura (abajo).

7.5.5 embocaduras

7.5.5.6 El ángulo de entrada, φ segundo, debe ser de al menos 5 grados mayor que el

7.5.5.1 Una boca de campana es un tipo de limitador de curvatura para una tubería

calculado que se requiere de todos los casos de carga de diseño, lo que representa para

ßexible y se utiliza para aplicaciones dinámicas donde ßexible

todos los efectos, incluida la rotación del vaso.

59


re o

S = 0, φ = 0, κ = α.κs egundo, R 0 = 1 / α.κ s egundo

Y

S

φ L

x S = Ss egundo, φ = 0 s egundo, κ = κ s egundo, R b = 1 κ s egundo

res egundo

Figura 22-Parámetros utilizados para definir una forma de Bellmouth

7.5.6 Dispositivos de fijación

7.5.7 Dispositivos de flotabilidad

7.5.6.1 dispositivos de sujeción permanentes deben ser diseñados de acuerdo con

7.5.7.1 El análisis debe identificar las fuerzas interactivas entre los dispositivos de tubos

los requisitos para estructuras de soporte de carga. Si se aplican tales abrazaderas,

y de flotabilidad y deßections tubos resultantes. El diseño debe mostrar que el

pruebas sufÞcient de abrazaderas similares en muestras de la tubería propuesto en

deslizamiento de los dispositivos de flotabilidad a lo largo de l a tubería se evita, es

condiciones simuladas debe llevarse a cabo y totalmente documentado antes de la

decir, la fuerza de sujeción se debe sufÞcient que la fricción entre la abrazadera de la

instalación.

flotabilidad y la tubería es mayor que el máximo de las cargas longitudinales en los dispositivos de flotabilidad, incluyendo un factor de seguridad de al menos 1,0.

7.5.6.2 De sujeción no debe imponer carga local o preferencial sobre la estructura de tubos de manera que su presión y la integridad estructural se ven comprometidos durante su vida de diseño. De sujeción no debe acentuar la fatiga, abrasión o maligna

7.5.7.2 Al seleccionar ya sea un material de acero o polímero, la siguiente

en la estructura de tubos más allá de los límites impuestos por los factores de uso

debe ser considerado:

apropiados. Los materiales seleccionados para las pinzas deben ser resistentes a la

a. Idoneidad para la profundidad del agua.

fluencia y adecuado para exposición a largo plazo en el entorno speciÞed. segundo. Longitud del servicio en la profundidad del agua.

do. tamaño resultante y efectos de carga dinámica en el tubo.


60

re. Durabilidad.

marchas se ha diseñado para tareas de carga dinámica. Este requisito debe

mi. historia previa en condiciones similares.

aplicarse también para los equipos, tales como grilletes y precursores con

F. La seguridad. gramo. Características de manejo.

7.5.7.3 El arco de la estructura de soporte debe ser diseñado de acuerdo con las

equipo asociado.

7.5.10 Tether Diseño Si un tubo ascendente estática o dinámica ßexible requiere tethering (tales como de

estructuras de soporte de carga (véase la Sección

tipo S conÞguration riser), la fuerza de la correa de sujeción debe permitir que el tubo

7.4.3). La fijación de módulos de flotador a un tubo ascendente debe tener en cuenta las

separado de la correa de sujeción antes del fallo de la estructura de tubos (a menos que

fuerzas hidrodinámicas, peso propio, fuerzas de inercia, fuerzas cierran de golpe, y el

un fallo de la tubería o de la carga de limitación de articulación es diseñado en la conexión

efecto de la presión sobre la presión módulo de pinza de contacto.

de sujeción). La correa de sujeción debe estar diseñado para todos los eventos con probabilidad de ocurrencia mayor que 10 D4.

7.5.7.4 módulos de flotabilidad son mantener la flotabilidad sufÞcient durante su vida útil a fulÞl su función, es decir, se requiere resistencia a largo plazo a la presión hidrostática. Todos los materiales en la estructura deben ser seleccionados en base a los requisitos ambientales con resistencia a la corrosión sufÞcient para la vida útil speciÞed.

7.6 Acoplamientos del sistema Problemas de interfaz deben ser considerados en una etapa temprana de un proyecto, ya que pueden tener un impacto serio en tanto el tubo como el diseño del sistema. deÞnition interfaz clara permitirá el desarrollo de una solución global

7.5.7.5 El daño a un elemento de flotabilidad sola no debe resultar en la pérdida

optimizado para el sistema. temas relevantes son los siguientes:

inaceptable de flotabilidad para el sistema de tuberías en su conjunto. Esto puede requerir la instalación de mamparos de los tanques de flotación de acero. Después de la pérdida de 10 por ciento de la flotabilidad distribuida o un compartimento en un sistema submarino boya / arco, la conÞguration riser todavía debe THT para el propósito.

a. locationÑconnection conexión de las bandas por encima o por debajo de la línea de agua tendrá importantes implicaciones para el diseño, la instalación y el uso (monitoreo de la condición). segundo. Limitador de curvatura selectionÑselection de embocaduras o rigidizadores de

7.5.7.6 Materiales, tales como espuma sintáctica, para los módulos de flotación

curvatura debe abordarse antes del diseño de la interfaz de obra muerta. Tenga en cuenta

deben qualiÞed mediante pruebas con el fin de conÞrm su resistencia a la presión

que embocaduras requerirán signiÞcantly más espacio que los refuerzos.

hidrostática de la profundidad del agua speciÞed. La absorción de agua durante la vida útil speciÞed debe incluirse en el análisis de la actuación de los materiales. La pérdida de la flotabilidad de la absorción de agua se debe documentar y el final del valor de la vida utiliza para una verificación de diseño.

do. Ubicación de la curva limiterÑwhether el limitador de curvatura está situado en el extremo Þtting o al final de una pieza de carrete I-tubo debe ser considerado.

re. instalación de la línea de flujo conditionsÑfor ßowlines a ser atrincherado y

7.5.8 Base Riser

back-Þlled, debe prestarse especial atención a las necesidades convulsos pandeo ya la posible necesidad de presurizar antes del entierro.

7.5.8.1 La base del elevador, incluyendo tuberías, soportes estructurales, fundación, etc., debe ser diseñado de acuerdo con normas de la industria [24, 25, 26]. El tubo y J-tubos deben (en su caso) se disponen de manera que no hay momentos de flexión se imponen en el extremo Þtting de la tubería estática. Los siguientes problemas pueden ser pertinentes a la Þeld en cuestión:

mi. designÑconsideration conexión debe tener en cuenta la posible necesidad futura de herramientas de inspección interno que se utilizarán. Esto requeriría un sistema pigging a estar diseñado para permitir el acceso para la puesta en marcha de herramientas de inspección. Esto también se aplica cuando los cerdos pueden ser lanzados desde la conexión superior a la ßexible.

a. Gravedad o estructura apilada. segundo. Aislamiento / instalación de tubería colectora.

do. procedimiento abandono de emergencia.

re. conÞguration riser.

F. ConnectorsÑaspects que debe ser speciÞed incluyen la altura y ubicación de ßanges, sin buzo o tieins buceador asistida, y ßange y speciÞcation hub. gramo. I y J-tubesÑuse de I y J-tubos a afectar las opciones de instalación de

Todos estos detalles deben ser totalmente evaluados antes de diseñar inicio.

tubería ßexible, y esto se debe considerar durante el diseño de los tubos. Cualquier requisito para piezas de cola al final de la I-tubos se signiÞcantly efectuar las cargas en la I-tubo.

7.5.9 Electrodomésticos levantamiento temporal

aparatos temporales deben ser diseñados de acuerdo con las normas de la industria, tales como la Reglas DNV para CertiÞcation de aparatos elevadores [ 27]. Como regla general, el levantamiento

marido. Subsea connectionsÑuse de conÞgurations verticales con conexiones horizontales (por ejemplo, perezosos-S) puede simplificar la instalación y signiÞcantly reducir la complejidad de la estructura / base riser PLEM.


8 análisis consideraciones 8.1 INTRODUCCIÓN El objetivo de esta sección es dar recomendaciones sobre técnicas de análisis de

61

8.2.2.3 Los polímeros utilizados para la envolvente interna de presión permiten ßuids en la tubería para penetrar en la pared del tubo. Esta velocidad de permeación (fuga) es despreciable con respecto a rendimiento tubería (capacidad ßow). El diseño del sistema de tuberías, sin embargo, debe permitir la evacuación segura del gas

tubería ßexible, deÞne las cargas que normalmente se experimentan en aplicaciones de

permeado. permeación de gas de la ßuid transportado en la pared de la tubería debe

tuberías, y proporcionar directrices para la evaluación de la respuesta tubería o sistema

calcularse usando un procedimiento qualiÞed. La velocidad de permeación es una

para estas cargas.

función de las presiones internas y externas, áreas de superficie, grosor de la vaina, y coefÞcient permeabilidad. Tenga en cuenta que la coefÞcient permeabilidad depende

8.2 TÉCNICAS DE ANÁLISIS

del material, componente de gas y la temperatura.

8.2.1 Análisis local 8.2.1.1 Debido a la estructura de capas compuesta de un tubo ßexible, el análisis de

permeación de gas en el medio ambiente pared de la tubería 8.2.2.4 MARIDO 2 S

sección transversal local es un tema complejo, particularmente para cargas combinadas.

determinará si una aplicación particular se ha de considerar como servicio de dulce o

Se requiere un análisis local para relacionar las cargas globales a tensiones y presiones

amargo. Para hacer esta determinación, la presión en la pared del tubo y la

en la tubería. Las presiones y tensiones calculadas se comparan con los criterios de

concentración de H 2 S en la pared de la tubería debe calcularse. Además, CO 2 Se

diseño speciÞed (Tablas 6 y 7 en la API SpeciÞcation 17J y 17K se enumeran

requieren velocidades de penetración para determinar el nivel de pH del anillo.

respectivamente criterios relevantes) para los casos de carga identiÞed en la premisa de diseño del proyecto (véase el apartado 5.5 de esta práctica recomendada para las instrucciones sobre la selección de casos de carga).

8.2.2.5 Después de un período transitorio, una condición de equilibrio se alcanza en el que las presiones parciales en la pared del tubo será menor o en un máximo igual a las presiones parciales en el ánima del tubo, con el valor real depende de la

8.2.1.2 Las fórmulas simpliÞed dados en [5] se pueden usar para una comprobación

presión, temperatura, materiales poliméricos, etc. .

preliminar de las cargas en el tubo ßexible. Para el diseño detallado, se requieren más técnicas de análisis reÞned que dan cuenta de todos los efectos relevantes. El análisis requerido se puede realizar mediante una serie de programas de ordenador. Los

8.2.2.6 Como una aproximación inicial, la presión parcial de H 2 S en la pared del tubo se

requisitos mínimos para la metodología de análisis de sección transversal se

puede suponer que ser el mismo que en el orificio de la tubería. Esta debe ser

proporcionan en la Sección 5.2.1 de SpeciÞcations API 17J / 17K.

conservadora, como la presión de pared de la tubería se limita a la presión de escape de gas en la localización particular que representa la presión de agua de mar externo. Tenga en cuenta también que, debido a las diferentes velocidades de penetración de H 2 S y otros

8.2.1.3 efectos de carga en tramos de pared de tubos pueden ser documentados por

componentes, puede haber diferencias entre la composición ßuid en la pared del taladro

pruebas de prototipos. métodos de análisis numéricos también pueden ser usados para

del tubo y tubería.

predecir las tensiones locales. Bajo el análisis numérico, los resultados del análisis pueden ser validados por pruebas de prototipos.

8.2.2.7 Los parámetros que inßuence la presión parcial real de H 2 S en la pared del tubo se discuten en la referencia [28]. La presión parcial entonces se debe 8.2.1.4 fórmulas de diseño son que estar relacionado con el tipo speciÞc de diseño de la

utilizar para comprobar frente a los requisitos NACE. Si se requiere la prueba, la

tubería y pueden ser validados para esos diseños speciÞc por la cepa resultados de

presión parcial de H 2 S utilizados en las pruebas deben ser mayor que o igual a la

calibre de las pruebas de prototipo. JustiÞcation para la extrapolación de los resultados

presión calculada.

debe ser documentado. Al considerar el uso de métodos de análisis, la situación de carga real en el tubo se ha de considerar, especialmente con respecto a una carga combinada.

8.2.2.8 Para tubos ßexible no unida para el servicio estático, la pared de la tubería de la tubería ßexible debe suponerse ßooded con agua de mar. Para el servicio dinámico, la cubierta exterior debe ser qualiÞed tan hermético.

8.2.2 Análisis de tubería de pared para el Medio Ambiente

Además, la vida útil de la pared del tubo ßooded con agua de mar debe ser calculado y speciÞed en el manual de operación.

8.2.2.1 La pared de la tubería, ya sea para la construcción unido o no unido es el espacio ocupado por los elementos de refuerzo primarios.

8.2.3 Análisis Global 8.2.2.2 El análisis del entorno pared de l a tubería de una tubería de ßexible es una

8.2.3.1 general

consideración importante, en particular para la determinación de los requisitos de liberación de gas y modos de fallo material metálico. Las siguientes características del

8.2.3.1.1 Análisis global se realiza para evaluar los efectos de las cargas globales

entorno de la pared del tubo deben ser c onsiderados para el diseño de la tubería

sobre la tubería durante todas las etapas de instalación, operación y recuperación,

ßexible:

según sea el caso. El conÞguration estática y respuesta extrema de desplazamiento, la curvatura, fuerza, y el momento de los efectos ambientales

a. gas permeado y líquidos. segundo. ßuid entrada externa (agua de mar).

deben ser evaluados en el análisis global.

62


8.2.3.1.2 efectos de las cargas globales generalmente deben ser documentada por métodos de análisis numérico, como el método Þnite elemento (FEM) [29]. El análisis debe tener en cuenta para la respuesta tridimensional dinámica, respuesta estocástica (mar irregular), y los efectos no lineales [30, 31]. El modelo de la computadora y los resultados deben estar completamente documentados.

8.2.3.2 Análisis estático 8.2.3.2.1 El objetivo del análisis estático (a veces con la ayuda de análisis dinámico preliminar) es para determinar la geometría estática inicial de la conÞguration tubería. Los parámetros de diseño para ser seleccionadas en el análisis estático son típicamente longitud (s), el peso, los requisitos de flotabilidad, y la ubicación del punto de fondo marino touchdown y boya (s) submarina. Las cargas consideradas en la etapa de análisis estático

8.2.3.1.3 métodos de análisis estático y cuasi-estático se pueden utilizar para el diseño

son generalmente gravedad, flotabilidad, ßuid interna, las compensaciones de los vasos y

preliminar conÞguration. En la etapa de diseño detallado de un proyecto, sin embargo,

cargas de corriente.

todas las cargas variables en el tiempo (como ondas) deben ser modelados con análisis dinámicos para tener en cuenta con precisión para efectos de la inercia.

8.2.3.2.2 Para las canalizaciones verticales ßexible, al menos tres casos extremos deben ser investigados, de la siguiente manera:

8.2.3.1.4 Las fases críticas durante la instalación y el funcionamiento pueden ser analizados por un procedimiento de integración en el tiempo paso a paso. Cambios muy grandes en el conÞguration elevador requieren un procedimiento de solución no lineal. Para estructuras dinámicamente sensibles, se requieren simulaciones en el dominio de

a. análisis posición cerca. segundo. análisis de posición Far.

do. fuera máximo de excursión avión.

tiempo no lineal. Las condiciones de las olas que deben ser considerados pueden ser

8.2.3.2.3 Tenga en cuenta que las posiciones extremas pueden no ser necesariamente en

descritos por métodos deterministas o estocásticos. amortiguamiento estructural puede

el plano del tubo ascendente, especialmente si se consideran los efectos de

ser tomado en cuenta con una amortiguación tipo proporcional utilizado sin el componente

direccionalidad de entorno.

de inercia.

8.2.3.3 Análisis Dinámico 8.2.3.1.5 Características del tubo y los datos operativos se deben considerar en el análisis.

8.2.3.3.1 La siguiente etapa en el procedimiento de diseño (sólo las aplicaciones

Para algunas aplicaciones las características de rigidez de flexión de la tubería serán

dinámicas) es llevar a cabo los análisis dinámicos del sistema para evaluar la respuesta

críticos, por ejemplo, las líneas de luz que están sujetos a movimientos dinámicos graves

dinámica global. Una posición de disposición del sistema y de los vasos se elige a partir

o la región de toma de contacto de los fondos marinos en la sección de catenaria inferior

del análisis estático y se consideran una serie de casos de carga dinámica. Estos casos

de una lazyS conÞguration. En tales casos, será necesario la rigidez a la flexión que

de carga combinar diferentes de onda y las condiciones actuales, las posiciones de los

deben evaluarse con precisión, para determinar si se está produciendo pandeo o si se

vasos y argumentos, y las condiciones de contenido de subida para proporcionar una

violan los criterios de diseño de MBR. Parámetros pertinentes a la tubería de rigidez a la

evaluación global de la idoneidad de subida en la operación y condiciones ambientales

flexión incluyen el número, el espesor (incluyendo tolerancias) y el material en capas de

extremas. Ver 5.5 para obtener recomendaciones sobre la selección de casos de carga.

polímero, la temperatura en las capas (tubería será más rígido a temperaturas más bajas), características de los materiales no lineales (material envejecido y no envejecido) y la presión interna significa . El efecto de las capas de armadura de tracción sobre la rigidez en general puede ser ignorado, ya que los alambres de la armadura se han deslizado cuando el tubo se dobla a una alta curvatura.

8.2.3.3.2 En la fase de análisis dinámico, el efecto de los movimientos de los vasos se debe combinar con fuerzas de las olas y corrientes para obtener la respuesta de la columna ascendente. Las fuerzas hidrodinámicas se pueden calcular sobre la base de MorisonÕs La ecuación [32]. Los movimientos de los vasos se pueden obtener a partir de pruebas de modelo, las simulaciones por ordenador, o de un conocimiento de los OAR de los vasos y los datos de onda de diseño.

8.2.3.1.6 cargas hidrodinámicas pueden ser calculados por medio de MorisonÕs La ecuación [32]. CoefÞcients en 8.3.1.4 pueden ser utilizados. Para tubos ß exible con

8.2.3.3.3 Debido a las no linealidades geométricas generalmente asociados con el

elementos de flotabilidad, las fuerzas tangenciales están también que deben tenerse en

comportamiento dinámico de contrahuellas ßexible, el análisis en el dominio de la

cuenta.

frecuencia es generalmente inadecuado; en consecuencia, los análisis de columna

8.2.3.1.7 Para conÞgurations verticales con una parte del tubo de subida que descansa

ascendente ßexible se realizan por lo general con simulaciones en el dominio del tiempo.

sobre el mar ßoor un modelo de ßoor riser / mar, se requiere la interacción. Cuando el comportamiento local cerca de la ßoor mar, es de particular interés, una formulación no

8.2.3.3.4 Los análisis para las fases de análisis estáticos y dinámicos son a menudo

lineal completa se va a utilizar.

interrelacionados en el sentido de que será necesaria una cierta cantidad de iteración para lograr un diseño preliminar de tamaño y el diseño. Para el análisis dinámico

8.2.3.1.8 La tensión mínima efectiva (descrito en el

preliminar, una malla más gruesa a menudo puede ser adecuada.

8.4.5) deben ser examinados con el fin de comprobar la posible deformación de la tubería. La tensión eficaz normalmente se requiere que sea positivo. Cualquiera de

8.2.3.3.5 Todos los resultados de un análisis dinámico deben ser examinados

compresión efectiva que puede ocurrir debe ser demostrado ser tolerable para el

por su precisión y la convergencia antes de aceptarlos para el diseño. Se debe

tubo (véase 5.4.1.9 para criterios de compresión).

prestar especial atención a la adecuación de la selección de malla y el tiempo paso a paso


utilizado en el análisis. La sensibilidad de la respuesta a la dirección y la onda

do. La selección de las condiciones de contorno.

período enfoque de onda debe ser evaluado para producir las condiciones de

re. Selección de paso de tiempo y la duración para el análisis dinámico.

carga más desfavorables. 8.2.3.3.6 Para el análisis dinámico, el Estado Mar se puede representar por cualquiera de

63

mi. Tipo de elemento Þnite. F. Selección de amortiguación modelo y coefÞcients.

ondas regulares (de onda de diseño) o mares irregulares (tormenta de diseño) como se describe en 8.4.1. Se recomienda que en un principio el enfoque de onda periódica puede

8.2.3.5.2 En algunos casos, puede ser deseable ejecutar varios análisis para

utilizar en estudios paramétricos. análisis mar irregular entonces se puede utilizar en un

comprobar la sensibilidad de los resultados a estos parámetros.

conÞguration preferido para los casos de carga de diseño Thnal. mares irregulares o una familia apropiada de ondas regulares seleccionados para representar los seastates fatiga pueden ser utilizados para el análisis de fatiga del diseño riser Thnal.

8.2.3.6 Análisis de configuraciones múltiples fi estafadores 8.2.3.6.1 En muchas situaciones, las canalizaciones verticales utilizados en una planta de producción se agrupan. Hay tres tipos de paquetes son los siguientes:

8.2.3.3.7 Los parámetros de respuesta signiÞcant que se requieren a partir de un análisis dinámico pueden incluir los siguientes:

a. Paquete gratis.

a. ángulos Riser en la parte superior, y la base (por conÞgurations empinadas).

segundo. haz Integral.

segundo. tensión eficaz en la parte superior, y la base (por conÞgurations empinadas).

do. Multibore bandas.

do. distribución de la tensión efectiva máxima y mínima a lo largo de tubo ascendente.

8.2.3.6.2 En un haz libre, las bandas son libres de moverse de forma independiente y están conectados sólo en los puntos de terminación y una boya submarina. En el análisis

re. Boya de amarre tensiones.

de un haz libre, todas las canalizaciones verticales deben ser incluidos individualmente en

mi. movimiento de la boya.

un único modelo, es decir, no se recomiendan los modelos verticales individuales o

F. ángulo de salida de tubo ascendente de la boya (cada lado de arco).

modelos equivalentes para el diseño de detalle. El modelo de haz libre debe ser detallado sufÞciently de manera que todos los movimientos y cargas en los tubos ascendentes,

gramo. tensión Riser en boya apoyo.

boya submarina, y correas de sujeción pueden ser calculados. La interacción

marido. curvatura máxima (MBR).

hidrodinámica de las bandas es mínimo, siempre que estén separados por una distancia

yo. Holguras entre las canalizaciones verticales para múltiples bandas.

mayor que Þve veces sus diámetros individuales, a menos que haya una matriz riser lo

j. Liquidación de estructura o fondo del mar.

suficientemente grande como para crear la sincronización estela o otras interrupciones ßow.

k. El movimiento y la curvatura del tubo ascendente en el punto de toma de contacto. Tenga en cuenta que los ángulos y las tensiones de la canalización vertical en los puntos de conexión se pueden utilizar para diseñar limitadores de curvatura para prevenir sobredoblado del elevador en estos lugares. Para las conexiones de los vasos los

8.2.3.6.3 En un paquete integral, los tubos ascendentes están conectados entre sí a intervalos cortos (por ejemplo, a intervalos de aproximadamente 10 metros), de modo que todos se mueven como una unidad. El análisis de tales haces puede llevarse a

ángulos medidos deben tener en cuenta la rotación relativa (por ejemplo, cabeceo) de la

cabo combinando adecuadamente las propiedades de la línea de subida individuales y

embarcación.

tratar el paquete como un solo tubo equivalente. Cabe señalar que en haces con las canalizaciones verticales con propiedades desiguales la tensión total se distribuye en

8.2.3.4 Programas informáticos Hay una serie de programas de ordenador patentados disponibles para el análisis de subida, basado tanto en elemento Þnite y Þnite métodos de diferencias [33, 34]. Cualquier programa seleccionado para su uso debe ser

base a la rigidez axial de los tubos ascendentes individuales. Además, la disposición haz asimétrico producirá cargas hidrodinámicas asimétricos, lo que podría dar lugar a la rotación torsional del haz de tubo ascendente. En el modelado de dichos paquetes, se recomienda lo siguiente:

capaz de modelar las bandas apropiadamente (incluyendo axial, flexión, y efectos de torsión en su caso) y veriÞed cuanto a su exactitud y la fiabilidad de los resultados.

a. El movimiento general del haz se compara con la que se espera a partir de bandas individuales.

8.2.3.5 Consideraciones Modelando

segundo. Los movimientos relativos de las bandas individuales en un haz se evalúan de manera que las posibilidades de enredo riser y el desgaste externo se reducen al mínimo.

8.2.3.5.1 Las siguientes consideraciones de modelado son críticos para la exactitud de los resultados:

do. Se evalúa la distribución de la tensión en los puntos terminales (por diseño

a. Tamaño de malla en relación al radio de curvatura obtenida a partir del análisis.

preliminar se puede suponer de forma conservadora que la tubería más grande en el paquete toma toda la carga).

segundo. Selección de do re y do metro p ara cálculos de carga de onda (ver

8.2.3.6.4 Los requisitos de análisis globales para Multibore canalizaciones verticales son

8.3.1.4).

los mismos que para las canalizaciones verticales estándar.

64


8.2.4 Servicio de Análisis de la Vida

8.2.4.1 general

evaluarse cuidadosamente, particularmente para aplicaciones verticales. cálculos de fatiga para las canalizaciones verticales ßexible implican incertidumbres sustanciales debido a simpliÞcations en la carga de datos a largo plazo y modelos matemáticos, y las

8.2.4.1.1 Tubería de vida útil de diseño es que se speciÞed y documentado. Diseño

complejidades de los procesos de desgaste y fatiga. Un programa de monitorización de

vida de servicio puede estar basado en proyecto o aplicación duración speciÞc o puede

estado y la integridad en servicio debe implementarse (véase la sección 13) si es

estar relacionado con un programa de reemplazo. La consideración se debe dar en el

apropiado.

diseño de la tubería ßexible a la vida de servicio o reemplazo de componentes / equipos auxiliares como parte de una política global de la vida de servicio.

8.2.4.2.2 Para los alambres de la armadura de tracción, los posibles mecanismos de fallo incluyen los siguientes:

8.2.4.1.2 SpeciÞcation de la vida útil de tubo también puede estar relacionado con

a. Desgaste entre capas y hebras de cables individuales.

un programa de inspección en servicio. El método de inspección y el intervalo de inspección debe ser documentado y justiÞed con respecto a la idoneidad para la aplicación speciÞc (véase la sección 13).

segundo. La fatiga de alambres de armado. do. Fatiga por rozamiento de la tubería wiresÑunbonded individual. re. Desgaste o rozamiento entre las hebras dentro de los cables.

8.2.4.1.3 Evaluación de la vida útil debe tratar lo siguiente como mínimo: a. corrosión material metálico y otros modos de fallo (SSC, HIC, la erosión, la fragilización por hidrógeno).

8.2.4.2.3 En la flexión de un tubo de ßexible no unido, las capas de armadura se deslizarán uno sobre el otro, con un potencial resultante para el desgaste. La tasa de desgaste es una función de la presión de contacto, desgaste coefÞcients, y el grado de deslizamiento (flexión relacionada). Se han desarrollado modelos a partir de datos obtenidos experimentalmente para simular este modo de fallo [35, 36]. Sin embargo,

segundo. Desgaste de material metálico.

este problema generalmente se ha superado en los diseños actuales por el uso de

do. La fatiga de material metálico.

capas anti-desgaste de polímero / elastómero entre las capas de armadura. El análisis

re. Polímero / elastómero degradación del material. mi. Desgaste / abrasión de polímeros / elastómeros.

vida de servicio debe conÞrm el rendimiento funcional de esta capa para la vida de diseño speciÞed, particularmente para aplicaciones de alta temperatura. Similar deslizamiento se produce entre los hilos individuales en cables de refuerzo.

F. Terminar el diseño Þtting.

8.2.4.1.4 Los modos de fallo por fatiga y desgaste son generalmente solo es aplicable a las aplicaciones dinámicas. Los materiales metálicos se pueden seleccionar para que no se corroen o, alternativamente, la velocidad de corrosión se calcula basándose

8.2.4.2.4 El análisis de fatiga debe mostrar que las tensiones extremas en las

en el medio ambiente anillo predicho y cuenta en el diseño de la tubería. pruebas de

armaduras de tracción de capas no unidas y de refuerzo de tubo unido están

fatiga por corrosión pueden necesitar ser realizado para los alambres de la armadura.

por debajo del límite de resistencia del material (línea de Goodman en la Figura

Otros modos de fallo potenciales, incluyendo SSC, HIC, la erosión y la fragilización por

23), o el cálculo del daño de fatiga más debe s er realizada. El diagrama de

hidrógeno, deben tenerse en cuenta por la selección del material, con referencia a los

Haigh debe basarse en los datos de ensayo pertinentes y debe dar cuenta de

requisitos de la Sección 6.2.4 de SpeciÞcations API 17J / 17K.

las propiedades del material, los tamaños de cables y formas, y entorno de servicio. Un ejemplo de un diagrama clásica Haigh es la Figura 23, que muestra la fatiga y regiones no de fatiga.

8.2.4.1.5 Desgaste y la fatiga en las capas metálicas se discute en 8.2.4.2. Polímero / elastómero degradación capa y el desgaste / abrasión de polímeros / elastómero se explica por la selección del material para la aplicación speciÞed y por el envejecimiento de análisis / pruebas (ver 5.4.1.10 y 5.4.2.9 para obtener recomendaciones sobre los niveles permisibles de la degradación y la Sección 6

σ un

para las directrices en la selección de materiales y ensayos de envejecimiento). El región de la fatiga

Þtting final debe estar diseñada para cumplir con los requisitos de API SpeciÞcation 17J / 17K, con particular énfasis de ser colocado en la selección de materiales y análisis de fatiga.

8.2.4.2 Análisis de fatiga y desgaste

a n r e t l a n ó i s n e t a l

línea de Goodman

región Nonfatigue

8.2.4.2.1 Los tubos flexibles son estructuras complicadas, en particular de una fatiga y el punto de vista del desgaste. Para cada tipo de tubería, hay varios mecanismos

tensión media

de fatiga y de desgaste potenciales que pueden ser críticos. Por lo tanto, cada aplicación debe ser

Figura 23-Ejemplo de Diagrama Haigh

σ metro


sesenta y cinco

8.2.4.2.5 cálculos de daños por fatiga pueden estar basados en un número limitado de

en el cambio del estado de tensión residual de los hilos, lo que mejora el

clases SeaState, proporcionado selección de tales clases se basa en criterios

comportamiento a la fatiga de la capa. La presión de prueba no debe causar

conservadores. Ver 5.5.5 para las instrucciones sobre la selección de los casos de

tensiones en el tubo por encima de los criterios deÞned en API SpeciÞcation 17J /

carga para el análisis de la fatiga. resistencia a la fatiga se puede calcular sobre la

17K. El fabricante debe han documentado resultados de la prueba para los

base del enfoque de la fatiga SN bajo el supuesto de daño acumulativo lineal. Los

alambres formados para verificar la mejora en la resistencia estructural.

datos SN deben derivarse en base a los requisitos de la Sección

6.2.4.5 del API SpeciÞcation 17J y la Sección 6.2.4.4 del API SpeciÞcation 17K. Los cálculos deben realizarse para todos los lugares críticos en el elevador, tales como en los puntos de conexión y en la región doblada sag basado en combinaciones de la media y alternantes tensiones.

8.2.4.2.10 Además de las capas de armadura, análisis de fatiga de Þttings finales y conectores debe realizarse cuando sea pertinente. El análisis debe basarse en metodologías estándar y dar cuenta de todas las cargas de fatiga relevantes (los casos de carga desde el análisis de fatiga de las capas de armadura puede ser usado).

8.2.4.2.6 Las condiciones que llevan a la fatiga fretting pueden causar una gran reducción

8.2.5 Análisis de Componentes

en resistencia a la fatiga de los cables de armadura individuales o cables, en particular en la región de la vida bajo tensión / tiempo. En el diagrama de Haigh para alambres de la

8.2.5.1 Cuando sea práctico, todos los componentes auxiliares del sistema de

armadura, la línea de Goodman en condiciones fretting se reduciría considerablemente.

tuberías ßexible deben ser incluidas explícitamente en el análisis global en la etapa

Por lo tanto, el potencial para la fatiga preocupándose debe ser objeto de un análisis

de diseño detallado. Esto incluye módulos de flotabilidad, sistemas submarinos

exhaustivo.

arch / boya, correas, refuerzos de flexión, etc. Además, puede ser necesario realizar análisis local de los componentes individuales.

8.2.4.2.7 grietas de fatiga por rozamiento son nucleados en la interfaz stick / deslizamiento, principalmente por la fuerza de oscilación tangencial (fricción) de

8.2.5.2 Los componentes de un sistema de tubos han de ser diseñado con respecto a

transmisión en la región de palo. Los parámetros importantes incluyen reacciones de

los mismos parámetros de diseño como el tubo ßexible, incluyendo los casos de carga

superficie (oxidación y otras interacciones medioambientales), la entrada de agua (un

(cargas globales y las condiciones de servicio), y vida de servicio. Los componentes

resultado del daño a la cubierta exterior), y la lubricación. Cuando las grietas alcanzan

deben ser diseñados de acuerdo con los códigos y estándares reconocidos, con

una longitud de aproximadamente 1 mm, la fuerza grieta conducción de los esfuerzos

referencia a las directrices de diseño en la Sección 7.5.

tangenciales ha decaído. En ausencia de tensiones normales en el alambre, las grietas pueden llegar a ser detenido en ese punto. Con tensiones normales oscilantes, las grietas pueden seguir creciendo, y el resultado neto es una reducción en la vida signiÞcant fatiga, especialmente en la zona de vida baja tensión / tiempo. Esto enfatiza la necesidad de esfuerzos axiales dinámicas en los ensayos de fatiga de prototipo.

8.2.5.3 la interferencia de componentes, que se refiere al roce juntos o el impacto de los componentes del sistema, también se incluye en el análisis de componentes. La interacción entre los tubos en un sistema de paquete es un problema potencial de interferencia. Posible impacto entre los componentes del sistema, tales como boyas o entre cadenas y las canalizaciones verticales, es otro problema potencial. Ver 7.4.2 para las instrucciones sobre los problemas de interferencias.

8.2.4.2.8 armadura presión enclavada también puede fallar por la fatiga, la fatiga por rozamiento o desgaste, y por lo tanto este tipo de avería potencial también debe ser abordado en el análisis de la vida útil. Tenga en cuenta que una sola fractura del alambre de armadura de presión puede ser crítica para toda la tubería. Los modelos teóricos pueden ser utilizados para predecir la vida útil de la proÞle enclavamiento. Estos modelos deben ser validados por los resultados de pruebas experimentales. Los parámetros de carga primaria para ser considerados para la armadura de presión son las siguientes:

a. tensión estática y la presión de contacto de la presión interna y la tensión axial. segundo. tensiones dinámicas, de deslizamiento, y las fuerzas de fricción como resultado de la flexión.

do. efecto de la corrosión, desgaste y fatiga combinado.

8.2.5.4 Para ciertos conÞgurations riser ßexible, posible ÒweathervaningÓ del sistema submarino boya / arco es un aspecto crítico. En general, se debe tener cuidado para asegurar que las cargas hidrodinámicas simétricas no hacen que el sistema de boyas / arco de veleta y retuerza el tubo ascendente más allá de los niveles aceptables. El conÞguration elevador y sistema de boyas / arco deben estar diseñados para evitar este problema.

8.3 CARGAS

8.3.1 cargas hidrodinámicas

8.3.1.1 onda cinemática 8.3.1.1.1 En la derivación de las fuerzas hidrodinámicas, es Þrst necesario deÞne las

8.2.4.2.9 Un parámetro crítico en cálculos de fatiga de la armadura de presión es la

velocidades de las ondas inducida por partículas de agua y aceleraciones, es decir, la

tensión residual en los cables después de preformación. La tensión residual debe

cinemática de onda. La práctica común es modelar la onda utilizando la teoría lineal onda

evaluarse con precisión, por ejemplo, mediante análisis local FE. Si la fatiga en esta

Airy. En algunos casos, particularmente con aguas poco profundas, una teoría no lineal,

capa es un problema, puede considerarse la posibilidad de tener en cuenta el efecto

tal como la teoría de onda de orden StokeÕs Þfth, se pueden aplicar.

hidrostática


66

8.3.1.1.2 Tenga en cuenta que la teoría lineal de ondas sólo calcula la cinemática de

tancia a movimiento debido a la ÒentrainedÓ ßuid con el miembro de

altura de las olas inÞnitesimal. técnicas de estiramiento son disponibles para extender

movimiento, además de la fuerza sobre un miembro estacionario en una

la teoría a la altura de las olas Þnite. La respuesta de subida generalmente no es

aceleración ßuid (el término en la formulación original Morison).

sensible a la teoría de estiramiento, excepto posiblemente para aguas poco profundas. SigniÞcant ampliÞcation de la cinemática de onda puede ocurrir adyacente a

segundo. En segundo lugar, en el término de arrastrar la velocidad ßuid se sustituye

estructuras de gran tamaño, tales como las columnas de un semi-sub, y en su caso

directamente por la relativa ßuid velocidad de la estructura (corriente incluyendo). La

esto puede ser necesario considerar en el diseño de expansión. Un método para

validez de este está abierto a la pregunta, pero este método es de uso generalizado.

modelar este ampliÞcation es utilizar un aumento de coefÞcients hidrodinámicas en el lugar correspondiente.

8.3.1.3 Limitaciones a la ecuación de Morison Los siguientes comentarios son relevantes para la formulación de la Ecuación 6:

8.3.1.2 La ecuación de Morison 8.3.1.2.1 La práctica general para el modelado de las fuerzas hidrodinámicas en tuberías ßexible es utilizar la formulación Morison, que es en gran medida empírico basado. La fórmula [32] se derivó originalmente para el cálculo de las fuerzas hidrodinámicas sobre el agua vertical, de poca profundidad, las pilas Þxed con solamente carga de onda. Desde

a. Para el término fuerza de inercia, la aceleración de la ßow ßuid se evalúa en la línea central de la columna ascendente. Por lo tanto, los términos de aceleración de orden superior convectivas se descuidan.

entonces se ha extendido a aplicar a la orientación estructuras en movimiento arbitrarias

segundo. La inercia, masa añadida, y coefÞcients arrastre son invariables en el tiempo.

tales como elevadores, con tanto de onda y la carga actual. La carga Morison transversal

parámetros variables en el tiempo pueden ser utilizados; en general, los datos sufÞcient

por unidad de longitud [

no está disponible. F metro ] debido a ÷

interacción-estructura ßuid normalmente se escribe como sigue:

do. Las fuerzas hidrodinámicas están determinadas por los componentes de aceleración y velocidad normales a la línea central de expansión. El tridimensional a partir de la componente axial de la incidente ßow puede ser explicado mediante el

1 2 --- ρ w corriente continua re V ÷ RN V ÷ F metro = ρ w + ÷ REρ w

π re 2 ----------

RN

4

cálculo de una fuerza de arrastre tangencial como una función de la velocidad do metro V ÷ ú WN

tangencial al cuadrado.

(6)

π re 2 ---------- ( do metroRE1 ) V ÷ ú PN 4

re. La respuesta de subida está en línea con el ßow incidente. se omite la fuerza de sustentación. Los sustentación y resistencia ßuctuating fuerzas como resultado de la formación de remolinos son generalmente descuidado. Para los puentes cortos o ÒtautÓ conÞgurations, sin embargo, de vórtices respuesta debe tenerse en cuenta

dónde V ÷

RN

= Es la velocidad ßuid relativa normal, es decir, la relación tiva ßuid / velocidad de la estructura en la dirección transversal,

mi. La fuerza sobre un miembro en estrecha proximidad a otro se ve afectada por la estela Þeld debido a la interferencia y efectos de apantallamiento. Es posible que la raíz del miembro Þrst excita de forma dinámica el miembro detrás de él. A la inversa, es posible que un miembro grande adyacente protege un miembro más

V ÷ ú WN = Es la aceleración normal de las partículas de agua,

pequeño y conduce a una reducción de la fuerza hidrodinámica. Estos efectos, que en inßuence general solamente el componente de fuerza de arrastre, están

V ÷ ú PN = Es la aceleración estructural normal,

difÞcult para incorporar en la ecuación MorisonÕs.

= D e s el diámetro de arrastre eficaz, do = D e s la coefÞcient arrastre,

do m = e s la coefÞcient inercia.

ρ w

= Es la densidad del agua de mar.

F. Si varias bandas están muy juntos, hay una tendencia a que una proporción de la masa de ßuid cerrado colectivamente por ellos para actuar como parte de la estructura. Esto conduce a un aumento de las fuerzas Òadded Masso, que pueden ser modelados empíricamente mediante el aumento do metro y también modiÞes las fuerzas de inercia, que no deben ser cambiados.

8.3.1.2.2 Esta formulación representa la extensión más utilizada del original MorisonÕs ecuación. Una serie de observaciones son apropiadas aquí.

8.3.1.4 Arrastre e inercia coe fi cientes

a. En primer lugar, el componente de inercia del original MorisonÕs ecuación se

8.3.1.4.1 El arrastre ( do RE) y la inercia ( do metro) c oefÞcients incorporados en la

sustituye por dos términos, uno proporcional a la aceleración normal de las

formulación MorisonÕs son coefÞcients empíricos que han sido derivados de un

partículas de agua, el otro a la estructura normal accelerationÑthis es porque la

gran cuerpo de experimentos reportados. Estos experimentos han mostrado un

fuerza de inercia en un cilindro móvil en una onda Þeld comprenden un

buen acuerdo entre las fuerzas y las fuerzas medidas calculadas a partir de la

hidrodinámico Òadded Masso término que representa la inercia o resis- adicional

ecuación MorisonÕs.

67


Tabla 18-Típica rigidez del suelo y la fricción

8.3.1.4.2 En teoría, las fuerzas de arrastre y de inercia son una función del número

coe fi cientes para Tubos flexibles [5]

ReynoldÕs, el número Keulegan-Carpenter, geometría de la estructura, y rugosidad de la superficie, y estrictamente deben ser considerados como variable a lo largo de un miembro y con el tiempo. En la práctica, esto haría cálculos fuerza hidrodinámica poco práctico, y una coefÞcient constante se utiliza invariablemente en el análisis de expansión. Esto introduce una fuente considerable de incertidumbre en la precisión de

Rigidez (kN / m 2)

CoefÞcient fricción

Axial

50Ð100

0.2

Lateral

20Ð40 1

0.2Ð0.4 3

Vertical

100Ð5000 1

Tipo lecho marino Arcilla

los resultados.

Dirección

NORTE

Referencias [5], [24] y [37] proporcionan recomendaciones sobre la selección de arrastre y de inercia coefÞcients para ßowlines y contrahuellas. En los análisis de tubería ßexible, do metro p or lo general se toma para ser

Axial

Arena

2,0, mientras do re v aría entre 0,7 y 1,2. Se recomienda la realización de estudios de sensibilidad para investigar el efecto sobre los resultados de los análisis globales coefÞcients seleccionados. Tenga en cuenta también que la selección de coefÞcients hidrodinámicos para grandes componentes del sistema, tales como tanques de flotación, puede ser crítico y debe ser cuidadosamente evaluado. También se debe tener en cuenta el efecto potencial de VIV y crecimiento marino en coefÞcients

100Ð200

0.6

Lateral

50Ð100

0.8

Vertical

200Ð10000 2

NORTE

notas: alor aumenta con el aumento de la fuerza soilshear sin escurrir. 1V 2 Valor

aumenta con el aumento de la densidad del suelo.

3 Valor

aumenta con la disminución de resistencia a la cizalladura del suelo.

hidrodinámicas.

Para conÞgurations verticales de tipo de onda, que utilizan módulos de flotabilidad distribuidos, la sección de flotabilidad estará sujeto a signiÞcant tangencial, así como las fuerzas hidrodinámicas transversales. Huse [38] da algunas recomendaciones sobre la selección de coefÞcients hidrodinámicas tangenciales para las secciones verticales de los módulos de flotabilidad.

8.3.5 Temperatura y Presión Cargas La temperatura y la elongación inducida por la presión son generalmente sólo una preocupación en ßowlines atrincherados donde hay una posibilidad de agitación pandeo. Además, cortos ßowlines puente no unidas pueden experimentar cargas de compresión signiÞcant de temperatura y de presión efectos, en cuyo caso puede ser necesario reforzado con capas de polímero adicionales para prevenir birdcaging la tubería.

8.3.2 La gravedad y la flotabilidad Cargas El análisis debe incluir la gravedad y la flotabilidad de las cargas de todos los componentes del sistema, incluyendo la tubería ßexible, boyas, masas Clump, etc.

8.3.6 Cargas Vortex Induced

También se debe tener en cuenta las cargas que resultan de crecimiento y de hielo

8.3.6.1 La sensibilidad de las canalizaciones verticales ßexible para el desprendimiento

acumulaciones marinas.

de vórtice ha sido objeto de una serie de investigaciones experimentales, que han mostrado que aunque VIV se produjo en las bandas modelados, las amplitudes de

8.3.3 Fluidos de carga interna La masa de la ßuid interna debe ser incluido en todos los análisis. La variación en

vibración eran insufÞcient de causar daños por fatiga. Esto se puede atribuir a la siguiente:

la densidad debe ser considerado. Tenga en cuenta que los cambios en la densidad

a. amplitudes de vibración relativamente bajos, probablemente como resultado de la

ßuid interno sobre la vida de diseño pueden afectar signiÞcantly algunos

amortiguación estructural inherente.

conÞgurations verticales, en particular los conÞgurations onda. Para algunas aplicaciones, también puede ser necesario considerar el efecto de las babosas

segundo. La complejidad del incidente ßow a los sistemas de subida ßexible típicos y difÞculty en la obtención de la coherencia de los vórtices en un elevador inclinado agitado.

(líquido y gas) en el sistema. Las cargas inducidas por las babosas, que deben tenerse en cuenta en el análisis, son la gravedad, la inercia, fuerzas centrífugas, y cargas de Coriolis.

do. amortiguación hidrodinámica. 8.3.6.2 Muchos de los factores que contribuyen a VIV están difÞcult para modelar con precisión en pruebas a pequeña escala. En gran escala, especialmente con bandas de

8.3.4 Las cargas de los fondos marinos y el suelo de interacción

Los efectos de los fondos marinos, incluyendo cargas de fricción, deben ser

aguas profundas, los efectos de VIV pueden volverse más signiÞcant debido a lo siguiente [39]:

incluidos en su caso. En particular, estos serán requeridos para los análisis de

a. Aumento inßuence tensión de reducción de

estabilidad ßowline y análisis de movimiento para secciones de tubería vertical se

mojadura.

extiende sobre el fondo del mar (conÞgurations perezoso). Referencia [5] enumera la

segundo. Aumento de la resistencia hidrodinámica de coefÞcients VIV.

rigidez del suelo y de fricción coefÞcients representativos para tuberías ßexible en contacto con el lecho marino. Los coefÞcients rigidez del suelo y de fricción se reproducen en la Tabla 18.

estructural

do. Las fuertes corrientes presentes en algunas regiones de aguas profundas.

8.3.6.3 Como resultado de lo anterior, los efectos de VIV tanto en la resistencia estructural de los componentes y en riser mundial

68


comportamiento, particularmente con respecto a la posibilidad de interferencia, debe ser

debe ser encontrado mediante el uso de una técnica de extrapolación máximo más

revisado en una base de caso por caso. La práctica actual es llevar a cabo análisis con

probable reconocido.

una mayor sección transversal hidrodinámico eficaz para tener en cuenta para la carga vórtice inducida.

8.4.2 Formulación de Ecuaciones de movimiento

8.4 Evaluación de la respuesta GLOBAL

8.4.2.1 La formulación de las ecuaciones de movimiento para la solución de la respuesta global de los análisis implica la consideración de los siguientes temas principales:

8.4.1 Diseño de onda y Diseño Tormenta 8.4.1.1 El objetivo en la realización de análisis dinámicos es predecir el máximo de por vida o respuesta extrema del sistema de tuberías ßexible. Los dos

a. 2D 3D frente a la respuesta. segundo. 3D onda cinemática.

enfoques comúnmente utilizados para este fin son la onda del diseño y análisis temporal de cálculo. 8.4.1.2 La onda de diseño (o regular de onda) enfoque se basa en una

do. El uso de ángulo pequeño en comparación con la teoría de ángulo grande.

re. Modelización de contacto lecho marino y de fricción efectos intermitentes.

descripción Estado Mar determinista del medio ambiente de onda con una altura de ola individual y período para modelar el Estado Mar. Estos parámetros se

8.4.2.2 A simpliÞcation Para los análisis de algunos de subida es el uso de planar análisis

obtienen a partir de las estadísticas de onda o consideraciones físicas simples.

(de dos dimensiones) en el que movimiento de la embarcación, las olas, la corriente, y

Las ventajas de este enfoque es que el cálculo de respuesta es sencillo, de

cualquier desplazamiento inicial del tubo ascendente están todos supone que está en el

entrada periódica generalmente dando salida periódica con ningún requisito

mismo plano. Para muchos casos, especialmente para las canalizaciones verticales

adicional para el post-tratamiento estadístico. El método es a menudo razonable;

inicialmente rectas (verticales), esta es una suposición adecuada que puede reducir

para bandas ßexible, la ola de diseño representará al Estado Mar extrema con

signiÞcantly los recursos necesarios para un único análisis. análisis planar tanto, es útil

una precisión razonable.

para el trabajo de diseño preliminar.

8.4.1.3 En el método de la onda del diseño, debe considerarse la posibilidad de realizar

8.4.2.3 mares propagación y la onda colineales y cargas de corriente no pueden

análisis para un número de periodos de onda para identificar las respuestas críticas del

resolverse directamente con técnicas bidimensionales. En algunos casos,

sistema para ambos períodos de onda cortas y largas. Por ejemplo, el corto período de

aproximaciones razonables serán todavía permitir el uso de formulaciones de dos

tiempo puede dar las cargas críticas en la conexión del vaso, mientras que el largo

dimensiones. Sin embargo, ciertos problemas son inherentemente tridimensional

período puede dar movimientos más grandes en sistemas submarinos boya.

y por lo tanto requieren un análisis tridimensional. Este es generalmente el caso de bandas ßexible.

8.4.1.4 La limitación del enfoque de la onda del diseño es que su uso es seguro en los sistemas de cuya respuesta depende en gran medida de la frecuencia, en

8.4.2.4 El supuesto Òsmall angleÓ se ha utilizado para la formulación de algunos

base a las incertidumbres en la elección de la ola de diseño. A menudo es

métodos de análisis de elevador, en particular para tubos ascendentes rígidos verticales.

imposible determinar si el resultado es conservador o poco conservador, en

El uso de la teoría de ángulo pequeño simpliÞes la solución a través de la aproximación

particular en el caso de ßexibles donde los métodos convencionales y software

del término curvatura, lo que limita su uso a los casos en que el cambio máximo ángulo

para la estimación de las frecuencias propias contienen incertidumbres signiÞcant.

es inferior a 10 grados. Una formulación de ángulo grande debe ser utilizado para los

En tales situaciones, puede ser necesario el uso del enfoque de tormenta de

análisis en el que el cambio máximo ángulo es mayor de 10 grados, que es típicamente

diseño.

el caso para canalizaciones verticales ßexible sometidos a condiciones de carga extremas. Una serie de grandes formulaciones ángulo se describen en la literatura [40,

8.4.1.5 La tormenta de diseño o enfoque irregular del mar se basa en una descripción

41].

estocástica del medio ambiente de onda. El Estado Mar se modela como un espectro de onda con la energía distribuida sobre un intervalo de frecuencias. Los espectros

8.4.2.5 Interacción del fondo del mar con las tuberías ßexible es una consideración

más comunes utilizados son los Pierson-Moskowitz (mar completamente desarrollada)

importante en el análisis global. La restricción vertical del fondo marino puede ser

y el JONSWAP (mar en desarrollo) espectros. La respuesta en este caso también es

modelado como una superficie rígida o una base elástica. El uso de cualquiera de los

estocástico, y post-procesamiento estadístico es necesaria para identificar el valor de

métodos debe ser evaluado para la aplicación particular; en general, el modelo de

diseño de la respuesta. Una duración temporal de cálculo tres horas normalmente

superficie rígida es satisfactoria. Esto depende de la coefÞcient de elasticidad del suelo

debe ser considerada.

del fondo marino. Si un tubo ascendente está fuertemente impactando con el fondo marino, el análisis debe ser capaz de simular con precisión el comportamiento no lineal.

8.4.1.6 Si no se realiza una simulación de tres horas completo, la duración del registro de onda simulada no debe ser inferior a 30 minutos, siempre que el estado del mar generada se qualiÞed con respecto al conocido teóricamente propiedades

8.4.2.6 La axial y la resistencia lateral al movimiento de la tubería en la interfaz suelo se

estadísticas de un proceso de Gauss. La respuesta extrema para la tormenta de

pueden modelar por un modelo de fricción constante o un modelo de histéresis. En un

diseño

modelo de histéresis, la fricción


vigor ción se construye poco a poco como las diapositivas de tubería en el lecho

69

La ventaja principal de análisis de dominio de frecuencia es una reducción en el

marino, hasta el valor máximo dependiendo de la fuerza normal y el coefÞcient

esfuerzo de cálculo para sistemas lineales, junto con la salida muy simple, sin

fricción; si el movimiento se invierte, la acumulación se inicia en la dirección opuesta.

ambigüedades. Análisis de sistemas lineales se entiende bien, y la aplicación de los

Sin embargo, el modelo de histéresis se difÞcult a aplicar en la práctica ya que se

resultados de dominio de frecuencia para diseñar criterios para sistemas

requiere la historia de deformaciones. Por esta razón, una fricción constante puede

verdaderamente lineales es sencillo. La limitación del análisis de dominio de

ser utilizado si un modelo de histéresis adecuada no está disponible. En este caso,

frecuencia son los difÞculties y complejidades adicionales asociadas con el

se recomienda que la exactitud de los resultados se evaluó mediante estudios de

comportamiento de modelado no lineal. Esto invalida generalmente la técnica para su

sensibilidad.

uso en gran desplazamiento analiza riser ßexible. Hay varias aplicaciones del método de análisis de subida en la literatura, aunque la mayoría se aplican a análisis elevador rígido. Referencia [42] describe la aplicación del método para análisis riser ßexible.

8.4.2.7 Las ecuaciones de movimiento son ecuaciones diferenciales y, por tanto,

Consideraciones importantes en el análisis de dominio de la frecuencia incluyen

no tienen una solución formada cerrado. La selección de los métodos de solución

linealización adecuada de la ola y las fuerzas de arrastre de corriente, y una cuidadosa

apropiada será, por tanto crítico para los análisis de efÞcient.

selección de frecuencias de análisis. Las frecuencias utilizadas en el análisis deben resultar en deÞnition adecuada del espectro de energía de las olas, las características de respuesta del vaso, y las frecuencias naturales de la columna ascendente.

8.4.3 Solución de ecuaciones de movimiento

8.4.3.1 Solución espacial 8.4.3.1.1 solución espacial de las ecuaciones de movimiento se puede basar en 8.4.3.2.2 el dominio del tiempo

técnicas analíticas (generalmente no aplicable para el análisis global de tubos ßexible) o métodos numéricos aproximados. Los métodos numéricos utilizados pueden ser o bien elemento Þnite o diferencia Þnite base.

En general, se requiere un análisis de dominio de tiempo para el diseño de subida ßexible, donde la representación precisa del comportamiento no lineal es importante. los efectos no lineales se encuentran en riser ßexible análisis, incluyendo grandes

8.4.3.1.2 Una solución numérica para las ecuaciones de equilibrio se obtiene típicamente mediante el ensamblaje de ecuaciones para cada elemento que comprende el tubo

deformaciones, las cargas no lineales, y la interacción lecho marino, se pueden modelar directamente en el dominio del tiempo. el dominio del tiempo también se puede utilizar para evaluar la exactitud relativa de dominio de la frecuencia equivalente analiza y calibrar

ascendente en un sistema de ecuaciones que describen las relaciones de desplazamiento

para su uso en el diseño.

de fuerza para todos los grados de libertad (DOF). Mediante la combinación de todas las ecuaciones para los elementos conectados a un nodo en particular, de una manera

Análisis en el dominio del tiempo requiere deÞnition del medio ambiente y la carga

consistente con los requisitos para el equilibrio en el nodo y la compatibilidad entre los

aplicada, tal como los movimientos de los vasos, como una función de tiempo, típicamente

elementos, ecuaciones que relacionan las fuerzas en todos los grados de libertad globales para el desplazamiento en cada DOF en el nodo se obtienen. Montaje de todas estas

mediante la simulación de historias de tiempo de onda. análisis de dominio de tiempo requiere esencialmente solución de posición de equilibrio en puntos discretos en el tiempo,

ecuaciones para n grados de libertad globales conduce a un sistema de norte a coplados

teniendo en cuenta la inercia, de amortiguación, y cargas aplicadas.

ecuaciones algebraicas. Estas ecuaciones pueden expresarse en forma matricial como sigue:

La ecuación de equilibrio puede ser resuelto por métodos de integración implícitas o explícitas. Los métodos explícitos para resolver la respuesta al t + Δ t e n base a las condiciones de equilibrio en el momento t.

[ METRO ] { x u}u + [ do ] { x ú} + [ K ] { x } = { R }

(7)

métodos implícitos resolver para la respuesta a las t + Δ t b asado en el equilibrio a la hora t + Δ t. Esto tiene implicaciones en el esfuerzo numérico necesario para realizar la integración.

dónde [ M], [C] y [ K] s on, respectivamente, la masa, la amortiguación y matrices de rigidez, { R} e s el vector de carga, y

{ x }

{ x u}u , { x ú} ,

son la aceleración, velocidad, y vectores de desplazamiento, respectivamente.

Los métodos explícitos típicamente requieren menos cálculos por paso de tiempo, pero a menudo requieren pasos de tiempo más cortos para lograr una solución precisa. métodos implícitos a menudo requieren un esfuerzo numérico sustancial en cada paso de tiempo (como la descomposición de la matriz coefÞcient) pero a menudo pueden utilizar pasos de tiempo más grandes y se utilizan más típicamente para el análisis riser ßexible.

8.4.3.2 Solución temporal 8.4.3.2.1 Frecuencia de dominio

Todos los métodos tienen algún grado de error de integración que se asocia con la frecuencia y la amplitud de la respuesta integrada. En ciertas situaciones,

análisis de dominio de frecuencia se puede utilizar si no hay no linealidades que

pequeños errores en la frecuencia solo pueden acumularse y dar lugar a

afectan signiÞcantly la respuesta del sistema. dominio de la frecuencia se puede usar

ÒbeatingÓ numérica de la respuesta. Es importante reconocer y entender estos

para análisis de fatiga, ya que permite estimaciones estadísticas razonable de fuerzas

errores cuando se realizan análisis en el dominio del tiempo, sobre todo con el

en la tubería. Los análisis de fatiga lineales generalmente se deben combinar con

propósito de simular historias de tiempo largos y el desarrollo de las estadísticas de

análisis estático no lineal para sistemas de columna ascendente ßexible.

los extremos.


70

8.4.3.2.3 Análisis Modal Un análisis modal puede realizarse para determinar las formas de los modos y frecuencias naturales del sistema, en particular para los puentes cortos o conÞgurations tensos. Una consideración importante en los análisis modal es el modelado de la no linealidad, tales como el efecto de los fondos marinos en conÞgurations verticales perezosos.

8.4.4 Consideraciones de modelado

8.4.4.1 Modelo Discretización

gramo. Todos los métodos requieren que el paso de tiempo sea lo suficientemente pequeño para reßect con precisión las frecuencias importantes en la carga o la respuesta. Esto es análogo a discretización espacial apropiada del modelo y cuidadosa selección de frecuencias en el método de dominio de la frecuencia. intervalos de tiempo grandes pueden dar lugar a un análisis más rápido que sea precisa para las frecuencias representadas, pero pueden pasar por alto importantes contribuciones de alta frecuencia.

8.4.4.3.2 El esquema de tiempo de paso a paso empleado puede basarse en Þxed o medidas variables. Se recomiendan medidas fijas; intervalos de tiempo variables, sin embargo, pueden resultar en signiÞcantly menos esfuerzo computacional. Los resultados

8.4.4.1.1 técnicas de elementos finitos o diferencia Þnite se emplean típicamente para

de los análisis de paso variables en el tiempo deben ser evaluados para verificar que los

reducir las ecuaciones diferenciales de equilibrio a un conjunto de ecuaciones algebraicas

cambios en el paso de tiempo no inducen valores numéricamente espurias.

acoplados que se puede resolver numéricamente. Discretización de la columna ascendente debe hacerse con cuidado para evitar errores numéricos resultantes de una malla demasiado gruesa, mientras que la producción de un modelo que puede ser analizada con una cantidad razonable de esfuerzo computacional.

8.4.5 Tensión eficaz la tensión efectiva es un parámetro importante en el análisis de subida, aunque es un tema de mucho debate. La ecuación para la tensión eficaz ( T mi) es

8.4.4.1.2 El nivel de discretización que es en última instancia aceptable depende de la

como sigue:

representación numérica de variación de la tensión, la variación espacial de las T e = T un + PAG o. UN o RE PAG yo. UN yo

propiedades físicas de la columna ascendente, la magnitud de la carga aplicada, el contenido de frecuencia de la carga aplicada, y la exactitud de los resultados deseados.

(8)

dónde

En general, las mallas más gruesas son aceptables para la determinación de soluciones de desplazamiento aproximadas de los problemas dominadas por los movimientos de los vasos, mientras que Þner mallas son esenciales para determinar con precisión las tensiones en la zona de salpicadura o en las discontinuidades, tales como puntos de apoyo.

T a = a xial (true pared) fuerza, PAG yo, PAG o = p resiones internas y externas, UN yo, UN o = áreas de sección transversal interna y externa de la tubería.

8.4.5.1 tensión efectiva tiene un efecto real en el desplazamiento de un haz de

8.4.4.2 Selección de frecuencia de contenido

tensado y a menudo es conveniente para tratar T mi como una cantidad física. la tensión efectiva, sin embargo, no es una fuerza de tensión

8.4.4.2.1 Para irregular del mar (tormenta de diseño) analiza, es importante que el

física, ni tampoco es una fuerza interna de ningún tipo. tensión efectiva es una agrupación

contenido de frecuencia del espectro Estado Mar de entrada se representa con

de términos de carga aplicada dentro de la ecuación de movimiento. resultados de los

precisión. Los siguientes comentarios se aplican:

análisis dinámicos normalmente informan de la tensión efectiva no la verdadera tensión de la pared.

a. El diferencial total de las frecuencias debe cubrir todas las frecuencias con la energía

8.4.5.2 Es importante entender esta distinción al formular el modelo de análisis, así

signiÞcant.

como para evitar la mala interpretación de los resultados de los análisis de elevador

segundo. La discretización del espectro (es decir, el número de frecuencias

típico. Por ejemplo, la fuerza lateral en cualquier sección transversal de un tubo

utilizadas) debe representar con precisión el estado del mar. La discretización

ascendente es igual al de cortante más los tiempos de tensión eficaz de la pendiente.

puede estar basado en un enfoque de área igual o un enfoque de incremento

Este cálculo es válido sólo porque es equivalente a la integración de la presión

igual frecuencia. Se recomienda el enfoque de área igual.

alrededor de la circunferencia del tubo y la adición de cizallamiento y el componente lateral de tensión. discusiones detalladas sobre la tensión efectiva se proporcionan en [43] y [44].

8.4.4.2.2 Para los análisis de dominio de tiempo, el espectro de Estado Mar se sintetiza en un historial de tiempo de onda y se puede lograr mediante un número de métodos, incluyendo Monte Carlo y enfoques Þltering digitales. El espectro dado

8.4.5.3 tensión baja o incluso negativa efectivo sobre una porción del tubo de subida

cuenta (de la historia del tiempo) debe ser comparado con el espectro de entrada

no implica la canalización vertical es inestable, ni causa de las bandas para

para la exactitud del método de síntesis.

experimentar instantáneamente pandeo de Euler. La consecuencia directa de la tensión efectiva bajo o negativo es baja rigidez lateral, el resultado de que se estima adecuadamente por el análisis riser mundial estándar si los cambios en la tensión

8.4.4.3 Tiempo Paso de Selección 8.4.4.3.1 El paso de tiempo utilizado para un análisis de dominio de tiempo dependerá de la metodología de solución y software pro-

efectiva se contabilizan [45]. Cualquiera de compresión efectiva que se produce debe ser demostrado ser tolerable para el tubo (véase los criterios de diseño de la sección 5).


9 pruebas de prototipos 9.1 GENERAL 9.1.1 Alcance

71

requisitos para las pruebas de prototipo en el futuro. Los requisitos para la metodología de diseño manufacturersÕ se speciÞed en la Sección 5.2.1 de la API 17J SpeciÞcation. La metodología de diseño debe proporcionar una estimación conservadora de la carga de rotura para la prueba del prototipo en particular. Un límite conÞdence debe establecerse por el que la metodología de diseño se puede

9.1.1.1 Esta sección proporciona directrices sobre los requisitos para las pruebas de

demostrar que ser conservador.

prototipo y presenta procedimientos para realizar estas pruebas. Consulte la API SpeciÞcation 17J / 17K para los requisitos de aceptación en fábrica y pruebas de materiales. Una prueba del prototipo se deÞned como una prueba llevada a cabo con el

9.1.2.3 Fundamental para reducir los requisitos de prueba del prototipo es la necesidad

fin de establecer o verificar una característica de funcionamiento principal de un diseño de

de aumentar los niveles de conÞdence en la metodología de diseño. Por lo tanto, todas

tubería en particular, que puede ser un diseño nuevo o establecido. documentación de

las pruebas realizadas se deben utilizar para validar la metodología de diseño y así

prueba del prototipo está diseñado para ser revisado por el agente veriÞcation

minimizar las necesidades futuras de la prueba del prototipo. Es totalmente admisible

independiente como parte de la metodología de diseño de la tubería veriÞcation (véase la

utilizar enfoques analíticos validados para realizar extrapolaciones a partir de ensayos

Sección 5.2 de la API SpeciÞcation 17J / 17K).

pertinentes, teniendo variaciones de los parámetros en cuenta, con sujeción a las recomendaciones de esta sección.

9.1.1.2 Los requisitos para las pruebas de prototipo son objeto de un acuerdo entre el fabricante y el comprador, y pueden basarse en las recomendaciones dadas en esta sección. Como alternativa a las pruebas de prototipo, el fabricante puede proporcionar evidencia objetiva de que las satisÞes los requisitos de diseño de productos. La evidencia objetiva se deÞned como experiencia documentada

9.2 CLASIFICACIÓN de ensayos de prototipos Pruebas de prototipo se classiÞed en tres clases de la siguiente manera: a. pruebas del prototipo de clase instandard, como más comúnmente utilizados.

Þeld, datos de prueba, publicaciones técnicas, el análisis Þnite elemento (FEA) o cálculos que verifican los requisitos de rendimiento, se puede utilizar si se propone

segundo. pruebas del prototipo de clase IIÑSpecial, que se utiliza regularmente para

el sobre de las solicitudes de un diseño establecido para ser marginalmente

verificar aspectos speciÞc de rendimiento, tales como las condiciones de instalación o de

extendida.

funcionamiento. do. IIIÑTests clase utilizada solamente para la caracterización de las propiedades de

9.1.1.3 El número y la variedad de pruebas de prototipo que puede ser realizado en el tubo ßexible es extensa. Pruebas de prototipo son generalmente destructivos y por lo

tubería.

Las pruebas que vienen bajo estas classiÞcations se enumeran en la Tabla 19. La

tanto son costosos de realizar. repercusiones en los costos y / o el tiempo que sea

carga usada en la prueba de fatiga dinámica aparece como una prueba de Clase II

imposible realizar una amplia gama de pruebas de prototipo para cada diseño de la

puede ser de carga simple o combinada. La selección dependerá de la aplicación; Se

tubería.

recomienda un ensayo de flexión y axial combinado.

9.1.1.4 Para aplicaciones de alta temperatura, el diseño del mecanismo de sellado Þtting extremo para el tubo no unido es crítica. Los procedimientos de ensayo que se utilizan actualmente se dan en el Apéndice A y B tanto para aplicaciones estáticas y dinámicas. Tenga en cuenta que estos protocolos pueden ser reemplazadas con base en los resultados de las pruebas futuras.

9.1.1.5 Cabe señalar que un grupo seleccionado de pruebas para qualiÞcation de un diseño prototipo normalmente incluirá ensayos de materiales y grasa, como speciÞed en las Secciones 6 y 9, respectivamente, de API SpeciÞcations 17J / 17K.

Procedimientos para la Clase I y II pruebas se dan en las secciones 9.5 y 9.6, respectivamente. Procedimientos para la Clase III pruebas deben ser según las speciÞcations del comprador o fabricante.

9.3 REQUISITOS DE ENSAYO

9.3.1 general Los requisitos para las pruebas de prototipo deben considerar si el tubo es un diseño nuevo o nueva aplicación, y cuáles son los modos de fallos críticos y consecuencias. Además, la escala limitaciones y ensayos aplicables deben ser tratados. Estos son discutidos en las siguientes secciones.

9.1.2 Programas de Diseño 9.1.2.1 Como mínimo, se recomienda la prueba del prototipo de clase I para diseños nuevos o no probados tuberías ßexible. Los objetivos de la prueba del prototipo debe ser doble, de la siguiente manera: a. Probar o validar los diseños nuevos o no probados de la tubería.

9.3.2 El nuevo diseño de tuberías o en la Solicitud

9.3.2.1 Un nuevo diseño de tubo se deÞned por una modificación de fondo o modiÞcation a una de las siguientes:

segundo. Validar la metodología de diseño manufacturersÕ para un nuevo diseño de la

a. proceso de fabricación de tubos (capas estructurales, envolvente interna de presión

tubería.

o al final Þtting).

9.1.2.2 El segundo objetivo se incrementará el nivel de conÞdence en la metodología de diseño y con ello reducir la

segundo. estructura de tubería.

do. Uso de la pipa.


72

Tabla 19-Clasificación de los ensayos de prototipo Tipo

Clase yo

II

Las pruebas del prototipo estándar

Las pruebas del prototipo especiales

Descripción

Condición de prueba / Comentario

a) Prueba de presión de la explosión

Típicamente, en línea recta.

b) Prueba de tensión axial

A presión ambiente.

c) Reducir Prueba

Con cubierta exterior perforada o se omite.

a) Ensayo de fatiga dinámica

Flexión, la tensión, la presión torsional, cíclico, de flexión de giro o flexión combinada y ensayos de fatiga de tensión.

b) Prueba de resistenc ia al aplastamient o

Prueba de instalación .

c) Combinado de doblez y Ensayo de tracción

Prueba de instalación .

d) Prueba de Servicio Sour

Para examinar la degradación de alambres de acero.

e) Prueba de Fuego f) ensayo de erosión

Para examinar la degradación de la canal.

g) Prueba de TFL

También incluye pigging prueba.

h) Prueba de vacío

La resistenc ia de unión en la prueba para tuberías unidas

i) Prueba de queroseno

Detectar la permeación o la fuga de altamente buscando Bon hydrocar- a través de revestimiento de tubo unido.

III Caracterización y Otros

j) Ensayo de Adhesión

Verificar resistencia de la unión de tubo unido

k) Prueba Ampollas de escala completa

Determinar la conveniencia del tubo unido al servici o de gas.

a) Prueba de resistencia a la flexión

Para MBR (no destructiva).

b) Prueba de rigidez torsional

Para permisible de par (no destructiva).

c) Ensayo de Abrasión

Prueba de abrasión externa.

Las pruebas del prototipo

d) Prueba Rápida de descompresión e) Prueba de compresión axial

pandeo agitación y capacidad de compresión.

f) Características de la prueba térmica

Las condiciones secas y ßooded.

g) Prueba de Temperatura

ciclismo de alta y baja temperatura.

h) Prueba Ártico

prueba de baja temperatur a.

i) Ensayo de envejecimiento

resistencia a los rayos UV.

j) Prueba de amortiguamiento estructural

ensayo de caracterización.

9.3.2.2 Los temas críticos relacionados con la estructura de tubería y la aplicación se identiÞed en las Tablas 20 y 21, respectivamente, así como recomendaciones sobre los requisitos de prueba de prototipo. Los requisitos para las pruebas de prototipo de un nuevo diseño son muy dependientes de la aplicación y esto debe ser considerado. Por ejemplo, hay una gran diferencia entre un ßowline estática de baja presión y una aplicación de tubo ascendente de alta presión.

9.3.4 Limitaciones de escala 9.3.4.1 Escalamiento de los resultados anteriores se puede utilizar para verificar los miembros de una familia de productos de acuerdo con las directrices de esta sección. familias de productos de tubería flexible se enumeran en las tablas 1 y 2. Para los propósitos de escala, los principios de diseño de tuberías y operación funcional deben ser similares. Además, los niveles de estrés de diseño en relación con las propiedades mecánicas del material deberá basarse en los mismos criterios, es decir, de equivalencia

9.3.3 Modos de fallo

en la utilización o daños por fatiga acumulada. Se recomiendan las siguientes limitaciones de escala:

Los requisitos para las pruebas de prototipo deben tener en cuenta la criticidad y consecuencias del fallo de la tubería. En particular, los defectos potenciales, las consecuencias de estos defectos, y las causas se deben identiÞed. Los principales defectos potenciales, en las tuberías ßexible no unidas se identiÞed en la Sección

a. PressureÑthe tubo de ensayo puede utilizarse para calificar los tubos de la misma familia que tienen calificación igual o menor presión.

13.3. pruebas de prototipo críticos que pueden ser utilizados para verificar el diseño

segundo. DiameterÑtesting interna de un tubo de una familia de productos debe verificar

de tuberías para algunos de estos posibles defectos y modos de fallo se identiÞed en

productos dos pulgadas más grande o más pequeño que el tamaño de la prueba.

la Tabla 22. Esta tabla debe ser remitido a la hora de determinar los requisitos de prueba de prototipo.

do. TemperatureÑthe rango de temperatura y número de ciclos veriÞed por el producto de prueba deben verificar todas las temperaturas que


73

Tabla 20-Recomendaciones para Ensayos de prototipo-Modi fi caciones a Diseño de la estructura de tubo No. 1.

diseño ModiÞcation Diámetro interno / externo

Recomendación sobre Requisito para las pruebas del prototipo Probablemente no sea necesario. Sin embargo, puede ser necesario para las grandes variaciones de diseños previamente qualiÞed a ser veriÞed por las pruebas de prototipo. Vea la Sección 9.3.4.

2.

Número y orden de las capas

Requerido para el cambio sustantivo a sólo capas estructurales.

3.

La capa metálica de construcción

Requerido si forma de sección transversal o el tipo de material se cambia sustancialmente. Material de qualiÞcationrequiere.

4.

Polímero / capa de elastómero

qualiÞcation pruebas materiales sólo requieren.

5.

ángulo en espiral

Sólo se requiere para el ángulo ( θ) cambios fuera de lo siguiente, donde θ se mide en relación al eje longitudinal:

Ð carcasa o la armadura de presión capas (no unidas): θ < 80¡ d Armor a la tracción (no unido) y el refuerzo (unido) capas: 20¡ < θ < 60¡

6.

Final apropiado

Requerido para cambio sustancial al diseño Þtting fin, en particular: Ð Cambio en la armadura / refuerzo sistema de capa de anclaje. D cambio en el material epoxi.

D cambio en los sistemas internos / externos de integridad ßuid (vaina / r evestimiento de anclaje).

7.

Lubricante (no unida)

No requerido. Se requiere qualiÞcation material.

8.

materiales

Generalmente sufÞcient para las pruebas de materiales a realizar.

Nota: Las recomendaciones anteriores pueden variar para diferentes aplicaciones, como ßowlines y las canalizaciones verticales.

Tabla 21-Recomendaciones para los Prototipos Pruebas-Los cambios en la aplicación de canalización No. 1.

Exigencia de pruebas de prototipos

Cambio en la aplicación de tuberías El fluido transportado

En general no es necesario. Compatibilidad para ßuid transportados generalmente puede determinarse por ensayo de materiales. Sin embargo, para las condiciones ßuid transportados inusuales, puede ser necesaria la prueba del prototipo. En ticular par- la siguiente requerirá consideración para las pruebas de prototipos: servicio Sour D y ambientes corrosivos Ð Aplicaciones de alta temperaturas D aplicaciones de alta presión

2.

Vida de servicio

No se requiere para aplicaciones estáticas, como las pruebas de material es generalmente más relevante. No se requiere para aplicaciones dinámicas si la prueba anterior se puede extrapolar a la vida útil requerida.

3.

Ambiente externo

Dependiendo de las condiciones ambientales. No es necesario si la interpolación de pruebas anteriores se puede realizar.


74

quedar totalmente dentro de ese intervalo, para el componente ßuid prueba particular.

pruebas de prototipo II, como deÞned por la Tabla 19, se presentan en las Tablas 23 y 24 respectivamente. Estos requisitos están sujetos a las recomendaciones de las

re. Prueba FluidÑthe ßuid prueba debe verificar todos los productos con los mismos materiales que el tubo de prueba.

secciones 9.3.2 a 9.3.4 inclusive. 9.3.5.2 Los cambios en ßuid transportado, vida de servicio o el ambiente externo no

9.3.4.2 La comparación de escala también se puede hacer basándose en la presión por el diámetro interno ( PAG x CARNÉ DE IDENTIDAD), c on las tuberías de calificación tubo de

requieren pruebas de prototipos de 1 clase, pero pueden requerir pruebas materiales como en la Sección 6 de la API SpeciÞcation 17J / 17K.

ensayo con una menor PAG x CARNÉ DE IDENTIDAD valor, sujeto a las limitaciones de diámetro interno.

PROTOCOLO 9.4 TEST

9.3.5 Pruebas de prototipo Aplicables

Muestra 9.4.1 Prueba

9.3.5.1 En esta sección se describen las pruebas del prototipo que son aplicables a los

9.4.1.1 pruebas de prototipos debe llevarse a cabo sobre los productos de tamaño

modiÞcations diseño y cambios en las aplicaciones que figuran en la Sección 9.3.2. Los

completo que representan las dimensiones speciÞed para los componentes pertinentes

requisitos para la Clase I y Clase

del producto final siendo veriÞed. Esto hace

Tabla 22 posibles modos de fallo de tubería flexible y las pruebas asociadas crítico Prototype Modo de fallo

Componente de tubería capa de carcasa

Envolvente interna de presión o en

Prueba de prototipo

Modos de fallo 1. Collapse: D debido a la presión externa

Contraer prueba.

Ð Debido a la presión capa de blindaje

Ensayo de tracción.

Ð Debido a las cargas de instalaci ón

Combinado de flexión y Ensayo de tracción, Crush prueba de resistenc ia.

2. Desgaste

Prueba de erosión.

3. La falta de materiales

Ensayo materiales.

1. La rotura debido a la presión

Prueba de explosión

2. fluencia de extrusi ón

Ensayo de rotura y la Prueba de temperatura.


Ensayo materiales.

4. Wear

Prueba de erosión.

5. Fatiga

Ensayo de fatiga dinámica.

condiciones de servidumbre tubo de revestimiento

Capas estructurales

1. El fallo estructural debido a la carga: Tensión Ð Ensayo de tracción

Las capas aislantes

Final apropiado

Ð compresión

Prueba de compresión axial

D Presión

Prueba de explosión

2. desgaste ya la fatiga

Ensayo de fatiga dinámica

3. birdcaging

Prueba de compresión axial

4. La adhesión / delaminación de Elastómeros

Prueba de adhesión


Ensayo materiales

1. Pérdida de aislamient o debido a las inundaciones

Caracter ísticas térmicas de prueba

2. Las cargas de instalación de trituración

Aplastar prueba de resistencia

1. Presión vaina / liner Pull-Sale

Prueba de temperatura

2. Armadura / refuerzo de anclaje Capa

Prueba de ensayo dinámico de tensión

El fracaso 3. epoxi

Prueba de ensayo dinámico de Temperatura

Nota: las listas detalladas de los posibles defectos de tubería se dan en la Sección 13.3.

75


Tabla 23-Recomendaciones para la clase I

9.4.1.3 Las muestras de ensayo deben representar el producto real que se deben

Las pruebas del prototipo

proporcionar, teniendo en cuenta tanto el diseño y los procedimientos de fabricación. Si las muestras se componen utilizando procedimientos semi-manual (es decir, no

Recomendada Clase I

a partir de una serie de producción),

Las pruebas del

Diseño ModiÞcation o Cambio en la aplicación

Reducir la tensión prototipo de la explosión

Diámetro interno / externo

x

x

Número o la orden de las capas

x

x

x

debe considerarse la posibilidad de diferencias de potencial entre la muestra y la tubería de producción. Puede ser necesario tener en cuenta que reproduce algunos de los resultados de las pruebas críticas sobre muestras de producción para verificar el equipo y los procedimientos de fabricación.

x

la canal interno

Presión interna

x

x

Capa de blindaje Presión

x

x

9.4.1.4 Todas las pruebas deben llevarse a cabo con Þttings extremo montado que son idénticos a aquellos para ser utilizado en el producto a ser qualiÞed, salvo que se recomienda en esta práctica recomendada.

x

Tracción capa de blindaje

ángulo en espiral

x

x

Diseño de montaje terminar

x

x

9.4.2 Equipo de prueba equipo de prueba debe ajustarse a las normas internacionalmente reconocidas. Todo el equipo de prueba e instrumentación deben ser calibrados de forma regular,

Tabla 24-Recomendaciones para la clase II Las pruebas del prototipo

Diseño ModiÞcation o Cambio en la aplicación Nuevo diseño o condiciones de carga

al menos una vez al año. certiÞcates certiÞcation / calibración actual para todos los equipos de prueba deben ser incluidos en el informe de la prueba.

Recomienda la clase II Las pruebas del prototipo Ensayo de fatiga dinámica.

dinámica más graves.

9.4.3 Procedimientos de prueba

9.4.3.1 Si las pruebas se requieren variables, como la temperatura o la presión, para ser constante, entonces la variable particular debe ser estabilizado antes del comienzo

Nuevo sistema de instalación o de la

Aplastar prueba de resistencia.

profundidad del agua. La instalación del nuevo diseño o aguas más

de la prueba. La estabilización se deÞned como sigue para los parámetros de presión y temperatura:

Doblado combinada y prueba de tensión.

profundas utilizando propagación colocación

a. variación PressureÑPressure en una hora está dentro de ± 1% de la presión de prueba.

horizontal.

segundo. TemperatureÑTemperature variación en una hora está dentro de ± 2.5¡C de la condiciones de servicio agrio.

Prueba de servicio agrio.

protección crítica Thre REQUISITOS DE y

Prueba de fuego o el tiempo calculado vencia

el diseño no probado.

Thre sur- conservadora calculan mediante un

temperatura de ensayo.

9.4.3.2 Cuando alojamientos estructura (ropa de cama-in) puede afectar a los

método validado por los resultados de las

resultados, la necesidad de que la presión en bicicleta la muestra antes de la

pruebas anteriores Thre.

prueba de arranque debe ser evaluado por el fabricante. Por ejemplo, en un ensayo de rotura donde se requieren medidas de deformación, un mínimo de tres

la producción de arena severa y

Prueba de erosión.

consecuencias graves de insuficiencia.

ciclos (de cero a la presión de prueba) es generalmente sufÞcient, realizado como sigue:

no se aplican a la longitud de la tubería ßexible, excluyendo Þttings finales. A menos que speciÞed en los procedimientos de ensayo de las Secciones 9.5 y 9.6, la longitud mínima excluyendo Þttings final debe ser mayor de 3 m o diez veces el diámetro interno. Las muestras de ensayo deben han sido sometidos a pruebas de FAT.

a. Primer ciclo para el alojamiento de estructura (ropa de cama-in).

segundo. Segundo ciclo para mediciones precisas.

do. Tercer ciclo para verificar las mediciones de segundo ciclo.

9.4.1.2 Las dimensiones reales de tubería sometidos al prototipo de prueba debe estar

9.4.3.3 Los requisitos de la aplicación de carga son diferentes para cada tipo de

dentro del rango de tolerancia admisible para las dimensiones speciÞed para la tubería

ensayo, y se discuten en las descripciones de las pruebas individuales. La tasa de

de producción normal. Cuando sea práctico, estas dimensiones reales deben

aplicaciones de carga debe ser representativo de la tasa de aplicación de la carga

representar las condiciones más desfavorables. La muestra debe incluir aquellos

aplicada en condiciones de servicio de la fábrica y pruebas de aceptación Þeld,

puntos débiles que pueden ocurrir en el producto Thnal. Estos incluyen soldaduras,

instalación y. La tasa de carga máxima no debe exceder del 5 por ciento de la carga

secciones reparados o dañadas y variaciones del proceso.

máxima esperada por minuto.


76

9.4.4 El examen post-test disección de la tubería debe realizarse siempre que falla una muestra. Las evaluaciones de fallos y anomalías deben ser reportados. Todos los elementos pertinentes deben ser fotografiados. El documento de examen debe incluir una declaración escrita que describa los defectos que se encontraron en la muestra de prueba y si estos defectos dado lugar a criterios de diseño siendo violados.

ser investigado e informado al comprador. Donde sea posible, los resultados intermedios también deben utilizarse para deÞne propiedades de tuberías, tales como axial y rigidez a la flexión. 9.4.8 Validez de los resultados de la prueba Los resultados del ensayo son válidos a menos que un cambio sustancial en el proceso (procedimiento de ensayo, diseño, o procedimiento de fabricación) invalida los resultados.

9.4.5 Documentación

9.4.9 Ensayos acelerados

9.4.5.1 Antes del ensayo, el fabricante debe emitir un procedimiento de prueba

9.4.9.1 ensayos acelerados pueden ser realizadas por el aumento de la siguiente,

detallado para el comprador que debe incluir los siguientes elementos como

sujeto a la aprobación del comprador:

mínimo:

a. Tipo de pruebas a realizar. segundo. Horario y duración de las pruebas.

do. Descripciones de Pruebas (incluyendo bocetos y equipo instalado).

re. Tipo y tamaño de muestras a ensayar.

mi. descripciones de equipo (incluyendo exactitud, calibración y sensibilidad).

a. frecuencia cíclica. segundo. Presión interna.

do. Magnitud del movimiento.

re. Temperatura. 9.4.9.2 Para ensayos acelerados, el fabricante debe proporcionar pruebas documentadas de que la variación en el parámetro de prueba no afecta signiÞcantly los resultados o cambiar el modo de fallo, y que el período de prueba es satisfactoria.

F. Los formularios de datos que se Þlled durante las pruebas. gramo. Criterios de aceptación.

marido. los resultados previstos y los modos de fallo, en su caso.

9.4.10 Las pruebas múltiples muestras individuales pueden ser sometidos a varias pruebas, con ensayos no

yo. Las referencias a los procedimientos de control de calidad aplicables, códigos,

destructivos (tales como flexión, pruebas de rigidez de torsión, y las pruebas FAT)

normas, etc.

realizadas antes de un ensayo destructivo. La secuencia de pruebas debe ser evaluado

j. Documentación de dimensiones como incorporadas y la resistencia del material.

cuidadosamente para asegurar que las pruebas anteriores no afectan los resultados de las pruebas posteriores.

9.4.5.2 Después de las pruebas, el fabricante debe presentar un informe de prueba

9.4.11 repetibilidad de los resultados

detallado para el comprador para su aprobación. Este debe contener lo siguiente como mínimo:

Cuando se prueba una sola muestra, los parámetros de diseño y parámetros de tolerancia de fabricación que afectan el rendimiento deben deÞne de los

a. los datos recogidos y los resultados Thnal.

límites para el qualiÞcation alcanzados y deben tenerse en cuenta en el

segundo. Informe sobre el examen post-test.

deÞnition de la envolvente de aplicación aceptable. Aplicación de los resultados

do. Las comparaciones entre los valores predichos y observados.

de la prueba en el diseño y el análisis debe utilizar los parámetros críticos de manera conservadora.

re. Conclusiones. 9.4.6 Disponibilidad de los resultados

PRUEBAS DE PROTOTIPO 9.5 PROCEDIMIENTOS ESTANDAR

Las pruebas deben tanto como sea posible llevar a cabo de una manera consistente, de manera que los resultados serán aplicables a los futuros diseños. Todos los resultados de las pruebas deben estar disponibles para veriÞcation de los futuros diseños. Cuando

Los procedimientos se dan en esta sección para las pruebas estándar de prototipo de clase I, es decir, pruebas de estallido, resistencia a la tracción, y el colapso.

sea práctico, las pruebas deben llevarse a cabo de tal manera que los resultados y los registros podrían ser aceptados en lugar de repetir la prueba para otras aplicaciones.

Prueba 9.5.1 Ráfaga

9.5.1.1 Descripción 9.4.7 Resultados Intermedios Los resultados de todas las pruebas, incluyendo los resultados en las etapas

La configuración de prueba para la prueba de explosión se mu estra en la Figura 24. El ensayo de rotura se debe realizar con el espécimen en un conÞguration recta. La

intermedias, deben compararse con los resultados analíticos del programa de diseño

longitud mínima de la muestra de ensayo, con exclusión de extremo Þttings, debe ser o

del fabricante. Las discrepancias deben

bien dos veces el paso

77


registrador de presión

Registrador de temperatura

PAG

T

medición lineal dispositivo

Muestra

Termopar

Par termoeléctrico

(Opcional)

Par termoeléctrico

(Opcional)

(Opcional)

caliente F

Temperatura ambiente

(opcional)

agua

140 ° agua

(opcional)

Contador y controlador (opcional)

Circulación

bomba

Nota: Esta presión y / o la prueba de temperatura opcional es similar a ASTM D2143 [48].

Figura 24 Esquema de puesta a punto para la Prueba de Burst

Bomba


78

longitud de los alambres de la armadura exterior / cables de refuerzo para una

a la capa de refuerzo de alambre armadura extraiga desde el extremo Þtting no debería

conÞguration recta o tres veces la longitud de paso de los cables exteriores para un tubo

ocurrir.

doblado. El ßuid prueba es generalmente agua.

9.5.1.4 Requisitos analíticos 9.5.1.2 Procedimiento

El efecto de la tensión y la flexión en la presión de explosión se debe analizar.

Antes de iniciarse el ensayo de rotura, el requisito de ciclos de presión según la Sección 9.4.3 debe ser considerado. El Þrst 50 por ciento de la carga esperada se aplica a una tasa máxima de 1 por ciento por segundo sin periodo de

9.5.1.5 Alternativas

mantenimiento antes de aplicar el equilibrio de la carga a una tasa máxima de 5 por

El ensayo de rotura se puede realizar con la muestra doblada a su diseño MBR.

ciento por minuto sin bodegas. El fracaso es deÞned por una pérdida repentina de la presión. La presión de rotura, el modo y la ubicación del fallo deben tenerse en cuenta. La presión interna, torsión del tubo y la elongación del tubo deben ser controlados de manera continua durante la prueba.

9.5.2 Axial ensayo de tracción

9.5.2.1 Descripción La configuración de prueba para la prueba de tensión axial se muestra en la figura

25. El ensayo de tracción axial se debe realizar con la muestra vacíos y libre para girar. La longitud mínima de la muestra de ensayo, con exclusión de extremo Þttings,

9.5.1.3 Criterios de aceptación

debe ser dos veces la longitud de paso de los cables de blindaje exterior de refuerzo

La presión de rotura medido debe ser mayor que los requisitos de diseño speciÞed en la Sección 5.3 de API SpeciÞcation 17J / 17K. El fracaso del fin

cables. Uno o más cerdos se pueden utilizar para comprobar la reducción en el diámetro interno durante la prueba.

Þtting sí mismo o un fallo debido

Prueba de tracción - Free en torsión sensores angulares

Girar

medidor de tracción

sensores de elongación

Jack tirando

Ensayo de tracción - Se ha corregido en torsión barra de acoplamiento La traducción de las guías

sensores de elongación

medidor de tracción

Jack tirando

notas: 1. Prueba puede llevarse a cabo a presión ambiente, la presión de diseño, o ambos.

2.Strain medidores son opcionales. Si se utiliza sólo indicarán condiciones de la superficie o las condiciones en la capa donde se aplican. Ellos no deben ser consideradas como representativas del estado de estrés general de la tubería. 3.Since fallo catastrófico es probable, se debe tener cuidado para proteger el personal que imparte el examen.

Figura 25-esquemática de puesta a punto para el ensayo de tracción axial [5]


9.5.2.2 Procedimiento Un extremo de la muestra es Þxed y una carga axial aplicada al otro extremo a

79

muestra, vainas intermedias también debe ser retirado o perforado, a menos que el diseño de la tubería se basa en una funda intermedia impermeable.

la velocidad dada en la Sección 9.4.3. aplicación de la carga sufÞciently debe demostrar que ampliÞcation dinámica no se introduce. Como pauta, aplicación de la carga debe ser completado en aproximadamente 5 minutos. La tensión fallo, el modo y la ubicación del fallo deben tenerse en cuenta. Además, aplica la carga, la

9.5.3.1.3 Procedimiento

La presión externa puede aplicarse a una tasa máxima de

elongación y la torsión de la muestra deben ser registrados de forma continua. Si no

1500 psi por minuto hasta el fallo se produce en la tubería. Si no se deÞned como una

se produce si la carga de tracción cae o se produce la elongación repentina.

variación repentina de la medición volumétrica o, dependiendo del equipo de prueba, una pérdida repentina de presión. La presión de colapso, el modo, y la ubicación del fallo deben tenerse en cuenta.

9.5.2.3 Criterios de aceptación 9.5.3.2 Criterios de aceptación La tensión fallo medido debe ser mayor que los requisitos de diseño speciÞed en la Sección 5.3 de SpeciÞcations API 17J / 17K. El fallo del extremo Þtting sí mismo o fallo debido a la capa de refuerzo de alambre

La presión de colapso medido debe ser mayor que los requisitos de diseño speciÞed en la Sección 5.3 de SpeciÞcations API 17J / 17K.

armadura tire del extremo Þtting no debería ocurrir.

9.5.3.3 Requisitos analíticos 9.5.2.4 Requisitos analíticos El efecto de la presión interna y Þxing los extremos de rotación de la tensión fallo debe ser analizado.

9.5.2.5 Alternativas El ensayo de tracción axial se puede realizar con el tubo lleno de agua en diseño o una presión interna inferior. En este caso, la presión interna debe ser monitoreada continuamente durante la prueba con caída repentina de presión (que indica un fallo de sellado interno) o la reducción en la carga de tracción tomado como el fracaso de la muestra. La prueba también se puede realizar con los extremos de la tubería Þxed

El efecto de la flexión y / o tensión axial, y que incluye la funda exterior, en la presión de colapso debe ser analizado.

9.5.3.4 Alternativas La muestra puede incluir Þttings finales. La prueba se puede realizar con una funda exterior a prueba de fugas o con soporte para evitar la compresión axial de la tubería. La prueba también puede realizarse con una carga de tensión axial aplicada. PRUEBAS DE PROTOTIPO 9.6 PROCEDIMIENTOS DE-ESPECIALES

en rotación. Esta sección muestra los procedimientos para la Clase II pruebas de prototipo, la fatiga a saber dinámica recomienda, resistencia al aplastamiento, combinados de flexión y

Prueba 9.5.3 Reducir

tracción, servicio agria, thrE, erosión. TFL, vacío, queroseno, adhesión, y a escala completa formación de ampollas pruebas.

9.5.3.1 Descripción 9.5.3.1.1 La configuración de prueba para la prueba de colapso se muestra en la Figura 26 (a). La configuración de prueba debe ser tal que los Þttings final (o

9.6.1 Ensayo de fatiga dinámica 9.6.1.1 Descripción del

sellados tapas de los extremos simples) no están expuestos al exterior a presión o, si se expone, una barra rígida se debe instalar entre los dos extremos para eliminar las cargas tapa de extremo. La barra rígida se puede omitir si el fabricante desea demostrar que el diseño del tubo es apropiado para cargas de compresión. La prueba debe realizarse con la muestra en un conÞguration recta. La longitud mínima de la muestra, con exclusión de extremo Þttings, debe ser veces Þve el diámetro interno.

9.6.1.1.1 Un esquema que muestra la deÞnition general del programa de prueba dinámica, incluyendo riser y diseño limitador de curva, se muestra en la Figura 27. Una prueba típica configuración s e muestra en la Figura 28. La muestra se cuelga ver ticalmente o tensada horizontalmente desde un brazo de balancín que se puede aplicar rotaciones cíclicas. Una carga de tensión se aplica al extremo opuesto. Hay dos tipos de pruebas dinámicas a escala real, una validación de la simulación modelo de servicio y vida útil. El objetivo de un ensayo de simulación de servicio es para determinar la integridad estructural de la sección superior de la tubería ßexible,

9.5.3.1.2 Antes de la prueba, la vaina exterior debe ser retirado o perforado de tal

incluyendo extremo Þtting y limitador de curva, bajo condiciones operativas simuladas.

manera que la entrada de agua en el espacio anular de la tubería se produce. La

El objetivo de una prueba de validación del modelo vida de servicio es aplicar la carga

muestra debe estar a la presión interna ambiente y puede estar vacío o Þlled

que resulta en daño acumulativo igual a 1,0 basada en el análisis vida de servicio de

(parcial o completamente) con agua. En general, el agua se utiliza como el ßuid

una capa estructural, normalmente ya sea la armadura presión o la armadura a la

prueba. Observe que no es necesario incluir las capas de armadura de tracción o

tracción.

de la vaina exterior en la muestra. Si se incluye en el


80

Manómetro medición volumétrica dispositivo

fuente de presión

(un)

Manómetro

medición volumétrica dispositivo

fuente de presión (segundo)

notas: 1. Recipiente a presión y la fuente de presión han de ser c apaz de operar hasta a presión de colapso del tubo. 2. espécimen de tubería se rigidiza axialmente en (a).

3. Ref. ASTM D2924 [49].

Figura 26-esquemática de puesta a punto para la Prueba Collapse

9.6.1.1.2 La longitud mínima de la muestra de ensayo, con exclusión de extremo Þttings,

9.6.1.2 Procedimiento

debe ser como sigue:

9.6.1.2.1 La carga cíclica de la parte superior de subida debe ser dividida en un a. La longitud entre el extremo inferior Þtting y la parte inferior del dispositivo de protección

número de bloques cada uno con una diferente amplitud ángulo, frecuencia y número

de curvatura debe ser de al menos tres veces el paso de los alambres de la armadura

de ciclos. La frecuencia para cada caso de carga debe ser speciÞed por el fabricante.

exterior / de refuerzo cables.

Típicamente la frecuencia aumenta como el intervalo de ángulos se reduce. Tenga en

segundo. La longitud entre el extremo superior Þtting y la parte superior del dispositivo de

cuenta que una frecuencia más alta puede reducir el período de ensayo total, pero

protección de curvatura debe ser de al menos un paso de los alambres de la armadura

puede generar un aumento de la temperatura inaceptable en la parte superior tubo

exterior, a menos que el Þtting extremo está unido a un rigidizador curva.

ascendente debido a la fricción entre las capas. las condiciones del sitio de prueba local, incluyendo la temperatura, la maquinaria y los requisitos de refrigeración, se inßuence la tasa de ciclismo. Se recomienda el análisis térmico para determinar la tasa

9.6.1.1.3 La muestra de ensayo debería tener Þttings finales conectadas en

de ciclismo. Un ejemplo de un programa de ciclos típico se muestra en l a Tabla 25.

ambos extremos, con un rigidizador curva unida al extremo superior Þtting. Como alternativa, una tubería sin un rigidizador curva se puede ensayar si el set-up incluye una boca de campana adecuado. La muestra debe ser sometido a la presión interna máxima de funcionamiento y una carga de tracción conservador relacionado con el entorno dinámico.

9.6.1.2.2 En una prueba de simulación de servicio, el número total de ciclos en todos los bloques debe ser de aproximadamente 2 a 4 millones.

81


datos de flotador

Requerimientos funcionales

Condiciones ambientales aplicación de prueba

herramienta de diseño de tuberías flexibles

tubería preliminar

diseño

El análisis estático programa de

herramienta

configuración estática

diseño

análisis dinámico diseño de refuerzo Curva

Diseño preliminar de refuerzo la herramienta de

refuerzo final diseño de

análisis de los datos de fatiga

herramienta

diseño de configuración dinámica y análisis de fatiga

datos del

datos

predicción de vida útil

configuración de prueba Prototype

diseño

El diseño final de tubería

requisitos funcionales

entrada de

de las pruebas del prototipo

prueba de aceleración herramienta

selección de datos herramienta de diseño de refuerzo se doblan

tensor de curvatura

El campo de

Prototipo de predicción de vida útil

para el prototipo herramienta de definición del programa de prueba

Programa de prueba

notas: 1. El objetivo del diagrama de flujo es mostrar lo siguiente: (a) elevador flexible y el diseño de refuerzo curva (b) Definición del programa de capacitación dinámica. diseño de refuerzo se doblan 2.El puede ser modificado para la muestra prototipo con el fin de cambiar los niveles de estrés en el tubo.

Figura 27-dinámico de fatiga prueba del programa De fi nición

82


Figura 28-Típica puesta a punto para una prueba de fatiga dinámica

83


Tabla de programas de prueba de fatiga dinámica 25-Muestra N ° de

La media de ángulo

Amplitud ciclo

ángulo mínimo

ángulo máximo

Relativa Nº de Ciclos

(¡)

(¡)

(¡)

(¡)

1

5.0

1.25

3.75

6.25

1,000

2

5.0

2.50

2.50

7.50

0,550

3

5.0

3.75

1.25

8.75

0,250

4

5.0

5.00

0.00

10.00

0,075

5

5.0

7.50

- 2.50

12.50

0,025

6

5.0

10.00

- 5.00

15.00

0,010

7

5.0

15.00

- 10.00

20.00

0,001

bloque

Nota: No más del 25% de los ciclos de cualquier bloque que contiene más de 1% de los ciclos totales se debe aplicar antes de cambiar a otro bloque.

El número de ciclos en cada bloque depende de la aplicación (por ejemplo,

re. Presión interna.

movimientos ßoater, las condiciones ambientales). Un ejemplo de una distribución

mi. carga de tensión aplicada.

relativa de ciclos por bloque se incluye en la Tabla 25. Los casos de carga se deben seleccionar de tal manera que la capa estructural más susceptibles a la fatiga (es

F. ángulos reales aplicadas.

decir, la vida más corto calculado en el análisis vida de servicio) experimenta daño

9.6.1.2.5 El final de la prueba de fatiga dinámica inicial se deÞned como el fracaso

acumulativo en la mayor prueba que o igual a la experimentada en el servicio

de la tubería (o rigidizador curv a) o, alternativamente, la finalización con éxito de

durante la vida Þeld. La diferencia en el entorno de corona circular entre la prueba y

todos los ciclos. Si no se produce fallo por fatiga de la tubería, la muestra debe ser

las condiciones Þeld debe ser considerado en la comparación de los daños prueba

posteriormente probado en un mínimo de 1,25 veces la presión de diseño con la

con el daño Þeld. La carga se debe aplicar ya sea al azar o en grupos de un

carga de tracción aplicada presión. Si está previsto para llevar a cabo la carga

porcentaje speciÞed de todos los bloques de carga. de inspección no destructiva

dinámica adicional sobre la terminación de la prueba, el tubo debe ser no

puede llevarse a cabo periódicamente para comprobar los daños a las capas

destructiva inspeccionada para verificar el estado de las capas estructurales antes

estructurales en la zona de curvado. En una prueba de validación del modelo vida

de proceder. Métodos propuestos para la inspección no destructiva se presentan

de servicio de aproximadamente 400.000 ciclos se aplican con un rango de ángulo

en la Tabla

único, la tensión y la presión interna. Este bloque se selecciona basándose en la consecución de un daño acumulativo de 1.0 en la capa más susceptible a daños. Las condiciones de ensayo se pueden ajustar para intentar lograr 1,0 daño acumulativo en cualquiera de las capas estructurales basadas en el análisis vida de servicio.

27. El ensayo de fatiga dinámica se puede continuar en una prueba de simulación de servicio si hay un daño notable a una de las capas estructurales que no dan como resultado en el fracaso de una capa de tubo. También se puede continuar en una prueba de validación del modelo vida de servicio si la inspección no destructiva no indica ningún daño notable. daño notable es deÞned en la Sección 9.6.1.3.

9.6.1.2.6 Una capa por disección capa de la muestra de ensayo debe llevarse a 9.6.1.2.3 En la prueba de simulación de servicio, el último bloque, con la amplitud del ciclo más grande, normalmente representa las condiciones de operación extremas. Sólo se requiere un número limitado de ciclos para representar esta condición, preferiblemente al final del programa de prueba. La aplicación del bloque de amplitud más grande se lleva a

cabo para grabar el estado y la evidencia de degradación de la estructura de tubería sobre un área que incluye la ubicación de la variación más alta curvatura. Capas que muestran signos de daño deben ser sometidos a un examen detallado.

cabo hasta el final porque puede mejorar artiÞcially el comportamiento a la fatiga de la tubería por endurecimiento por deformación de los alambres de la armadura. Si se puede demostrar que el endurecimiento por deformación no se produce, los bloques más grandes de amplitud se pueden aplicar tanto al principio y al final de la prueba para crear una prueba más conservador.

9.6.1.3 Criterios de aceptación de servicio de simulación La tubería debe haber pasado la secuencia de prueba sin fugas o el fracaso de las capas estructurales de tubería como deÞned continuación. Si hay un daño notable a cualquiera de las capas estructurales, la prueba se debe continuar por un daño

9.6.1.2.4 Las siguientes variables deben ser continuamente registran:

acumulativo 25% adicional a la capa que es notablemente dañada. Se hace referencia a la Sección 13.3 y en las Tablas 24 a través de 26 para otros defectos que pueden ser considerados para afectar a la integridad de la estructura de tubos. Se espera que un

a. Número de ciclos.

tubo de ensayo que ha sido a través de una prueba de simulación de servicio a sufrir cierta degradación capa a partir de la condición como incorporado. Los criterios de

segundo. La temperatura interna.

do. temperatura ambiente externa.

aceptación para


84

cada capa debe ser acordado claramente entre el comprador y el fabricante antes

do. ángulo medio.

de la finalización de la prueba dinámica inicial.

re. amplitud ciclo. mi. Número de ciclos.

Capa

DeÞnition fracaso

A través de la canal interno de la grieta de la pared o

pérdida de enclavamiento de lo

daños de consideración La deformación de proÞle, la pérdida de sección transversal

Además, la tensión en los cables de tracción exteriores / refuerzo cables cerca del rigidizador curva puede ser grabada.

que causaría tubo colapso o

9.6.2 Ensayo de Resistencia a Crush

daño a la vaina de presión si la tubería se inclinó para el SBR

9.6.2.1 Descripción

en cualquier plano.

9.6.2.1.1 La prueba de resistencia a la compresión se realiza para determinar la Varianza de la forma THLE pro-

idoneidad de un diseño particular para el montaje con tensores. El número de cinturones tensores es típicamente tres o cuatro.

que causaría fracaso de la

lo que resulta en la vida de servicio (por análisis) se reduce

envolvente interna de presión si la

por debajo de la vida Þeld.

armadura presión a través de la grieta de la pared o pérdida de enclavamiento de lo

tubería se inclinó para el SBR en

9.6.2.1.2 El establecimiento de la prueba debe representar el sistema tensor en el

cualquier plano

buque de instalación en particular. En particular, el número de correas y la geometría de los zapatos deben ser comparables. La longitud mínima de la muestra debe ser

armadura de tracción

grietas de la pared no a través de las zonas de mayor tensión alterna.

dos veces la longitud de paso del alambre de blindaje exterior cuando se aplican

Torsión desequilibrio mayor que 1

Menos de 5% de los alambres de


grado por metro en la prueba

la armadura rotos en cualquier

hidrostática Þeld (un extremo libre

capa

de girar)

cargas de tracción.

La muestra de tubería ßexible debe colocarse de vacío, sin presión en interior del dispositivo de prueba. La carga de trituración se incrementa desde cero hasta el 110% de la capacidad de compresión diseño de la tubería a una velocidad no mayor

la rigidez axial del tubo reducido

que 1% de la carga máxima por segundo (1% / s). La carga de compresión debe

por un factor de 20% de su valor al

mantenerse constante (dentro de ± 2%) durante un período de al menos una hora. En

inicio del ensayo de más de 5% de

la condición de cargado y después de la descarga completamente, se mide la

los alambres de la armadura rota

ovalización de la pipa. cargas de ensayo se deben basar en la carga esperada

en cualquier capa

durante la instalación con un factor de seguridad. La carga radial es una función del peso de la tubería, la profundidad, y otros factores.

9.6.1.4 Requisitos analíticos El resultado de esta prueba es un histograma curvatura indica el número de ciclos por clase sin fallo de la estructura de tubo, extremo Þtting, o rigidizador se doblan y documentación de la disección. Una comparación de los resultados previstos y los reales basadas en el análisis de la vida de servicio también debe ser proporcionada. Esta información puede ser utilizada para estimar el tiempo de vida de un diseño elevador especial para la historia del movimiento esperado ßoater y las condiciones ambientales.

9.6.2.3 Criterios de aceptación La ovalización permitida de la tubería en la condición cargada es del 3% y en la condición sin carga es de 0,2% (el valor para la condición sin carga puede incrementarse si el valor más grande se utiliza en colapso calculationsÑrefer a la Sección 5.4.2.4).

9.6.2.4 Requisitos analíticos El efecto de la carga de tracción sobre la resistencia al aplastamiento del tubo ßexible debe ser analizado.

9.6.1.5 Alternativas Esta prueba en particular se centra en la fatiga a una conexión superior elevador. Se requerirá de ensayo alternativos montajes de si otras secciones de la columna ascendente

9.6.2.5 Alternativas La prueba de resistencia al aplastamiento se puede realizar con una carga de

se consideran críticos, por ejemplo, la curva de subida sag o región touchdown fondo

tracción aplicada. Se recomienda que la carga de tracción sea de al menos la tensión de

marino para tubos ascendentes catenarios. En este conÞguration prueba en particular los

instalación de diseño y ser aplicado antes de la carga de compresión a una velocidad

siguientes parámetros pueden ser alterados:

que no exceda de 1% de la carga por segundo. Además, la carga de compresión podría

a. Presión interna. segundo. La temperatura interna.

aumentarse en pasos hasta que se superan los criterios de aceptación, a fin de determinar la carga máxima de compresión de la tubería.


85

9.6.3 flexión combinada y test de tensión de

9.6.4 Prueba de Servicio Sour



9.6.3.1.1 El ensayo de flexión y la tensión combinada se lleva a cabo para

9.6.4.1.1 Además de las pruebas de banco de los materiales de alambre / cable de acero

verificar la instalación de un diseño particular tubo ßexible con una extensión

(consulte la API SpeciÞcations 17J / 17K, Sección 6.4.2) para verificar el comportamiento

de instalación horizontal. Esta prueba simula el paso de la tubería sobre la

en condiciones de servicio amargo, las pruebas de prototipo en un tubo lleno escala

polea de un buque de instalación. No es necesario en este ensayo para la

también puede llevarse a cabo. Análisis de este tipo pueden ser utilizados para generar un

muestra para incluir Þttings End Tipo de producción. Las terminaciones sólo

entorno de servicio agria realista en el anillo de tubo (no unida) que contiene los alambres

necesita ser capaz de transferir la carga de tracción a la tubería ßexible. Los

de acero y en la superficie del cable (unido), y además de simular las condiciones de

daños debidos al proceso de disección debe ser ignorada.

carga de alambre por ßexing la tubería.

9.6.4.1.2 Las pruebas se realizarán normalmente a cabo mientras que la simulación de

9.6.3.1.2 La muestra de ensayo se debe colocar, vacío, a una presión interna

una corona circular en húmedo para la tubería sin unir, ya sea con agua salada para

ambiente, en un dispositivo especial que simula el tubo de colocación de la polea de

probar la condición de fallo, o con agua fresca para simular condiciones de funcionamiento

la embarcación de la instalación, con un radio de curvatura idéntico y proÞle

normal, suponiendo cierres han causado condensación. cables recubiertos de goma

transversal. La muestra también se debe conectar a una máquina de carga de

normalmente se utilizan para pruebas de tubería unidos

tracción adecuado. La sección recta de tubo conectado a la máquina de carga de tracción debe ser de al menos la longitud de la tubería doblada sobre la polea.

9.6.4.1.3 Dos enfoques se pueden tomar de la siguiente manera: a. La inyección de una concentración conocida de H 2 S / CO 2 e n el anillo húmedo directamente.

9.6.3.2 Procedimiento 9.6.3.2.1 La carga axial se aplica a una tasa no mayor que 1% de la tensión de instalación de diseño por segundo hasta 110% de la tensión de diseño. La

segundo. La inyección de la conocida H 2 S / CO 2 c oncentración en el orificio del tubo y permitiendo que la superficie del cable anillo de alcanzar un estado de equilibrio de permeación a través de la vaina de presión interna.

variación permisible en la tensión de diseño debe ser de ± 2%. Esta carga se mantiene durante un período mínimo de 1 hora.

Nota: Sólo se acercan b. es relevante para ßexible unido

9.6.4.1.4 En cualquiera de los casos en 9.6.4.1.3, es necesario llevar a cabo una

9.6.3.2.2 El diámetro exterior de la t ubería se mide en dos lugares 90¡ aparte

predicción de las condiciones de la superficie del anillo / cable de estado estable basados

en la circunferencia de la tubería en la sección curvada de la tubería, con un

en un modelo de difusión / corrosión que está de acuerdo con el fabricante de la tubería

solo punto de medición siendo la cara de contacto de la tubería. La carga de

ßexible.

tracción se libera, y las mediciones del diámetro repetirá.

9.6.4.1.5 A menos que la concentración de H 2 S es alta, es probable que para lograr el estado de equilibrio en un periodo de tiempo razonable (por ejemplo, 2 a 3 meses), será necesaria una concentración artiÞcially alto para un período inicial

9.6.3.3 Criterios de aceptación Las variaciones permisibles en el diámetro exterior son los siguientes:

a. Condición de carga: ± 3% segundo. Condición sin carga: ± 1%

para acelerar la estabilización. Predicción del proceso de estabilización también debe hacerse usando un modelo de difusión / corrosión consistente acordado con el fabricante.

9.6.4.1.6 características la prueba ßuid pueden simular las condiciones de servicio para el producto de la tubería, o estar en conformidad con NACE TM 01-77 si se busca un qualiÞcation general. La prueba debe ser diseñado para obtener la

9.6.3.4 Requisitos analíticos

saturación de los componentes de acero en el espacio anular de la tubería o en la superficie del cable a un nivel al menos igual a la presión parcial de diseño (en el

El efecto de diferentes cargas de radios y de tracción de plegado de la polea en la deformación del tubo debe ser analizado.

taladro anular / tubo (unido) de H 2 S y CO 2. E l ßuid interna en la tubería debe estar a la presión de diseño.

9.6.3.5 Alternativas 9.6.4.1.7 Se recomienda la temperatura ßuid a ser aproximadamente 25¡C, a Después de la terminación de la prueba anterior, la carga de tracción puede

menos que se espera que la temperatura operativa para ser considerablemente

aumentarse en pasos no mayor que 1% de la tensión de instalación de diseño por

menor, en cuyo caso la temperatura de funcionamiento debe ser utilizado. La

segundo hasta que los criterios de aceptación se superan anteriormente. Esto se deÞned

muestra de ensayo debe incluir Þttings finales idénticos a los propuestos para la

como la tensión de instalación fracaso.

aplicación.

86


9.6.4.1.8 Las pruebas basadas en la inyección en el orificio del tubo se prefieren

9.6.4.2.7 La flexión de un tubo para simular las condiciones de servicio dinámicos puede

debido a la difusión de H 2 S y CO 2 c orrectamente modelos de tuberías en servicio.

ser más convenientemente consigue mediante la instalación en un marco ßexing horizontal. Uno o ambos extremos de tubería pueda llegar a necesitar refuerzos de flexión

9.6.4.1.9 Las pruebas para las canalizaciones verticales dinámicas pueden llevarse a cabo en dos phasesÑÞrst, la inyección de H 2 S / CO 2 mientras que la tubería es estático, y luego una vez el equilibrio deseado se alcanza, ßexure de la tubería, produciendo

instalados para controlar la curvatura. El ßexure tubo debe estar diseñado de manera que se induzca cargas de tracción apropiadas para la fatiga en los cables de tracción o cables de refuerzo en una zona de máxima curvatura de la tubería, además de las cargas realistas en la armadura de presión (no unida).

tensiones alternas conocidos. Las tensiones alternas deben ser representativos de los bloques de rango de estrés modelados en un programa de fatiga dinámica (véase la Sección 9.6.1), se ajustó a fin de generar un nivel conocido de daño por fatiga en los


cables / cables. 9.6.4.3.1 Debe tenerse en cuenta que las pruebas de servicio agria gran escala son una tarea muy difícil y deben ser considerados como parte de un programa de desarrollo de 9.6.4.1.10 Tras la finalización de la prueba dinámica ßexure exposición máximo de la

productos y no como parte de un qualiÞcation producto para un proyecto speciÞc.

escala, el daño por fatiga resultante puede ser evaluada por completar las pruebas de

Duración de la prueba podrá exceder de un año calendario, y la interpretación de los

fatiga en el aire en muestras del alambre para determinar la Òremaining life.Ó El tubo a

resultados puede no ser sencillo.

ensayar tiene que ser situada en una instalación adecuada para las pruebas de servicio en medios ácidos gran escala. Esto normalmente se compone de un búnker de hormigón o un espacio cerrado con ventilación de extracción de acuerdo con las regulaciones de salud y seguridad locales.

9.6.4.3.2 pruebas de tuberías estáticas pueden ser evaluadas sobre la base de la descomposición de la presión de rotura con el tiempo debido a la corrosión, que se presume lineal con el tiempo después de que se alcanza el equilibrio. Esto es con la condición de que la corrosión se generaliza en lugar de picaduras local. En este último

9.6.4.2 Procedimiento 9.6.4.2.1 La exposición de los alambres de la armadura tubo ßexible / cables de refuerzo a H 2 S y CO 2 se consigue por ßowing ßuid (agua más componentes de gas disueltos a través del anillo o componentes de aceite más gas a través del taladro) a través de la muestra de tubería a una velocidad predeterminada.

caso, la profundidad media y la tasa de crecimiento de los pozos pueden ser utilizados para predecir la vida útil esperada.

9.6.4.3.3 pruebas de tubería dinámicos son bastante más difÞcult de predecir, como la combinación del medio de carga y los fenómenos de corrosión son complejos. En la actualidad, el mejor consejo para dar es que el fabricante y el usuario deben desarrollar en conjunto un modelo para predecir la vida útil que es mutuamente aceptable.

9.6.4.2.2 Se requiere un muestreo de ßuid desde la salida del tubo (anillo / orificio) para determinar el consumo de H 2 S y CO 2. C uando la inyección es en el taladro, también se requiere el muestreo de la corona circular.

9.6.4.4 Requisitos analíticos No debe haber un modelo analítico disponible para la velocidad de corrosión,

9.6.4.2.3 La solución de ensayo a continuación, se inyecta de forma continua durante un

las condiciones de carga (incluidos el medio ambiente anillo y la evaluación de la

período de tiempo dado después de que se alcanza el equilibrio para determinar ya sea la

vida de servicio) que ha sido aceptado por ambas fabricante y el usuario antes de

velocidad de corrosión (tuberías estáticas) o comportamiento a la fatiga (tubos dinámicos).

las pruebas. 9.6.5 prueba de fuego

9.6.4.2.4 Al final de la prueba de exposición, el tubo debe ser probado Þrst presión y luego disecado.


9.6.4.2.5 Una decisión debe ser hecha en este punto en cuanto a si se requieren datos

9.6.5.1.1 El objetivo de la prueba es Thre para determinar el tiempo de supervivencia

ensayo de rotura, que puede ser más apropiado para ßowlines estáticas, o si se requiere

para el tubo ßexible en una situación particular Thre. La resistencia thrE puede estar

resistencia a la fatiga de datos restantes. En el último caso, adecuados a las

diseñado en la estructura de tubería o puede conseguirse por protección de Thre

canalizaciones verticales dinámicas, la tubería debe ser disecado y probado muestras de

pasiva no integral.

alambre de banco para la vida restante de la fatiga en comparación con cables nuevos

9.6.5.1.2 La prueba de Thre puede llevarse a cabo a las condiciones deÞned en el

formados no expuestas.

Registro LloydÕs prueba recomendada ( Prueba de fuego Memorando 00 / OSG 1000/499 Rev. 1). Estos se pueden resumir como una temperatura thrE de 700¡C y

9.6.4.2.6 Una prueba de presión de rotura debe llevarse a cabo en etapas, elevando la

una duración thrE de 30 minutos.

presión en un 20% de diseño (o menores pasos si se desea) de la presión de prueba de la exposición, con un tiempo de retención de al menos 3 horas entre cada paso. El ßuid

9.6.5.1.3 El tubo debe ser probado en la presión de diseño. El ßuid interna del

en la tubería debe estar limpio de H 2 S , mientras que las precauciones todavía debe

tubo puede ser agua u otro acordado ßuid. El ßuid debe estar parado para

mantenerse durante H 2 S debido a la liberación del gas cuando se produce la explosión.

simular las peores condiciones de carga. El diseño final Þtting para ser utilizado en la aplicación se debe utilizar en la muestra de ensayo.


9.6.5.2 Procedimiento 9.6.5.2.1 El tubo se presuriza a la presión de diseño. La prueba thrE debe comenzar

87

mediciones deben como mínimo ser hechas en los puntos de Þve alrededor de la curva (0¡, 15¡, 30¡, 45¡, se recomienda y 90¡ puntos de medición).

una vez que se produce la estabilización de la presión. Tanto el cuerpo de la tubería y el extremo ßexible Þtting debe ser sometido a las condiciones de prueba requeridas. requeridas. La presión en exceso de la presión de diseño se puede aliviar.

9.6.5.2.2 Cuando la presión en el tubo cae por debajo de 90 por ciento de la presión de


La tasa de erosión debe ser tal que los requisitos de diseño de la tubería no se violan para la vida útil speciÞed.

prueba, fallo de la tubería debe ser considerado que se ha producido. El tiempo de supervivencia es entonces deÞned en el momento de la puesta en marcha de Thre a un fallo de la tubería.

9.6.6.4 Requisitos analíticos El efecto de las variaciones en la composición ßuid prueba, la tasa de ßow, y el radio

9.6.5.3 Criterios de aceptación El tiempo de supervivencia debe exceder los requisitos de diseño.

9.6.5.4 Requisitos analíticos

de curvatura del tubo debe ser analizado.

9.6.6.5 Alternativas El efecto de ßuids corrosivos sobre la tasa de erosión puede ser probado, como una alternativa. Esto sería para determinar la corrosión mejorado las tasas de erosión.

No hay requisitos analíticos para esta prueba.

9.6.5.5 Alternativas Alternativamente, el montaje de prueba puede estar de acuerdo con DNV

9.6.7 Prueba de TFL 9.6.7.1 Los efectos de la prueba son TFL para verificar que las herramientas de

ClassiÞcation Nota 6.1 Test (es decir, horno o quemadores de propano). La

evacuación de la TFL deriva adecuadamente a través de la tubería ßexible y para

temperatura ßame debe estar basada en la probable condición de carga Thre de los

determinar las tasas de desgaste tubería ßexible debido a los viajes viajesr epetidos

casos. temperaturas ßame típicos para un chorro de Thre son aproximadamente

herramienta. La unidad de prueba, que se muestr a en la Figura 29, simula un tramo de

1100¡C y para una piscina thrE son aproximadamente 1000¡C, speciÞcally para un

tubos de TFL usando un tubo ßexible que está a 150 pies de largo.

tubo engullido por ßames. Si el tubo no es engullido, ßame temperaturas de 400¡C a 600¡C pueden ser apropiados.

9.6.7.2 El tubo está unido a ambos extremos de una bomba y unidad de colector que proporciona energía ßuid hidráulico medible y un medio para invertir la dirección ßuid dentro de la tubería. El tubo ßexible se presenta en dos

Prueba 9.6.6 Erosión

conÞgurations: conÞgurations: una forma Ouo de ancho con un radio de doce pies de curva, y una forma Ouo estrecho con un radio Þve pies de curvatura (medido a la línea


central).

9.6.6.1.1 Una prueba típica de puesta a punto para un ensayo de erosión se muestra en la Figura Figura 29. La muestr a de ensayo se debe Þxed en su radio de curvatura mínimo en un

9.6.7.3 Antes de interconexion, una sarta de herramientas recogida de refrigerante TFL se

ángulo de 90 grados. Las tasas de erosión pueden ser determinadas por la reducción de

inserta en el tubo. La sarta de herramientas TFL debe constar de cuatro locomotoras

espesor (tasa de erosión localizada) o por la pérdida de peso (tasa de erosión promedio)

Oupo, cuatro locomotoras ÒdownÓ, y una herramienta en funcionamiento. La herramienta

en la carcasa interna.

en funcionamiento puede ser o bien un mandril deriva TFL o dos mandriles de deriva

9.6.6.1.2 La composición ßuid interna debe representar las c ondiciones de diseño o ser c onservador. Se debe considerar a lo s iguiente:

Òsharp shoulderedÓ, en el que las teclas de resorte Þrst driftÕs están orientados a 90 grados desde detrás de las segundas claves driftÕs. Ambas herramientas se ejecutan se debe ejecutar a través de ambas conÞgurations prueba y ciclo a través del tubo varias veces.

a. Tasa de flujo. segundo. El contenido de arena.

9.6.7.4 En general, la sarta de herramientas deriva mandril TFL debe ser capaz de pasar

do. Tamaño de partícula.

libremente a través de la tubería en cualquier dirección (ver API Recommended Practice

re. Temperatura.

17C para las dimensiones de la deriva de mandril, fuerzas y presiones). Una vez

mi. Presión.

completadas las pruebas, las sartas de herramientas y el interior de la tubería deben ser inspeccionados en busca de desgaste o daño adverso.

F. contenido de gas corrosivo.

9.6.6.2 Procedimiento El ßuid prueba debe circular a través de la tubería ßexible durante un mínimo de 7 días. Tras la f inalización de la prueba, la erosión

9.6.7.5 Si se conocen las herramientas especializadas para correr una aplicación (como parafÞn rascador, arena varilla de lavado, o una herramienta ÒkickoverÓ), ÒkickoverÓ), entonces se recomienda para ejecutar estas herramientas en el bucle de prueba también.


88

T1

P1 PT 90 °

45 ° 300 0 0 0 , 1 = r

30 °

15 °

0°

61 / o 50 / o 0 0 0 1

O / 54

0 5 6 5

Agua • Arena

Figura 29-esquemática de puesta a punto para el ensayo de erosión [5]

Prueba 9.6.8 Vacuum

9.6.8.1 Descripción 9.6.8.1.1 Esta prueba prototipo está destinada únicamente a los tubos ßexible unidos.

ción, la prueba de vacío puede no ser práctico para la longitud larga (> 11 m) o tubos de diámetro pequeño.


El objetivo de la prueba de vacío es indicar la adecuación de la fuerza de adhesión del revestimiento a otras capas de la tubería.

9.6.8.2.1 El tubo debe ser probado para una presión de calibre 0,85 bar y se mantiene durante un período de 10 minutos de vacío.

9.6.8.1.2 La prueba de vacío no es aplicable a las tuberías en las que se utiliza un acero

9.6.8.2.2 Una ventana de plástico transparente debe Þtted en cada extremo de la

de enclavamiento de la carcasa interna. Además de-

muestra de tal manera que la inspección visual del interior


puede ser realizada por una fuente de luz adecuada en un extremo con su haz dirigido a la otra.


89

9.6.9.5 Alternativas Después de la terminación de esta prueba, una prueba de vacío se debe realizar para detectar aún más la permeación o migración de altamente buscando ßuids o gases en el cuerpo del tubo.

9.6.8.3.1 Colapso de la tubería de revestimiento, el fallo de adhesión entre capas dentro del cuerpo de tubo, ampollas, y no deben ocurrir otras deformidades.

9.6.10 Ensayo de Adhesión

9.6.10.1 Descripción 9.6.8.3.2 El tubo debe ser examinado tanto fuera como dentro de las deformidades que pueden ocurrir.

9.6.10.1.1 Esta prueba prototipo está indicado para un solo tubo de ßexible unido. El ensayo de adhesión se utiliza para verificar la resistencia de la unión de la tubería

9.6.8.4 Requisitos analíticos No hay requisitos analíticos para esta prueba.

fabricada.

9.6.10.1.2 pruebas de adhesión se deben realizar en muestras hechas de materiales tomados de fabricación actual y en muestras representativas de cada décimo


manguera a partir de entonces (en el caso de speciÞc longitudes).

Esta prueba puede llevarse a cabo dentro de las 24 horas de la prueba de queroseno para determinar la resistencia de la tubería a la permeación o la migración de altamente

9.6.10.1.3 Las muestras deben ser construidos con la misma sección transversal

buscando ßuids o gases. La prueba de vacío se ÒpullÓ el queroseno fuera del cuerpo de

conforman como la tubería de producción y deben ser construidos al mismo tiempo que la

tubo si se ha producido signiÞcant permeación o la migración.

tubería de producción o como acordado por el comprador y el fabricante. La pieza de muestra puede ser construido con los cables en la herida capa de refuerzo en la dirección radial es decir, un ángulo laico de 90 grados con respecto al eje longitudinal del tubo,

9.6.9 Prueba de queroseno

para facilitar esta prueba. La vulcanización debe producirse en las mismas condiciones


que el tubo de producción.

9.6.9.1.1 La prueba del prototipo está destinada únicamente únicamente a los tubos ßexible unidos. El objetivo de la prueba de queroseno es detectar cualquier permeación permeación o la fuga de un


líquido hidrocarburo altamente buscando a través del revestimiento revestimiento de tubería.

pruebas de adhesión deben llevarse a cabo de acuerdo con cualquiera de ASTM D413 Método Máquina o BS 903 parte A12 utilizando trozos de tira. 9.6.9.1.2 Esta prueba puede ser seguida inmediatamente por una prueba de vacío para detectar adicionalmente adicionalmente cualquier queroseno residual que pueden haber migrado en el cuerpo del tubo.

9.6.9.1.3 Esta prueba es principalmente para tubería ßexible unido sin carcasa de acero entrelazados interna.

9.6.10.3 Aceptación La fuerza de adhesión medido no debe ser inferior a 6 N / mm.

9.6.9.2 Procedimiento 9.6.11 Prueba completa Ampollas Escala

9.6.9.2.1 La tubería debe ser expuesto recta y Þlled con queroseno ventilar todo el aire. La tubería debe entonces ser presurizado a la presión de diseño y se mantuvo durante 24 horas.

9.6.9.2.2 Se debe considerar al ciclismo la presión, antes de iniciar la prueba, para ayudar a estabilizar la presión sobre el período de 24 horas.

9.6.9.3 Criterios de aceptación Después de 24 horas el tubo se deben despresurizar, drenado, secado, y observado

9.6.11.1 Descripción 9.6.11.1.1 La prueba de formación de ampollas a gran escala se realiza para determinar la idoneidad de un diseño de tubería en particular para el servicio en un entorno que contiene gas y por lo tanto calificar los materiales utilizados para el servicio.

9.6.11.1.2 La presión, la velocidad de despresurización, despresurización, la temperatura y el tipo ßuid deben como mínimo estar en consonancia con lo que se espera que el tubo de ser sometido a durante una aplicación típica. Es preferible utilizar un gas inerte de la

para cualquier formación de ampollas, fugas, o la separación del revestimiento revestimiento de la

estructura molecular similar a la del gas de esperar que se transportará y con un

carcasa o desde el extremo Þtting.

mínimo CO 2 c ontenido de 5%.

9.6.9.4 Requisitos analíticos Un modelo analítico para la permeación de altamente buscan ßuids o gases debe estar disponible y aceptada por tanto fabricante y el comprador antes de las pruebas.

9.6.11.1.3 El tubo de prueba debe ser al menos 3 m de largo incluyendo Þttings finales o sufÞciently largo como para asegurar que cualquier beneÞcial efectúa el extremo Þttings tienen en inßuencing el resultado son eliminados.


90


10 Fabricación

9.6.11.2.1 El fabricante debe tener procedimientos documentados para asegurar que

10.1 ALCANCE

el gas de prueba ocupa 100% del volumen interior de las tuberías. Una vez que la

10.1.1 Sección 7 de API SpeciÞcation 17J / 17K speciÞes requisitos para

tubería se Þlled con el gas de ensayo, la presión s e debe aumentar gradualmente a

tuberías ßexible no unidas y unidas de fabricación. Esta sección describe los

una velocidad no mayor que el procedimiento de prueba Manufactureros, a la presión

procesos que intervienen en la fabricación de la tubería. Además, se dan

de diseño, y se mantuvo durante un período de al menos 2 horas para permitir la

directrices sobre la selección de las tolerancias de fabricación. También se

estabilización. Si es necesario la presión se considerará estabilizado cuando la caída

incluyen directrices de montaje de Þttings f inales.

de presión es menor que 1% en un período de una hora. La presión debe ser ciclada a esta presión hasta que se consigue la estabilización. El tubo se debe entonces se mantuvo a esta presión para asegurar la saturación del cuerpo de tubo con gas para

10.1.2 Además, esta sección proporciona directrices sobre el marcado y el

una longitud de tiempo no más corto que el del procedimiento de ensayo

almacenamiento de tubos de ßexible. Las directrices que marcan complementan

Manufactureros.

los requisitos mínimos para la marca mostrada en la Sección 10.1 de SpeciÞcations API 17J / 17K.

TUBO DE FABRICACIÓN 10.2 no unido, 9.6.11.2.2 Una vez que se consigue la saturación del cuerpo de tubo, el tubo debe ser despresurizado a una tasa igual a la tasa de despresurización esperado o de lo

La fabricación de tubería ßexible no unida se compone de dos etapas principales, como sigue:

contrario un mínimo de 70 bar por minuto. a. La fabricación del cuerpo de la tubería ßexible.

segundo. Montaje y la fijación de los Þttings finales. Estas dos etapas del

9.6.11.2.3 Los procedimientos establecidos en 9.6.11.2.1 y 9.6.11.2.2 anterior debe ser repetido para el número esperado de ciclos o un

proceso se describen en las siguientes secciones.

mínimo de 60 ciclos.

9.6.11.3 Criterios de Aceptación

Procesos de Fabricación 10.2.1 Los principales procesos en la fabricación del cuerpo de tubo ßexible son los

9.6.11.3.1 Una vez que la prueba se ha completado, los Þttings finales deben cortarse el

siguientes:

tubo de ensayo, el cuerpo de tubería se deben cortar por la mitad longitudinalmente y las medias cáscaras cortadas radialmente en tres longitudes aproximadamente iguales. La

a. la formación de la canal.

capa de carcasa debe ser retirado para exponer la superficie de elastómero debajo de

segundo. la extrusión de polímeros.

ella. Cuando los ocho piezas de muestra se inspeccionan en todas las superficies en 1 x magniÞcation, do. bobinado armadura presión. no debería haber ninguna evidencia de deslaminación, formación de ampollas, o huecos re. A la tracción de arrollamiento armadura. en las capas de elastómero. mi. devanado de cinta.

Dependiendo del diseño de la tubería, los procesos (a) y (c) puede no ser

9.6.11.4 Requisitos analíticos El tiempo de remojo debe ser calculado basado en la permeabilidad

necesaria.

10.2.1.1 formando Carcass

medido de la elastómero al gas bajo consideración. En el proceso de formación de carcasa, SSAT tiras metálicas se tira en una


cabeza de formación en el que se forman en un tubo helicoidal de enclavamiento (véase la Figura 7 para un ejemplo de la f orma de la car casa).

Como alternativa a esta prueba, a pequeña escala ampollas pruebas de resistencia que reßect los requisitos de diseño, en particular sobre ßuid condiciones, presión, temperatura, número de depressurizations y la tasa de despresurización se puede realizar, (véase la Sección 6.2.3.2 de API SpeciÞcation 17K para detalles de estas pruebas).

10.2.1.2 Polymer Extrusion 10.2.1.2.1 componentes extruidos en un tubo ßexible incluyen vainas poliméricas (presión interna, intermedio o funda exterior) y capas anti-desgaste sólidos. Las estaciones / equipo en la línea de extrusión de polímero son típicamente como

Además, la escala completa que prueba prototipo puede ser usado para medir la

sigue (para una estructura de orificio áspero):

adherencia del elastómero a la final Þtting una vez que se ha completado la prueba de formación de ampollas. La prueba de formación de ampollas gran escala también se puede llevar a cabo en la tubería después de que se ha utilizado en un programa de

a. carrete Pago (o cesta) con la capa de carcasa interior.

ensayo de fatiga a escala completa.

segundo. Oruga (pre-extrusión).


do. Extrusora.

de las capas de sellado externos e internos (envolturas de polímeros) son

re. tanques de temple (caliente y agua fría).

proporcionados por una disposición de junta que también asegura radial y axial

mi. Oruga (post-extrusión). F. del rodillo de recogida (o cesta).

10.2.1.2.2 El control del proceso de extrusión es importante para la calidad del

91

archivo adjunto. La zona cerca del final Þtting no tendrá la misma ßexibility como el resto de la tubería. Esta zona, que corresponde a la longitud de un par de vueltas de la armadura a la tracción, por lo tanto, no tiene la misma capacidad de curvatura (ßexibility) como la sección principal de la tubería.

producto Þnished, y se recomienda un sistema de control de retroalimentación. Vea la Sección 7.3 de la API 17J SpeciÞcation.

10.2.2.3 Un diagrama esquemático de un típico extremo de tubo no unido Þtting se muestra en la Figura 8. La mayor parte de los componentes en el extremo Þtting se aplican manualmente con herramientas especiales y Þxtures. Control de calidad de todos

10.2.1.3 Armor Presión de enrollamiento

los procesos en la fabricación de la Þtting final es por lo tanto crítico.

10.2.1.3.1 El uso de cables con forma (véase la figura 7 par a algunos ejemplos), la armadura presión devanado preformas máquina, enclavamientos, y enrolla los hilos

10.2.2.4 Los principales pasos del proceso son los siguientes:

circunferencialmente alrededor de la envolvente interna de presión. carretes Pago / tomadoras o (cestas) y las orugas se utilizan para controlar la alimentación de la tubería a través de la máquina de bobinado.

a. capas individuales separadas de la tubería. segundo. Montar conjunto de junta interior y el extremo del cuerpo principal Þtting. do. capa de blindaje presión de sujeción.

10.2.1.3.2 La armadura presión de enclavamiento se establece como uno o dos cables en un ángulo laico de cerca de 90 grados. Una capa de copia de seguridad SSAT también se

re. armaduras de tracción seguros alrededor del cuerpo.

mi. Montar camisa externa.

puede enrollar en la parte superior de la capa entrelazada usando el mismo proceso. F. Montar conjunto de bloqueo exterior (sellado de la vaina exterior). gramo. Llenar los huecos en extremo Þtting con resina epoxi y dejar solidificar.

10.2.1.4 tracción Armor Winding

10.2.2.5 Cuando se requieren refuerzos de curvatura en el extremo de la tubería

10.2.1.4.1 La máquina de la armadura a la tracción de arrollamiento lleva cables y

ßexible, que se montan generalmente en el tubo antes del final Þtting y,

preformas SSAT, redondo, o de forma y enrolla los hilos sobre la superficie de la tubería.

posteriormente, se detuvieron y se unen al extremo Þtting una vez que está montado.

El número de cables enrollados en una capa es típicamente entre 30 y 80. Los cables son generalmente establecidas con un intervalo de ángulos de entre 20 y 60 grados. Los alambres se almacenan en tambores individuales conectados a la máquina de bobinado. Los tambores giran con la máquina bobinadora mientras que la alimentación con alambre.

10.2.3 Las tolerancias 10.2.3.1 Esta sección proporciona directrices para la selección de las tolerancias de fabricación (véase la Sección 7.8 de API SpeciÞcation 17J para los requisitos mínimos de las tolerancias seleccionados). Las tolerancias speciÞed en esta

10.2.1.4.2 Dos máquinas en secuencia o una máquina que se utiliza dos veces se pueden

sección se deÞned en términos de porcentaje de los valores nominales.

utilizar para aplicar las capas de armadura de tracción crosswound dobles utilizados en la mayoría de aplicaciones. Estas máquinas pueden estar sujetas a interrupciones regulares para la recarga de los tambores y la soldadura de cables nuevos.

10.2.3.2 Para tubos ßexible no unidas la tolerancia de la longitud para longitudes de hasta 100 metros debe típicamente ser D0 metros y +1 metros. Para longitudes no unidas mayor de 100 metros de la tolerancia de la longitud se pueden aumentar a D0

10.2.1.5 banda de envolver máquinas de bobinado de cinta se utilizan para aplicar anti-desgaste, la ayuda de

por ciento y 1 por ciento. Para tubos unidos la tolerancia puede típicamente ser de ± 1 por ciento. Para ciertos proyectos puede haber requisitos adicionales sobre la tolerancia de la longitud a ser considerados, incluyendo los siguientes:

fabricación, o capas de aislamiento. Estas máquinas se utilizan típicamente en secuencia con uno de los otros procesos.

10.2.2 Fin Herrajes

a. Para ciertas aplicaciones, tales como puentes, las tolerancias pueden necesitar ser reducida.

10.2.2.1 El extremo Þtting es una parte crítica de la tubería ßexible. Es necesaria una

segundo. Algunas aplicaciones pueden tener problemas si la longitud es demasiado largo,

zona de transición bien diseñado para todos los componentes de la pared del tubo a

por ejemplo, para ßowlines largos una tolerancia máxima de 1 por ciento puede ser

convergen en una sola pieza ßange o conector que lleva todas las fuerzas de pared del

demasiado grande debido al espacio insufÞcient en la conexión de extremo para

tubo.

acomodar el exceso de longitud. Esto puede ser más crítico para el tubo de zanjas.

10.2.2.2 Las capas de armadura de presión y de tracción están bloqueados al cuerpo terminación de extremo a fin de garantizar fijación fiable en ambas direcciones axiales radial y. La integridad de la presión

do. Si dos o más bandas se sujetan juntos (tal como con umbilicales en algunas aplicaciones), se debe considerar


92

dado a posibles problemas causados por las bandas individuales que tienen diferentes

forma de la canal). Algunos fabricantes de tubos unidos ßexible no llevan a cabo

longitudes.

esta tarea, prefiriendo en lugar de obtener las canales prefabricados.

re. El cálculo de la longitud ßowline requerida debe tener en cuenta con precisión para todos los parámetros, incluyendo ondulaciones en la r uta, la exactitud de ubicaciones de los puntos finales, tolerancias de instalación, la tolerancia de fabricación, y la

10.3.1.2 Preparación del compuesto y calandrado

orientación de la ßowline al componente (por ejemplo, el tubo puede ser colocado en un lazo alrededor del componente, tal como en una boca de pozo, y conectado en una

10.3.1.2.1 Se forma el proceso por el cual se prepara el compuesto consiste

orientación de 90 grados a la dirección principal ßowline).

en precisión de pesar cada ingrediente del compuesto, mezcla de los ingredientes en el orden speciÞed y a temperaturas speciÞed en un

10.2.3.3 La tolerancia recomendada en el diámetro exterior general tubería

mezclador de tipo ÔBanburyÕ grande hasta un compuesto consistente

ßexible es de ± 3 por ciento. Para capas de carcasa que no se fabrican en un

homogénea.

mandril, la tolerancia en el diámetro interno debe ser D0 por ciento y 2 por ciento. Para envolturas de polímero internos que no se extruyen a una carcasa interna, se recomienda que la tolerancia en el diámetro interior sea entre D0 por ciento y 2 por ciento.

10.3.1.2.2 El proceso de calandrado consiste en pasar el compuesto preparado entre rodillos repetidamente hasta que el compuesto adopta la forma de una lámina lisa, incluso cuando no hay ßaws o ampollas. Esta hoja se puede subdividir en tiras más pequeñas y, posteriormente, enrolla en carretes para almacenamiento o corte y almacenado como hojas de SSAT más pequeñas. La fricción causada por forzar el

10.2.3.4 Las tolerancias deben ser establecidos y controlados por el fabricante para

compuesto a través de los rodillos de calandrado provoca un aumento en la

cada capa de la tubería. Recomendaciones sobre aspectos críticos de tolerancias

temperatura. Esta temperatura debe ser controlada a fin de asegurar que el exceso

dimensionales para las capas de tubería ßexible se enumeran en la Tabla 26.

de curado no se produce durante el calandrado. El compuesto generalmente se pasó a través de un baño que contiene una sustancia anti-adhesión antes del almacenamiento. Alternativamente, el material compuesto puede almacenarse con

10.2.3.5 El fabricante debe comprobar las tolerancias de presión y la capa de

láminas de plástico entre cada capa.

blindaje para la brecha admisible entre alambres adyacentes o la brecha promedio permisible en un grupo de alambres contra speciÞcations fabricante. 10.3.1.2.3 Los cables de acero de la capa de refuerzo se pueden incorporar en una

10.3 fabricación de tuberías-consolidado

lámina de compuesto durante el proceso de calandrado o por un proceso de extrusión. Esto facilita de arrollamiento de la capa de refuerzo en el tubo, y acelera la

La fabricación de tubería ßexible unido se compone de tres etapas principales, como sigue:

etapa de fabricación. Estas hojas se almacenan generalmente en los carretes para facilidad de uso.

a. La fabricación del cuerpo de la tubería ßexible segundo. Montaje y la fijación de los extremos Þttings

10.3.1.3 elastómero Winding

do. El curado de tubo ßexible 10.3.1.3.1 La tubería de producción generalmente se construye enrollando láminas de Nota: Etapas b y c son intercambiables en secuencia para algunos tubos.

Procesos de Fabricación 10.3.1 Los principales procesos en la fabricación del cuerpo de tubo ßexible son los

elastómero calandrado sobre un mandril o carcasa de acero entrelazados. El proceso de bobinado continúa con diferentes compuestos como por la speciÞcation sección transversal, incluyendo los cables de refuerzo calandrados, hasta que el tubo está totalmente construido.

siguientes: a. la formación de la canal.

segundo. Preparación del compuesto y calandrado. do. Elastómero de bobinado.

re. Refuerzo armadura de bobinado. Dependiendo del diseño de la tubería y la aplicación, proceso a. puede no ser

10.3.1.3.2 El control del proceso de bobinado es importante para la calidad del producto Þnished como solapamientos irregulares y lagunas en el proceso de bobinado pueden causar irregularidades en la sección transversal de la tubería. Vea la Sección 7.4 del API SpeciÞcation 17K.

10.3.1.3.3 El elastómero también se puede extruir para construir la sección transversal del tubo de bobinado aunque es más común. Ver

necesaria.

10.2.1.2 para las instrucciones sobre la extrusión de elastómeros.

10.3.1.1 La formación de la canal

10.3.1.4 Refuerzo Armor Winding

En el proceso de formación de carcasa, SSAT tiras metálicas se tira en una

10.3.1.4.1 Los cables que componen el refuerzo pueden ser enrollados sobre el cuerpo

cabeza de formación en el que se forman en un tubo helicoidal con enclavamiento

de la tubería en dos formatos. El formato Þrst es simplemente por una máquina de

(véase la Figura 7 para un ejemplo de la

devanado de la armadura en el que el


93

cables se almacenan en tambores individuales conectados a la máquina de bobinado.

Þtting se puede montar antes del curado y se curó con la tubería. La diferencia en

Los tambores giran con la máquina bobinadora mientras que la alimentación con cable

los procedimientos se debe en parte a la temperatura diferente y el tiempo

como el tubo avanza a través de la máquina. En algunos casos es el tubo que gira

requerido para curar compuesto elastómero y resina epoxi.

mientras que la máquina de bobinado atraviesa horizontalmente. El segundo formato es idéntico a la forma en la que las hojas de elastómero se enrollan sucesivamente. Los cables están pre-calenderised y se almacenan en carretes en largas tiras estrechas.

10.3.3 Proceso de curado

Estos se enrollan en el cuerpo de la tubería mediante el giro del cuerpo de la tubería y avanzando el tubo o, máquina de bobina a una velocidad pre-deÞned.

10.3.3.1 El curado del elastómero de tubos ßexible unidos se logra generalmente mediante la aplicación de calor y presión en presencia de agentes de curado a la tubería. Puede aplicarse calor a través de un horno de vapor o por medio de inductancia eléctrica. La presión se aplica generalmente envolviendo el tubo firmemente con nylon antes del

10.3.1.4.2 Dos máquinas (o más) en secuencia o una máquina (o más) se usa dos

curado.

veces se pueden utilizar para aplicar los cables dobles de armadura crosswound. 10.3.3.2 Durante el proceso de curado, el compuesto elastómero va a cambiar las propiedades de forma irreversible y el material elastómero que constituye la sección

10.3.1.4.3 El control del proceso de bobinado es importante para mantener la

transversal de la tubería inicialmente ßow y, posteriormente, formar una sección

calidad del producto Þnished. Mira la sección

transversal compuesta.

7,5 de API SpeciÞcation 17K.

10.3.3.3 Se formará un sección transversal de material compuesto con ßaws mínimo

10.3.2 Fin Herrajes

una vez procedimientos de fabricación adecuados se cumplen, seguido por los

10.3.2.1 El extremo Þtting es una parte crítica de la tubería ßexible. Es necesaria una

muestra, de construcción idéntica a la tubería debe ser construido con el tubo, se

zona de transición bien diseñado para todos los componentes de la pared del tubo a

diseccionaron y se inspeccionó para huecos en conformidad con los procedimientos

convergen en una pieza ßange o conector que lleva todas las fuerzas de pared del tubo.

del fabricante. El criterio de aceptación debe ser que no se observan huecos visibles.

fabricantes documentado procedimientos de curado. Sin embargo, una pieza de

10.3.2.2 Los cables de la capa de armadura de refuerzo están bloqueados al cuerpo terminación de extremo a fin de garantizar fijación fiable en ambas direcciones axiales radial y. La integridad de la presión de las capas de sellado externos e internos

10.3.4 Las tolerancias

(cobertura de elastómero y de revestimiento) es proporcionado por el curado de la capa

10.3.4.1 Esta sección proporciona directrices para la selección de las tolerancias de

sobre la endÞtting que también asegura radial y axial archivo adjunto.

fabricación (véase la Sección 7.10 de API SpeciÞcation 17K para los requisitos mínimos de las tolerancias seleccionados). Las tolerancias speciÞed en esta sección

10.3.2.3 En algunos casos el Þtting final se puede swagged sobre el cuerpo del tubo.

se deÞned en términos de porcentaje de los valores nominales.

Esto implica una pieza endÞtting de acero interna y externa que encapsula el cuerpo de la tubería y, cuando se estampa, comprime el cuerpo de la tubería sufÞciently para

10.3.4.2 La tolerancia de longitud de tubería ßexible unido típicamente debe ser

asegurar tanto Þxity y el sellado del revestimiento, la cubierta y los cables de la capa de

D0 por ciento y 1 por ciento. Para ciertos proyectos, puede haber requisitos

refuerzo. La cara Þtting extremo en contacto con el cuerpo de la tubería puede ser lisa o

adicionales sobre la tolerancia de la longitud a ser considerados, incluyendo los

dentada. El Þtting extremo dentado está diseñado para ponerse en contacto con los

siguientes:

cables de la capa de refuerzo y por lo tanto proporcionar un agarre mecánico más fuerte.

a. Para ciertas aplicaciones, tales como puentes, las tolerancias pueden necesitar ser reducida.

10.3.2.4 La zona cerca de la endÞtting puede no tener el mismo ßexibility como el resto de la tubería. Esta zona, que corresponde a la longitud de un par de vueltas de los cables de refuerzo, por lo tanto, no tiene la misma capacidad de curvatura (ßexibility) como la sección principal de la tubería.

10.3.2.5 Cuando se requieren refuerzos de curvatura en el extremo de la tubería ßexible, que se montan generalmente sobre el tubo antes del final Þtting y,

segundo. Algunas aplicaciones pueden tener problemas si la longitud es demasiado largo, por ejemplo, para ßowlines largos una tolerancia máxima de 1 por ciento puede ser demasiado grande debido al espacio insufÞcient en la conexión de extremo para acomodar el exceso de longitud. Esto puede ser más crítico para el tubo de zanjas.

do. Si dos o más bandas se sujetan juntos (tal como con umbilical en algunas aplicaciones), se debe dado al posibles problemas causados por las bandas individuales que tienen diferentes longitudes.

posteriormente, se detuvieron y se unen al extremo Þtting una vez que está montado. Alternativamente, la rigidez inherente puede ser introducido en el tubo durante el proceso de fabricación mediante el enrollado en capas de elastómero adicionales.

re. El cálculo de la longitud ßowline requerida debe tener en cuenta con precisión para todos los parámetros, incluyendo ondulaciones en la ruta, la exactitud de ubicaciones de los puntos finales, tolerancias de instalación, la tolerancia de fabricación, y la

10.3.2.6 El tubo ßexible se puede curar completamente o parcialmente curado antes de

orientación de la ßowline al componente (por ejemplo, el tubo puede ser colocado en

montar el endÞtting. Alternativamente, el extremo

un lazo


94

alrededor del componente, tal como a una cabeza de pozo, y conectado en una

10.4.2.3 Para aplicaciones de columna ascendente, también se puede considerar

orientación de 90 grados a la dirección principal ßowline).

como marcado requisitos:

10.3.4.3 La tolerancia recomendada en el diámetro exterior general tubería

a. marcas únicas y lógicas aplicadas a identificar diferentes canalizaciones verticales o

ßexible es de ± 3 por ciento. Para capas de carcasa que no se fabrican en un

los lugares para la unión de cualquier elementos auxiliares, tales como abrazaderas o

mandril, la tolerancia en el diámetro interno debe ser D0 por ciento y 2 por

módulos de flotador.

ciento. Para forros que no están integradas en una carcasa interna, se recomienda que la tolerancia en el diámetro interior sea entre D0 por ciento y

+ 2 por ciento 10.3.4.4 Las tolerancias deben ser establecidos y controlados por el fabricante para cada capa de la tubería. Recomendaciones sobre aspectos críticos de tolerancias dimensionales para las capas de tubería ßexible se enumeran en la Tabla 27.

segundo. En su caso, la ubicación del punto de toma de contacto del fondo marino debe ser marcado.

10.4.3 Fin Herrajes En general, la placa de identificación con las marcas de tubería está unida al extremo Þtting y se aplica tanto a Þttings de tubería y final. marcas separadas por lo tanto no se requiere generalmente para la tubería y terminan Þtting. Si existe la posibilidad de que el extremo Þtting siendo reemplazado, debe considerarse la

10.3.4.5 El fabricante debe comprobar las tolerancias de capa de armadura de

posibilidad de las marcas que figuran en la Tabla 28 para el extremo Þtting. Se

refuerzo para la brecha admisible entre alambres adyacentes o la brecha

debe tener especial cuidado para asegurar que las marcas identiÞcation no se

promedio permisible en un grupo de alambres contra speciÞcations fabricante.

dañe ningún tratamiento anti-corrosión de la superficie en el extremo Þtting.

10.4 MARCADO 10.4.1 general Sección 10.1 de SpeciÞcations API requisitos 17J / 17K speciÞes mínimos para el marcado de los tubos ßexible. El objetivo de esta sección es

10.4.4 Conectores y Bridas Requisitos de la marca para conectores, ßanges, y componentes asociados debe ser tan speciÞed en API 6A SpeciÞcation.

proporcionar recomendaciones sobre marcas adicionales que pueden ser aplicadas a la tubería. Estas marcas adicionales serán útiles para aplicaciones particulares y pueden hacer que el tubo y su uso previsto más identiÞable durante su vida útil. El sistema de marcado debe ser sufÞcient para resistir la instalación y abrasiones operacionales, con letras y números de al menos 10 mm de altura. Todas las marcas deben ser sufÞciently claro para ser leído y / o reconocido, in situ, por un vehículo de control remoto (ROV), y ser adecuados para la vida de servicio

10.5 ALMACENAMIENTO

10.5.1 general 10.5.1.1 La tubería flexible se puede almacenar en un número de maneras, con las más comunes bobinas que se están, cestas y cajas, o las plataformas. Carretes y cestas en particular deben estar marcados de manera que el fabricante, número de serie, ßange y de tambor diámetros, anchura, peso en vacío, y la capacidad de peso se identiÞed.

requerida en el entorno de diseño. Esto no se aplica a las marcas que sólo se requieren para fines de instalación (por ejemplo, bandas circunferenciales para la medición de longitud o para lugares de fijación o de flotabilidad) y por lo tanto sólo tienen que ser sufÞcient para resistir los procedimientos de instalación.

10.5.1.2 El tubo ßexible debe ser almacenado en condiciones ambientales que no afectan a sus características de rendimiento. En particular, se recomienda lo siguiente: a. La temperatura de almacenamiento debe estar dentro de los límites aceptables de la estructura de tubos ßexible y sus Þttings finales.

10.4.2 tubería flexible 10.4.2.1 Placas de identificación (se recomienda AISI material de 316) deben unirse de forma segura a ambos extremos de la tubería. La placa de identificación no debe estar cubierto por cualquiera de los componentes auxiliares, tales como refuerzos curva o limitadores de curvatura. Además de los requisitos de SpeciÞcations API 17J /

segundo. conexiones El extremo Þtting deben ser protegidos para evitar daños de la zona de sellado, hilos, y otras áreas susceptibles al daño. El flejado del fin Þtting debe asegurarse de que no puede aflojarse y posiblemente dañar la tubería. Fijación de la Þtting final no debe dañar la tubería por sobredoblado la sección adyacente a la Þtting.

17K, se recomienda que se considere a l a inclusión de las marcas que figuran en la Tabla 28.

do. Para materiales sensibles a la luz solar, el tubo ßexible debe estar cubierto para evitar la degradación por la radiación ultravioleta.

10.4.2.2 Para permitir identiÞcation de la longitud de la tubería, las mediciones de

re. Finales cortes de tubería ßexible deben ser cubiertas para almacenamiento a largo

longitud, típicamente cada 10 m, se debe marcar en la tubería, de relieve por una

plazo.

banda circunferencial de color todo alrededor de la funda exterior. Las marcas de

mi. Si la tubería ßexible se almacena durante un largo período de tiempo después de

longitud deben indicar la dirección de la medición de longitud.

haber probado sido presión, el posible efecto de la ßuid prueba en los materiales de las tuberías ßexible debe ser tomado en consideración.

95


Aspectos de mesa 26-críticos en la selección de los no adherentes Tubo flexible tolerancias de fabricación recomendaciones sobre

Capa

la canal interno

Espesor

otros parámetros

Capa Diámetro (interior / exterior)

El valor mínimo debe cumplir con los requisitos de diseño

El ID mínimo debe garantizar el paso claro para equipos

de la Tabla 7 en API Spec 17J, teniendo en cuenta el

tales como cerdos de aforo. La DO máxima debe

potencial de erosión / corrosión durante la vida de servicio.

considerar el efecto sobre resistencia al colapso y la

El espesor de la banda debe ser controlada por el

acumulación de la tolerancia de las otras capas.

La ovalidad máxima debe ser menor que la usada en el cálculo de resistencia al colapso.

speciÞcation material de Manufactureros.


Capa de blindaje Presión

El espesor mínimo debe ser determinada sobre la base de los requisitos de API Spec 17J, Sección 5.3.2.1.

La DO máxima debe considerar el efecto sobre la

Þnish de superficie y textura a ser controlados de tal manera que

resistencia tangencial de la capa de armadura de presión

los posibles defectos no ocurren que podría propagarse a través

de acuerdo con API Spec 17J, Sección 5.3.2.5.

del espesor de la capa.

Debe ser controlado por el speciÞcation material de Manufactureros. El espesor mínimo debe considerar el efecto sobre la resistencia tangencial de acuerdo con API Spec 17J, Sección 5.3.2.5.

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto sobre la

La DO debe ser controlada de tal manera que los huecos entre

resistencia tangencial de acuerdo con API Spec 17J, Sección

la capa de armadura de presión y la envolvente interna de

5.3.2.5. Las variaciones en el diámetro exterior con una

presión no afectan a la compartición de carga entre la capa de

longitud deben tener en cuenta el reparto de carga a lo largo de

carcasa y una armadura de presión bajo compresión radial

la longitud en una instalación del tensor.

externa y la carga hidrostática. El espacio máximo debe asegurar la utilización es como speciÞed en API Spec 17J, Sección 5.3.2.5.

Capas intermedias vaina / anti-desgaste

En aplicaciones dinámicas, el espesor mínimo debe

El valor máximo debe tener en cuenta el efecto de la

asegurar que la vaina no se desgasta a través de más de

acumulación de tolerancias en las capas posteriores.

la vida de servicio. Cuando la vaina intermedia es de soportar la carga hidrostática, el espesor mínimo debe garantizar que la capa no se rompe (integridad de la presión perder) durante la vida de servicio.

Tracción capa de blindaje

Debe ser controlado por el speciÞcation material de Manufactureros. El espesor mínimo debe considerar el efecto sobre el aro y la fuerza axial de acuerdo con API Spec 17J, Sección 5.3.2.6.

El diámetro máximo debe considerar el efecto de la

Las variaciones en el ángulo de lego debe asegurar que la

acumulación de tolerancias en las capas posteriores, y

utilización permisible es de acuerdo con API Spec 17J, Sección

asegurarse de que los cables de tracción ponen SSAT

5.3.2.5. La separación máxima entre los alambres debe ser

contra el tubo.

determinada considerando el efecto de la concentración de tensión circunferencial en la armadura de presión (flexión local de las armaduras de presión dentro de los huecos). Cuando no armadura presión está presente, el espacio máximo debe ser determinada sobre la base de los requisitos de API Spec 17J, Sección 5.3.2.1.

Capa de

Debe ser controlado por el speciÞcation material de

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto de la

aislamiento

Manufactureros. El espesor mínimo debe dar una

acumulación de tolerancias en las capas posteriores, y

coefÞcient transferencia de calor general para el tubo,

asegurar que el aislamiento establece SSAT contra el tubo.

más pequeño que el máximo speciÞed.

Vaina exterior

durante la vida de servicio, incluso en los Þttings finales.

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto en el embalaje, la carga de la instalación, la carga

transferencia de corte a las capas subyacentes durante la

hidrodinámica y la fijación de equipos auxiliares tales

instalación con un tensor también debe ser considerado. La

como abrazaderas de flotabilidad.

El espesor mínimo debe asegurar la integridad de estanquidad

variación en el grosor a lo largo de la longitud de una tubería debe considerar el efecto de la concentración de esfuerzos y posible adelgazamiento durante la instalación.

Carcasa externa

El espesor mínimo debe tener en cuenta el requisito de la abrasión y al impacto de protección en la aplicación speciÞc.

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto en el envase, la instalación y la carga hidrodinámica.


96

Aspectos de mesa 27-críticos en la Selección de Bonded Tubo flexible tolerancias de fabricación recomendaciones recomendaciones sobre

Espesor

Capa la canal interno

Capa Diámetro (interior / exterior)

otros parámetros

El valor mínimo debe cumplir con los requisitos de diseño de la

El ID mínimo debe garantizar el paso claro para equipos

Tabla 7 en la API SpeciÞcation 17K, teniendo en cuenta el potencial

tales como cerdos de aforo. El diámetro exterior máximo

de erosión sión / corrosión durante la vida de servicio. El espesor de

debe tener en cuenta el efecto sobre la resistencia al

la banda debe ser controlada por el speciÞcation material de

colapso y erance Tol- acumulación de las otras capas.

La ovalidad máxima debe ser menor que la usada en el cálculo de resistencia al colapso.

El diámetro exterior máximo debe tener en cuenta el

Þnish superficie y textura que se controlan

efecto de la acumulación de tolerancias en las capas

de tal manera que los defectos

subsiguientes.

potenciales no ocurren que podrían

Manufactureros.

Transatlántico

El espesor mínimo debe ser determinada sobre la base de los requisitos de API SpeciÞcation 17K, Sección 5.3.2.1.

propagarse a través del cuerpo del tubo.

Refuerzo Armor Capa

Debe ser controlado por el speciÞcation material de Manufactureros. Manufactureros. El espesor mínimo debe considerar el efecto sobre el aro y la fuerza axial de acuerdo con API SpeciÞcation 17K, Sección 5.3.2.4.

El diámetro máximo debe considerar el efecto de la

Las variaciones en el ángulo de lego

acumulación de tolerancias en las capas subsiguientes.

debe asegurar que la utilización

Capa de

Debe ser controlado por el speciÞcation material de

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto de

aislamiento

Manufactureros. Manufactureros. El espesor mínimo debe dar una coefÞcient

la acumulación de tolerancias en las capas posteriores, y

global de transferencia de calor para el tubo más pequeño que el máximo speciÞed.

tubo.

Cubrir

El espesor mínimo debe asegurar la integridad estanca al agua durante la vida útil, incluso en los Þttings finales. transferencia de corte a las capas subyacentes durante la instalación con un tensor también debe ser considerado. La variación en el grosor a lo largo

permisible es de acuerdo con API SpeciÞcation 17K, Sección 5.3.2.4.

asegurar que el aislamiento establece SSAT contra el

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto sobre embalaje, carga insta- lación, carga hidrodinámica, y la fijación de equipos auxiliares, tales como abrazaderas de flotabilidad.

de la longitud de una tubería debe con- Sider el efecto de la concentración de esfuerzos y adelgazamiento posible durante la instalación.

Carcasa externa

El espesor mínimo debe tener en cuenta el requisito de la abrasión y al impacto de protección en la aplicación speciÞc.

F. almacenamiento de tubería a largo plazo puede causar una curvatura permanente

El diámetro exterior máximo debe considerar el efecto en los envases, insta- lación, y la carga hidrodinámica.

10.5.2 Carretes

conjunto de la tubería debido a las capas de polímero. Esto puede ser necesario tener en cuenta en la planificación de la instalación.

10.5.1.3 manejo durante el almacenamiento del producto debe mantenerse al mínimo. Un programa de inspección completa y exhaustiva para el tubo ßexible durante el almacenamiento se debe realizar. Los informes de inspección debe proporcionar al comprador.

10.5.2.1 Carretes girar alrededor de un eje horizontal son el soporte más comúnmente utilizado para el almacenamiento de la tubería ßexible en longitudes largas. Carretes, Carretes, cuando es accionado por un sistema de cabrestante, también se puede utilizar para mantener la tensión pipeÕs ßexible durante la instalación y la recuperación. La tensión aplicada a la tubería durante el bobinado debe sufÞcient para evitar que la tubería que está siendo almacenada holgura, que puede dañar la tubería durante desenrollamiento

10.5.1.4 Reparaciones llevadas a cabo durante el almacenamiento debe realizarse bajo

posterior. Los parámetros a considerar en la selección de carretes de almacenamiento

cubierta permanente o temporal junto con las instalaciones de control ambiental

para tubos de ßexible incluyen los siguientes:

proporcionadas normalmente normalmente durante la fabricación. El trabajo llevado a cabo en el área de almacenamiento debe ser estrictamente controlado y realiza de una manera tal como para causar ningún daño o contaminación a los productos almacenados. almacenados. El área

a. El radio del tambor debe cumplir o exceder los requerimientos de MBR de

de almacenamiento debe estar sujeto a la aceptación del comprador y debe estar en un

almacenamiento almacenamiento de la tubería ßexible.

lugar donde la tubería no será susceptible de sufrir daños.

segundo. El tamaño de la bobina debe adaptarse a la longitud del tubo ßexible, incluyendo Þttings finales y accesorios.

97


Tabla Recomendaciones para los productos flexibles de tuberías de 28 Marcado marca

comentarios


Final apropiado

API SpeciÞcation 17J / 17K Designación

x

x

Requerido Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K.

Número de serie

x

x

Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K. Deben garantizar la trazabilidad completa de todos los materiales, procedimientos y pruebas durante la fabricación.

Nombre del fabricante o marca

x

x

Requerido Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K.

Fecha de manufactura

x

x

Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K. Mes y año.

Número de licencia de API

x

x

Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K. Sólo al licenciatario API.

monograma API

x

x

Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K. Sólo al licenciatario API.

Presión de diseño

x

x

Requerido por SpeciÞcations API 17J / 17K. En las unidades de MPa. Especificar presión absoluta o diferencial.

MBR de almacenamiento

x

N/A

Aplicaciones Aplicaciones de servicio dulces o amargos

x

x

Estático o dinámico de aplicaciones

x

x

Requerido por la API SpeciÞcation 17J / 17K.

Designado por las letras SW (dulce) o SO (agria). Designado por letras S (ßowline estática, el tubo v ertical o puente) o D (riser dinámico o puente).

Diámetro interno

x

x

En mm unidades.

Diámetro externo

x

N/A

En mm unidades.

Temperaturas de diseño

x

x

Min. y máx. temperaturas de diseño en ¡C.

Longitud

x

x

Longitud de ßexible incluyendo Þttings finales.

N/A

x

Condición final de montaje

Designado por las letras OEF (Original final apropiado) o REF (Fin Sustituido de montaje)

notas: 1. Las unidades imperiales (pulgadas, psi, y ¡F) se pueden dar en paréntesis después de las unidades del SI.

2. El marcado para el tubo y el extremo Þtting puede ser cubierta por una única plantilla unida al extremo Þtting.

do. La estructura de la bobina debe ser capaz de soportar con seguridad el

longitudes. Las cestas se usan normalmente sólo para el almacenamiento y no son

peso de la tubería ßexible y su contenido.

capaces de soportar ninguna tensión signiÞcant signiÞcant en la tubería ßexible. Por lo tanto, se

re. Si la bobina es para ser utilizado para la instalación en alta mar, sus dimensiones, dimensiones,

requiere generalmente un sistema de tensado para la instalación de la tubería ßexible

diseño estructural, y la construcción debe tener en cuenta las cargas inducidas por los

de una cesta. parámetros de diseño y requisitos de fabricación son de otra manera

movimientos movimientos de los vasos y la tensión tubo ßexible durante la instalación y la

similares a las de carretes.

recuperación.

10.5.2.2 En la fabricación de bobinas, se debe prestar especial atención a garantizar que todas las superficies en contacto con el tubo ßexible están libres de cualquier borde afilado, rebaba o corte que podría dañar el tubo ßexible. Esto también se aplica a las particiones cuando se utiliza para subdividir las bobinas en secciones separadas.

10.5.4 Las cajas / Paletas Las cajas o palets se utilizan comúnmente para el almacenamiento de tubos de ßexible en longitudes cortas, ya sea recta o en espiral. Si se almacena en la bobina, se deben cumplir los criterios de almacenamiento MBR para el tubo ßexible. El tubo

10.5.3 Cestas Cestas o carruseles girar alrededor de un eje vertical se utilizan con frecuencia para el almacenamiento de la tubería ßexible en muy largo

ßexible debe ser firmemente fijada a la caja o palet para evitar daños debido a la abrasión. La caja o palet deben contener ningún borde afilado, rebaba, o cortar que dañaría la tubería.


98

11 Manipulación, Transporte y Instalación 11.1 ALCANCE Esta sección proporciona directrices y recomendaciones para la manipulación, el transporte y la instalación de sistemas de tuberías ßexible. La sección de instalación cubre consideraciones generales y describe los procedimientos de instalación y

Todos los equipos de manipulación debe cumplir con los siguientes requisitos adicionales y mejores prácticas de trabajo en alta mar:

a. Utiliza de acuerdo con las reglas y regulaciones relevantes de normas internacionales o nacionales. Se pueden aplicar requisitos CertiÞcation. segundo. Protegerse contra los daños y el deterioro, mientras no esté en uso.

puesta en marcha de la muestra Thnal.

do. Inspeccionados para detectar signos de daños y el deterioro antes de su uso.

11.2 MANIPULACIÓN

en alta mar.

re. Diseñado y speciÞed para aplicaciones dinámicas cuando se destine a uso

11.2.1 general 11.2.1.1 Se deben tomar precauciones durante la manipulación y el transporte de tubería ßexible para evitar daños, de la siguiente manera:

11.2.2 La tubería de acero Lay tensores y equipo 11.2.2.1 Si el tubo-lay de tensado u otro tipo de equipo que no está especialmente diseñado para manejar tubería ßexible acero es para ser utilizado para la

a. Cuando tubería ßexible se va a transferir desde la bobina (o cesta) de carrete (o

instalación de tuberías ßexible, debe ser documentada por cálculo detallado que

cesta), deben tomarse precauciones para asegurarse de que no se dañe arrastrando

las cargas de aplastamiento en el tubo no exceden el diseño requerimientos de API

en el ßoor o en contra de los bordes afilados de equipos de manipulación o por

SpeciÞcation 17J / 17K. La fuerza de compresión del tensor también debe

torsión inaceptable / plegado cargar como resultado de procedimientos

mostrarse para ser sufÞcient para resistir la tensión en la tubería.

inapropiados. segundo. El tubo ßexible debe fijarse de forma segura a su apoyo de bobinas, cesta, o cajón. Los Þttings finales por lo general requieren fijación adicional por medio de cables, eslingas Þber, bandas, polipastos de palanca ajustables, o abrazaderas, así como la protección con un material de embalaje blando, a fin de proteger las capas de tubos adyacentes y para absorber cualquier fluencia o movimiento subsiguiente.

11.2.2.2 Como principio, los cálculos deben veriÞed por ensayos de ya sea el equipo real o una conÞguration zapato y la carga que simula consistentemente consistentemente el equipo real usado y que las cargas de instalación correspondientes correspondientes se simulan o validados por test / uso representativo del equipo. 11.2.3 Las bobinas, carruseles, cestas, y tira hacia fuera Paletas

do. Manipulación y aparatos de elevación utilizados para tuberías ßexible tanto en tierra y mar, ya sea temporal o permanente, incluir artículos artículos tales como los siguientes:

Si es apropiado, de soporte y de accionamiento marcos, zapatos, cunas, y las bobinas que forman una parte de un conjunto deben ser diseñados y certiÞed para

a. Grúas y A-marcos.

aplicaciones en alta mar dinámicos, como el levantamiento tanto individualmente y

segundo. Carretes, carruseles, cestas y paletas tira-out.

como un conjunto. daño potencial o colapso de tubos en bobina y carruseles

do. Levantando marcos y cunas.

re. Las orugas / tensores.

debido al exceso de peso suprayacente deben ser evaluados en su caso. El sistema de dirección mientras se utilice en carretes de instalación y c arruseles deben Þtted con las siguientes instalaciones:

mi. Tirando de la cabeza. F. Cabrestantes. Cabrestantes.

a. de frenado totalmente controlable.

gramo. Células de carga.

segundo. Accionamiento manual para dispositivos tensores automáticos.

marido. Rampas y limitadores de curvatura.

do. Volver tensado de las instalaciones, instalaciones, por ejemplo, para volver a enrollar.

yo. vigas separadoras y bares.

j. Tirfors y OCOMe-alongs.Ó k. cuerdas de elevación, eslingas, y las correas de cincha.

l. Þngers chinos.

11.2.4 Overboarding Chutes-rotación y fijo 11.2.4.1 limitadores de curvatura fija o giratoria (tales como arcos y rampas) para ser empleados como instalación o ayudas de manipulación deberán ser diseñados según lo recomendado por el fabricante de la tubería ßexible de conformidad con

metro. líneas de control.

las normas internacionales o nacionales pertinentes. Todo este equipo debe

norte. Grilletes.

mantenerse en buenas condiciones. Superficies que entrarán en contacto con el

o. Gavillas. pag. CaribinaÕs. q. Levantando los ojos.

tubo ßexible no deben ser corroídos o abrasivos y deben estar libres de bordes afilados. La humectación de la rampa se puede usar en algunos casos para reducir la fricción con el tubo.


11.2.4.2 Cuando las tensiones u otros parámetros de la instalación son tales que una rampa de overboarding puede dañar cualquier parte estructural o componente de un tubo ßexible, un rodillo de diámetro más grande o transportador, polea, u otro tipo de equipo debe ser usado en su lugar. Alternativamente, podría emplearse el sistema laico vertical. Un aguijón que constituye un número de rodillos pequeños generalmente no es aceptable.

11.2.5 Los dedos chinos Si se utiliza, Þngers chinos deben seleccionarse con la debida consideración a

99

11.3.3 Las ataduras Mar fijaciones de mar deben ser diseñados para la Thnal transportado peso en un entorno dinámico apropiado para el recipiente de transporte y la ruta de navegación. Todos los cierres de mar deben ser totalmente certiÞed de acuerdo con el código de diseño apropiado antes de navegar lejos. Todos los diseños deben ser aprobados por el comprador antes de la carga de salida.

11.3.4 en madejas de tubo flexible 11.3.4.1 Tambaleado tubería ßexible en este contexto abarca tubería ßexible que se

los materiales de las tuberías ßexible, y aceptación para el diseño seleccionado debe

encuentra en un carrete, carrusel, o una cesta. Los tubos flexibles no deben ser

ser obtenidas del fabricante de la tubería ßexible. Þngers chinas deben tener un

colocados en un carrete de modo que Þttings terminales o de otros archivos adjuntos

Þnish adecuado para evitar daños en la cubierta de tubo cuando se utiliza para la

inducen carga local de inaceptable en la estructura de tubos. Fin Þttings o sujeción que

instalación de tubos ßexible.

no haya envuelto y empaquetado no debe ser demasiado envuelto con tubo de protección.

11.3 TRANSPORTE 11.3.1 Generalidades

11.3.4.2 Los pesos deben ser controlados con precisión y se registran durante la elevación, ya sea con células de carga certiÞed de acuerdo con la práctica establecida, o medidores de grúas, cuando dichos medidores han sido certiÞed

11.3.1.1 En esta sección se incluye cualquier movimiento de un producto

individualmente. Al levantar carretes en un bastidor de accionamiento o de apoyo, el

fabricado parcial o totalmente que no es una parte normal del proceso de

carrete debe ser Þxed para evitar la rotación antes de levantar. Si es relevante, el

fabricación. La instalación de transporte se debe seleccionar para minimizar la

carrete debe identificar claramente que el tubo está lleno de ßuid y el efecto del peso

manipulación y la posibilidad de daños. Si se requiere el uso de craneage, debe

ßuid en el peso total.

ser totalmente certiÞed y una clasificación de acuerdo con los requerimientos de elevación.

11.3.5 espiral de tubo flexible 11.3.1.2 El fabricante y el comprador debe asegurarse de la validez de la

tubo ßexible espiral cubre todos los tubos cargados y asegurados en la cubierta en la

autorización de viaje antes de su transporte. Si el transporte implica viajes

condición enrollada, embalados o sin embalar. Los tubos ßexible deben ser enrolladas de

internacionales, teniendo en cuenta se debe dar a todas las reglas y

modo que la eliminación de las correas de almacenamiento no dará lugar a una liberación

regulaciones impuestas por los países pertinentes en el camino.

incontrolada. tuberías ßexible en espiral deben ser adecuadamente mar fijada antes de la vela lejos. ubicación cubierta debe ser tal que se reduzcan al mínimo los riesgos potenciales durante la sobre-embarque.

11.3.2 Carga y salida exprés 11.3.2.1 Carga de salida abarca el período desde inmediatamente antes de levantar o transferir tubos ßexible de a bordo de un buque hasta e inmediatamente después de que el buque abandone el lado del muelle. Todas las tuberías ßexible deben inspeccionarse visualmente antes de y durante la carga de salida. Dicha inspección debe ser realizada

11.3.6 Tubo flexible desenrolló 11.3.6.1 ßexible tubo desenrollado cubre todas las tuberías ßexible garantizados en la cubierta ni enrolladas en espiral ni. Los tubos ßexible deben estar provistos de una protección adecuada de arrastre sobre superficies muelle.

por los representantes del fabricante, comprador, y la instalación o de transporte, cuando empleados. La inspección debe estar plenamente documentado y firmado por las partes antes mencionadas.

11.3.6.2 Los tubos ßexible son para ser situado en la cubierta al alcance de la grúa de cubierta, o la instalación de elevación, de manera que arrastrando a través de la cubierta y de elevación alrededor de los objetos durante la instalación posterior se reduce al mínimo.

11.3.2.2 Todas las tuberías ßexible deben ser empacados y manipulados de

Las tuberías deben ser ßexible mar adecuadamente fijada y provista de protección de las

acuerdo con los requisitos de la Sección 10.2 de SpeciÞcations API protegidas

actividades normales de la cubierta antes de la vela lejos.

17J / 17K, y aún más contra las actividades de la cubierta cuando sea necesario. Dicha protección y envasado deben permanecer en su lugar durante la carga de salida. El buque de transporte no debe permitirse dejar el lado del muelle hasta que el comprador haya emitido una aceptación certiÞcate carga de salida, a menos que se acuerde lo contrario por el fabricante y el comprador.

11.4 INSTALACIÓN Análisis 11.4.1 Instalación 11.4.1.1 El análisis de la instalación deberá tener en cuenta escenarios de contingencia. análisis dinámico de instalación debe


100

ser usado para deÞne el máximo Estado Mar y proÞle corriente adecuada para las

11.4.5 Instalación de tuberías flexibles en espiral

actividades de la cubierta y de instalación en el recipiente particular. Las cargas correas de almacenamiento deben ser sustituidos por aparejo despliegue temporal

aplicadas en los análisis deben ser para el Estado Mar máxima deÞned de las

antes de la implementación de las bobinas por la borda a menos que las correas de

actividades previstas.

almacenamiento se pueden utilizar para la instalación. Cuando sea posible, el tubo de

11.4.1.2 Si se utilizan tensores, los casos de carga de la instalación deben

ßexible debe ser enrollado en una paleta giratoria y la tira hacia fuera aparejo debe tener

comprobar que las cargas mínimas y máximas tensor no violan los criterios de

un eslabón giratorio adecuado. La grúa debe levantar lentamente el tubo a una posición

diseño de tuberías. La carga máxima (con tubo de tensión colgar-off) se debe

vertical, lo que permite que se libere cualquier giro inherente a través de la pieza giratoria.

comprobar para el potencial de colapso de la tubería, mientras que la carga mínima

Los buzos no deben usar herramientas afiladas para la eliminación de aparejos despliegue

tensor debe ser mayor que la fuerza requerida para evitar que el tubo se deslice ( F min),

temporal.

deÞned como sigue:

11.4.6 Instalación de Tubos flexibles desenrolló

= F min máximo T

• •

T

----- , -----• μ 1 μ 2•

(9)

tuberías ßexible desenrolló deben ser levantadas por la borda con una grúa utilizando un elevador de punto múltiple. Si se utilizan más de rampas de embarque y tornos, a continuación, se debe tener cuidado para asegurar que ningún daño es causado a la

dónde

tubería ßexible y / o Þttings finales. El tubo también puede ser presentado directamente en

F min = tensor de la carga mínima necesaria para mantener la

tubo,

la cubierta y recogido por uno de sus extremos. En este caso, los procedimientos de instalación deben asegurarse de que no se superen los criterios de MBR.

T = m áxima tensión en el tubo,

μ 1 =c oefÞcient fricción entre el tubo de vaina externa y almohadillas de tensores,

μ 2 =c oefÞcient fricción entre el tubo de vaina externa y capa de blindaje subyacente.

11.4.2 Monitoreo Las actividades submarinas deben ser monitoreados constantemente utilizando buzo y

11.4.7 Despliegue y Tie-En 11.4.7.1 Cargas y deformaciones durante el despliegue deben estar dentro de los límites permitidos. Radios de curvatura debe ser monitoreado durante la instalación o el método de instalación y no se supera parámetros ponedoras deÞned para asegurar el criterio MBR, por ejemplo, mediante el control del punto de fondo marino touchdown con un ROV y el uso de un transpondedor para mantener una distancia mínima layback, garantizando así la conÞguration no exceda los criterios de MBR. Si es factible, cables de tracción-in (o enlaces débiles si se utiliza) deben ser tales que se

/ o ROV montan cámaras aprobado por el contratista cliente y la instalación. Las

rompen antes que el daño se sostiene a la tubería ßexible como resultado de una

grabaciones del monitor deben ser almacenados para su revisión de las actividades

tensión excesiva. Los tubos flexibles no deben ser más de tensado durante el

submarinas después de la instalación ha Þnished. Las grabaciones deben identificar todas

despliegue a través de un tubo de acero o tubo en J, mientras que la contabilidad para

las marcas visibles, conÞrm yacía patrones y conÞgurations, y el estado de ßanges

la fuerza de fricción máxima de la atracción-in. Se requerirá la tensión de espalda

atornilladas, conectores, restrictores de la curva, curva, refuerzos y módulos de

durante estas operaciones.

flotabilidad. Todas las grabaciones se deben almacenar con un registro y la marca única para el almacenamiento y recuperación. 11.4.7.2 La secuencia de tie-in debe ser dispuesto de tal manera que un mínimo de ßuid

11.4.3 Instalación de tuberías flexibles en madejas Siempre que sea posible, los carretes de implementación deben ser colocados

inhibido se pierde después de ßanges ciegos se eliminan, a menos ßooding con agua inhibida se lleva a cabo inmediatamente después de tie-in. En general, las tuberías ßexible no deben establecerse alrededor de los obstáculos de tal manera que el

directamente en línea con rampas por la borda. El uso de rodillos, archivos adjuntos de

movimiento natural está restringida. Esto puede ser aceptable, sin embargo, si los

un solo punto, o poleas no debe inducir cargas inaceptables sobre la estructura de tubos

procedimientos, equipo, y el tubo de ßexible está diseñado para la aplicación. El uso de

ßexible; unidades deßection tubo pueden utilizarse siempre que se cumpla el criterio

esteras de socavación debe considerarse en preferencia a la restricción física si

MBR. contactos solo punto deben minimizarse. Los cálculos detallados deben llevarse a

socavación se considera un problema.

cabo para asegurar que no hay cargas inaceptables son inducidas en cualquier punto de contacto.

11.4.7.3 Se recomienda que ßowlines estar conectados a su punto de terminación (por ejemplo, la cabeza de pozo, colector) en ángulos rectos a la dirección principal de

11.4.4 Instalación de Tubos flexibles Carouselled Las recomendaciones de la Sección 11.4.3 también se aplican a las tuberías ßexible en carruseles.

parada. Esto permite que el exceso de longitudes y expansiones de la línea para ser absorbidos en el bucle Thnal en el punto de conexión. Este bucle Thnal también se puede usar si hay una subestimación de la longitud ßowline.


11.4.8 zanjas y entierro

101

que puede inßuence horario y riesgos incluyen los siguientes:

Si se espera que un tubo de ßexible instalado para convertirse enterrado en condiciones suaves del fondo del mar, un sistema de seguimiento en la tubería debe ser incorporado para facilitar conÞrmation ruta en una fecha posterior. Si una tubería ßexible entra en una zanja en condiciones del lecho marino duras o pasa por encima de un canto rodado dentro de la zanja, ensacado arena adecuado o algunos de tales métodos deben

a. Pre-instalación de bandas antes de la transmisión en circuito. segundo. Número y tamaño de los componentes auxiliares, incluida la flotabilidad, que se instalarán.

ser proporcionados para apoyar el tubo sobre los bordes afilados o esquinas en el caso de

do. Tipo de bases, en su caso, para ser utilizado y el sistema (gravedad, pila, o de

los criterios de MBR podrían ser violados o si la cubierta de la funda exterior podría

aspiración) de anclaje.

dañarse.

re. La tensión en la línea.

mi. sistemas tie-in, como conexiones de subida / ßowline.

11.4.9 Embarcaciones y equipo

F. condiciones ambientales máximas (ventana de instalación).

11.4.9.1 El recipiente y el equipo debe estar en buenas condiciones y el orden

gramo. Interfaces con la instalación de otros sistemas, tales como líneas de amarre.

de trabajo y ser comprobado antes de la movilización del vaso. Todo el equipo de medición, en particular para medir la carga, se debe calibrar. Todo el equipo de elevación debe tener certiÞcation adecuado.

marido. Diver asistida o sin buzo operaciones. yo. requisitos del recipiente de instalación, incluyendo los costos número, tamaño, y la movilización / desmovilización.

11.4.9.2 Cuando la tensión del tubo es para ser distribuidos entre tensores, unidades de

j. Excavación de zanjas y / o de protección requisitos.

carrete, y las unidades de carrusel, los procedimientos de instalación y sistemas de control deben ser sufÞcient para asegurar el control de la tensión en la tubería.

k. La instalación de paquetes o varias líneas. l. Submarino frente a las operaciones de la superestructura.

11.4.9.3 Típicamente, la propagación recipiente debe incluir el siguiente equipo

metro. IdentiÞcation de componentes / equipos a instalar en tierra para reducir al mínimo

para el control de la tubería ßexible durante la instalación:

las operaciones costa afuera. norte. operaciones con el ROV.

a. ROV para conÞguration. segundo. los equipos de medición de tensión para la tensión superior máxima. do. ángulo de salida de los equipos de medición.

re. Compresión de medición de carga para tensores de oruga. 11.4.10 Procedimientos de instalación

11.4.10.1 general

11.4.10.2 Las líneas de flujo

Un procedimiento de instalación típica para un ßowline ßexible se presenta en la Figura 32. El ßowline está unido a una pila o peso macizo en la proximidad de la base ßowline de inicio y se presenta a lo largo del lecho marino hacia la base ßowline final. La porción Thnal de la ßowline se presenta en una forma de exceso de longitud. unidades de flotabilidad Inßatable pueden entonces ser unidos a los extremos ßowline, que luego son winched en las bases ßowline para la conexión. Un ejemplo de instalación de un ßowline ßexible a través de un tubo en J se muestra en la Figura 33.

11.4.10.1.1 El procedimiento de instalación empleada para cada tubo ßexible depende de la conÞguration sistema y las particularidades de los componentes del sistema. En los procedimientos de instalación de ejemplo de esta sección, se muestra la instalación

Para un tubo en J pull-in, un tapón de sellado pre-instalado puede ser utilizado para sellar el tubo en J en la boca de campana inferior a fin de evitar pérdida de inhibidores de la corrosión.

horizontal usando una rampa de overboarding. La instalación vertical también se puede utilizar. Esquemas de ambos se muestran en las Figuras 30 y 31, respectivamente.

configuraciones fi 11.4.10.3 Riser de Con

11.4.10.1.2 Los tubos ßexible se pueden instalar ya sea ßooded, libre de ßooding, o vacío. El contratista fabricante y la instalación debe determinar las condiciones de instalación. Algunas tuberías pueden requerir para ser instalado ßooded o de libre ßooding para evitar el colapso de la tubería, o para asegurar la estabilidad de la línea instalada. En este caso, la idoneidad del material de la carcasa (para estructuras rough bore) debe ser conÞrmed con el fabricante.

procedimientos de instalación típicos para conÞgurations riser ßexible se muestran en las Figuras 34 a 38, res pectivamente, para perezosos-S, empinadas-S, onda perezoso, onda empinada, y conÞgurations catenaria colgantes libres. Estos Þgures muestran el tubo ßexible siendo instalado con el extremo Þrst conectada al r ecipiente. Este método puede no satisfacer todas las aplicaciones y puede ser revertido. El recipiente está representado esquemáticamente como un semi-sumergible, pero esto no tiene ninguna consecuencia con respecto a la instalación real. Muchos instaladores prefieren manejar ßexibles, boyas y las matas pesos por separado.

11.4.10.1.3 En la determinación de la estrategia de instalación para ser utilizado, algunas de las cuestiones que deben abordarse y


102

carrete de la instalación

Baja tensión (T <20t)


MWL

buque de

rampa por la que se

instalación

carrete de la instalación

Alta tensión (T> 20t)

tensores La tubería flexible

MWL rampa por la que se

buque de instalación

notas: 1. Para los sistemas de baja tensión, la tensión retención es proporcionada por el carrete de la instalación o un cabrestante. 2. Para los sistemas de alta tensión, el tubo se mantiene holgura detrás de los tensores.

Figura 30-esquemática de la instalación Lay Horizontal

103


Torre de perforación de la instalación


tensores de oruga

módulos de flotabilidad, ánodos, etc. provistos en este punto

escotilla de perforación buque

Figura 31-esquemática de la instalación Lay Vertical [7]


104

MSL

MSL

Pull-en alambre de


base de Flowline (FB)

pensión completa

pensión completa

Vista de elevación

Vista de elevación

pensión completa

pensión completa

Vista del plan

Vista del plan

1. Overboard primera brida a fondo marino

tubo 2. Disposición

Pull-en alambre de pensión completa

pensión completa

pensión completa Pull-en alambre de pensión completa Vista del plan

3. terminan Overboard brida a fondo marino

Vista del plan

4. extremos de los tubos pull-in

Figura Procedimiento de instalación 32-Representante Flowline

105


Plataforma

Plataforma (un)

(segundo)


instalación

línea de

J-tubo

mensajero

buque de Pull-en alambre de

instalación Plataforma

Plataforma

(re)

(do)

buque de


La tubería flexible La tubería

Final apropiado

flexible

Pull-en alambre de

Plataforma (mi)

notas: (A) Instalación buque se mueve hacia arriba a la plataforma. (B) La línea de mensajero preinstalado seguido por una


alambre pull-in se transfiere al recipiente de la plataforma. (C) Pull-en alambre unido al extremo de la tubería flexible y la operación pull-in comienza. (D) Cuando el extremo del tubo flexible, alcanza la parte superior de el J-tubo, los accesorios de los extremos están unidos a una estructura de descolgado. (E) La instalación de la tubería flexible es entonces La tubería

continuado en una operación de compra en reserva.

flexible

Figura 33-esquemática de J-Tube Pull-En la Operación


106

Pull-en torno FPS

alambre de diseño

Pull-en alambre de

FPS DSV DSV

ÁRBITRO

macizo de peso final Riser apropiado (ÁRBITRO) Fondo del mar Fondo del mar

2. Overboard submarina boya sistema / arch

1. Pull-en accesorio en el extremo ascendente (REF)

FPS

FPS DSV

ÁRBITRO ÁRBITRO brida de tubo ascendente

riser flexible

brida de tubo ascendente Fondo del mar Fondo del mar

3. Riser Overboard brida extremo inferior

4. Sistema según lo instalado

notas: 1.El procedimiento anterior se basa en la conexión a la FPS en primer lugar y, a continuación, por la distancia de la FPS. El procedimiento también se puede invertir. 2.El procedimiento laico horizontal puede ser reemplazado con un procedimiento laico vertical.

instaladores 3.many prefieren manejar flexibles, boyas y las matas pesos por separado.

Figura 34-Representante Lazy-S Procedimiento de instalación Riser

107


Pull-en torno FPS

Pull-en alambre de

FPS DSV DSV

ÁRBITRO

final Riser apropiado (ÁRBITRO) Fondo del mar Fondo del mar

2. Overboard submarina boya sistema / arch


FPS FPS DSV

ÁRBITRO ÁRBITRO

brida de tubo ascendente

riser flexible

Pull-en alambre de brida de tubo ascendente

Fondo del mar Fondo del mar




instaladores 3.many prefieren manejar flexibles, boyas y las matas pesos por separado.

Figura 35-Representante Steep-S Procedimiento de instalación Riser


108

Pull-en torno

FPS

Pull-en alambre de

FPS DSV DSV

ÁRBITRO


2. Módulos de flotabilidad al agua de media agua


FPS

FPS DSV


riser flexible

brida de tubo ascendente Fondo del mar Fondo del mar




Figura Procedimiento de instalación 36-Representante Lazy Wave Riser

109


Pull-en torno FPS

Pull-en alambre de

FPS DSV DSV

ÁRBITRO


2. Módulos de flotabilidad al agua de media agua


FPS

FPS DSV

ÁRBITRO ÁRBITRO


riser flexible

Pull-en alambre de Fondo del mar Fondo del mar




Figura Procedimiento de instalación 37-Representante Steep Wave Riser



110

Pull-en torno FPS

Pull-en alambre de

FPS DSV DSV

ÁRBITRO


2. Diseñar catenaria elevador


MSL

DSV

MSL


riser flexible Aterrizaje punto

Fondo del mar Fondo del mar




Figura 38-Free-Representante colgantes Procedimiento de instalación de catenaria



11.4.11 sin buzo y buceador de la instalación asistida La selección de buzo asistido o instalación sin buzo dependerá de una serie de factores, incluyendo los siguientes:

111

el conjunto de cerdo. cerdos de espuma deben ser utilizados para tuberías sin una capa de carcasa metálica cuando sea posible, pero otros tipos de cerdo se pueden usar sujeto a la aceptación por el fabricante de la tubería ßexible.

a. Aspectos de seguridad. segundo. Profundidad del agua.

11.5.3 Prueba de Presión Hidrostática

do. Los requisitos reglamentarios o directrices.

11.5.3.1 general

re. El espacio disponible para las operaciones de amarre en, por ejemplo, si son para ser conectado a una torreta de un gran número de contrahuellas puede haber espacio insufÞcient para los buceadores.

11.5.3.1.1 La prueba hidrostática puede realizarse por separado en el tubo de ßexible o como una prueba del sistema si la tubería ßexible es parte del sistema total. El sistema de tuberías puede incluir colectores, árboles, conjuntos de válvulas,

mi. Los factores económicos (sin buzo equipos tie-in puede tener costos

acoplamientos, sellos, etc. Todos los componentes del sistema deben ser veriÞed

signiÞcant).

como capaces de soportar la presión máxima de la prueba. Cuando sea pertinente, el

F. Condiciones ambientales.

procedimiento de prueba de instalación debe estar de acuerdo con los requisitos de

gramo. fiabilidad de los equipos (riesgos técnicos).

SpeciÞcations API 17J / 17K, Sección 9.3 (prueba de presión hidrostática).

marido. requisitos de planificación, por ejemplo, las operaciones sin buzo pueden ser mucho más rápido.

11,5 PRE-PUESTA EN MARCHA / PUESTA EN MARCHA

11.5.3.1.2 La prueba hidrostática debe estar de acuerdo con las siguientes recomendaciones:

11.5.1 Introducción

a. Si el tubo ßexible se instala sin la ocurrencia de cualquier daño sospecha,

11.5.1.1 Este proceso implica la prueba y la vigilancia de tuberías ßexible después de tie-in y la terminación de la completa del sistema, de los cuales el elevador ßexible y / o ßowlines ßexible son una parte integral. Si el tubo ßexible incurre en daños durante el período de puesta en marcha, el daño

entonces sólo será necesario llevar a cabo una prueba de fugas, como ya se habrá realizado una prueba de integridad estructural (es decir, FAT hidrostática según la Sección 9.3 de SpeciÞcations API 17J / 17K). La presión de prueba de fugas recomendada es de 1,1 veces la presión de diseño.

debe ser reparado y la puesta en marcha debe ser reiniciado. La decisión sobre si la tubería es reparable debe tomarse en consulta con el fabricante de

segundo. Una prueba de integridad estructural puede ser necesaria si el tubo ha sido

la tubería y el comprador.

dañado, reparado, Þttings finales sustituidos, recuperado, y re-instalado sin una prueba hidrostática grasa, u otro tal ocurrencia que puede ser considerada relevante. La presión de prueba de integridad estructural recomendada es de 1,25 veces la presión de diseño.

11.5.1.2 El comprador debe proporcionar al speciÞcation prueba. Las recomendaciones Manufactureros en las pruebas deben ser tomadas en cuenta, y las pruebas deben llevarse a cabo antes de cualquier backÞlling.

do. A menos que lo recomiende, el periodo de retención para la prueba debe ser de 24 horas (ver sección 11.5.3.5). re. requisitos de las autoridades reguladoras pueden exceder las presiones de prueba

11.5.2 Pigging

recomendados en (a) y (b) anteriores y no deben ser comprobadas con las autoridades competentes.

11.5.2.1 Si requiere la puesta en marcha de rascado de la tubería ßexible las directrices de esta sección deben ser implementadas. cepillos metálicos no deben utilizarse en tuberías ßexible sin una capa de carcasa metálica. cepillos metálicos pueden ser usados donde el revestimiento interno comprende una carcasa de acero, siempre que los materiales son compatibles y el cepillo no daña la carcasa. raspadores metálicos no deben ser utilizados.

mi. El diseño del tubo de ßexible deberá cotejarse con criterios permisibles para el caso de carga de prueba de presión, incluyendo las cargas de presión máxima de prueba (que será entre 1,04 y 1,1 veces nominales, según la Sección 11.5.3.3), cargas funcionales (incluyendo el peso y la flotabilidad de la tubería, el contenido y archivos adjuntos), cargas ambientales pertinentes, y que las cargas accidentales apropiados.

11.5.2.2 Calibradores pueden utilizarse, siempre que los discos están diseñados de tal manera que cualquier obstrucción que sobresale dentro del diámetro medido se indica mediante una deformación permanente. La placa de tope debe ser aprobada por el fabricante de la tubería ßexible. Ver SpeciÞcations API 17J / 17K, Sección

9.2.1.2.

11.5.3.1.3 El procedimiento de prueba hidrostática debe identificar lo siguiente como y cuando sea aplicable: a. raspadores requisitos antes de la prueba. segundo. Llenar detalles medios.

do. Presurización y despresurización tasas. 11.5.2.3 cerdos articulados sólo deben utilizarse en el que el peso natural de la tubería o del radio de curvatura impuesta instalada es sufÞciently grande para acomodar las longitudes de segmento en

re. criterios de estabilización. mi. detalles de aislamiento de presión.


112

F. evaluación aire atrapado. gramo. la pérdida de presión admisible unidentiÞable. marido. Variación de presión método de cálculo. yo. detalles visuales de inspección.

reducido si se estabiliza la línea. La estabilización se deÞned como un cambio de presión durante una hora de menos de 1 por ciento de la presión de prueba. Durante la estabilización, la curva de presión deben ser registrados y un registro de la presión, y submarina y prueba ßuid temperaturas deben mantenerse (cada media hora para las lecturas de presión y cada dos horas para lecturas de temperatura).

j. detalles de la grabación de datos.

k. requisitos de inspección de terceros. Período de Retención 11.5.3.5

l. Criterios de aceptación. 11.5.3.5.1 Cuando se haya completado el período de estabilización, el período de reservar 11.5.3.1.4 Durante la prueba, todos los respiraderos de corona circular en tubos no adherentes deben abrirse en Þttings finales que no están sumergidos en agua de mar. La prueba de presión hidrostática comprende las siguientes tareas principales:

por 24 horas puede comenzar. Un registro de la presión, y submarina y lecturas de temperatura ßuid de prueba se debe tomar a intervalos de media hora durante el periodo de retención. La presión debe ser mayor que o igual a la presión de prueba nominal para el período de espera. No debe haber ninguna caída de presión inexplicable durante la

a. Prueba de la instrumentación y las conexiones. segundo. La presurización de la línea.

prueba. La caída de presión máxima durante el periodo de mantenimiento no debe exceder de 4 por ciento de la presión de prueba nominal.

do. período de estabilización. re. periodo de retención.

11.5.3.5.2 Para una prueba de fugas, el periodo de retención se puede reducir a 6 horas si todo de la tubería ßexible, incluyendo tanto Þttings finales pueden ser inspeccionados

mi. Despresurización.

visualmente para fugas durante la prueba.

11.5.3.1.5 Recomendaciones para estas tareas y criterios de aceptación, equipos

11.5.3.5.3 Una vez que la prueba ha comenzado, si la caída de presión por

de medida y los registros de las pruebas se dan en las siguientes secciones.

debajo de la presión de prueba, la línea debe presurizar. En tal caso, el periodo de retención se considera como recomenzar desde este punto.

11.5.3.2 Prueba de Instrumentación y conexiones Una prueba de presión se debe realizar en el equipo de prueba y conexiones a una presión no menor que 104 por ciento de la presión de prueba nominal de la tubería ßexible. La duración de esta prueba es de media hora.

11.5.3.6 La despresurización La despresurización de la tubería debe ser realizado a una velocidad constante y controlada. La tasa de despresurización máxima debe deÞned por el fabricante. fallo del tubo puede ser causada por despresurización en un porcentaje demasiado importante. Una tasa máxima típica es de 108 MPa / hora.

11.5.3.3 La presurización Presurización de la tubería debe ser llevada a cabo a un ritmo constante y controlada para ser speciÞed por el fabricante. Demasiado alto de una tasa puede conducir a exceso de períodos de estabilización. Una tasa máxima típica es 18 MPa /

11.5.3.7 Criterios de Aceptación cualitativa Los siguientes criterios de aceptación se recomiendan como mínimo:

hora. La presión debe ser elevada a un valor no mayor que 110 por ciento de la presión de prueba nominal. (Diferentes fabricantes especifican factores entre 104 por ciento y 110 por ciento de la presión de prueba nominal; ningún factor dentro de este

a. La presión de prueba se mantiene durante el período speciÞed anteriormente.

rango es adecuado, siempre y cuando se documenta y se utiliza constantemente a lo largo actividades de diseño y de prueba.) El contenido de aire no debe exceder de

segundo. El tubo de prueba no sufre cambios no deseados o importantes en la

0,5 por ciento para tuberías de ánima lisa y 1,0 por ciento para tuberías de ánima

forma o conÞguration bajo presión.

áspera. Si el contenido de aire excede de los valores anteriores, entonces la ventilación en los extremos de los tubos deben realizarse y la presurización se reanudó.

do. El tubo no se escape. 11.5.3.7.1 Si la pérdida de presión es excesiva tal que se sospecha una fuga, fugas a través de todos los componentes en el sistema de tuberías deben ser evaluados, ya que existe el potencial de que la fuga puede ser de válvulas, juntas, etc., en lugar de la propia tubería.

11.5.3.4 Estabilización El período de estabilización debe durar 10 horas después del final de la presurización. Este período de estabilización se puede extender si las caídas de

11.5.3.8 Equipo de Medición Equipo de medición utilizado para la prueba de presión debe ser calibrado

presión signiÞcant se siguen produciendo después de los Þrst 10 horas debido al

por lo menos cada 6 meses. El equipo deberá mantenerse en buen estado y

proceso de estabilización o estabilización térmica en el tubo de ßexible. El período

utiliza solamente para el propósito para el que cada elemento ha sido diseñado

puede ser también

y previsto. Equipo


utilizado debe ser listado con todos los detalles relevantes de la documentación de

113

12 Recuperación y reutilización

prueba y debe ser calibrada a dentro de los siguientes niveles de precisión:

12.1 ALCANCE a. medidores de presión hidrostática:

+ 0,0, D0,5 ciento

segundo. probadores de peso muerto:

+ 0,0, D0.1 ciento

do. registradores gráficos Presión:

± 0,5 por ciento

12.1.1 Esta sección se refiere a la recuperación de la tubería ßexible y la reutilización en una ubicación alternativa. Se proporcionan recomendaciones sobre los requisitos de inspección y ensayo para la tubería antes de su reutilización. Tenga en cuenta que las recomendaciones de recuperación para cuando la tubería se va a reutilizar también de

re. Todos los demás equipos de medición: ± 1,0 por ciento

aplicación cuando la tubería se va a recuperar y desechados.

11.5.3.9 registros de prueba

12.1.2 También se debe tener en cuenta las recomendaciones en esta sección para una

11.5.3.9.1 Se recomienda que se mantengan los siguientes registros de prueba:

tubería que se va a recuperar para fines de reparación y volver a instalar después de la

a. Fecha y hora.

12.2 RECUPERACIÓN

segundo. Ubicación, estado y situación de los detalles.

12.2.1 general

do. De prueba y seguridad del personal.

reparación.

En las secciones siguientes se aplican a la tubería unida y sin unir.

re. Llenar detalles medios.

mi. Todos los equipos y certiÞcation detalles.

12.2.1.1 Un tubo ßexible puede ser recuperada por el cese de su utilidad en una

F. cartas registrador de presión que muestran grabaciones continuas.

ubicación particular o debido a daños en la tubería. La operación de recuperación

gramo. Las lecturas de presión periódicas, cada 30 minutos como mínimo.

es esencialmente la inversa de la instalación. Un pre-estudio para evaluar la condición de la tubería debe ser llevado a cabo para poner de relieve los posibles

marido. lecturas de temperatura ambiente periódicas, cada 30 minutos como mínimo.

problemas, tales como los siguientes:

yo. lecturas de temperatura medio periódicas Þll, cada 30 minutos como

a. Pipe burialÑjetting puede ser necesario desenterrar la tubería, a fin de evitar

mínimo.

retorcimiento del tubo durante la recuperación.

j. Las observaciones visuales.

segundo. cruces de tubería y linesÑto adyacente asegurar que estos no son dañados por operaciones de recuperación.

11.5.3.9.2 Los registros de las pruebas deben ser firmados por el personal y Þled apropiadas para referencia. 11.5.3.9.3 Una encuesta posterior a la puesta en marcha debe ser realizada y grabada en una cinta de vídeo para verificar que el sistema de tuberías ßexible se instala como se ha diseñado.

do. growthÑthis marinos duros pueden cortar a través de la funda exterior como el tubo entra en contacto con arcos layover, zapatos de flexión, tensores, etc. 12.2.1.2 Un procedimiento para la recuperación de la tubería debe estar preparado para preservar la integridad del tubo durante la operación. Las mismas condiciones consideradas en el análisis global y local de la instalación original se deben utilizar para

11.5.4 El secado de la pipa

la operación de recuperación de tubería (por ejemplo, tubo de ßooded o vacío,

11.5.4.1 En algunos casos, puede haber requisitos estrictos sobre la cantidad de agua que

restricciones debido a condiciones ambientales, equipos impuesto cargas y

se puede dejar en una tubería ßexible después de la prueba de presión hidrostática. Un

conÞgurations considerados), según corresponda.

ejemplo de esto es de exportación de gas contrahuellas ßexible atadas-in a las principales líneas de exportación, que tienen requisitos estrictos de la sequedad del gas. Se requerirá

12.2.1.3 leyes y regulaciones ambientales locales también deben ser considerados. El

un tubo de ánima áspero para el tubo ascendente. Con esta construcción, la capa de

cuidado especial con respecto a los derrames ßuid tubería debe tener cuidado para

carcasa de enclavamiento forma un gran trampa para agua, que, con posterioridad a una

evitar la contaminación. El potencial de elementos peligrosos en el tubo, tales como

prueba hidrostática, puede violar los requisitos de sequedad gas. El secado al vacío de la

los materiales radiactivos, compuestos de mercurio, etc., debe ser evaluada y

columna ascendente ßexible es potencialmente una operación muy costosa y consume

procedimientos de seguridad adecuados y equipos speciÞed. ßushing Pipe con agua

mucho tiempo en el camino crítico de un proyecto.

de mar inhibida y la limpieza puede ser necesario antes de la desconexión y la recuperación.

11.5.4.2 Un patín válvula especial podría ser desarrollado para el extremo del fondo

12.2.1.4 Los riesgos relacionados con el personal debe ser objeto de un examen

marino para permitir la instalación en seco y tie-en [50]. Además, la prueba hidrostática

especial. Un estudio de tipo HAZID / HAZOP se debe realizar para todas las

fábrica de la columna ascendente se podría realizar con glicol en lugar de agua, y el tubo

operaciones. ParafÞn taponamiento es una mayor seguridad y peligro ambiental. Si

de subida presuriza con nitrógeno durante el transporte y la instalación, para asegurar la

existe la posibilidad de enchufar parafÞn ocurre, puede que no sea segura para

sequedad.

recuperar la tubería.

114


12.2.1.5 Los procedimientos para la recuperación de la tubería deben prever cómo será

válvulas que no han estado en funcionamiento durante un período sustancial pueden

identiÞed la tubería. identiÞcation adecuada visual (a través de ROV, por ejemplo) se

atascarse debido a la deposición de incrustaciones, crecimiento marino, corrosión, etc. Si,

debe utilizar para este propósito. En el caso de tuberías enterradas, se requieren

válvulas obstruidas viables deben ser liberados antes de la recuperación de la tubería.

procedimientos especiales para evitar posibles daños a l a tubería u otro equipo

Como alternativa, puede considerarse la posibilidad de perforar discos de ráfaga en la

submarino desde un equipo de arrastre utilizado para desenterrar la tubería.

funda exterior antes de la recuperación para salvaguardar la integridad de la vaina exterior.

12.2.1.6 Todas las limitaciones de la tubería durante la instalación y manipulación (por ejemplo, MBR, la torsión máxima admisible, la carga máxima de trituración y la tensión, y

12.2.3 servidumbre de tuberías

de bobinado y / o recomendaciones de desenrollado y de almacenamiento) deben ser

12.2.3.1 Para tuberías de servidumbre Tipo ßoat / sumidero que ßoat cuando está

incluidos en el procedimiento de recuperación para evitar el daño o el fracaso de la

vacío (es decir, lleno de aire), la tubería debe ser recuperada por ßoating a la

tubería. Se debe considerar a los pipeÕs condición de edades (es decir, reducción de la

superficie luego agitado que en un carrete de la superficie del agua. El fabricante

capacidad estructural) al especificar criterios de recuperación.

debe ser consultado sobre los procedimientos y limitaciones / raspadores de-riego.

12.2.1.7 Las tensiones experimentadas por el tubo son mayores durante la

12.2.3.2 Para tuberías unidas que constan de múltiples longitudes, se debe

recuperación de la instalación debido a la fricción en el conducto de overboarding.

tener cuidado durante el bobinado para proteger las capas de tubos adyacentes

Dependiendo de la tensión y el elevador conÞguration, puede ser necesario anular la

del daño debido al contacto con un extremo Þtting. El fabricante debe ser

tubería antes de la recuperación.

consultado para estiba recomendaciones relativas a su final particular Þtting.

12.2.1.8 La operación de recuperación puede ser simulado utilizando el software adecuado. La simulación debería tener en cuenta relevante factores, tales como estado

12.2.3.3 Para ánima lisa (es decir, flexibles) tubos unidos, se debe tener cuidado

del mar, proÞle actual, los movimientos del buque, y las posibles restricciones a la

durante la recuperación para evitar la captura de torsión excesiva sobre el carrete.

recuperación, incluido el material de entierro (suelo, arcilla o rocas), esteras de protección

Se debe considerar que el mantenimiento de una presión nominal en el ánima del

y estructuras.

tubo durante la recuperación para el control de giro. Si giros completos son capturados en el carrete, deben ser aliviados por transpooling la tubería bajo presión

12.2.1.9 Las cargas, deformaciones, y abrasiones de la tubería deben ser controlados en

interna. Alternativamente, si el ßoats tubería cuando está llena de aire, el giro puede

todo momento durante la recuperación de la tubería. Por regla general, la tubería debe ser

ser aliviado tirando del tubo del carrete de recuperación en el agua, la presurización

inspeccionado durante la recuperación. Cualquier daño debe ser claramente identiÞed

con aire, luego agitado que de nuevo en el carrete de la superficie del agua. El tubo

sobre la funda exterior de la tubería por medio de marcas apropiadas. El fabricante debe

no debe ser almacenado o reutilizado en la condición retorcida.

ser consultado sobre los procedimientos de limpieza y almacenamiento.

12.2.2 Tubería Unbonded

12.2.3.4 tubería de perforación unido Smooth puede exhibir alta elongación debido a la tensión, en particular cuando la tubería está sin presión. Se debe tener cuidado durante

12.2.2.1 El potencial de ßuids corrosivos o tóxicos en el espacio anular del tubo debe ser

la recuperación para reducir al mínimo la cantidad de alargamiento que se captura en el

evaluada. Si tales ßuids están presentes, los orificios de ventilación o válvulas en las

carrete. Si el alargamiento excesivo es capturado en el carrete, el tubo debe ser

Þttings finales deben ser conectados inmediatamente en la recuperación de la tubería

transpooled, bajo la presión interna, para aliviar el alargamiento antes de que el tubo se

hasta que estos ßuids pueden ser descargadas de forma segura. Una posibilidad para la

almacena o reutilizado. Alternativamente, si el ßoats tubería cuando está llena de aire,

descarga de los ßuids es bombear aire o nitrógeno en un extremo Þtting y permitir la

el tubo puede ser retirado del carrete de recuperación en el agua, a presión con aire,

liberación en el otro extremo Þtting.

luego dejó escapar de nuevo en el carrete de la superficie del agua.

12.2.2.2 El cuidado especial se debe tomar durante la recuperación para evitar que estalla la vaina exterior debido al exceso de presión diferencial entre el espacio anular y el exterior de la tubería. El exceso de presión diferencial también puede causar el aflojamiento de la vaina exterior y puede resultar en problemas (incluyendo daño a la

12.3 REUTILIZACIÓN

12.3.1 general

vaina) si la tubería se recupera mediante tensores o si se utilizan Þngers chinos

12.3.1.1 Para volver a utilizar un tubo ßexible en una nueva aplicación, se

(compresión creada no puede ser sufÞcient tomar carga de tensión a través de la

recomienda que, como mínimo, se abordarán las siguientes etapas del proceso:

fricción) . La tasa de recuperación debe ser controlada para permitir que dicho exceso de presión que se sangró al final Þtting válvula de ventilación durante la recuperación. Si el anillo contiene ßuids tóxicos, el sistema de liberación de presión debe ser controlado para asegurar la seguridad del personal.

a. Documentación. segundo. Evaluación de la tubería. do. recuperación Pipe.

re. Inspección y reparación.

12.2.2.3 La tasa de recuperación admisible debe calcularse sobre la base de la

mi. Requisitos de ensayo.

condición del sistema de alivio de gas. el alivio de gas

F. Instalación.


115

12.3.1.2 Vea la sección 11 para las instrucciones sobre la instalación y la Sección 12.2

reducción de la vida útil. La información que se determine para la evaluación es

para las instrucciones sobre la recuperación de la tubería. Las etapas restantes del

el siguiente:

proceso se abordan en las Secciones 12.3.2 a 12.3.5. Tenga en cuenta que una tubería recuperada que está diseñado para aplicaciones estáticas no debe ser reutilizada para una aplicación dinámica. Etapas (a) y (b) se debe realizar antes de la recuperación de la tubería para determinar si será factible reutilizar la tubería.

a. Las nuevas condiciones de uso (consulte el Apéndice A de la API SpeciÞcation 17J / 17K), incluyendo identiÞcation de cualquier cambio importante en la aplicación (por ejemplo, H 2 S o CO 2 n iveles).

segundo. La vida útil restante. do. Los datos originales speciÞed por el fabricante, incluyendo capacidad de tubos (por

12.3.2 Documentación

ejemplo, hoja de datos y el informe de diseño).

12.3.2.1 El usuario debe mantener un registro detallado de uso anterior, de modo

12.3.3.2.2 Si las nuevas condiciones de uso (incluyendo la instalación de equipos /

que sea posible evaluar con precisión la viabilidad de la reutilización de la tubería. El

recuperación y el procedimiento, y del medio ambiente y de las condiciones

registro debe especificar la profundidad del agua, características de producción ßuid,

operativas) se identiÞed fácilmente como equivalente o menos crítica que las

fecha de instalación, la duración en servicio, presión y temperatura, y

condiciones originales y criterios de diseño originales, y si la vida útil restante es

acontecimientos inesperados que pueden afectar a la función de la tubería.

mayor que la vida requiere para la nueva ubicación, una inspección de la tubería de daños debe sufÞcient para aprobar la tubería para su reutilización.

12.3.2.2 Cualquier evento que pueda haber dañado la tubería y las reparaciones anteriores a la tubería también deben ser documentados y mantenidos como evidencia de

12.3.3.2.3 Se debe prestar atención a los procedimientos y equipos utilizados para la

la historia del servicio pipeÕs. Además, los registros de todas las inspecciones previas y

instalación y la recuperación, en particular para aplicaciones en aguas profundas,

seguimiento de las operaciones relativas a la tubería deben mantenerse.

donde las condiciones de instalación puede ser crítica. Las cargas de instalación deben ser conÞrmed a ser inferior a la instalación original, o, alternativamente, un nuevo análisis se debe realizar para conÞrm que el tubo cumple con los requisitos

12.3.3 Evaluación de tuberías

12.3.3.1 general

de diseño speciÞed en API SpeciÞcation 17J / 17K y la sección 5 de esta práctica recomendada.

12.3.3.1.1 Cuando una tubería está en evaluación para su reutilización, las nuevas condiciones de diseño deben ser deÞned utilizando las pautas de compra en el Apéndice A de la API SpeciÞcation 17J / 17K. El tubo ßexible para ser reutilizado debe cumplir con los criterios de diseño de la estructura de tubo speciÞed en la Tabla 6 de API SpeciÞcation 17J y la Tabla 7 de API SpeciÞcation 17K para las nuevas condiciones de diseño.

12.3.3.1.2 Antes de la reutilización de tuberías, una revisión general debe llevarse a cabo teniendo en cuenta las características de diseño de tuberías, las nuevas condiciones de uso, la vida útil restante de tubería, y todas las condiciones previas que pueden haber afectado a sus características. La evaluación también debe hacer frente a cualquier daño accidental encontrado de la inspección de la tubería después de la recuperación. El efecto

Evaluación 12.3.3.3 para nuevas condiciones de uso 12.3.3.3.1 Si las nuevas condiciones de uso no son similares a los originales, o si la evaluación llevada a cabo de acuerdo con

12.3.3.2 no es concluyente, es necesario evaluar la información adicional siguiente: a. Nuevos análisis de la sección transversal global y (teniendo en cuenta los nuevos equipos de instalación, las nuevas condiciones de funcionamiento, la nueva aplicación, etc.). segundo. Los resultados de las pruebas del prototipo, como disponible (pruebas a corto y largo plazo).

de ßuids corrosivos en las capas estructurales de la tubería debe ser evaluado en el

12.3.3.3.2 Liner o envolvente interna de presión de la tubería ßexible para ser reutilizado

cálculo de la vida útil restante. Además, el estado de edad y la vida restante del material

deben ser adecuados para las nuevas condiciones ßuid transportados, teniendo en cuenta

de revestimiento o de la presión interna de la envoltura / línea de polímero / elastómero

aspectos tales como la compatibilidad química, la temperatura, la permeación de gas, y el

deben ser evaluados.

envejecimiento. Cuando están disponibles, los modelos y métodos para la determinación de elastómero o de la vida residual de polímero de envejecimiento se deben utilizar en el

12.3.3.1.3 VeriÞcation tubería y evaluación para su reutilización se tratan en las

análisis con márgenes de seguridad adecuados.

secciones posteriores de las siguientes condiciones de reutilización:

12.3.3.3.3 Si se prevén condiciones ácidas, los materiales metálicos se deben

a. uso similar.

qualiÞed para SSC y resistencia HIC en las nuevas condiciones de diseño.

segundo. Las nuevas condiciones.

Elastómero, polímero, y la reducción de espesor de la capa metálica como resultado

do. Casos especiales.

de rozamiento / la abrasión, lo que puede haber ocurrido durante el uso previo, debe ser adecuadamente evaluado.

Evaluación 12.3.3.2 para uso similar 12.3.3.2.1 En este caso, el tubo se va a reutilizar en condiciones similares a la solicitud original. No incluye situaciones en las que el tubo fue sometido a sucesos anormales, daños, u otros eventos que podrían tener signiÞcantly

Evaluación 12.3.3.4 de Casos especiales

12.3.3.4.1 El análisis adicional puede ser necesaria si el tubo se sometió a sucesos anormales, daños, crítico


116

estrés, u otros acontecimientos que pudieran haber reducido signiÞcantly la vida útil de la tubería. En tales situaciones, puede ser necesaria la siguiente:

12.3.4.1 Pipe Unbonded 12.3.4.1.1 Si la vaina exterior de la tubería se daña (causada, por ejemplo, durante la recuperación de la tubería), una rápida corrosión de las armaduras de tubos

a. análisis locales especiales. segundo. Nuevas pruebas de prototipo.

do. Registros de la operación anormal, es decir, sucesos en los que el tubo fue

expuestos puede ocurrir cuando se somete a la atmósfera. Por ello se recomienda que tales áreas protegidas de inmediato mediante el uso de productos especiales anti-corrosión y cubriendo con cinta o vendaje si no pueden ser reparados inmediatamente.

sometido a condiciones más allá de las consideradas por el diseño original (por ejemplo, cargas extremas o temperaturas). re. Los registros de defectos o condición detectada de la inspección durante el funcionamiento o después de la recuperación (por ejemplo, daños, corrosión, envejecimiento).

12.3.4.1.2 Si hay un daño en la vaina exterior que permita la entrada de agua, a continuación, una inspección debe evaluar el grado de corrosión que ha tenido lugar y evaluar la corrosión que puede estar presente en las zonas con una funda exterior intacto. La corrosión puede tanto reducir la capacidad de carga armadura y

mi. Registros de los antiguos condiciones de almacenamiento tubería a largo plazo.

afectar negativamente a sus características de desgaste. Áreas de la tubería donde

F. Las pruebas para qualiÞcation material (por ejemplo, ensayos de envejecimiento, las

se produjeron los discos de ráfaga durante la operación anterior pipeÕs son un

pruebas de compatibilidad, pruebas SSC / HIC NACE qualiÞcation).

ejemplo de una sección de tubo, donde puede ocurrir signiÞcant daño corrosivo. Las pruebas de aceptación (ver 12.3.5) y análisis local se deben realizar para

12.3.3.4.2 análisis locales especiales pueden ser útiles para la evaluación de daños, tales

evaluar si el daño es crítico.

como la rotura del alambre, la corrosión, desgaste, etc. pruebas nuevo prototipo se pueden realizar para conÞrm alguna característica speciÞc requerido para la reutilización de la tubería en las nuevas condiciones (por ejemplo, si se aplica un nuevo equipo de instalación de alta tensión a la tubería).

12.3.4.1.3 Si el daño en un área localizada resulta ser crítico, puede ser conveniente que cortar e instalar Þttings finales en los extremos de l as secciones restantes para hacer su reutilización factible. Se debe prestar

12.3.3.4.3 Resultados de las pruebas qualiÞcation sobre materiales (véase la Sección

especial atención a la interfaz entre el tubo y el refuerzo se doblan / limitador,

6.2 de API SpeciÞcation 17J / 17K) puede ser útil para la evaluación de su vida restante

donde los daños y l a corrosión es probable que aparezcan.

cuando se expone a ßuid operativo o a las condiciones ambientales. Nuevas pruebas pueden ser necesarias si los datos no está disponible. Para los procedimientos y criterios de prueba, consulte las Tablas 11 y 12 en API SpeciÞcation 17J / 17K.

12.3.4.1.4 Para la reparación vaina exterior, deben utilizarse procedimientos y personal qualiÞed. Los procedimientos deben garantizar las mínimas requeridas propiedades de rendimiento de la tubería. El qualiÞcation de procedimientos de reparación debería

12.3.3.4.4 Para llevar a cabo el análisis global y local, los métodos qualiÞed para el

incluir ensayos que tubo conÞrm características. La degradación a largo plazo de la

diseño de la tubería y el sistema deben estar disponibles. Los operadores pueden

zona reparada también debe ser considerado. Como una alternativa a la reparación de

utilizar sus propios métodos o las de un fabricante o de un tercero para llevar a cabo la evaluación de la tubería. En todos los casos, los programas y los métodos utilizados

la vaina exterior, puede ser más conveniente a quitarse la capa de conjunto y volver a extruir una nueva funda exterior.

deben ser validados como lo requiere la Sección 5.2.1 de la API SpeciÞcation 17J / 17K.

12.3.4.1.5 Þttings finales deben ser sometidos a una inspección detallada. El sistema de protección contra la corrosión debe ser evaluado para todos los 12.3.3.4.5 Se debe prestar especial atención a calcular la vida útil restante de la tubería. Los márgenes de seguridad deben ser los mismos que en speciÞed API SpeciÞcation 17J / 17K. La información relativa a materialsÕ rendimiento a largo plazo en las condiciones de uso originales es esencial para la toma de cualquier decisión sobre la reutilización de la tubería. Las fuentes de datos que pueden ser útiles para este propósito incluyen la experiencia operativa con materiales y tuberías, resultados de las pruebas a largo plazo realizados para qualiÞcation materiales, pruebas de prototipo (por ejemplo, pruebas destructivas de la muestra de tubería recuperada), la inspección de tuberías

componentes (extremo del cuerpo Þtting, pernos, tuercas). El asiento de junta deberá cotejarse con la norma de diseño para la Þnish superficie requerida. Si la cara no cumple con los requisitos, se debe decidir si reesculturado por mecanizado será factible o si el ßange debe ser reemplazado. Sustitución de la ßange puede requerir la sustitución de la Þtting final, ya que puede que no sea posible soldar en una nueva ßange. Las válvulas de alivio deben probarse y recalibrados o reemplazados.

recuperados, adecuadamente qualiÞed técnicas NDE vigilancia y modelos calibrados para el cálculo de la vida útil, tanto teórica como con las pruebas.

12.3.4.1.6 La degradación a largo plazo de los componentes de plástico de Þttings final debe ser evaluado. Vida útil de las resinas y las juntas debe ser obtenido del proveedor de tubos.

12.3.4 Inspección y Reparación 12.3.4.1.7 Si por alguna razón se eliminan los Þttings fin, la nueva Þttings finales

Manufactureros personal técnico deben participar en cualquier inspección y / o operación de reparación.

deben ser montados usando un procedimiento aprobado por el proveedor de tubos u otro organismo competente.


12.3.4.2 servidumbre de tuberías

12.3.4.2.1 La superficie exterior de la tubería debe ser limpiado a fondo y se inspeccionó durante o después de la recuperación. 12.3.4.2.2 Si la capa de cubierta de un tubo ßexible unido está dañado (causada, por ejemplo, durante la recuperación de la tubería) rápida corrosión de capas de refuerzo expuestas pueden ocurrir. Por ello se recomienda que la z ona de estar protegida inmediatamente mediante la aplicación de producto (s) anti-corrosión y cubriendo con una capa temporal, impermeable.

117

prueba, prueba de continuidad eléctrica). La presión de prueba hidrostática debe ser de acuerdo con los requisitos de grasa en 17J API SpeciÞcation. Si se reduce la presión de prueba, a continuación, la presión de diseño debe también ser reducida a 0.67 veces la presión de prueba. 12.3.5.2 Después de la prueba de presión, ßushing tubería y protección contra la corrosión para el almacenamiento pueden ser necesarios. ensayos o métodos de inspección (consulte la Sección 12) Otros puede usarse para comprobar si hay defectos en la tubería, como la pérdida de material por la corrosión o grietas / ßaws en las capas estructurales. Si se identiÞed anomalías, el tubo debe ser sometido a un análisis más detallado, como se recomienda en 12.3.3.4.

12.3.4.2.3 Todas las áreas de daños en la cubierta deben ser inspeccionados por la corrosión. La corrosión puede producir degradación rápida en los cables Þlament hilos usados típicamente en la tubería ßexible unido. Las pruebas de aceptación y análisis

12.3.5.3 Re-instalación y puesta en servicio de la tubería debe estar en conformidad con las recomendaciones de 11.4 y 11.5.

local se deben realizar para determinar si el daño a la corrosión es crítica.

12.3.4.2.4 Si el daño en un área localizada se determina que es crítico, puede ser posible para cortar el daño e instalar nuevas Þttings finales en los extremos cortados de las secciones restantes. Nuevos Þttings finales deben ser instalados por personal qualiÞed utilizando procedimientos qualiÞed. ßexible tubos unidos con una función

13 Integridad y Condition Monitoring 13.1 ALCANCE Esta sección proporciona directrices y recomendaciones sobre la integridad y la

de fin Þttings puede utilizar Þttings reparación temporal, pero, en general, este tipo

monitorización de estado, incluidos los posibles defectos de tubería para tuberías

de tubería no puede ser permanente re-terminados.

ßexible no unidas. En general, esta sección no se aplica a las tuberías ßexible unidos.

12.3.4.2.5 procedimientos y personal QualiÞed deben utilizarse para todas las reparaciones de la cubierta. El qualiÞcation procedimiento de reparación debe incluir pruebas que conÞrm características de tuberías. degradación a largo plazo de la zona

13.2 filosofía general 13.2.1 Inspección / Filosofía Monitoreo

reparada también debe ser considerado.

13.2.1.1 Un programa detallado supervisión de la integridad y el estado debe 12.3.4.2.6 Þttings finales deben ser sometidos a una inspección detallada. El sistema de protección contra la corrosión debe ser evaluado para todos los

establecerse, en base a una evaluación de los modos de fallo a los que están expuestos tubo ßexible y el riesgo atribuido al fracaso desde cada fuente de [51].

componentes (extremo del cuerpo Þtting, pernos, tuercas). El asiento de junta deberá cotejarse con la norma de diseño para la Þnish superficie requerida. Si la

13.2.1.2 Puede ser necesario diseñar un sistema de control para operar a lo

cara no cumple con los requisitos, se debe decidir si r eesculturado por

largo de la vida de diseño Þeld, o por un período reducido, en una o más bandas o dinámicos ßowlines para la investigación o el uso operacional. Estos problemas deben ser resueltos totalmente y una filosofía Þeld

mecanizado será factible o si el ßange debe ser reemplazado. Sustitución de la ßange puede requerir la sustitución de la Þtting final, ya que puede que no sea posible soldar en una nueva ßange.

completados antes de diseñar inicio. La filosofía de control e inspección debe identiÞed en el diseño premisa proyecto.

12.3.4.2.7 La degradación a largo plazo de los componentes de plástico de Þttings final debe ser evaluado. Vida útil de las resinas y las juntas debe ser obtenido del proveedor de tubos. 12.3.4.2.8 Para tubos unidos con una función de Þttings finales, la interfaz entre la incorporada en el pezón y la capa de forro debe inspeccionarse visualmente usando

13.2.2 Alcance El programa de inspección / monitoreo debe incluir por lo general todas las aplicaciones de tubería ßexible y sus componentes auxiliares.

un espejo y / o boroscopio. Cualquier evidencia de deslaminación de la capa de revestimiento, el movimiento lineal (es decir, el deslizamiento) entre el pezón y el revestimiento, o la filtración del aceite en la interfaz de pezón-liner debe ser evaluado a fondo para determinar si es crítico.

13.2.3 Objetivos Los objetivos de un programa de supervisión de la integridad y el estado en servicio deben incluir lo siguiente:

12.3.5 Requisitos de prueba

a. La detección de la posible degradación en una etapa temprana sufÞciently para permitir la acción correctiva y por lo tanto:

12.3.5.1 Después de un tubo se prepara para su reutilización, que debe ser sometido a las pruebas de fábrica speciÞed en API SpeciÞcation 17J / 17K o de lo requerido por el

1. Protección contra accidentes o pérdida de la vida.

usuario (por ejemplo, prueba hidrostática, indicador

2. Proteger contra la contaminación del medio ambiente.


118

3. Evitar el tiempo de inactividad.

tubo ßexible sistema Þeld. Esta revisión debe reconsiderar los métodos y frecuencia de

4. Reducir al mínimo el riesgo de pérdida económica derivada de la degradación del

la revisión sobre la base de los resultados de la inspección o supervisión, la experiencia

sistema de tuberías o daños al equipo Þeld.

de este producto o similares sistemas o conocimiento adicional de la conducta tubería

segundo. Demostración de la continua Þtness para el propósito.

do. El cumplimiento de todos los requisitos legales y reglamentarios pertinentes.

ßexible. Los registros documentados del proceso de revisión deben conservarse para la vida de servicio del sistema de Þeld, o la vida de servicio de cada tubo ßexible en el sistema Þeld si se vuelven a utilizar las tuberías.

re. Provisión de un registro de datos de servicio que puede ser necesaria cuando se considera futura reutilización.

13.2.4 Establecimiento del Programa de inspección / Monitoreo

13.3 modos de fallo y DEFECTOS TUBO POTENCIALES

13.3.1 A modo de fallo tubo ßexible describe un proceso posible por el cual un tubo de ßexible podría fallar. Un modo de fallo único típicamente representa una sucesión de

13.2.4.1 los modos de fallo potenciales deben identiÞed para el diseño y aplicación de speciÞc la tubería ßexible. requisitos funcionales y operacionales El tubo systemÕs deben tenerse en cuenta al evaluar posibles modos de fallo.

defectos de tubería que tienen el potencial para culminar en la insuficiencia de la tubería.

13.2.4.2 Un análisis de riesgo debe buscar para cuantificar el riesgo atribuido a

13.3.2 Tablas 29 a 31 se identifican los posibles defectos que se aplican a la integridad

cada modo de fallo, típicamente como una función de la probabilidad y la

de los sistemas de tuberías ßexible. Cada defecto se numera, y la causa probable y la

consecuencia de la falta. El establecimiento de la estrategia / monitoreo de

consecuencia de que el defecto se ha identiÞed.

El identiÞcation de modos de fallo correspondientes debe basarse en un conocimiento detallado del comportamiento de tubería ß exible.

inspección se debe relacionar el grado de control o inspección requerida para el nivel calculado de riesgo. 13.3.3 Tablas 29 y 30 se refieren a riser y ßowline aplicaciones, respectivamente, la clasificación individual defectos de cada capa de la tubería. Tabla 31 se aplica a los 13.2.4.3 métodos directos o indirectos disponibles para inspeccionar / acceder a la tubería

defectos asociados con los componentes del sistema y attachmentsÑdamage tubo

deben ser evaluados para determinar su idoneidad para la aplicación ßowline o elevador

que pueden afectar a la condición o la integridad de la propia tubería ßexible.

previsto. Por otra parte, las medidas adecuadas para facilitar la vigilancia tubería debe hacerse en el diseño del sistema de tuberías e instalaciones laterales superiores y submarinos asociados. En este sentido, la tubería parte superior debe estar diseñado para

13.3.4 Estas tablas deben ser revisados durante la selección del programa de

permitir el acceso a las herramientas de inspección interna. Tenga en cuenta que esta

vigilancia de la integridad y el estado. La revisión permitirá identiÞcation de

área de la tecnología de tubo ßexible está en continua evolución, y el diseño de tuberías y

componentes críticos en el sistema de tuberías y defectos potencialmente

sistema de tuberías debe considerar la posibilidad de que algunos métodos en desarrollo

críticos, facilitando de este modo una mejor deÞnition del requisito y la r elevancia

se convertirán en una práctica habitual en el futuro.

de los métodos de seguimiento disponibles.

13.4 MÉTODOS DE SEGUIMIENTO 13.2.4.4 Los requisitos para un estudio de referencia deben ser considerados para cada uno de los métodos que se seleccionan como parte del programa de vigilancia de la

13.4.1 Los métodos actuales disponibles para el seguimiento de las tuberías ßexible en

integridad y la condición. Debe preverse para cualquier encuesta de línea de base antes

servicio se presentan en la Tabla 32. La inspección visual y las pruebas periódicas de

de que el tubo se pone en servicio, y los registros se debe mantener durante toda la vida

presión han sido, hasta la fecha, las formas más comunes de monitoreo en servicio

útil del sistema de tuberías ßexible.

utilizados para la demostración de la continua Þtness para el propósito.

13.2.4.5 Es importante que el monitoreo de integridad comienza en la fábrica con

13.4.2 Ensayos no destructivos de tubos en servicio incluye técnicas invasivas y no intrusivos directos que se ha demostrado Þeld y adecuadamente qualiÞed como métodos de medición.

minuciosa inspección, control de calidad, y la documentación del proceso de fabricación. Las operaciones de instalación necesitan una planificación cuidadosa para evitar los daños causados por el manejo de los equipos. Especial cuidado se debe tomar con la Þrst inspección visual después de la instalación de línea de base para documentar las anomalías leves o daños que pueden indicar problemas detectados y la necesidad de un control más frecuente.

13.4.3 El envejecimiento de los componentes no metálicos y la corrosión o erosión de los componentes metálicos puede ser controlado por la instalación en el camino ßow de tubos de ensayo cortos o cupones colocados en trampas de muestreo cupón. El material de ensayo se puede recuperar y destructiva o no

13.2.5 Inspección de revisión del programa de supervisión /

El programa de inspección / supervisión debe ser sometido a revisión documentada regular a lo largo de la vida útil de la

destructiva a prueba a intervalos de deÞned pre toda la vida útil del componente. La figura 39 muestra una disposición extraíble rígido tubo de ensayo (en serie o en paralelo con el ßow), que utiliza una


maqueta de las capas internas de la tubería ßexible; que permite el venteo de gas a través

ción. La inspección visual debe tratar de identificar los siguientes problemas

de una válvula de alivio de presión.

potenciales:

13.4.4 detección Di-eléctrica de la envolvente interna de presión se debe utilizar

a. Extensión y el tipo de crecimiento marino.

sólo si qualiÞed para el material y para la temperatura y oscila aplicable a las

segundo. integridad Pipe general y condición, incluyendo fugas.

condiciones de servicio presión. Una representación esquemática del método

do. Pipe funda exterior o la integridad de la carcasa externa y condición.

119

de medición aplicado a Topside supervisión envolvente interna de presión se muestra en la Figura 40.

re. restos notable. mi. Evidencia de socavación y la duración estimada de tramos libres.

13.4.5 monitoreo de difusión de gas de un anillo elevador ßexible mide la composición del gas de muestra a través de una válvula de ventilación en el extremo del tubo Þtting, típicamente en la parte superior de expansión. El objetivo es relacionar los resultados al

F. Condición de Þttings finales. gramo. Condición del sistema de protección catódica.

potencial de corrosión capa metálica (incluyendo SSC y HIC) o la condición de edad de

marido. Cualquier identiÞable daño, distorsión, o degradación.

la vaina de presión interna, lo que puede proporcionar una alerta temprana del deterioro

yo. Cualquier desarreglo identiÞable de tubería y desarreglo o la pérdida de los

grave antes de que la integridad de la tubería se ve afectada.

componentes auxiliares de la tubería. j. La interferencia con otros equipos submarinos. k. Bucles y torceduras.

13.4.6 Load, la deformación y la vigilancia ambiental incluye métodos que implican la medición de los siguientes:

13.5.2.2 Los defectos deben ser documentados en términos de tipo, tamaño, ubicación (identiÞcation tubería y Norte y Este coordenadas), la profundidad, y el tiempo de observación. El inßuence de defectos en la integridad estructural o la presión debe ser

a. tensión de tuberías.

evaluado. Una encuesta acústica también se puede realizar para identificar la ubicación de tuberías enterradas y la profundidad de la cubierta.

segundo. Deßection.

do. Torsión.

13.5.2.3 La superficie exterior de la tubería debe ser examinado para cortes, gubias, a la

re. Flexión.

abrasión, protuberancias, puntos blandos, funda exterior suelta, o cualquier signo de

mi. composición del producto interno.

F. La presión interna y la temperatura. gramo. movimientos del buque y las condiciones ambientales.

separación de la tubería ßexible de Þttings finales. Cualquier tendencia para una línea suspendida para formar un bucle También hay que señalar, ya que éstas podrían formar torceduras bajo tensión. Las superficies expuestas de Þttings finales deben ser examinados en busca de grietas o corrosión excesiva. permeación lenta de un producto químico o producto a través de la vaina de presión interna puede Þrst ser evidente cuando

13.5 RECOMENDACIONES

el producto migra a lo largo de la línea y se descarga a través de válvulas de ventilación en el extremo Þtting.

13.5.1 alcance de las recomendaciones Aunque los métodos y frecuencia de control o inspección requerida deben ser determinados en base a los resultados de un análisis de riesgos documentado, algunos comentarios generales se proporcionan en las medidas de inspección y de vigilancia disponibles.

13.5.2 Recomendaciones generales 13.5.2.1 Subsea inspección visual se puede realizar utilizando buzos o vehículos

13.5.2.4 Cuando la medición directa de una sección de tubo es possibleÑeither a través de lugares de tubos de ensayo no destructivas methodsÑthe externos o i nternos seleccionados para la medición debe ser elegido para reßect la severidad de las condiciones de servicio en términos de la carga, la deformación, y las condiciones ambientales internos o externos. Para tubos ascendentes ßexible, las áreas de carga de diseño crítico pueden incluir uno o más de los siguientes:

a. conexión de extremo superior de la tensión, flexión, y el seguimiento deßection.

operados remotamente (ROV). Subsea y la inspección visual parte superior se deben utilizar periódicamente para proporcionar evidencia de daño observable a ßexibles de accidentes, la degradación durante el servicio, o daños durante la instalación. Siempre que sea posible, tubos y ßowlines deben ser inspeccionados tras incidentes potencialmente perjudiciales. Después de los trabajos de reparación, el sistema de tuberías debe ser re-examinado para conÞrm que cualquier reparación o reemplazo de

segundo. boya apoyo agua pre y post-mediados por flexión y la medición de torsión.

do. conexión de base Riser para la temperatura, flexión, y control de la presión.

tuberías o componentes se han realizado correctamente. También debe ocurrir después

13.5.2.5 Si es factible, tubos de ensayo deben ser expuestos a las mismas presiones,

de la re-conexión de la inspección visual después de una emergencia o seccionadores

tensiones, y condiciones de transporte de difusión como los existentes en el tubo de

tubo de rutina

ßexible. Para la monitorización de polímero de ßuid producción, el tubo de ensayo o trampa de muestra deben ser

120


situado en el extremo de la tubería ßexible más cercana a la cabeza de pozo o de lo

a. Consecuencias del fracaso a la vida humana, los bienes o el medio ambiente.

contrario la temperatura en el tubo de prueba debe ser controlada para una temperatura al menos tan alta como la de la sección de tubo ßexible más cercana a la cabeza del pozo. Para el monitoreo de la erosión, el radio de curvatura en el tubo de ensayo será diseñado para ser menor que el radio de curvatura mínimo de la ßexible en el servicio.

segundo. criticidad operativa.

do. Grado de innovación o la falta de experiencia de servicio en condiciones similares. re. producto Pipe y las condiciones de servicio, por ejemplo, el servicio agria, de alta

13.5.2.6 métodos de monitoreo anillo deben ser demostrados para ser práctico,

presión.

y los criterios cuantitativos deben ser desarrollados para su aplicación. Si el requisito de seguimiento de canalizaciones verticales dinámicas o ßowlines ha

13.5.3.2 Estado actual, y la inspección y el servicio de la historia de la tubería.

sido speciÞed, deben proponerse métodos adecuados de medición para las áreas pertinentes.

13.5.3.3 El intervalo de inspección visual externa de una tubería ßexible debe deÞned en el plan de inspección y debe llevarse a cabo inmediatamente después de sospecha de daños, la re-conexión o instalación, y antes de

Intervalos de inspección 13.5.3 13.5.3.1 Los intervalos de inspección deben elaborarse a partir de una consideración de los modos de fallo del tubo. Los siguientes factores deben ser considerados al determinar los intervalos de inspección:

cualquier backÞlling zanja o roca dumping.

121


D i r e c c i ó n d e l f l u j o

D i r e c c i ó n d e l f l u j o

tubo de prueba tubo de prueba

(B) en serie

(A) en paralelo

Figura 39-esquemática de disposiciones de tubos prueba posible

disposición física de los sensores remotos y el sistema de medición metros AC IBM compatibles ordenador personal

suministro LCR

multiplexor

Distribución

Unión

tablero

caja

pieza de carrete del cubierta de intemperie en áreas peligrosas

Figura 40-esquemática de Topside Dieléctrica Sensing Layout e instrumentación para Monitoreo termoplástico

sensor en el producto

fluir


122

Tabla 29-Posibles defectos de tuberías para aplicaciones estáticas Ref Capa de tubería

CUERPO

defecto.

1.1 agujero, grieta, picaduras, o adelgazamiento

Causa posible

Consecuencia

Defecto

Reducción de resistencia al colapso y la

a. erosión de la arena

reducción de la capacidad de tensión

segundo. Grieta, picaduras o corrosión uniforme (y SSC / HIC) do. servicio excesivamente amargo

re. pigging daños

1,2 deformación desbloqueo

Localmente reducida colapso tancia tencia y

a. sobredoblado

la capacidad de tensión.

segundo. El exceso de tensión con flexión

do. pigging daños

1.3 Colapso o ovalización

Bloqueado o paso reducido

a. El exceso de tensión segundo. Externo sobre-presión (posible agujero en vaina exterior)

do. Alta ovalidad inicial (defecto de fabricación) re. loading exceso o deformación durante la instalación mi. Alta intervalo radial entre la armadura y la presión inter- vaina de presión nal (defecto de fabricación) F. impacto lateral o punto de contacto


2.1 grieta o agujero

De fugas de medio en el anillo y / o ruptura de la vaina exterior y / o rotura de

a. Hole, burbuja o inclusión durante la fabricación

la tubería / fugas

do. Presión armadura de desbloqueo

segundo. Presión armadura ruptura re. Envejecimiento (fragilización) mi. Temperatura encima de los niveles de diseño F. defecto de la canal gramo. Presión encima de los niveles de diseño marido. pigging daños

yo. AMBIENTE agrietamiento asistido (EAC) j. Erosión (tuberías de ánima lisa) k. la composición del producto fuera de los límites de diseño

2.2 Ruptura

El fallo de la tubería

a. de curvado de tubos (lado de tracción) segundo. Collapse (fuga vaina exterior, bajo la presión interna, la carcasa colapsado) do. Envejecimiento / fragilización re. El fracaso de la armadura de presión

2.3 Reducir

Recuperable, pero esfuerzo de plástico

a. La reducción excesiva en la presión del producto o exce- relativa externa sive a la presión interna (no hay carcasa o carcasa colapso)

2.4 fragilización por envejecimiento

elasticidad reducida y una mayor susceptibilidad al agrietamiento

2,5 fluencia exceso (extrusión) de polímero en la capa metálica

agujero posible grieta o ruptura

a. cambios en las propiedades materiales (degradación) derivados de la exposición a ßuid

a. La operación a presiones y / o temperaturas fuera de los límites segundo. la selección de materiales inadecuada do. espesor de pared inadecuada

2.6 Ampollas

agujero posible grieta o ruptura

a. La rápida descomposición debido a la operación a presiones y / o temperaturas fuera de los límites. segundo. La rápida descomposición bajo la selección de materiales inadecuados

123


Tabla 29-Posibles defectos de tuberías para aplicaciones estáticas (Continuación) Ref Capa de tubería

Manto principal PRESIÓN

defecto.

Defecto

3,1 rotura de alambre individuales o múltiples

Causa posible

Consecuencia capacidad estructural reducido o rotura de la

a. Corrosión

tubería (explosión) o extru- sión / fuga de la

segundo. SulÞde Stress Cracking (SSC)

vaina interna segura PRESION

do. Agrietamiento por hidrógeno inducido, (HIC) re. El exceso de presión interna mi. El fracaso de la armadura de tracción / presión de copia de seguridad (exceso de tensión / presión)

F. desbloqueo gramo. Manufacturing (soldadura) defecto

3.2 Desbloqueo

capacidad estructural reducido o rotura de la

a. sobredoblado

tubería (explosión) o extru- sión / fuga de la

segundo. El exceso de tensión

vaina interna segura PRESION

do. Impacto re. El fallo de la tracción o la armadura presión de copia de seguridad

mi. compresión radial en la instalación F. El exceso de torsión durante la instalación

3.3 Colapso o ovalización

de paso reducido

a. impacto lateral segundo. punto de Contacto do. El exceso de tensión (en servicio)

re. compresión radial en la instalación

3.4 corrosión

fracaso armadura de tracción Presión

a. servicio Sour / anillo corrosivo segundo. La entrada de agua de mar en anillo

PRESIÓN DE RESERVA ARMOUR CAPA

4.1 Ruptura (simple o todos los cables)

Capacidad reducida estructural o rotura de la

a. Corrosión

tubería (ráfaga)

segundo. SulÞde Stress Cracking (SSC) do. El hidrógeno agrietamiento inducido (HIC) re. El exceso de presión interna mi. El fallo de armaduras de tracción / presión

F. Manufacturing (soldadura) defecto

4.2 La ovalidad

de paso reducido

a. impacto lateral segundo. punto de Contacto do. El exceso de tensión

4.3 La agrupación

un soporte irregular de la capa de

a. Defecto de manufactura

armadura presión, insuficiencia

4.4 corrosión

fracaso armadura de tracción Presión


Mantos TENSILE

5,1 rotura de alambre múltiple

Capacidad reducida estructural o rotura de la

a. Corrosión

tubería (ráfaga)

segundo. SulÞde Stress Cracking (SSC) do. El hidrógeno agrietamiento inducido (HIC)

re. El exceso de tensión o presión interna mi. Manufacturing (soldadura) defecto

F. impacto accidental

5,2 birdcaging o agrupación reducida capacidad tensión

a. Overtwist segundo. Compresión


124


CAPAS ARMOR la tracción (Continuación)

defecto. 5.3 acodamiento

Causa posible

Consecuencia

Defecto

capacidad de tensión reducida

a. impacto lateral segundo. punto de Contacto

do. Bucle en línea debido a diseñar, defecto de fabricación o error de instalación

5.4 corrosión

ruptura armadura de tracción


5,5 ruptura alambre individual

capacidad de tensión reducida

a. Corrosión segundo. SulÞde Stress Cracking (SSC) do. El hidrógeno agrietamiento inducido (HIC)

re. armaduras estresado (exceso de tensión o presión interna) mi. diseño de abrazadera inadecuado o THT

F. Manufacturing (soldadura) defecto gramo. impacto accidental

CAPA DE AISLAMIENTO

7.1 capa machacada

aislamiento inadecuado

a. Aplastamiento durante la instalación segundo. sobrepresión externa

7.2 capa inundado

aislamiento inadecuado

a. Agujero en la funda exterior o otra capa a prueba de fugas entre la funda externa y la capa de aislamiento

VAINA EXTERIOR

7.3 obstrucci ón de tuberías

depósito de cera

a. El mal diseño

8,1 Hole, desgarro, rotura o grieta

La entrada de agua de mar (si a través de la


pared)

segundo. Desgarre durante la instalación do. punto de contacto, impacto o cizallamiento re. diseño de abrazadera inadecuado o THT mi. La acumulación de presión en el anillo F. válvula de ventilación Bloqueado gramo. fuga envolvente interna de presión / agujero marido. Sobredoblado + defecto existente yo. Envejecimiento, a la intemperie (radiación UV)

8.2 La entrada de agua de mar

A la tracció n o la corrosión armadura presión

a. Hole, desgarro, ruptura, grieta en la vaina exterior

alambre (zona especialmente splash) o colapso (de ánima lisa) o una capa de aislamiento ßooded

FINAL APROPIADO

9.1 interno vaina de presión-nido

De fugas de medio en el anillo, insuficiencia

a. La pérdida de fricción (carcasa deformación etc.) segundo. Lágrima do. La envoltura de contracción debido a los ciclos de temperatura re. Arrastrarse

9,2 tracción armadura de extracción (todos los cables)

Fracaso, reventar

a. Rotura de hilo dentro de Þtting final segundo. insuficiencia epoxi (servicio agria) do. fracaso epoxi (alta temperatura envejecimiento) re. La pérdida de fricción mi. El exceso de tensión

125



Final apropiado

defecto.

9.3 Cubierta exterior extraíble

(Continuación)

9,4 obstrucción de válvula de ventilación

Causa posible

Consecuencia

Defecto

La entrada de agua de mar (presión

a. El exceso de presión anular

hidrostática)

segundo. Arrastrarse

ráfaga Cubierta exterior (si se produce para

a. Escombros

todas las válvulas de ventilación)

segundo. crecimiento marino

do. fracaso Mecanismo (corrosión etc.) re. errores de fabricación

9.5 fuga de la válvula Vent

Posible entrada de agua de mar en el anillo

a. Corrosión segundo. Fallo del mecanismo (fallo de sellado, etc.)

9,6 individual armadura de tracción-nido

capacidad estructural reducida

a. Rotura de hilo dentro de Þtting final segundo. insuficiencia epoxi (servicio agria) do. fracaso epoxi (alta temperatura envejecimiento) re. La pérdida de fricción mi. El exceso de tensión

9,7 Fallo de Sistema de sellado (anillos de obturación etc.)

De fugas de medio en el anillo, posible bloqueo de válvula de ventilación, Posible

a. errores de fabricación - sellado ineficaz de la vaina de presión interna.

ráfaga vaina exterior y las fugas de tubería

segundo. diseño inadecuado

(insuficiencia)

do. El exceso de presión interna re. El exceso de tensión o torsión

mi. instalación inadecuada F. Excesivamente baja temperatura de producción

9.8 grieta o ruptura de la armadura de presión o presión de la armadura de

Posible explosión del conducto o la

a. Corrosión

capacidad de presión reducida


respaldo

do. El hidrógeno agrietamiento inducido (HIC) re. El exceso de presión interna mi. La falta de la capa de armadura de tracción (exceso de tensión o presión interna)

9,9 grieta o rotura de la armadura Sile diez

Posible retirada progresiva e insuficiencia

a. Corrosión

tubería o reducción de la capacidad


estructural

do. El hidrógeno agrietamiento inducido (HIC) re. El exceso de presión interna mi. La falta de la capa de armadura de tracción (exceso de tensión o presión interna)

9,10 fallo estructural del extremo del cuerpo Þtting o ßange

explosión del conducto / fallo catastrófico

a. El exceso de presión interna segundo. diseño inadecuado do. El exceso de tensión o torsión cargas

re. colapso hidrostática mi. Corrosión / degradación química F. Fractura por fragilidad gramo. Fatiga


126

Tabla 30 Posibles defectos de tuberías para aplicaciones dinámicas

Capa de tubería

CUERPO

Ref defecto.

Defecto

Como 1.1Ð1.3 Tabla 29 para aplicaciones estáticas.

Como muestra la Tabla 29 para aplicaciones estáticas.

Como muestra la Tabla 29 para aplicaciones estáticas

Reducida resistencia al colapso y la reducción de la capacidad de tracción o rotura de la vaina pre- sión

a. Fatiga + grieta, picaduras o corrosión uniforme



2.7 Ruptura

El fallo de la tubería

a. el agrietamiento por fatiga

2,8 desgaste / mordisqueo

Ninguna consecuencia adversa o inter grieta vaina de presión final o agujero

a. Abrasión entre envolvente interna de presión y de carcasa

1,4 agrietamiento circunferencial / desgaste


Causa posible

Consecuencia


segundo. La canal a canal desgaste / fricción

segundo. La abrasión entre la vaina de presión interna y la armadura presión

Manto principal PRESIÓN


3.5

ruptura de alambre individuales o múltiples



capacidad estructural reducida o rotura de la tubería (burst) o extrusión / fuga de envolvente interna de presión

a. El desgaste en el contacto entre hilos segundo. Personalizada de contacto con la capa de presión de respaldo. do. Cracking lo largo del alambre

re. Falla por fatiga mi. defectos de soldadura

3,6 grieta alambre Longitudinal

PRESIÓN DE RESERVA ARMOUR CAPA


4.5

Mantos TENSILE

ruptura de alambre individuales o múltiples


alargamiento potencial de tamaño crítico defecto

a. contactos inter-alambre y la concentración de esfuerzos locales



Capacidad reducida estructural o rotura de la tubería (ráfaga)

a. Use del contacto con la capa de blindaje de presión. segundo. Falla por fatiga



127


Tabla 30 Posibles defectos de tuberías para aplicaciones dinámicas (Continuación)

Capa de tubería

CAPAS ARMOR la tracción (Continuación)

Ref defecto.

Defecto

5,6 rotura de alambre múltiple

Consecuencia

Capacidad reducida estructural o rotura de la tubería (ráfaga)

Causa posible

a. Desgaste entre capas de armadura (brecha en la capa anti-desgaste, la pérdida de aceite lubricante) segundo. la fatiga por rozamiento

do. Notch o grieta fallo por fatiga re. Falla por fatiga

5.7

ruptura de alambre individual

Capacidad reducida estructu ral o rotura de la tubería (ráfaga)

a. Desgaste entre capas de armadura (brecha en la capa anti-desgaste, la pérdida de aceite lubricante) segundo. la fatiga por rozamiento

do. Notch o grieta fallo por fatiga re. Falla por fatiga

Antidesgaste CAPA

6.1 desgaste, grietas

6.2 La agrupación

CAPA DE AISLAMIENTO

VAINA EXTERIOR


contacto radial de las capas de la armadura, el desgaste

a. El movimiento relativo entre las capas

contacto radial de las capas de la armadura, el desgaste


segundo. Temperatura do. Defecto de manufactura

Como muestra la Tabla 29 para aplicaciones estáticas, tal como la Tabla 29 para aplicaciones estáticas

8.1 Como la Tabla 29 para aplicaciones estáticas.


8,2 desgaste, rotura

Posible ruptura debido a la presión del anillo o posible agujero debido al desgaste o la corrosión acelerada de las capas de armadura metálicos

FIN DE MONTAJE 9.1Ð9.10 Como muestra la Tabla 29 para estática

aplicaciones

a. contacto abrasivo con fondo marino, otras líneas u otras superficies.



128

Tabla 31-Posibles defectos del sistema para aplicaciones estáticas y dinámicas Conexión de capa de defectos Ref.

CURVA

Defecto

10.1 Refuerzo grieta

Causa posible

Consecuencia

Posible sobredoblado tubería

a. la fatiga de refuerzo

segundo. flexión excesiva al refuerzo

LIMITADORES

do. la degradación del material (los refuerzos y de embocaduras)

10.2 Refuerzo ruptura

Posible sobredoblado tubería o posible

a. la fatiga de refuerzo

desgarro de la funda exterior

segundo. flexión excesiva al refuerzo

do. Abrasión o daños por impacto re. la degradación del material

10,3 Stiffener fracaso estructura de soporte

Posible sobredoblado tubería o posible desgarro de la funda exterior

a. flexión excesiva al refuerzo y la sobrecarga de las consolidaciones o apoyo segundo. Daños por impacto do. fatiga estructural de las consolidaciones o estructura de apoyo

10,4 deformación Bellmouth o tamaño inadecuado

sobredoblado tubería

a. Bellmouth fallos de diseño o fabricación segundo. tubo excesiva flexión alrededor de boca de campana do. daños por impacto en boca de campana.

re. OPIG tailingÓ de tubo

10.5 Refuerzo misperformance

sobredoblado tubería

a. Diseño inadecuado / incertidumbre diseño (rigidez vs. temp) segundo. fabricación inadecuada (curado PU)

CURVA

11.1 desarreglo desbloqueo


restrictores

a.Excessive flexión en tubo segundo. limitador defectuoso o dañado

11.2 Posición desarreglo


a. de sujeción inadecuada de restrictor curva (s) segundo. Impacto o abrasión

11.3 Pérdida de la curva restrictor (s)


a. abrazadera inadecuada o dañada (s) segundo. Abrasión o daños por impacto

FLOTABILIDAD


MÓDULOS

Posible sobredoblado tubería o exceso de

a. módulos de flotabilidad defectuosos

tensión o desgarro de la funda exterior.

segundo. Abrasión o daños por impacto do. abrazadera inadecuada o dañada (s)

12.2 Pérdida o el fracaso de módulo de flotador (s)

12.3 Reducción de la flotabili dad

Posible sobredoblado tubería o exceso de

a. abrazadera inadecuada o dañada (s)

tensión o desgarro de la funda exterior.

segundo. Abrasión o daños por impacto

Posible sobredoblado tubería o tensión o

a. módulos de flotabilidad defectuosos

contacto lecho marino exceso (abrasión, la


compresión, sobredoblado o de impacto)

do. abrazadera inadecuada o dañada (s)

en el hundimiento.

re. compresión hidrostática, la absorción de agua o la fluencia

129


Tabla 31-Posibles defectos del sistema para aplicaciones estáticas y dinámicas (Continuación) Conexión de capa de defectos Ref.

BOYAS SUBSEA


Causa posible

Consecuencia

Defecto

Posible sobredoblado tubería o el exceso de tensión, insuficiencia de armaduras de presión o de tracción.

a. boya defectuosa segundo. Abrasión, caído objetos, colisión o junta trawl- daños por impacto do. abrazadera inadecuada o dañada (s)

13.2 Pérdida de la boya

sobredoblado tubo probable o exceso de

a. Underdesign de encuadernaciones / anclas

tensión, insuficiencia de armaduras de

segundo. Caído objeto, colisión o de arrastre a bordo daños a las correas u

presión o de tracción

boya do. La fatiga de ataduras / fijaciones re. La inundación de la boya

mi. Degradación de material boya

13.3 Reducción de la flotabili dad

Posible sobredoblado tubería o el exceso

a. boya defectuosa

de tensión, insuficiencia de armaduras de


presión o de tracción

do. abrazaderas inadecuados o dañados re. La inundación de la boya

mi. Degradación de material boya F. compresión hidrostática, la absorción de agua o la fluencia

GARRAS

14.1 Ruptura

La pérdida de módulo de flotador o

a. pinza defectuosa

limitador de curvatura


14.2 daños

capacidad de sujeción reducida

a. Abrasión o daños por impacto

14.3 degradación

la posible ruptura

a. El envejecimiento o la fluencia de plástico o la corrosión de la abrazadera metálica

BASES RISER

15.1 El daño a la conexión de subida Posible daño extremo Þtting o una fuga en la conexión

15.2 Desplazamiento

Posible sobredoblado tubería o posible exceso de tensión

ESTRUCTURAS DE

16.1 desarreglo de las canalizacion es vertical es

SOPORTE VERTICAL

Posible sobredoblado tubería o posible

a. objeto caído, arrastre de ancla o de arrastre a bordo daños por impacto

a. objeto caído, arrastre de ancla o de arrastre a bordo daños por impacto

a. abrazadera inadecuada o dañada (s)

exceso de tensión o desgarro de la funda exterior

16.2 El fallo estructural o colocación disde estructura de soporte en sí

PROTECCIÓN CATÓDICA

17.1 desarreglo

Posible sobredoblado tubo y posible

a. Las cargas en exceso de los valores de diseño

exceso de tensión o desgarro de la

segundo. un diseño inadecuado o fabricación

funda exterior

do. Caído objeto, colisión o de arrastre a bordo daños por impacto

pro- tección catódica inoperante con riesgo de corrosión excesiva

a. Caído objeto, colisión o de arrastre a bordo daños por impacto segundo. el fracaso de sujeción


130

Tabla 31-Posibles defectos del sistema para aplicaciones estáticas y dinámicas (Continuación) Conexión de capa de defectos Ref.

La protección catódica (Continúa)

17,2 discontinuidad eléctrica

17.3

el agotamiento del ánodo

Colchones o BOLSAS DE ARENA

18.1 desarreglo

ROCA objeto de dumping o relleno de la zanja

19.1

DISPOSICIÓN

20.1 Trastorno pandeo o agitación de fluencia

Causa posible

Consecuencia

Defecto


a. Control de calidad de fabricación inadecuada


a. agotamiento del ánodo en exceso de hipótesis de diseño

vanos libres o posible flexión excesiva o interferencia o la abrasión

a. elevación excesiva debido al movimiento de subida

segundo. Caído objeto, colisión o de arrastre a bordo daños por impacto

segundo. elevación excesiva o de movimiento horizontal debido a la carga accidental dental

pérdida de cobertura

vanos libres posible de tuberías y

a. movimiento ascendente gradual de la tubería hacia la superficie

sobredoblado, la exposición a la red de arrastre a bordo u otro daño por impacto

tubería flexible

de tubería enterrada

local de la armadura de la presión, la

a. compresión axial (temperatura y / o elongación inducida por presión)

exposición a trawl- junta u otro daño

segundo. instalación inadecuada para tubería enterrada.

Posible sobredoblado y desbloqueo

por impacto

20.2

20.3

bucle de tubo

Posible tubería sobredoblado exceso

a. El exceso de torsión durante la instalación

de torsión

segundo. El exceso de longitud de la tubería en la instalación

desarreglo tubería [Comparado con

Posible sobredoblado o posible exceso

a. arrastre del ancla

diseño diseñado o construido como-]

de tensión o posible ovalización o

segundo. FPS o FPSO excursión fuera de los límites de diseño

posible desgarro de la funda exterior

do. tablero de arrastre o de otro tipo de impacto lateral re. Punto de Contacto Para desgarro a la envoltura exterior, se refiere a la Tabla 29, defecto Ref. 8.2 y en la Tabla 30, defecto Refs. 8.2 y 8.5

20.4

tramos de tubería gratuitas

posible sobredoblado

a. Routing por encima del fondo marino característica afilada segundo. Pérdida de la cubierta de la tubería en zanja o roca objeto de dumping

20.5

interferencia riser

Posibles daños en buoy- dispositivos ancy, abrazaderas o restrictores de curva

a. Las condiciones ambientales extremas superiores a los valores de diseño

o posible flexión excesiva o posible daño

segundo. Diseño inadecuado para proporcionar espacio requerido

por impacto o desgaste / abrasión de tubo

do. Pérdida de módulos de flotación o de sujeción dispositivos mantener

de vaina externa

la separación tubería

re. arrastre del ancla

mi. excursión excesiva buque

131


Tabla 32 y la condición actual de Integridad métodos de monitoreo Método No.

Descripción

Método de Seguimiento

1. La inspección visual (1) externo

(Ii) Interno

Propósito

Por ROV o manualmente para evaluar la fuga o vis

Para establecer la integridad general de secciones visibles de la tubería y la

deformación ible o daño a la tubería o funda exterior.

disposición general del sistema de tuberías.

Por cámara del dispositivo insertado en el orificio de la tubería.

Para comprobar el estado de la canal interno o envolvente interna de presión.

2.

Prueba de presión [hidrostática]

La presión aplicada a la tubería y la decadencia medida como

Para establecer la capacidad de la tubería para soportar cargas de presión,

una función de tiempo. Fugas o anomalías identiÞed.

típicamente de más de máx. presión de funcionamiento admisible, en un momento dado.

3. análisis destructivo de muestras retiradas

Generalmente se aplica a pruebas de cupón para la edad ing de

Para predecir el estado de envejecimiento o degradación de la vaina de presión nal

envolvente interna de presión mediante el cual la edad cupones ing

inter por extrapolación a partir de pruebas de tracción o de otro tipo de muestras de

de polímero están expuestos a ßow ambiente en una trampa de

materiales termoplásticos retirados de condiciones ßow reales.

muestra de pieza de carrete y se retiran periódicamente para pruebas destructivas.

4.

Cargar, deformación y

Se utiliza para veriÞcation diseño o la evaluación vida restante. cargas reales y

Los parámetros medidos de monitoreoentorno ambiente actual, incluyen los movimientos el viento, lasdel olas buque, o la temperatura del producto, la presión y la composición, y (tubo o ßexible) estructural cargas y deformaciones.

las condiciones ambientales pueden ser compararse con los predichos durante el diseño, con lo que esta- el que se crea el grado de conservadurismo en el diseño. cálculos de la vida de servicio también pueden predecir la vida útil restante basado en el entorno medido o cargas.

5. Ensayos no destructivos de tubos en servicio

Estos pueden incluir radiografía o eddy medición alquiler

Para establecer la condición de la armadura de acero y la tracción PRESION capas

Cur- de capas de acero.

de blindaje seguro en el servicio.

6. Operaciones de aforo

Medir cerdos para determinar la ovalidad de la tubería.

Para comprobar si hay daños en el interior de las tuberías proÞle.

7.

Spool Pieza / test Pipes: (i) de

opciones:

detección Di-eléctrico o

Aplicado a análisis en línea de envejecimiento de cupón envolvente

Para predecir el estado de envejecimiento o degradación de la vaina de presión

condición monitoreo ultrasónico

interna de presión insertado en un carrete de prueba rígido que

nal inter por extrapolación de surement línea medi- de una muestra de material

está diseñado para emular condiciones ßow. es probable que sea

se expone a condiciones ßow reales.

en serie con el ßow el tubo de ensayo.

(Ii) Tubo de prueba

El uso de un ßexible (o rígido con maqueta inter- nal) tubo de

Para examinar el estado de envejecimiento o degradación de la carcasa interna,

prueba en serie o en paralelo con el ßow que se elimina

envolvente interna de presión y / o presión y las capas de armadura de tracción de

periódicamente para la prueba destructiva o no destructiva.

la tubería ßexible.

Medición de la corona circular ßuid (pH, composición

Para predecir la degradación de la armadura de presión de acero o ten- capas

química, volumen)

de armadura Sile o la condición de edad de la vaina de presión interna o la

8. Espacio Anular de monitorización (i) de difusión de gas moni- Toring

susceptibilidad de entorno de anillo a tal degradación.

APÉNDICE A-Tubo flexible ALTA TEMPERATURA FINAL DE CALIFICACIÓN DE MONTAJE DE PRUEBA DE PROTOCOLO: POLÍMEROS contenido de volátiles

Este protocolo es una síntesis de los diversos requisitos y objetivos de muchos

do. Un objetivo por ciento en peso, W, que es igual a o mayor que la pérdida de

operadores de tubería ßexible y fabricantes. E stá pensado principalmente para

plastificante se espera bajo el anillo de agarre de sellado durante 20 años de

calificar Þttings finales genéricamente en lugar de por los requisitos del proyecto

producción en la temperatura de ensayo superior. El fabricante deberá especificar los

speciÞc. Sección 6 proporciona discusión de temas que pueden ser apropiados

siguientes tiempos deplastificación:

para las pruebas realizadas para proyectos speciÞc y para interpretar los T 1 = el tiempo a la temperatura de ensayo superior T HOLAn ecesario

resultados de los ensayos realizados en este protocolo para proyectos speciÞc. El protocolo también puede usarse junto con el crudo exposición al petróleo

para reducir en un tercio de W, el porcentaje en peso promedio de

Procedimiento de prueba (Apéndice A1) para evaluar el rendimiento final Þtting

plastificante por debajo del anillo de agarre sello.

cuando se someten a entornos de petróleo crudo speciÞc. Además del T 2 = El tiempo incremental a la temperatura de ensayo superior,

comportamiento mecánico probado por este protocolo, se requiere una prueba

más allá T 1 , requerida para reducir el porcentaje en peso promedio de

apropiada para calificar la idoneidad química y física del extremo Þtting y los materiales de la vaina de presión. El protocolo no califica la fuerza o rigidez de los

plastificante por debajo del anillo de agarre sello por un adicional de 1/3 W p ara

Þttings finales. Véase la Sección 6 para otros temas qualiÞcation.

un total de dos tercios de W.

T 3 = El tiempo incremental a la temperatura de ensayo superior, más allá T 2 , requerida para reducir el porcentaje en peso promedio o plastificante debajo del anillo de agarre sello por un adicional de 1/3 W p ara

Los pares de muestras idénticas serán probados a condiciones idénticas. Cuatro

un total de W.

Þttings finales están obligados a cumplir con los criterios de aceptación para lograr qualiÞcation sin restricciones para el sobre de servicio cubierta por las condiciones de la

re. La escala completa o la prueba de escala media simula el rendimiento Þeld del

prueba.

extremo de diseño para aplicaciones de petróleo crudo proyecto speciÞc Þtting si el

El protocolo puede ser utilizado para calificar Þttings finales estáticas o

porcentaje de cambio de volumen que se correlaciona con el porcentaje de cambio de

dinámicas. El protocolo es aplicable para barreras ßuid polímero plastificado. Su

peso conseguida bajo el anillo de estanqueidad en el ensayo a escala completa es mayor

desarrollo se basa en el comportamiento de PVDF (poli-vinilideno ßuoride)

que el equilibrio cambio porcentual volumen esperado bajo el anillo de sellado en las

plastificado con DBS (sebacato de dibutilo). El protocolo, sin embargo, no se

condiciones de servicio durante 20 años o durante una vida útil más corta sobre la base de

limita a esta combinación material.

pruebas tal como se indica en el apéndice A1.

Prueba A.1 Objetivo

Comentario: El Thnal por ciento en peso de plastificante presente en el polímero depende de la utilización del servicio de la tubería. servicio de aceite puede resultar en contenido de

A.1.1 El protocolo deÞned a continuación proporciona una metodología

plastificante Thnal entre 3,5 y 6 por ciento, mientras que el servicio de gas a alta

industryacceptable para calificar el comportamiento mecánico de ambos diseños

temperatura puede resultar en la eliminación completa de plastificante.

Þtting finales existentes y recién desarrollados para tuberías ßexible hechos con vainas de presión interna de polímero de alta temperatura para una vida de servicio representativo de 20 años.

A.3 Muestras de prueba

A.3.1 Se requieren dos muestras de prueba. Las muestras de ensayo serán tubos

A.1.2 El protocolo es aplicable para barreras ßuid polímero plastificado.

completos ßexible producción con todas las capas y características. Todos Þttings de extremo serán del mismo diseño y montado con el mismo procedimiento y

A.1.3 El protocolo es aplicable para tuberías ßexible en servicio del aceite, el servicio de

speciÞcation tolerancia dimensional. longitud del tubo será de 10 metros o más. El

gas, y el servicio de inyección de agua.

anillo tubería debe ser ventilado. La tubería debe ser fabricada de acuerdo con los procedimientos normales; en particular, la prueba hidrostática deberá estar a temperatura ambiente y no deberá exceder de 1,5 veces la presión de diseño

Los datos inicial A.2

nominal.

Antes del comienzo de la prueba, el fabricante es especificar: a. La temperatura de servicio nominal T HOLA, T LO,p ara los que el diseño Þtting final está

A.3.2 Alternativamente, las muestras de ensayo dos mediados de escala pueden ser

siendo qualiÞed.

utilizados. Una muestra de prueba de escala media incluirá lo siguiente:

segundo. El Òinitial Movemento debido oBedding-ino o tomar Òcompliance-UPO a. Todas las capas de la tubería ßexible de tamaño completo a través de la armadura de

que se prevé que se produzcan en las primeras etapas de la prueba.

presión. La masa térmica o aislamiento externo a la

133


134

armadura debe aplicarse presión para representar las capas de tubería ßexible restantes.

segundo. De escala media Þttings finales que incluyen diseño idéntico, las

muestra de

dimensiones y tolerancias atributos para las siguientes funciones:

material

¥ El anclaje de la carcasa interna ¥ El anclaje y el sellado de la envolvente interna de presión y cualesquiera capas sacriÞcial o de cinta adyacente a la envolvente interna de

2 x Una o más

presión

¥ masa térmica y de aislamiento que es representativa de UN

un Þtting final completa A = sello / anchura del anillo de agarre

La longitud de una muestra de escala media es típicamente de 1 a 2 metros. Se demostrará que la fuerza de tensión aplicada a un sello vaina de presión durante el

Asamblea Figura Monitoreo A-1-

ciclo térmico de una muestra de escala media es igual o mayor que la de la muestra a gran escala. Esto se logra por las restricciones Þxed aplicadas a ambos Þttings finales. Las restricciones impiden que la muestra de escala media de cambio de

Procedimientos de prueba A.4

longitud durante el ciclo térmico. A.4.1 Configuración de la prueba

A.3.3 El fabricante deberá tener a su disposición, para la revisión de todos los interesados, los registros detallados del material incorporado, dimensiones, thts, y las distancias de todas las piezas del extremo Þtting y cuerpo de tubería que pueden afectar el desempeño del fin Þtting durante la prueba. Los registros deben incluir los planos de fabricación dimensionados y con tolerancias para el tubo y terminar Þttings y todos los procedimientos y normas de fabricación y de

A.4.1.1 Las piezas de ensayo se establecieron inicialmente para los ciclos de temperatura estática, y, posteriormente, en un banco de ensayo dinámico o estructura de prueba alternativo para permitir ßexing del extremo superior de la columna ascendente de prueba. Las fases estáticos (bloque 1 a través del bloque

4, ver más abajo) se puede llevar a cabo con la muestra en un ßoor taller. Los bloques de prueba dinámica se llevaron a cabo con la muestra (s) de prueba montado en un aparato de ensayo adecuado para SSEX el extremo superior riser sufÞciently

adquisición. Además, los registros deben incluir los cálculos asociados con los

para asegurar cualquier efecto de fricción entre capas se eliminan del ciclo de

datos iniciales (movimiento inicial, W, T 1, T 2, T 3 , etc.)

temperatura. ßexing dinámico no se requiere en las muestras de ensayo de media escala como la rigidez axial de la capa de resistencia tangencial solo es insignificante. Por lo tanto, la fricción entre capas entre la vaina de presión interna y la capa de

A.3.4 Cuatro conjuntos de vigilancia se colocan dentro de cada tubo de ensayo (véase la figura A-1). Cada conjunto puede consistir en una muestra de material barrera de

resistencia tangencial no afectará a la carga en el anclaje envolvente interna de presión.

presión cuadrada con dimensiones de borde al menos dos veces la anchura del anillo de agarre sello. El material de barrera se comprime entre una placa rígida que es

A.4.1.2 Los termopares deben ser instalados en el interior y exterior de cada

mayor que la muestra de material y una barra rígida que es al menos tan ancha como

extremo Þtting aproximadamente en el plano del anillo de agarre sello. termopares

el / anillo de agarre sello y más larga que la anchura de la muestra material. La

adicionales pueden ser aplicados para la toma de datos a discreción

compresión por ciento de la muestra de material será igual (± 5 por ciento) a la

Manufactureros.

compresión logrado bajo el anillo de sellado / agarre.

A.4.1.3 Los tubos de ensayo se deben Þlled con un aceite no peligrosos que facilita deplastificación de la vaina de polímero interior (s).

A.3.5 conÞgurations conjunto de monitorización alternativa pueden ser aceptados,

A.4.1.4 Las células de carga deben ser instalados entre las restricciones Þxed y las

de común acuerdo. El propósito es identificar contenido de plastificante y la

muestras de ensayo de manera que las cargas axiales generadas durante el ciclo térmico

absorción de hidrocarburos en la zona de anillo de sello. Esto se basa en la

se puede medir.

suposición de que existe un modelo analítico o empírico validado para la relación entre plastificante en el cuerpo principal de la tubería y la condición de plastificante en el anillo de agarre sello. Desarrollo y validación de este modelo es una parte necesaria de las pruebas de pre-qualiÞcation. Validación incluirá encuesta de la condición de barrera en el área de sellado de una Þtting extremo diseccionado después de un proceso deplastiÞcation documentado.

A.4.2 temperaturas y presiones PRUEBA A.4.2.1 Una temperatura de ensayo superior e inferior se speciÞed por el fabricante ( T Hola y T LO). A.4.2.2 Se pretende que este protocolo se puede utilizar para qualiÞcation sin la aplicación de márgenes de diseño. La temperatura máxima de servicio para el que el tubo se vuelve

135


qualiÞed será el promedio de Thi consigue durante el programa de prueba. La temperatura de servicio mínima para la cual el tubo se convierte en qualiÞed será el promedio de las T Lo. Comentario: Un objetivo de la industria de TH ola es 130¡C. objetivo para T Lo

Prueba de escala mediana A.4.3.2

Cada ciclo térmico consistirá en 5 pasos: ¥ Paso 1 En la instalación, se ajustarán las restricciones de modo que la fuerza axial está dentro de 500 N de cero

es Ð25¡C pero no más que 0¡C. Un valor aceptable para T Lo

mientras que la muestra está a temperatura ambiente. ¥ Paso 2 La

excluyendo la purga puede ser D5 a Ð8¡C.

temperatura interna del tubo T HOLAs erá

A.4.2.3 La presión interna variará con la temperatura de tal manera que no menos

elevado a la temperatura de ensayo. ¥ Paso 3 La temperatura

que la presión atmosférica se induce a temperatura ambiente, y una presión máxima de aproximadamente 20 bares se induce en el ßange superior a la temperatura

interna del tubo debe ser man-

máxima de prueba. Las válvulas de alivio se proporcionan de manera que la presión

obtenerse al T HOLAh asta las 24 horas desde el inicio del ciclo de

interna no se caiga por debajo del ambiente en cualquier momento (sin vacío).

calentamiento.

¥ Paso 4 La temperatura interna del tubo se reducirá a la temperatura más baja de un enfriamiento controlado, hasta que

A.4.2.4 Las velocidades de enfriamiento no debe ser más lenta que los previstos para

los alcances temperatura de la tubería interna

aplicaciones típicas Þeld. El enfriamiento se controla con el fin de simular estas

T LO.

condiciones típicas de operación. Calentamiento a una velocidad más lenta de lo predicho para las aplicaciones típicas Þeld es aceptable, pero aumentará el tiempo

¥ Paso 5 La temperatura interna del tubo debe ser manobtenerse al T LO hasta 24 horas desde el inicio del ciclo de

requerido para completar el proceso de ciclos de temperatura.

refrigeración. El ciclo se repite en el paso 2.

Comentario: Una base para la industria de la velocidad de enfriamiento se ha acordado como una terminación de subida en el nivel de la cubierta de una torreta FPSO o un semisumergible, en el aire. Véase la Sección 6 para la discusión de ÒHang-offÓ y ÒInsulationÓ efectos.

BLOQUES A.4.4 PRUEBA

Descripción A.4.4.1 A.4.4.1.1 Bloque 1

A.4.3 Procedimiento de ciclado TÉRMICA Bloque 1 se compone de 10 ciclos de ciclo térmico estático. El orificio de cada extremo Prueba de escala completa A.4.3.1

Þtting deberán ser inspeccionados después de 5 (± 1) y 10 (± 1) ciclos.

Cada ciclo térmico consistirá en pasos Þve: ¥ Paso 1 La temperatura Durante el bloque 1 ciclo térmico, los tubos deben ser esencialmente horizontal, y

interna del tubo T HOLAs erá elevado a la temperatura de ensayo.

¥ Paso 2 Después de termopares internos y externos en el tubo de alcanzar una temperatura estable, la temperatura de ensayo se mantuvo durante 24 horas adicionales.

Þttings puede ser elevado por conveniencia en Þlling, inspección, etc., con los tubos gratuitas para expandir y deformar como resultado de cargas de calefacción y inducidas.

A.4.4.1.2 Bloque 2 El bloque 2 se compone de deplastificación a la temperatura de ensayo por

Comentario: El periodo de remojo está relacionado con el comportamiento de fluencia y

no menos de un periodo de tiempo de lo T 1 . Al final del bloque se llevará a cabo

la relajación del polímero que se considera. El período de 24 horas es válido para

una prueba de presión, uno de los conjuntos de monitorización se retira de la

PVDF; otros polímeros pueden requerir valores diferentes.

tubería de ensayo, y el grado de deplastificación en el centro de la muestra de material se compararán con las predicciones Manufactureros. Si no se ha

¥ Paso 3 El tubo de ensayo se enfría hasta la interna y termopares externos estabilizan a temperatura ambiente. tuberías dinámicos deberán ßexed al menos dos veces, mientras que en este paso. De enfriamiento debe estar a una tasa equivalente a la convección natural, con gradiente de temperatura representativos de la Þttings finales.

alcanzado el grado previsto de deplastificación, los tiempos deplastificación para todos los bloques se volverán a calcular para lograr la eliminación de las fracciones objetivo de W y el bloque actual se continuará para conseguir el tiempo calculado de nuevo. Si se ha excedido el deplastificación previsto, los tiempos futuros deplastificación se volverán a calcular y se reducen en consecuencia.

¥ Paso 4 La temperatura se reduce a la menor temperatura de enfriamiento controlado hasta que los termopares internos y externos se estabilizan. ¥ Paso 5 La temperatura se mantuvo a la temperatura más baja durante un mínimo de una hora.

A.4.4.1.3 Bloque 3 Bloque 3 consiste en una repetición de bloque 2 por no menos de duración T 2, incluyendo cualquier ajuste necesario de T 2 Para lograr el nivel deseado de deplastificación.


136

A.4.4.1.4 Bloque 4

A.4.4.2 general

Bloque 4 consiste en una repetición de bloque 2 por no menos de duración T 3

El segundo tubo de ensayo no debe ser sometido a bloque 4 pruebas hasta que el

consecución del objetivo por ciento en peso de deplastificación W e n las muestras

tubo de ensayo Þrst ha completado el bloque 6 y el tiempo de deplastificación T 2 ha

de prueba se va a conÞrmed antes de proceder al bloque 5.

sido conÞrmed o corregida. A partir de entonces, los segundos tubos de ensayo veces deplastificación ( T 2 y T 3 ) se ajustará de acuerdo con los resultados de ensayo para la tubería Þrst.

A.4.4.1.5 Bloque 5 Para facilitar las pruebas, deplastificación en bloques 2, 3 y 4 se puede continuar

Tubos flexibles A.4.4.1.5.1 estático Bloque 5 consiste en al menos 40 ciclos de ciclo térmico. Si cualquier

mientras que los conjuntos de monitorización se evalúan y tiempos deplastificación ( T 1, T 2, T 3 ) son ajustados.

movimiento aparente es registrada por cambios en las dimensiones durante los Þrst 40 ciclos, se continuará el ciclo térmico hasta que se alcancen de 20 ciclos sin ningún tipo de cambios dimensionales, o hasta que se logró una tasa constante de cambio.

Cada Þtting final deberá ser inspeccionado después de 10 (± 1), ciclos y, posteriormente, cada 10 (± 1) ciclos si no se producen cambios, o cada 5 (± 1), ciclos si se produce el movimiento aparente.

Tubos flexibles A.4.4.1.5.2 dinámico Bloque 5 consiste en al menos 40 ciclos de ciclo térmico mientras ßexing la

INSPECCIÓN A.4.5 Y ACTIVIDADES DE LA PRUEBA Cuando los bloques de prueba incluyen la inspección o pruebas adicionales que se llevará a cabo de la siguiente manera:

a. Inspección: Las áreas de agujero de cada extremo Þtting deberán ser inspeccionados para el movimiento de las capas. La posición de la barrera ßuid y cualquier sacriÞcial o capas metálicas adyacentes a la barrera ßuid que se retiene en el Þtting extremo por el anillo de sellado / agarre, con respecto a una ubicación de referencia Þxed, se mide y se registra. ÒportsÓ especial o ÒwindowsÓ pueden necesitar ser cortado en la canal o otras capas, o a través del cuerpo Þtting extremo, para facilitar dichas mediciones.

tubería a través de un ángulo. Flexión no es necesario en las pruebas de media escala. Durante el bloque 5, ßexing de al menos un extremo del tubo de ensayo se

segundo. Prueba de presión: Cada tubo debe ser sometido a una prueba de fugas dos horas a la presión de diseño (o un valor acordado por las partes) y la temperatura

lleva a cabo levantando o ßexing en un bastidor articulado a, preferiblemente, un

ambiente al final de cada bloque de prueba. Para las muestras de ensayo de media

radio de curvatura igual al mínimo de diseño para la estructura de tubos. El radio

escala, la presión de prueba debe ser sufÞciently alta para conseguir la extensión axial

natural de curvatura resultante de levantar un extremo Þtting a una posición

igual o mayor que la que se experimentaría en el ensayo a escala completa.

vertical, el segundo se mantiene en su posición horizontal, es aceptable para las muestras con una longitud de hasta aproximadamente 20 metros. El ßexure se repite al menos dos veces en cada ciclo de temperatura mientras que la tubería está a temperatura ambiente. Si cualquier movimiento aparente es registrada por cambios en las dimensiones durante los Þrst 40 ciclos, se continuará el ciclo térmico hasta que se alcancen de 20 ciclos sin ningún tipo de cambios dimensionales, o hasta que se logró una tasa constante de cambio.

Criterios de aceptación A.5 Los criterios de aceptación para los ensayos incluirán fulÞllment de los tres elementos siguientes: a. El porcentaje en peso objetivo W d e plastificante deberá haber sido eliminado bajo el anillo de sellado / agarre en al menos dos Þttings finales y alcanzado dentro de 0,5 por ciento en peso en los otros.

Cada Þtting final deberá ser inspeccionado después de 10 (± 1) ciclos y,

segundo. No debe haber fugas, grietas o ampollas.

posteriormente, cada 10 (± 1) ciclos si no se producen cambios o cada 5 (± 1) ciclos si se

do. No habrá evidencia de movimiento bajo el anillo de sellado / agarre; o el

produce el movimiento aparente.

movimiento será estable, predecible, y progresando a un ritmo que no causaría el fracaso dentro de los 20 años.

A.4.4.1.6 Bloque 6 Bloque 6 consiste en la disección de los Þttings finales y medición del contenido de plastificante bajo el anillo de sellado / agarre y en 2 t y 4 t (t e s el grosor de la vaina sin comprimir) a cada lado de la junta de centro del anillo de agarre para conÞrm que se han cumplido los criterios de aceptación. Si el porcentaje

A.6 Cuestiones técnicas-Discusión de los parámetros Los siguientes párrafos son un comentario. El protocolo incluye estos párrafos

en peso objetivo de deplastificación W n o se consigue en el anillo de sellado / agarre en

como consejos sobre qualiÞcation, criterios, o la interpretación de los resultados de

las Þttings extremo de la tubería Þrst, la segunda tubería no deberá extraerse hasta que

las pruebas. Aunque el protocolo está destinado a ser independiente del material,

haya sido sometido a una T 3 vuelve a calcular la duración de alcanzar el objetivo.

las cuestiones técnicas se describen a continuación son algo más speciÞc a PVDF, por razones históricas.


A.6.1 VOLUMETRICO ESTABILIDAD A.6.1.1 contenido de plastificante se reducirá a cero, siguiendo las leyes de difusión. Si el medio transportado es gas o agua, esta será la condición Thnal. Si el medio transportado es petróleo crudo, la absorción de algunos de los componentes de crudo se producirá, dependiente del crudo y la temperatura

137

ciclos pueden requerir varios años adicionales de ciclo continuo. En la práctica, por lo tanto, el enfoque más práctico puede ser para aceptar qualiÞcation para el período de servicio simulado por el ensayo, introducir marcadores en la barrera PVDF, y establecer un programa de control para calibrar contra los datos de prueba escala completa.

operativa. Para PVDF, se espera que el equilibrio en algún lugar entre 2 a 4 por ciento en peso DBS para temperaturas de entre 110 y 130¡C, con niveles más altos o replasticizing a temperaturas más bajas. Esto tiene que ser veriÞed por las pruebas a pequeña escala, para ser informado de que el comité directivo de

A.6.3 NUMERO Y NATURALEZA DE LA DINÁMICA flexiones para la calificación de la tubería DINÁMICO

la industria. Las diferencias entre los crudos (condensado, la luz, pesados, compuestos aromáticos o no) están siendo investigados, el otro parámetro principal es la temperatura. Las pruebas con un número de crudos se requieren para construir un modelo empírico de la conducta.

A.6.3.1 Es necesario SSEX al menos un extremo de la tubería de prueba sufÞciently que cualquier fricción entre capas entre las capas de PVDF, y la armadura de carcasa / PVDF / presión se liberan. Esto entonces asegurarse de que la tensión generada en las capas de PVDF críticos será entregado a la junta engarzada. Flexión no es necesario en las pruebas de media escala.

A.6.1.2 QualiÞcation para el servicio de petróleo crudo puede lograrse por medio de la evaluación contra equilibrio predicho para el speciÞc Þeld conditionsÑbasically, la prueba qualiÞcation tiene que mostrar la estabilidad en condiciones de mayor deplastiÞcation eficaz que el Thnal predicho en condiciones de servicio.

A.6.3.2 No es necesario aplicar un programa de ßexures como para una prueba de fatiga mecánica riser porque el rigidizador curva reducirá la carga en el Þtting fin a la variación de carga de tensión, que es considerablemente menor que la carga inducida por la temperatura.

A.6.1.3 Una evaluación para el servicio de petróleo crudo puede llevarse a cabo como en 6.9 a continuación tras la aceptación de los resultados de pruebas replastiÞcation crudo

A.6.4 DIÁMETRO DE ESCALA

determinados de acuerdo con el protocolo en el apéndice A1. Los parámetros clave en el comportamiento de barrera PVDF en la zona de anillo de sello son porcentaje indentación y las tensiones relacionados en la zona de engarzado. Si

NÚMERO DE A.6.2 CICLOS DE CLASIFICACIÓN DE TEMPERATURA

los resultados de la prueba son para ser utilizado para otros diámetros, a continuación, la sangría de la vaina en la dirección radial como porcentaje del espesor de barrera debe ser constante. Los siguientes elementos deben ser evaluados en el cálculo de la indentación

A.6.2.1 Para PVDF, se ha acordado que 10 ciclos (estáticas) son sufÞcient a

porcentaje o engarzado:

Opre-conditionÓ un pipeÑi.e prueba., Generar la carga de tracción predicho en la barrera cuando se enfría a la temperatura de ensayo más baja y reducir la histéresis en la respuesta a un establo nivel.

a. Crimp geometría (generalmente a escala para asegurar la distribución de la tensión similar).

A.6.2.2 Sobre la base de la velocidad de decaimiento a ÒfailureÓ de anterior

segundo. Deßection de cualquier inserción de soporte de acero subyacentes.

diseño extremo Þttings en servicio, y una relación empírica de 1: 2 entre los ciclos

do. Fabricación y montaje tolerancias: estos deben ser ajustados de modo

en el Þeld vs. ciclos en tubos de ensayo, se propone que otros 40 ciclos (estáticas

que los diseños que se comparan tienen la misma compresión barrera mínima

o dinámicas, dependiendo en la aplicación de la tubería) después de completar el

bajo el anillo de plegar.

proceso de speciÞed deplastiÞcation es sufÞcient para demostrar Þtness para el propósito. Alternativamente, si los ciclos de temperatura se lleva a cabo en etapas durante el deplastiÞcation, la serie de ciclos de temperatura Thnal puede reducirse

A.6.5 NUMERO DE Armadura de conexión y métodos alternativos de Interpretación

a 20 ciclos, sujeto a los mínimos totales son 50 ciclos. Mientras que un tubo (dos finales Þttings) se puede sufÞcient para identificar los mecanismos y proporcionar una base preliminar para qualiÞcation, se requiere una A.6.2.3 Zero movimiento puede ser interpretado como permanentemente estable. Si se identiÞed movimiento constante, esto puede ser proyectado de forma lineal, basado en la

segunda prueba (un tubo, dos finales Þttings) para verificar la repetibilidad de los resultados e interpretar la variabilidad de las tolerancias de fabricación.

progresión de las primeras muestras de ensayo (se recomienda el control Þeld a conÞrm las proyecciones son correctas).

Puede ser posible usar tubos de ensayo con el extremo de los diseños que son sufÞciently similares, en lugar de idénticos Þtting. Los criterios de aceptación de

A.6.2.4 Simulación de aplicaciones Þeld donde la vida útil es de 20 años y operaciones implican la temperatura frecuentes

marginalmente diferentes Þttings finales son para ser establecido (ver más abajo).


138

A.6.6 PESO DE LA CANAL La capa interna de PVDF (para risers) se introduce en los espacios espirales en la canal. El peso de la canal se transfiere a esta capa de PVDF a través de estos

terminan Þtting, la vida de servicio será determinada por la relación de fluencia en base a ciclos de temperatura durante la vida de servicio. Si no hay pruebas de movimiento de la barrera, la tubería debe ser considerado qualiÞed.

salientes. Si el PVDF es una única construcción de capa, sino que también sobresale en los espacios espirales de la armadura de presión. Por este medio, para una línea estática, cualquier cargas de peso se distribuyen a lo largo de la longitud del tubo

A.6.10 evaluación provisional de la vida útil

suspendido. bandas de múltiples capas tienen una superficie lisa entre las capas de

Si la prueba ha alcanzado un porcentaje dado de DBS (n ciento) en un punto

PVDF. A menos que la presión interna es capaz de transferir la carga de peso (más

necesario para evaluar la vida de servicio proyectada, el siguiente procedimiento

las cargas de tracción inducidas en bicicleta temperatura), la carga inducida por el

puede usarse:

peso y la temperatura (proporcional a espesor de barrera) se transfiere directamente al extremo superior Þtting. Sobre la base de ejemplos típicos de en condiciones de servicio, es probable que la carga de peso barrera aumentaría la carga total en un 10 a 15 por ciento.

a. El cambio de volumen en porcentaje ( v p or ciento) correspondiente al cambio de peso en porcentaje ( norte por ciento) obtenida durante el ensayo a gran escala se determinará.

segundo. El cambio de equilibrio el porcentaje de volumen ( mi p or ciento) para la ßuid producción y la temperatura máxima producción se determinará de acuerdo con el apéndice A1.

A.6.7 tolerancias dimensionales El efecto de tolerancias dimensionales en el rendimiento es speciÞc al

do. El tiempo ( Televisión) a lcanzar v por ciento bajo el proÞle exposición de temperatura esperado se determinará en base a la curva de decaimiento con el correo por ciento

diseño final Manufactureros Þtting. No orientación general se puede dar con la

como la asíntota.

excepción de que Þttings fin a la producción deben ser capaces de ser veriÞed

re. La vida útil proyectada es el momento Televisión, sujeto a veriÞcation de los

tener tolerancias de montaje iguales o mejores que las tolerancias

siguientes:

conseguidas para la prueba Þttings extremo del tubo. porcentaje indentación barrera mínima será mayor que o igual al porcentaje de indentación de las muestras qualiÞcation.

1. Terminación de 10 + 40 ciclos de temperatura. 2. No hay evidencia de movimiento de barrera bajo el sello engarzado. monitoreo de campo se recomienda que conÞrm Televisión e s preciso.

Para proporcionar esta veriÞcation, el diseño fabricante detallada, bases de diseño y tolerancias toda necesidad documentationÑwith las pruebas como un punto de referencia.

A.6.8 PRE-DEPLASTIFICATION

PROYECTO A.6.11 CONSIDERACIONES ESPECÍFICAS Cada proyecto necesita evaluar qué elementos de la prueba de protocolo son o no son representativos de las condiciones Projectos y exposiciones. Algunas

Pre-deplastiÞcation de la vaina PVDF antes del montaje se puede utilizar como un

diferencias posibles pueden ocurrir en las siguientes áreas:

medio para documentar una vida de servicio mínima para tuberías que transportan gas caliente o condensado. El deplastiÞcation requerida está relacionada con el estado alcanzado por tubos de ensayo adecuados. Como un ejemplo, considérese el caso de

a. El extremo superior colgar-offÑthe métodos y detalles mecánicos de la parte superior de

que las pruebas qualiÞcation tubería han alcanzado con éxito 5 por ciento de

descolgado de Þttings extremo de la tubería ßexible pueden afectar a la de calentamiento

plastificante, del 12 por ciento (incluyendo los ciclos de temperatura para probar la

y enfriamiento para el fin Þtting y la vaina de presión, dependiendo de cómo el soporte

estabilidad Þtting final), y el equilibrio predicho para una línea de condensado para ser

estructural puede conducir el calor desde el extremo Þtting o mortaja que a partir del

qualiÞed es 2 por ciento. En este caso, una pérdida de plastificante de 7 por ciento ha

viento u otro convección o efectos de enfriamiento. rigidizadores Bend y otros dispositivos

sido probada y los Þttings final debe ser pre-deplastiÞed a menos del 9 por ciento (7

auxiliares también pueden inßuence signiÞcantly las condiciones térmicas locales.

por ciento 2 por ciento) Ñi.e., U n pre-deplastiÞcation de más de 3 por ciento a verificar estabilidad a largo plazo. segundo. elementos de inmersión / insulationÑtwo del diseño que rodea el extremo Þtting pueden afectar tanto a los extremos de temperatura y las tasas de calentamiento y enfriamiento. En particular, algunos Þttings finales están aisladas para proporcionar una

EVALUACIÓN DE VIDA A.6.9 SERVICIO DE TUBOS EN SERVICIO DE CRUDO

protección thrE mientras que otros Þttings finales se montan submarina. Los primeros son propensos a experimentar temperaturas de estado estable más altas y enfriamiento más lento y más rápidas velocidades de calentamiento. Þttings extremo sumergido son

Para tener derecho al servicio a largo plazo, el cambio porcentual del volumen V c orrespondiente al cambio por ciento en peso W

propensos a experimentar bajas temperaturas de estado estable y velocidades de

logrado en el tubo de prueba será mayor que la determinada por ensayos de

enfriamiento más rápidas y más lentas velocidades de calentamiento.

exposición como en el Apéndice A1 para la temperatura máxima de funcionamiento de la tubería en el crudo dado, o equivalente. Si hay evidencia

do. Sistema blowdownÑgas canalizaciones verticales del sistema de producción pueden

de movimiento de la barrera en el

estar sujetos a una rápida despresurización o de purga durante el proceso de


139

paralizaciones u otras actividades de emergencia. Debido a los efectos de

consideraciones materiales y modos de fallo que podrían afectar el rendimiento

Joule-Thomson de gas natural, tales purgas pueden causar un enfriamiento rápido a

Þtting final. Un ejemplo de posibles consideraciones materiales sería cambios

bajas temperaturas signiÞcantly debajo de la ambiente. Puede ser importante tener

en la cristalinidad del polímero y el volumen libre asociado debido a la

en cuenta la capacidad térmica del gas cuando la evaluación de las velocidades de

exposición a alta temperatura prolongados. Las pruebas adicionales sobre

enfriamiento y temperatura mínima alcanzados en la vaina de presión durante la

muestras de material o Þttings final puede ser necesario para comprender

purga.

plenamente otros efectos.

A.6.12 OTROS PROTOCOLOS DE PRUEBA

A.6.14 número de ciclos de ensayo térmico

Además de este protocolo, puede haber otros protocolos desarrollados por otros grupos. En particular, Sintef en Noruega ha llevado a cabo pruebas finales Þtting utilizando simuladores Þtting final de escala media.

Estos protocolos exponen Þttings finales a 20 inicial y 20 ciclos térmicos Thnal después de que se alcanza el estado plastificado objetivo. Se eligió el número de ciclos basados en la experiencia de l a prueba temprana y una expectativa de que las condiciones de carga y de la fuerza serían probados adecuadamente en los Thnal 20

CONSIDERACIONES A.6.13 MATERIAL Y MODOS DE FALLA Este protocolo de ensayo se centra en los efectos de largas exposiciones

ciclos. Sin embargo, se debe reconocer que las canalizaciones verticales y otras tuberías ßexible pueden estar expuestos a signiÞcantly ciclismo más térmica debido a procesar ÒtripsÓ y otras paradas. Se ha estimado que las plantas típicas de gas del Mar del Norte pueden experimentar 1.000 ciclos térmicos durante una vida típica de 20

continuas de alta temperatura con ciclos periódicos de enfriamiento. Estas

años. Los proyectos deben tener en cuenta los ciclos térmicos adicionales si hay

condiciones pueden afectar el contenido volátil del polímero de la envoltura de

razones para creer que el ciclismo adicional afectaría el rendimiento Þtting extremo de

presión y las tensiones que se pueden desarrollar en la vaina debido a la

otro modo estable.

expansión y contracción térmica. Sin embargo, puede haber otra signiÞcant

APÉNDICE A1-PVDF COUPON CRUDE exposición al petróleo PROCEDIMIENTO DE PRUEBA

PROCEDIMIENTO A1.1.3

Protocolo de la prueba A1.1

1. Preparar 12 muestras limpio y seco y marcar de forma única cada muestra

El objetivo de este protocolo es para medir el progreso de, y el estado Thnal de deplastificación y replasticizing de, PVDF muestras representativas de los

mediante muescas en los bordes o de alguna otra manera que no será borrada

revestimientos de tuberías ßexible cuando se exponen a un speciÞc ßuids la

por la exposición.

Eliminar cualquier bordes sueltos o residuos de las muestras, limpie

producción de hidrocarburos líquidos.

con un paño o toalla de papel seca, y colocarlos en un desecador durante Nota: El procedimiento descrito en este documento incluye el calentamiento y el manejo de los

24 horas antes de realizar los siguientes pasos.

equipos y de hidrocarburos productos calientes. Es la responsabilidad de los individuos u organizaciones que utilizan este procedimiento para asegurar que todos los procedimientos de

2. Medir y registrar el grosor y el peso ( W 1) de cada muestra. Las muestras no deben tocarse con las manos desnudas durante las mediciones. Calcular el volumen de cada muestra ( V 1) usando la Ley ArchimedesÕ y el equilibrio dedicado o picnómetro, y el espesor promedio de la muestra ( t avg).

seguridad adecuados se implementan para prevenir lesiones al personal o daños a los equipos o instalaciones.

A1.1.1 MATERIALES NECESARIOS Las muestras A1.1.1.1 PVDF

3. Colocar 12 muestras y aproximadamente un litro de la exposición ßuid en un

se requieren Catorce muestras de PVDF, cada uno de aproximadamente 35 x 75 mm. Las muestras deben ser SSAT y rectangular con lados opuestos paralelos,

recipiente cerrado que es adecuado para calentar el ßuid a una temperatura, T.

lados adyacentes perpendiculares, y espesor uniforme (preferiblemente entre 0,5

( D os recipientes separados con 6 muestras y litros aproximadamente la mitad del aceite de cada uno puede ser usado como una alternativa). El calor y

y 3 mm). Las muestras deberán ser del mismo grado y tienen la misma cantidad

mantener la temperatura del aceite a T. Colocar las dos muestras restantes en

inicial de plastificante (de 0 a 2 por ciento) como se utiliza en la fabricación de

una estufa ventilada a 220¡C durante 24 horas y medir el peso ( W 2 ) y el

vainas de presión de tubo ßexible, y ser tomado de ejemplos de vainas extruidos.

volumen ( V 2 ) y calcular el porcentaje en peso de plastificante inicial y el porcentaje máximo de cambio de volumen. Nota: Los experimentos iniciales se pueden conducir en T = 1 30¡C para obtener resultados iniciales rápidamente. También es necesario para identificar la relación de plastificante / equilibrio crudo con diferentes

A1.1.1.2 Fluid exposición

temperaturas oper- IONES. Por ello se recomienda para completar estas pruebas de exposición para una gama de temperaturas para abordar esta cuestión.

Aproximadamente se requiere un litro de hidrocarburo líquido para poner a prueba 12 muestras como se describe anteriormente. Nota: Se debe considerar la posibilidad de utilizar tanto los componentes gaseosos y líquidos (en relaciones apropiadas) de la ßuid producción y el uso de un autoclave de manera que la presión de producción se puede mantener durante las exposiciones.

4. Calcular los siguientes tiempos de calentamiento en horas:

Aunque estos efectos no han sido evaluadas a fondo, hay indicaciones de que algunos componentes de hidrocarburos son más eficaces que otros en deplastificación /

T 1 = 225 x ( t avg) 2

replasticizing el PVDF, y la presión de la exposición también pueden afectar a la interacción.

T 2 = 400 x ( t avg) 2 Botellas de exposición A1.1.1.3

Se espera que el proceso de absorción deplastiÞcation y crudo a ser llevado a equilibrio a aproximadamente T 1 . Cabe señalar que t avg e s el espesor en mm, T 1, T 2 veces en horas.

botellas de exposición debe ser 0,5 litros o botellas de muestra de autoclave inerte 1 litro adecuados para su uso a temperaturas de 130¡C con hidrocarburos.

5. Cuando los tiempos

Precisión de la medición A1.1.2

T1 / 4, T1 / 2, (3 * T1) / 4, y

T 1 se consiguen,

eliminar dos muestras del baño de aceite. Lavar las muestras con una solución de agua y jabón suave, enjuague las muestras con agua limpia, y

De espesores se midió a 0,01 mm. Los pesos se medirán a ±

secar a fondo la superficie de las muestras frotando con un papel o tela

0,0001 gramo. Las temperaturas se registran de forma continua y

toalla limpia y seca.

se medirán a ± 3¡C.

Colocar las muestras en un desecador para enfriar durante 24 horas. Cuando las muestras se han enfriado, medir y registrar la longitud, anchura,

Volúmenes (utilizando la Ley ArchimedesÕ) se medirán a 5 mm

espesor y peso ( W 2 ) de cada muestra y calcular los volúmenes ( V 2 ). Si las

3.

muestras se deforman, 141


142

haciendo difÞcult medición directa, pesan inicialmente en el aire, y después se

Colocar las copas y las muestras en un vacío o en un horno ventilado a

suspendió en agua; determinar el volumen por principio ArchimedesÕ. Calcula

220¡C.

por ciento en peso y el cambio por ciento en volumen.

7B. Después de calentar durante 24 horas, retirar las muestras de

el horno y colocarlas en un desecador para enfriar durante 24 horas. Cuando las muestras se han enfriado, medir y registrar el peso de cada

6. Cuando los tiempos ( T 2 + T 1 ) / 2, y T 2 se consiguen, eliminar dos

muestra.

muestras del baño de aceite y el proceso y calcular como en el paso 5. Permitir que el baño de aceite se enfríe y disponer de los aceite de ensayo después de retirar las

8. Completar las hojas de cálculo adjunta para calcular la pérdida neta de peso

muestras Thnal. El aceite de ensayo no debe ser utilizado para pruebas adicionales

volátiles (neto Δ Peso), el cambio neto en el volumen (neto Δ Volumen), y

replasticization.

para conÞrm el cambio de peso total (Total Δ ciento en peso) para ser coherente con el contenido inicial plastificante.

7. Como una opción, las muestras ensayadas en los pasos 5 y 6 se pueden procesar adicionalmente inmediatamente después de la medición, como sigue:

El total Δ por ciento en peso para el T 1, ( T 2 + T 1 ) / 2, y T 2 mediciones deben ser consistentes (± 0,1 por ciento) entre las muestras; si no lo son, el procedimiento debe ser repetido con muestras

7A. Obtener y marcar de forma única de seis disponibles en el mercado

tazas inertes muestra de metal adecuados para el pesaje de las

adicionales, y / o la consideración dada a pruebas extendidas en al menos

muestras de 5 y 6. Colocar una muestra en cada taza y medir el peso

dos muestras con tiempo más largo T 2.

total de cada copa y la muestra. FORMA DE DATOS A1.1.4

Ident muestra: ____________________________

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Los datos (artículo ref 2) Tiempo de exposición (horas)

Espesor Peso W 2 Volumen V 2

Datos iniciales

Peso W 1 Volumen V 1

Los cálculos para el tiempo de exposición Pérdida de peso Δ W = W 1 D W 2

cambio vol Δ V = V 1 D V 2 la pérdida de peso por ciento Δ W / W 1 x 100 por ciento Porcentaje de cambio vol Δ V / V 1 x 100 por ciento

Los datos finales peso de la muestra taza W 7 UN peso de la muestra taza W 7 segundo Plastificante restante ( W 7 UN RE W 7 SEGUNDO)

Nota: Los cálculos como anteriormente a continuación, se pueden utilizar para trazar el contenido total de los componentes de plastificante y crudo contra el tiempo.

10

11

12

ANEXO B-Tubo flexible ALTA TEMPERATURA FINAL DE CALIFICACIÓN DE MONTAJE DE PRUEBA DE PROTOCOLO: Baja POLÍMEROS contenido de volátiles

B.1.5 Que se supone lo largo de este protocolo que Δ V es aproximadamente

Este protocolo es una síntesis de los diversos requisitos y objetivos de muchos operadores de tubería ßexible y fabricantes. Esta prueba está destinada

proporcional a Δ W y que tanto los cambios son el resultado de la pérdida o

principalmente para calificar Þttings finales genéricamente en lugar de por los

ganancia de los materiales volátiles con densidades similares. La suposición se

requisitos del proyecto speciÞc. Sección 6 proporciona discusión de temas que

realiza como un simpliÞcation que permite el uso de mediciones de cambio de

pueden ser apropiados para las pruebas realizadas para proyectos speciÞc y

peso fácilmente hechas para ser representativo de los cambios de volumen

para interpretar los resultados de los ensayos realizados en este protocolo para

speciÞc que puede tener lugar bajo el anillo de estanqueidad en los que no se

proyectos speciÞc. El protocolo también puede usarse junto con el Procedimiento

pueden medir directamente. Para algunos materiales y exposiciones, puede ser

de exposición crudo (Apéndice B1) para evaluar el rendimiento Þtting final

necesario para establecer relaciones más complejas entre los cambios en el

cuando se someten a entornos de petróleo crudo speciÞc. Además del

volumen y el peso, en base a pruebas adicionales.

comportamiento mecánico probado por este protocolo, se requiere una prueba apropiada para calificar la idoneidad química y física del extremo Þtting y los materiales de la vaina de presión. El protocolo no califica la fuerza o rigidez de los Nota: Este protocolo puede requerir una mezcla de hidrocarburos o de otros líquidos o gases. Se

Þttings finales. Véase la Sección 6 para otros temas qualiÞcation.

requerirán prácticas de seguridad adecuadas para el personal de pro- tect de prueba, las instalaciones y el medio ambiente.

Los datos inicial B.2 Los pares de muestras idénticas serán probados a condiciones idénticas. Cuatro

B.2.1 Antes del comienzo de la prueba, el fabricante es especificar:

Þttings finales están obligados a cumplir con los criterios de aceptación para lograr qualiÞcation sin restricciones para el sobre de servicio cubierta por las condiciones de la prueba.

a. La temperatura nominal de servicio para la cual el diseño Þtting final está siendo

El protocolo puede ser utilizado para calificar Þttings finales estáticas o dinámicas.

qualiÞed ( T Hola).

Este protocolo es aplicable para los polímeros no plastificados (aquellos que tienen

segundo. La temperatura de servicio mínima para la cual el diseño Þtting final está

sólo aproximadamente 2 por ciento en contenido volátil peso); un protocolo separado

siendo qualiÞed ( T LO).

se ha desarrollado para polímeros plastificados.

do. El coefÞcient promedio lineal de expansión térmica del material entre la temperatura de servicio mínima y temperatura de servicio nominal ( un).

Prueba B.1 Objetivo re. los Δ V s y Δ W s del material de barrera (expresado como un porcentaje de cambio B.1.1 El protocolo de ensayo deÞned a continuación proporciona una metodología

de peso Δ W o cambio de volumen Δ V c omo se determina por pruebas llevadas a cabo

aceptable para la industria para calificar el comportamiento mecánico de ambos diseños

de acuerdo con el Apéndice B1, para ambas regiones no restringidos y restringidos)

Þtting finales existentes y recién desarrollados para tuberías ßexible dinámicas

son aquellos para los que la prueba se clasificará los diseños Þtting final.

realizadas con vainas de presión interna de polímero de alta temperatura para una vida de servicio representativo de 20 años. B.2.2 A continuación, para las regiones no forzada del polímero, [1 + A ( T Hola RE T lo)] se compara con (1 + Δ V / 100) 1 /3, d ando lugar a dos casos: Caso I:

B.1.2 El protocolo es aplicable para barreras ßuid polímero no plastificado.

B.1.3 El protocolo es aplicable para tuberías ßexible en servicio del aceite, el servicio de gas, o el servicio de inyección de agua.

Si [1 + a ( T Hola RE T lo)] es igual o más grande que (1 + Δ V / 100) 1/3 entonces:

B.1.4 Este protocolo se basa en los conceptos que el polímero de base se pierde o absorber los componentes volátiles durante la exposición a los medios de ensayo

La expansión térmica durante ciclos térmicos iniciales será el factor

para alcanzar estados de equilibrio estable en el polímero libre y bajo el anillo de sellado / agarre. Además, se supone que el estado de equilibrio en cualquier región

dominante. Esto se basa en la suposición razonable de que la caracteriza

puede ser caracterizado por a) un peso de pequeñas muestras de material tomado

escala de tiempo de hinchamiento es un orden de magnitud más largo que el

de la región, b) la conducción fuera el contenido volátil de las muestras por

asociado con un periodo de calentamiento (días frente a horas). No se

calentamiento a justo por encima de la temperatura de fusión del polímero y c)

requieren medidas especiales, incluyendo conjuntos de monitorización, para el

determinar el cambio en el peso de la muestra Δ W región.

procedimiento de qualiÞcation. Los bloques 2, 3 y 4 (véase B.4.4) se pueden omitir.

143


144

Caso II:

de la muestra es igual o mayor que la de la muestra a gran escala. Esto se logra por las restricciones Þxed aplicadas a ambos Þttings finales. Las restricciones impiden

Si [1 + a ( T Hola RE T lo)] e s menor que (1 + Δ V / 1 00) 1/3 e ntonces:

cambio de volumen es relativamente grande, y la integridad a largo plazo de la junta podría verse afectada. Esto lleva a un procedimiento en el que el fabricante deberá especificar Δ W s y T 1 a T 3 deÞned como:

Δ W s = setenta por ciento del cambio esperado total en el

que la muestra de escala media de cambio de longitud durante el ciclo térmico.

B.3.3 El fabricante deberá tener a su disposición, para la revisión de todos los interesados, los registros detallados del material incorporado como, dimensiones, thts y espacios libres de todas las piezas del extremo Þtting y cuerpo de tubería que pueden afectar el desempeño del fin Þtting durante la prueba. Los r egistros

peso de la muestra bajo el anillo de sellado / agarre, más de

deben incluir los planos de fabricación dimensionados y con tolerancias para el

veinte años, Δ W s ello.

tubo y terminar Þttings y todos los procedimientos y normas de fabricación y de adquisición. Además, los registros deben incluir los cálculos asociados con los

T 1 = el tiempo a la temperatura de ensayo superior requerido para

datos iniciales (movimiento inicial, Δ W, T 1, T 2, T 3 , etc.)

cambio de volumen de un tercio de Δ W s.

T 2 = El tiempo incremental en la tempera- ensayo superior tura, más allá T 1 , necesaria para cambiar el volumen por un adicional

-1) se colocan d entro de B.3.4 Cuatro conjuntos de monitorización (véase la Figura B

de 1/3 Δ W s para un total de dos tercios de

cada tubo de prueba (Caso II solamente). Cada conjunto puede consistir en una

Δ W s.

muestra de material barrera de presión cuadrada con dimensiones de borde al m enos

T 3 = El tiempo incremental en la tempera- ensayo superior tura, más allá T 2 , necesaria para cambiar el volumen por un adicional de 1/3 Δ W s para un total de Δ W s.

dos veces la anchura del anillo de agarre sello. El material de barrera se comprime entre una placa rígida que es mayor que la muestra de material y una barra r ígida que es al menos tan ancha como el anillo de sellado / agarre, y más largo que la anchura de la muestra material. La compresión por ciento de la muestra de material será igual (± 5 por ciento) a la compresión logrado bajo el anillo de sellado / agarre.

Las muestras de prueba B.3 B.3.1 Se requieren dos muestras de prueba. Las muestras de ensayo serán tubos completos ßexible producción con todas las capas y características. Todos Þttings de extremo serán del mismo diseño y montado con el mismo procedimiento y speciÞcation tolerancia dimensional. longitud del tubo será de 10 metros o más. El anillo tubería debe ser ventilado. La tubería debe ser fabricada de acuerdo con los procedimientos normales, en particular, la prueba hidrostática deberá estar a temperatura ambiente y no deberá exceder de 1,5 veces la presión de diseño nominal.

B.3.5 conÞgurations conjunto de monitorización alternativa pueden ser aceptados, de común acuerdo. El objetivo es cuantificar los cambios en el contenido de volátiles de la región de anillo de sello. Se supone que un modelo analítico o empírico validado será desarrollado por cada fabricante utilizando este protocolo para la relación entre los componentes volátiles en el contenido de la tubería y en el anillo de agarre sello. Validación incluirá encuesta de la condición de barrera en el área de sellado desde un extremo diseccionado Þtting, después de un proceso de exposición documentada.

B.3.2 Alternativamente, las muestras de ensayo dos mediados de escala pueden ser utilizados. Una muestra de prueba de escala media incluirá lo siguiente: a. Todas las capas de la tubería ßexible de tamaño completo a través de la armadura de presión. La masa térmica o aislamiento externo para la armadura de presión se deben

Procedimientos de prueba B.4 B.4.1 Configuración de la prueba

aplicar para representar las capas de tubería ßexible restantes. B.4.1.1 Las muestras de ensayo se establecieron inicialmente para los ciclos de

segundo. Þttings finales de escala media que incluyen diseño idéntico, las dimensiones y tolerancias atributos para las siguientes funciones: Anclaje ¥ de la carcasa interna.

¥ El anclaje y el sellado de la envolvente interna de presión

temperatura estática, y, posteriormente, en un banco de ensayo dinámico o estructura de la prueba alternativa, para permitir ßexing del extremo superior de la columna ascendente de prueba. Las fases estáticas (Bloque 1, bloque

4, ver más abajo) se puede llevar a cabo con la muestra en un ßoor taller. Los bloques de prueba dinámica se llevaron a cabo con la muestra (s) de prueba montado

y cualesquiera capas sacriÞcial o de cinta adyacentes a la vaina de presión

en un aparato de ensayo adecuado para SSEX el extremo superior riser sufÞciently

interna.

para asegurar cualquier efecto de fricción entre capas se eliminan del ciclo de

¥ masa térmica y de aislamiento que es representativa de consumación Þtting.

La longitud de una muestra de escala media es típicamente de 1 a 2 metros. Se demostrará que la fuerza de tensión aplicada a un sello vaina de presión durante el ciclo térmico de una mitad de la escala

temperatura. ßexing dinámico no se requiere en las muestras de ensayo de media escala como la rigidez axial de la capa de resistencia tangencial solo es insignificante. Por lo tanto, la fricción entre capas entre la vaina de presión interna y la capa de resistencia tangencial no afectará a la carga en el anclaje envolvente interna de presión.

145


B.4.2.4 Las velocidades de enfriamiento no debe ser más lento que las predichas por las aplicaciones típicas Þeld. El enfriamiento se controla con el fin de simular estas condiciones típicas de operación. Calentamiento a una velocidad más lenta de lo predicho muestra de

para las aplicaciones típicas Þeld es aceptable, pero aumentará el tiempo requerido para

material

completar el proceso de ciclos de temperatura. Nota: Una base para la industria de la velocidad de enfriamiento se ha acordado como una terminación de subida en el nivel de la cubierta de una torreta FPSO o una semi submers- ble en el aire. Véase la Sección 6 para la discusión de ÒHang-offÓ y ÒInsula- Tiono efectos.

2 x Una o más

UN A = sello / anchura del anillo de agarre

Figura conjunto de monitorización de B-1-(Caso II solamente)

B.4.3 Procedimiento de ciclado TÉRMICA Prueba de escala completa B.4.3.1

Cada ciclo térmico consistirá en pasos Þve: ¥ Paso 1 La temperatura interna del tubo debe ser elevado a

B.4.1.2 Los termopares deben ser instalados en el interior y exterior de cada extremo Þtting aproximadamente en el plano del anillo de agarre sello. termopares

la temperatura de ensayo.

¥ Paso 2 Después de termopares internos y externos en

adicionales pueden ser aplicados para la recolección de datos, a discreción

el tubo de alcanzar una temperatura estable, la temperatura

Manufactureros.

de ensayo se mantuvo durante 24 horas adicionales.

B.4.1.3 Las muestras de ensayo se Þlled con un aceite que produce una cantidad representativa de cambio de volumen de equilibrio del polímero. Se tomarán las precauciones de seguridad adecuadas para todas las pruebas.

¥ Paso 3 El tubo de ensayo se enfría hasta la interna y termopares externos estabilizan a temperatura ambiente. tuberías dinámico se ßexed al menos 2 veces, mientras que en este paso. De enfriamiento debe estar a una tasa equivalente a

B.4.1.4 Las células de carga deben ser instalados entre las restricciones Þxed y las

la convección natural, con gradiente de temperatura

muestras de ensayo de manera que las cargas axiales generadas durante el ciclo térmico

representativos de la Þttings finales.

se puede medir.

Temperaturas y presiones PRUEBA B.4.2

¥ Paso 4 La temperatura se reduce a la menor temperatura de enfriamiento controlado, hasta que los

B.4.2.1 Un superior (máximo) e inferior (mínimo) temperatura de ensayo se speciÞed por el fabricante.

termopares internos y externos se estabilizan.

¥ Paso 5 La temperatura se mantuvo a la B.4.2.2 Se pretende que este protocolo se puede utilizar para qualiÞcation sin la

temperatura más baja durante un mínimo de 1 hora.

aplicación de márgenes de diseño. La temperatura máxima de servicio para el que el tubo se convierte en qualiÞed será la temperatura promedio de la prueba superior. La temperatura de servicio mínima para la cual el tubo se convierte en

Nota: El periodo de r emojo está relacionado con el comportamiento de fluencia y la relajación del polímero que se considera. El período de 24 horas es válido para PVDF, mientras que otros polímeros pueden requerir valores diferentes.

qualiÞed será la temperatura media inferior de prueba. Prueba de escala mediana B.4.3.2 Nota: Uno de los objetivos temperatura superior de servicio de la industria es 130¡C. Una

Cada ciclo térmico consistirá en 5 pasos:

temperatura de servicio inferior objetivo de la industria es Ð25¡C pero no más que 0¡C. Un valor aceptable para la temperatura más baja para las operaciones de exclusión de purga puede ser D5 a Ð8¡C.

B.4.2.3 La presión interna variará con la temperatura de tal manera que no menos que la presión atmosférica se induce a temperatura ambiente y una presión máxima de aproximadamente 20 bares se induce en el ßange superior a la temperatura

¥ Paso 1 En la instalación, deberá ajustarse las restricciones de modo que la fuerza axial está dentro de 500 N de cero mientras que la muestra está a temperatura ambiente.

¥ Paso 2 La temperatura interna del tubo T HOLAs erá elevado a la temperatura de ensayo.

máxima de prueba. Las válvulas de alivio se proporcionan de manera que la presión interna no se caiga por debajo del ambiente en cualquier momento (sin vacío).

¥ Paso 3 La temperatura interna del tubo debe ser manobtenerse al T HOLAh asta las 24 horas desde el inicio del ciclo de calentamiento.


146

¥ Paso 4 La temperatura interna del tubo se reducirá

Si se registra ningún movimiento aparente, por los cambios en las

a la temperatura más baja de un enfriamiento controlado, hasta que

dimensiones, durante los Þrst 40 ciclos, se continuará el ciclo térmico hasta que

los alcances temperatura de la tubería interna

se alcancen de 20 ciclos sin ningún tipo de cambios dimensionales, o hasta que

T LO.

se logró una tasa constante de cambio.

¥ Paso 5 La temperatura interna del tubo debe ser manobtenerse al T LO hasta 24 horas desde el inicio del ciclo de refrigeración. El ciclo se repite en el paso 2.

Cada Þtting final deberá ser inspeccionado después de 10 (± 1) ciclos y, posteriormente, cada 10 (± 1) ciclos si no se producen cambios, o cada 5 (± 1) ciclos si se produce el movimiento aparente.

Bloques de prueba B.4.4

Descripción B.4.4.1 B.4.4.1.1 Bloque 1 Bloque 1 se compone de 10 ciclos de ciclo térmico estático. El orificio de cada extremo Þtting deberán ser inspeccionados después de 5 [± 1 y 10 (± 1)] ciclos.

Tubos flexibles B.4.4.1.5.2 dinámico Bloque 5 consiste en al menos 40 ciclos de ciclo térmico mientras ßexing dinámicamente la tubería. Flexión no es necesario en las pruebas de media escala.

Si se registra ningún movimiento aparente, por los cambios en las dimensiones, durante los Þrst 40 ciclos, se continuará el ciclo térmico hasta que se alcancen de 20 ciclos sin ningún tipo de cambios dimensionales, o hasta que

Durante el bloque 1 ciclo térmico, los tubos deben ser esencialmente horizontal, y

se logró una tasa constante de cambio.

Þttings puede ser elevado por conveniencia en Þlling, inspección, etc., con los tubos gratuitas para expandir y deformar como resultado de cargas de calefacción y inducidas.

B.4.4.1.2 Bloque 2 Bloque 2 (Caso II solamente) consiste en la exposición a la temperatura de

Cada Þtting final deberá ser inspeccionado después de 10 (± 1) ciclos y, posteriormente, cada 10 (± 1) ciclos si no se producen cambios, o cada 5 (± 1) ciclos si se produce el movimiento aparente. Durante el bloque 5, ßexing de al menos un extremo del tubo de ensayo se debe llevar a cabo, por elevación, o ßexing en un marco articulado a un radio de curvatura igual al mínimo de diseño para l a estructura

ensayo por no menos de un periodo de tiempo de lo T 1 . Al final del bloque se

de tubos. El ßexure se repite al menos 2 veces en cada ciclo de temperatura, mientras

llevará a cabo una prueba de presión, uno de los conjuntos de monitorización se

que la tubería está a temperatura ambiente.

retira de la tubería de ensayo y el cambio de peso en el centro de la muestra de material se compararán con las predicciones Manufactureros. Si no se ha logrado el cambio predicho, los tiempos de exposición para todos los bloques se volverán a calcular para lograr el cambio de las fracciones objetivo de Δ W y el

B.4.4.1.6 Bloque 6

bloque actual se continuará para conseguir el tiempo calculado de nuevo. Si se ha excedido el cambio esperado, los tiempos futuros se volverán a calcular y se reducen en consecuencia.

Bloque 6 consiste en la disección de los Þttings finales y midiendo el contenido de especies volátiles en el polímero bajo el anillo de sellado / agarre y en 2 t y 4 t (t es el grosor de la vaina sin comprimir) a cada lado de la junta de centro del anillo de agarre para conÞrm que se han cumplido los criterios de aceptación. Si el porcentaje en peso objetivo Δ W n o se consigue en el anillo de sellado / agarre en las Þttings extremo de la

B.4.4.1.3 Bloque 3 El bloque 3 (el caso solamente II) consiste en una repetición de bloque 2, por no

tubería Þrst, la segunda tubería no deberá extraerse hasta que haya sido sometido a una T 3 vuelve a calcular la duración de alcanzar el objetivo.

menos de duración T 2 , incluyendo cualquier ajuste necesario de T 2 Para lograr el nivel deseado de cambio.

B.4.4.1.4 Bloque 4 Bloque 4 (el caso solamente II) consiste en una repetición de bloque 2 por no

B.4.4.2 general El segundo tubo de ensayo no debe ser sometido a bloque 4 pruebas hasta que el

menos de duración T 3 . El logro del objetivo Δ W e n conjuntos de monitorización,

tubo de ensayo Þrst ha completado el bloque 6 y el tiempo total de deplastificación ( T 1 + T

debe ser conÞrmed antes de proceder al bloque 5.

2 + T 3 ) ha sido conÞrmed o corregida. Después de ello, los tiempos de exposición segundo tubos de ensayo ( T 2 y T 3 ) se ajustará de acuerdo con los resultados de ensayo para la tubería Þrst.

B.4.4.1.5 Bloque 5 Tubos flexibles B.4.4.1.5.1 estático Bloque 5 consiste en al menos 40 ciclos de ciclo térmico.

Para facilitar las pruebas, deplastificación en bloques 2, 3 y 4 se puede continuar mientras conjuntos de monitorización son evaluados y los tiempos de exposición ( T 1, T 2, T 3) son ajustados.


B.4.5 inspección y actividades de prueba Cuando los bloques de prueba incluyen la inspección o pruebas adicionales que se llevará a cabo de la siguiente manera:

a. InspectionÑthe áreas de agujero de cada Þtting final deberán ser

147

Si el material de barrera se relajará a alta temperatura con el tiempo, incluyendo la respuesta a hincharse, a continuación, en el largo plazo, la contracción será más grande que (inducida absorción ßuid) oleaje. Tiempo de ciclo para los ciclos de temperatura debe tener en cuenta el tiempo de relajación, que debe ser determinado por las pruebas a pequeña escala de antemano.

inspeccionados para el movimiento de las capas. La posición de la barrera ßuid y cualquier sacriÞcial o capas metálicas adyacentes a la barrera ßuid que se retiene en el Þtting extremo por el anillo de sellado / agarre, con respecto a una ubicación de referencia Þxed, se mide y se registra. ÒportsÓ especial o ÒwindowsÓ pueden

NÚMERO DE B.6.2 CICLOS DE CLASIFICACIÓN DE TEMPERATURA

necesitar ser cortado en la canal o otras capas, o a través del cuerpo Þtting extremo, para facilitar dichas mediciones.

B.6.2.1 Sobre la base de pruebas con PVDF plastificado, se acepta que 10 ciclos (estáticas) son sufÞcient a Opre-conditionÕ un pipeÑi.e prueba., Generar

segundo. tubo testingÑeach presión deberán ser sometidos a una prueba de fugas dos horas a la presión de diseño y la temperatura ambiente al final de cada bloque de prueba.

la carga de tracción predicho en la barrera cuando se enfría a la temperatura de ensayo más baja, y reducir la histéresis en la respuesta a un nivel estable.

Para las muestras de ensayo de media escala, la presión de prueba debe ser sufÞciently alta para conseguir la extensión axial igual o mayor que la que se experimentaría en el

B.6.2.2 Sobre la base de la velocidad de decaimiento a ÒfailureÓ de anterior

ensayo a escala completa.

diseño extremo Þttings en servicio, y una relación empírica de 1: 2 entre los ciclos en el Þeld ciclos vs. en tubos de ensayo, se propone que otros 40 ciclos (estáticas o dinámicas en función de la aplicación de la tubería) después de completar el

Criterios de aceptación B.5 Los criterios de aceptación para el ensayo supone el cumplimiento de los tres de los siguientes elementos:

proceso de speciÞed deplastiÞcation es sufÞcient para demostrar Þtness para el propósito. Alternativamente, si los ciclos de temperatura se lleva a cabo en etapas durante la exposición, la serie Thnal ciclos de temperatura se puede reducir a 20 ciclos, sujeto a la mínima total siendo 50 ciclos.

a. El porcentaje en peso cambio objetivo deberá haber ocurrido bajo el anillo de sellado / agarre en al menos dos Þttings finales y alcanzado dentro de 0,5 por ciento en peso en los otros. B.6.2.3 Zero movimiento puede ser interpretado como permanentemente estable. Si se segundo. No debe haber fugas, grietas, roturas, formación de ampollas, u otra degradación.

identiÞed movimiento constante, esto puede ser proyectado de forma lineal, basado en la progresión de las primeras muestras de ensayo.

do. No habrá evidencia de movimiento bajo el anillo de sellado / agarre; o el movimiento será estable, predecible, y progresando a un ritmo que no causaría el fracaso dentro de los 20 años.

B.6.2.4 Simulación de aplicaciones Þeld donde la vida útil es de 20 años y operaciones implican ciclos de temperatura frecuentes requerirían varios años de ciclo continuo. En la práctica, por lo tanto, el enfoque más práctico puede ser aceptar qualiÞcation para el período de servicio simulado por las pruebas, la

B.6 Problemas técnicos-Discusión de los parámetros

introducción de marcadores en la barrera de PVDF, y establecer un programa de monitoreo, para calibrar frente a los datos de prueba a gran escala.

Los siguientes párrafos son un comentario como asesoramiento sobre qualiÞcation, criterios o interpretación de los resultados de las pruebas. Aunque el protocolo está destinado a ser independiente del material, las cuestiones técnicas se describen a continuación son algo más speciÞc a PVDF, por razones históricas.

B.6.3 NÚMERO Y NATURALEZA DE DINÁMICA flexiones para la calificación de la tubería DINÁMICO

B.6.1 VOLUMETRICO ESTABILIDAD

B.6.3.1 Es necesario SSEX al menos un extremo de la tubería de prueba

materiales plastificados se hinchan hasta cierto equilibrio, que se relaciona con la exposición a los medios.

El extremo Þtting, en conjunto, puede ser oover-squeezedÓ para simular la condición de oleaje máximo esperado y prueba llevada a cabo en un aceite

sufÞciently que cualquier fricción entre capas entre las capas de PVDF, y la armadura de carcasa / PVDF / presión se liberan. Esto entonces asegurarse de que la tensión generada en las capas de PVDF críticos será entregado a la junta engarzada. Flexión no es necesario en las pruebas de media escala.

Onon-swellingÓ, o la ßuid usado para la prueba deben veriÞed como causar hinche mayor que el ßuid operacional.

B.6.3.2 No es necesario aplicar un programa de ßexures como para una prueba de fatiga mecánica tubo ascendente, porque el rigidizador curva reducirá la carga en

pequeñas pruebas de exposición swell escala, como en el Apéndice B1, deben llevarse a cabo para calibrar la respuesta de barrera antes de las pruebas qualiÞcation.

el Þtting fin a la variación de carga de tensión, que es considerable menor que la carga inducida por la temperatura.


148

B.6.4 DE ESCALA DE DIÁMETRO

Þttings deben ser capaces de ser veriÞed tener tolerancias de montaje iguales o mejores que las tolerancias conseguidas para la prueba Þttings extremo del tubo.

Los parámetros clave en el comportamiento de barrera de polímero en la zona de anillo de sello son porcentaje indentación y las tensiones relacionados en la zona de engarzado. Si los resultados de la prueba son para ser utilizado para otros diámetros, a continuación, la sangría de la vaina en la dirección radial como porcentaje del espesor de barrera debe ser constante. Los siguientes elementos deben ser evaluados en el cálculo de la indentación porcentaje o engarzado:

Para proporcionar esta veriÞcation, el diseño detallado fabricante, bases de diseño y tolerancias toda necesidad documentationÑwith las pruebas como un punto de referencia.

EVALUACIÓN DE VIDA B.6.8 SERVICIO DE TUBOS EN SERVICIO DE CRUDO

a. Crimp geometría (generalmente a escala para asegurar la distribución de la tensión similar).

Para tener derecho al servicio a largo plazo, el cambio porcentual Δ W logrado en el tubo de ensayo, deberá ser mayor que 70 por ciento de la determinada por

segundo. Deßection de cualquier inserción de soporte de acero subyacentes.

ensayos de exposición como en el Apéndice B1 para la temperatura máxima de

do. Fabricación y montaje tolerancesÑthese debe ajustarse de modo que

funcionamiento de la tubería en el crudo dado, o equivalente. Si hay evidencia de

los diseños que se comparan tienen la misma compresión barrera mínima

movimiento de la barrera en el Þtting fin, la vida de servicio será determinada por la

bajo el anillo de plegar.

relación de fluencia en base a ciclos de temperatura durante la vida de servicio. Si no hay pruebas de movimiento de la barrera, la tubería debe ser considerado

B.6.5 NÚMERO DE Armadura de conexión y métodos alternativos de Interpretación

Mientras que un tubo (dos finales Þttings) se puede sufÞcient para identificar los mecanismos y proporcionar una base preliminar para qualiÞcation, se requiere una

qualiÞed.

PROYECTO B.6.9 CONSIDERACIONES ESPECÍFICAS Cada proyecto necesita evaluar qué elementos de la prueba de protocolo son o

segunda prueba (un tubo, dos finales Þttings) para verificar la repetibilidad de los

no son representativos de las condiciones Projectos y exposiciones. Algunas

resultados, e interpretar la variabilidad de las tolerancias de fabricación.

diferencias posibles pueden ocurrir en las siguientes áreas:

Puede ser posible usar tubos de ensayo con el extremo de los diseños que son sufÞciently similares, en lugar de idénticos Þtting. Los criterios de aceptación de marginalmente diferentes Þttings fin es el ser establecido (ver más abajo).

a. El extremo superior métodos y detalles mecánicos de la parte superior de descolgado de Þttings extremo de la tubería ßexible pueden afectar las tasas de calentamiento y enfriamiento para el fin Þtting y la vaina de presión-offÑthe colgar dependiendo de cómo el soporte estructural puede conducir el calor desde el extremo Þtting, o envolviendo que a

PESO DE LA CANAL B.6.6 La capa interna de PVDF (PVDF para ßuid bandas de barrera de múltiples capas) se

partir del viento u otro convección o efectos de enfriamiento. rigidizadores Bend y otros dispositivos auxiliares también pueden inßuence signiÞcantly las condiciones térmicas locales.

introduce en los espacios espirales en la canal. El peso de la canal se transfiere a esta capa de PVDF a través de estos salientes. Si el PVDF es la construcción de una sola capa, que también sobresale en los espacios espirales de la armadura de presión. Por este medio, para una línea estática, cualquier cargas de peso se distribuyen a lo largo de la longitud del tubo suspendido.

segundo. elementos de inmersión / insulationÑtwo del diseño que rodea el extremo Þtting pueden afectar tanto a los extremos de temperatura y las tasas de calentamiento y enfriamiento. En particular, algunos Þttings finales están aisladas para proporcionar una protección thrE mientras que otros Þttings finales se montan submarina. Los primeros son propensos a experimentar temperaturas de estado estable más altas y enfriamiento más

bandas de múltiples capas tienen una superficie lisa entre las capas de PVDF, a menos que la presión interna es capaz de transferir la carga de peso (más las cargas de tracción inducidas en bicicleta temperatura), el peso y la carga inducida

lento y más rápidas velocidades de calentamiento. Þttings extremo sumergido son propensos a experimentar bajas temperaturas de estado estable y velocidades de enfriamiento más rápidas y más lentas velocidades de calentamiento.

por la temperatura (proporcional a espesor de barrera) se transfiere directamente a la extremo superior Þtting. Sobre la base de ejemplos típicos de en condiciones de servicio, es probable que la carga de peso barrera aumentaría la carga total en un

do. Sistema blowdownÑgas canalizaciones verticales del sistema de producción pueden

10 a 15 por ciento.

estar sujetos a una rápida despresurización o de purga durante el proceso de paradas de emergencia u otras actividades. Debido a los efectos de Joule-Thomson de gas natural, tales purgas pueden causar un enfriamiento rápido a bajas temperaturas

B.6.7 tolerancias dimensionales El efecto de tolerancias dimensionales en el rendimiento es speciÞc a los fabricantes terminan diseño Þtting. Sin orientación general se puede dar con la excepción de que la producción final

signiÞcantly debajo de la ambiente. Puede ser importante tener en cuenta la capacidad térmica del gas cuando la evaluación de las velocidades de enfriamiento y temperatura mínima alcanzados en la vaina de presión durante la purga.


B.6.10 OTROS PROTOCOLOS DE PRUEBA Además de este protocolo, puede haber otros protocolos desarrollados por otros

149

exposiciones de temperatura. Las pruebas adicionales sobre muestras de material o Þttings final puede ser necesario para comprender plenamente otros efectos.

grupos. En particular, Sintef en Noruega ha llevado a cabo pruebas finales Þtting utilizando simuladores Þtting final de escala media.

Consideraciones materiales B.6.11 Y MODOS DE FALLA Este protocolo de ensayo se centra en los efectos de largas exposiciones

B.6.12 número de ciclos de ensayo térmico Estos protocolos exponen Þttings finales a 20 inicial y 20 ciclos térmicos Thnal después de que se alcanza el estado plastificado objetivo. Se eligió el número de ciclos basados en la experiencia de la prueba temprana y una expectativa de que las condiciones de carga y de la fuerza serían probados adecuadamente en los Thnal 20

continuas de alta temperatura con ciclos periódicos de enfriamiento. Estas

ciclos. Sin embargo, se debe reconocer que las canalizaciones verticales y otras

condiciones pueden afectar el contenido volátil del polímero de la envoltura de

tuberías ßexible pueden estar expuestos a signiÞcantly ciclismo más térmica debido

presión y las tensiones que se pueden desarrollar en la vaina debido a la

proceso ÒtripsÓ y otras paradas. Se ha estimado que las plantas típicas de gas del

expansión y contracción térmica. Sin embargo, puede haber otros modos

Mar del Norte pueden experimentar 1000 ciclos térmicos durante una vida típica de

consideración material signiÞcant y de fallo que pueden afectar al rendimiento

20 años. Los proyectos deben tener en cuenta los ciclos térmicos adicionales si hay

Þtting final. Un ejemplo de posibles consideraciones materiales sería cambios

razones para creer que el ciclismo adicional afectaría el rendimiento Þtting extremo

en la cristalinidad del polímero y el volumen libre asociado como resultado de

de otro modo estable.

la prolongada alto

APÉNDICE B1-POLYMER COUPON CRUDE exposición al petróleo PROCEDIMIENTO DE PRUEBA

2. Medir y registrar el grosor y el peso ( W 1 ) de cada muestra. No toque las

Protocolo de la prueba B1.1

muestras con las manos desnudas durante las mediciones. Calcular el volumen de cada muestra ( V 1 ) usando la ley de Arquímedes y el equilibrio dedicado o picnómetro, y el espesor promedio de la muestra ( t

El objetivo de este protocolo es para medir el progreso de, y el estado Thnal de deplastificación y replasticizing de polímero muestras representativas de los revestimientos de tuberías ßexible, cuando se expone a una speciÞc ßuids de producción de hidrocarburo líquido.

avg).

Nota: El procedimiento descrito en este documento incluye el calentamiento y l a manipu- Han-

3. Colocar 12 muestras y aproximadamente un litro de la exposición ßuid en un

de equipos y de hidrocarburos productos calientes. Es la responsabilidad de los individuos u organizaciones que utilizan este procedimiento para asegurar que todos los procedimientos de

recipiente cerrado que es adecuado para calentar el ßuid a una temperatura, T.

seguridad adecuados se implementan para pre- lesiones de ventilación al personal o daños a

( D os recipientes separados con 6 muestras y litros aproximadamente la mitad

los equipos o instalaciones.

del aceite de cada uno puede ser usado como una alternativa). El calor y mantener la temperatura del aceite a T. Colocar las dos muestras restantes en una estufa ventilada a 220¡C durante 24 horas y medir el peso ( W 2 ) y el

Las muestras B1.1.1 REQUIRED

volumen ( V 2 ) y se calcula el porcentaje inicial de peso de plastificante y el cambio de volumen máximo porcentaje. Nota: Los experimentos iniciales se

MATERIALES B1.1.1.1 Polymer

pueden conducir en T = 130¡C para obtener resultados iniciales rápidamente. También es necesario para identificar la relación de plastificante / equilibrio crudo con

se requieren Catorce muestras de polímero, cada una de aproximadamente 35 x 75 mm. Las muestras deben ser SSAT y rectangular con lados opuestos paralelos,

diferentes temperaturas oper- IONES. Por ello se recomienda para completar estas

lados adyacentes perpendiculares, y espesor uniforme (preferiblemente entre 0,5 y

pruebas de exposición para una gama de temperaturas para abordar esta cuestión.

3 mm). Las muestras deberán ser del mismo grado y tienen la misma cantidad inicial de plastificante (de 0 a 2 por ciento) como se utiliza en la fabricación de vainas de presión de tubo ßexible, y ser tomado de ejemplos de vainas extruidos. 4. Calcular los siguientes tiempos de calentamiento en horas:

B1.1.1.2 Fluid exposición

T 1 = 225 x ( t avg) 2

Aproximadamente se requiere un litro de hidrocarburo líquido para poner a prueba 12

T 2 = 400 x ( t avg) 2

muestras como se describe anteriormente.

Se espera que el proceso de absorción deplastiÞcation y crudo a ser llevado a equilibrio a aproximadamente T 1 . Cabe señalar que t avg e s el espesor en mm, T 1,

Botellas de exposición B.1.1.3 botellas de exposición debe ser 0,5 litros o botellas de muestra de autoclave inerte 1 litro adecuados para su uso a temperaturas de 130¡C con hidrocarburos.

T 2 veces en horas. 5. Cuando los tiempos T1 / 4, T1 / 2, (3 * T1) / 4, y T 1 se consiguen,

Precisión de la medida B1.1.2

eliminar dos muestras del baño de aceite. Lavar las muestras con una solución de agua y jabón suave, enjuague las muestras con agua limpia, y

ThicknessÑshall ser medida para 0,01 mm. WeightsÑshall ser medido

secar a fondo la superficie de las muestras frotando con un papel limpio y

a ± 0,0001 gramo. Las temperaturas se registrarán continuouslyÑshall

seco de toalla de tela.

medirse a ± 3¡C.

Colocar las muestras en un desecador para enfriar durante 24 horas. Cuando las muestras se han enfriado, medir y registrar la longitud, anchura,

Volúmenes (utilizando la Ley de Arquímedes) Ñshall medirse a 5 mm 3.

espesor y peso ( W 2 ) de cada muestra y calcular los volúmenes ( V 2 ). Si las muestras se deforman, haciendo difÞcult medición directa, pesan inicialmente en el aire, y después se suspendió en agua; determinar el volumen por el

PROCEDIMIENTO B1.1.3

principio de Arquímedes. Calcula por ciento en peso y el cambio por ciento en volumen.

1. Preparar 12 muestras limpio y seco y marcar de forma única cada muestra mediante muescas en los bordes o de alguna otra manera que no será borrada por la exposición.

6. Cuando los tiempos ( T 2 + T 1 ) / 2, y T 2 se consiguen, eliminar

Eliminar cualquier bordes sueltos o residuos de las muestras, limpie

dos muestras del baño de aceite y el proceso y calcular como en el Paso 5. Permitir

con un paño o toalla de papel seca, y colocarlos en un desecador durante

que el baño de aceite se enfríe y disponer de los aceite de ensayo después de retirar

24 horas antes de realizar los siguientes pasos.

las muestras Thnal. El aceite de ensayo no debe ser utilizado para pruebas adicionales replasticization.

151


152

8. Completar las hojas de cálculo adjunta para calcular la pérdida neta de

7. Como una opción, las muestras ensayadas en los pasos 5 y 6 se pueden procesar

peso volátiles (neto Δ Peso), el cambio neto en el volumen (neto Δ Volumen) y para conÞrm el cambio de peso total (Total Δ Ciento en peso) para

adicionalmente inmediatamente después de la medición, como sigue:

ser coherente con el contenido inicial plastificante.

7A. Obtener y marcar de forma única de seis disponibles en el mercado

tazas inertes muestra de metal adecuados para el pesaje de las

El total Δ Porcentaje de peso para la T 1, ( T 2 + T 1 ) / 2,

muestras de 5 y 6. Colocar una muestra en cada taza y medir el peso

y T 2 mediciones deben ser consistentes (± 0,1 por ciento) entre las

total de cada copa y la muestra. Colocar las copas y las muestras en un

muestras; si no lo son, el procedimiento debe ser repetido con muestras

vacío o en un horno ventilado a 220¡C.

adicionales, y / o la consideración dada a pruebas extendidas en al menos dos muestras con tiempo más largo T 2.

7B. Después de calentar durante 24 horas, retirar las muestras de

el horno y colocarlas en un desecador para enfriar durante 24 horas. Cuando las muestras se han enfriado, medir y registrar el peso de cada muestra.

FORMA DE DATOS B1.1.4

Ident muestra: ___________________________

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Los datos (artículo ref 2) Tiempo de exposición (horas)

Espesor Peso W 2 Volumen V 2

Datos iniciales

Peso W 1 Volumen V 1

Los cálculos para el tiempo de exposición Pérdida de peso Δ W = W 1 D W 2

cambio vol Δ V = V 1 D V 2 la pérdida de peso por ciento Δ W / W 1 x 100 por ciento Porcentaje de cambio vol Δ V / V 1 x 100 por ciento

Los datos finales peso de la muestra taza W 7 UN peso de la muestra taza W 7 segundo Plastificante restante ( W 7 UN RE W 7 SEGUNDO)

Nota: Los cálculos como anteriormente a continuación, se pueden utilizar para trazar el contenido total de los componentes de plastificante y crudo contra el tiempo.

10

11

12

Hay más de donde esta vino de. El Instituto Americano del Petróleo proporciona recursos y programas adicionales para la industria del petróleo y el gas natural que se basa en normas API. Para mas informacion contacte:

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Teléfono: 202-962-4791 Fax:

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Ciudad:

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Zip / Código Postal:

País:

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Teléfono: Fax:

Teléfono: Fax:

E-Mail:

E-Mail:

Cantidad Número de Producto

Título

G17A02

RP 17A, Diseño y Operación de Sistemas de producción submarinos

G17J01

Spec 17J, Tubo flexible sin unir

G17K01

ASI QUE ★ Precio unitario

$ 102.00

$ 75,00 $ 75.00

Spec 17K, Especificación para productos de adhesivos de tubo flexible

❏

Pago cerrado

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❏

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API RP 17B.en.es

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