linii flexibile de înaltă performanţă pentru industria ... · phoenix unio s.r.l. seminar...
TRANSCRIPT
1D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
Linii flexibile de înaltă performanţă pentru industria petrolieră
ContiTech Rubber Industrial Ltd.Prezentat de
Iuliu Plosca, DirectorPhoenix Unio S.R.L.
Seminar Servicii de foraj şi servicii de sondă Bucharest, 17.03.2010.
2D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Organigrama ContiTech AG / ContiTech Organization
Power Transmission
Group
ContiTech
Oil & Marine
Industrial Hose Assembly
Industrial Hoses
Truck
Power Steering/ Chassis Control
Powertrain
Heating/Cooling/Turbocharger
Fuel
Air Conditioning
PU-Belts
Industry
Automotive Aftermarket
Automotive OE
Sealing SystemsChassis
Industry
Automotive
IndustrialProducts
DiaphragmMaterials
Coated Fabrics
Printing Blanket
EngineeredProducts
Industry
Mining World
Mining Europe
Seats, Driver Cabs
IndustrialApplications
RailwayEngineering
ReplacementBusiness
Original Equipment
Engineering CommunicationsControlling/Finance& IT Human Resources Quality &
Environment
Chassis & Safety Powertrain Interior
CushioningProducts
Slush Skins
AutomotiveSheeting
International Sales Organisation
Commercial Vehicle Tires
Passenger andLight Truck Tires
VibrationControl
ElastomerCoatings
Fluid Technology
Benecke-Kaliko Group
Conveyor Belt Group
Air SpringSystems
Rubber Group Automotive Group
OtherUnits
Fuel Cells
2009 statistics
Compounding Technology
3D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
AustriaBelgiaDanemarcaElveţiaFranţaGermaniaGreciaItaliaMarea BritanieRomâniaRusiaSerbiaSlovaciaSpaniaSuediaTurciaUngaria
Producţie: ContiTech este prezent în 26 ţări din lumeProduction: ContiTech is present in 26 countries worldwide
Europe
ChinaCoreeaIndiaJaponiaSingapore
Asia
BraziliaChileMexicSUA
America
Status 4/2009
4D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
ContiTech Fluid Technology at a glanceContiTech Fluid Technology dintr-o privire
Unităţi de producţie/ Production plants România (3) Suedia Spania (2) Ungaria (3) SUA (2)
Brazilia China (2) Germania (13) Franţa Marea Britanie(3) Coreea Mexic
Furtunuri/linii de furtunuri pentru / Hoses/hose lines for
aer condiţionat / air conditioning sisteme de compresoare /charge air systems sisteme de carburanţi/ fuel systems sisteme de încălzire/răcire / heating / cooling systems sisteme hidraulice cu ulei / oil/hydraulic systems direcţie/şasiu / power steering/chassis aplicaţii industriale / industrial applications petroliere şi foraj marin / oil & marine
Vânzări(Mil.EUR)
Angajaţila 31.12
2008 1,106 9,816
6D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Structura generală a furtunurilor din cauciuc cu structură legatăGeneral Structure of Bonded Flexible Pipes
7D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Avantaje şi dezavantaje ale furtunurilor flexibile de înaltă presiune, cu structură legată /ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF BONDED HIGH PRESSURE FLEXIBLE PIPES
AVANTAJE / Advantages
Flexibilitate intrinsecă / Intrinsic flexibility
Inserţia complet încorporată în cauciuc-rezistenţă la coroziune / Reinforcement fully embedded in rubber – corrosion resistance
Corp al furtunului mai uşor / Lighter hose body
Proiectare a racordului mai puţin costisitoare-avantaj cost / Less expensive coupling design – cost advantage
Rezistenţă la oboseală / Fatigue resistance
Flexibilitate în proiectare: - alegerea polimerului / choice of polymer/ Flexibility in design - alegerea inserţiei / choice of reinforcement
- proprietăţile pot fi variate pe lungimea furtunului / properties can be varied along the line
Defectul stratului interior nu este catastrofal / Failure of the hose liner is less catastrophic
DEZAVANTAJE /Disadvantages
Nu poate fi executat în lungimi kilometrice continue /can not be produced in continuous kilometer lengths
Este necesară spirală interioară pentru rezistenţă la decompresia gazului / Internal stripwound needed for gas decompression resistance
8D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Caracteristici principale ale furtunurilor de înaltă presiune Taurus EmergéMain Features of Taurus Emergé HP hoses
Presiunea ajunge până la max.15.000 psi (103,4 MPa) / Pressure rating max. 15 000 psi (103,4 MPa)
Dimensiuni 2-16”, la cerere sunt disponibile şi diametre mai mari / Sizes 2-16” on request larger sizes available
Lungime maximă de fabricaţie 40 m / Max. hose length 40 m Furtun preformat pentru a corespunde în configuraţii strâmte / Preformed hose to fit tight
configurations Strat interior lis sau aspru, cu protecţie exterioară / Smooth or rough bore with outside
protection Design can be adjusted to application regarding / Proiectarea se poate adapta după
aplicaţie:- mediu transportat / transported medium- rigiditate la îndoire, rigiditate axială / bending stiffness, axial stiffness- rezistenţa la străpungere / collapse resistance- forţa de tracţiune externă / external pulling force
Ansamblu furtun / Hose assembly:- racord încorporat / Built-in coupling- racord sertizat / Swaged coupling
9D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Ansamblu furtun de înaltă presiuneHigh Pressure Hose Assemblies
Racord încorporatBuilt-in coupling
Racord sertizatSwaged coupling
10D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Aplicaţii cu furtunuri flexibile de înaltă presiune cu structură legatăBonded High Pressure Flexible Pipe Applications
- Jumperi de producţie / Production Jumpers
- Urcare dinamică / Dynamic Risers- Linii de injecţie apă / Water injection- Linii de injecţie gaz / Gas Injection- Extracţie gaz / Gas lift- Injecţie chimică / Chemical injection- Linii de încercare sonde / Well Test- Simulator de sondă /Well stimulation- Linii de manevrare ţevi extracţie /
Pile Driver Lines- Linii choke and kill/ Chocke&Kill - Linii de cimentare de înaltă presiune
/ HP Cement Lines- Jumperi de noroi / Mud jumpers- Furtunuri de foraj Rotary / Rotary Drilling Hoses
- Furtunuri vibratoare / Vibrator
11D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Industria petrolieră pe uscatThe Onshore Oil Industry
Descrierea generală a instalaţiei Rotary
- Furtun Rotary sau Kelly (API 7K) - Furtun de cimentare sau noroi (API 7K) - Furtun preventor de explozie / BOP- Tub choke (API 16C)- Tub kill (API 16C)
Motive pentru utilizarea furtunurilor de înaltă presiune
1) Mişcări relative ale părţilor liniei fluidului (ex.furtunuri rotary)
2) Amortizare vibraţii3) Instalare mai uşoară
(ex.linii flexibile choke and kill, furtunuri vibratoare, linii flexibile preventoare de explozie)
12D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Industria petrolieră offshore (maritimă)The Offshore Oil Industry
Domenii principale / Main Areas- Exploatare (foraj) / Exploration (drilling)- Extracţie ţiţei şi gaz / Oil and gas production- Transport de ţiţei rafinat şi gaz / Refined oil and gas transport- Construcţie / Offshore construction
Provocările furnizorului / Supliers’s Challenges- Condiţii dure de mediu / Harsh environmental conditions- Costuri uriaşe de investiţie / Huge investment costs- Risc de accident şi poluare a mediului / Risk of accident and
environment pollution- Defectul unei piese poate cauza pierderi foarte mari / Failure of a part can cause extremely high losses
13D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Aplicaţii caracteristice petroliere şi foraj marinOil and Marine PMS characteristic applications
Descărcare depozit de extracţie plutitor
FloatingProduction
Storage Offload
RotaryChokeBOP
Furtun LPLP Hose
ExtracţieProduction
Absorbţie apăWater Uptake
DescărcareOffloading
14D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Principalele standarde relevante pentru furtunurile flexibile cu structură legată şi furtunurile de înaltă presiune în industria petrolieră /The Main Relevant Standards for Bonded Flexible Pipes and HP Hoses in Oil Industry
- API 7K (Anexa 2), ISO 14693 Rotary (Noroi & Vibrator), Cimentare- API RP 7L (modificat în 2006) Rotary (Noroi & Vibrator), Cimentare
API 7K (Addendum 2), ISO 14693 Rotary (Mud & Vibrator), CementAPI RP 7L (Amended in 2006) Rotary (Mud & Vibrator), Cement
- API 16C (a doua ediţie în pregătire) Sisteme Choke & KillAPI 16C (2nd ed. in preparation) Choke & Kill Systems
- API 17K, ISO 13628-10 Speciale, Extracţie şi Gaz- API RP 17B, ISO 13628-11 Speciale, Extracţie şi Gaz
API 17K, ISO 13628-10 Specialties, Production & GasAPI RP 17B, ISO 13628-11 Specialties, Production & Gas
-Tendinţă: standardele API şi ISO să devină echivalente / Trend: API and ISO standards become equivalent
15D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Cerinţe Speciale ale furtunurilor de înaltă performanţăHigh Performance Hoses Unique requirements
Proprietăţi mecanice / Mechanical properties Oboseală / Fatigue – life time expectation generally 20 years Rezistenţă chimică / Chemical resistance (agressive media) Rezistenţă la decompresia gazului / Gas decompression resistance Permeabilitate şi difuzie / Permeability and diffusion Îndoire, tracţiune axială, torsiune / Bending, axial pull, torsion încercarea la flacără a liniei flexibile/ min.30 minute durata
încercării, la 700°C / Flexible line fire testmin. 30 min test period, 700°C temperature
→ Development, innovation
16D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Suport softwareSoftware Tools
Analiză hidrodinamică / Hydrodynamic Analyses Software: Visual OrcaFlex (Orcina Ltd)/ Software: Visual OrcaFlex (Orcina Ltd) Program FE (element finit) dedicat pentru analiza furtunurilor flexibile în aplicaţii
offshore / marine (elemente grindă) / Dedicated FE program for the analysis of flexible pipes in offshore/marine applications (beam elements)
Teorii pentru fiecare tip de obiect în parte (mediu, vas, traiectorie furtunuri, geamandură,etc.) încorporat în program / Theories for each particular object type (environment, vessel, pipeline, buoy etc.) incorporated in the progam
Analiză de element finit nonlineară generală/ General Purpose Nonlinear FEA Software: MSC.Marc + MSC.Mentat (MSC.Software Corporation) Marc pentru analiză, Mentat pentru pre- şi postprocesare / Marc for the analysis,
Mentat for pre- and post-processing Elemente Herrmann şi REBAR, Mooney-Rivlin, formulare Total Lagrange /
Herrmann and REBAR elements, Mooney-Rivlin, Total Lagrange formulation/
Software propriu dezvoltat/ In-House Developed Software Construcţia de bază foloseşte metode analitice/ Basic construction using analytical
methods Subrutine utilizator pentru FEA / User subroutines for FEA Automatizarea pre- şi postprocesării: scripturi batch, Python / Automation of pre- and
post-processing: batch scripts, Python scripts
17D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Analiză de efort şi determinarea rigidităţii la îmbinare prin FEAStress Analysis and Determination of Bending Stiffness by FEA
Structura FE în 3-D3-D FE structure
Figura deformată şi tensiunea axială la raza min.de îndoire / Deformed shape and axial strain at MBR
(Minimum Bend Radius)
18D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Analiza la obosealăFATIGUE ANALYSIS Durata de viaţă prescrisă / Required Service Life
Uzual 20 ani / Typically 20 years Coeficient de siguranţă 10 (API Spec.7K) / Safety factor of 10 (API Specification 17k)
Estimarea duratei de viaţă a cablurilor din oţel/ Lifetime Estimation of Steel Cables Iizolate de apa mării -> metoda tradiţională folosind diagrama Haigh / Isolated from
seawater –> traditional method using Haigh diagram Cazuri extreme sub limita de anduranţă -> teoretic durată de viaţă nelimitată /
Extreme cases below endurance limit –> theoretically unlimited lifetime Estimarea duratei de viaţă a racordului/ Lifetime estimation of Coupling
Piese imersate în apa mării sau structruri sudate -> unul dintre metodele standard ale industriei (ex.BS 7608, HSE Offshore Report) /Parts submerged into seawater or welded structures –> one of the industry standard methods (e.g. BS 7608, HSE Offshore Report)
Determinarea locaţiilor potenţiale de fisurare folosind FEA / Determination of potential crack locations using FEA
Datele distribuţiei perioada undei în funcţie de înălţime -> efectul oboselii pentru fiecare caz / Wave period vs. height directional distribution data –> fatigue damage for each event
Regula minerului -> efectele expunerii totale -> durata de viaţă / Miner’s rule –> total exposure damage –> service life
Propagarea fisurii în carcasa interioară / Rack Propagation in the Internal Carcass
19D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Estimarea duratei de viaţă a racorduluiLIFETIME ESTIMATION OF COUPLING
Zona critică este gâtul sudurii, între corpul armăturii şi capătul racordului /Critical zone is the weld neck between coupling body and end fitting
Locaţii potenţiale de fisurare selectate: vârfuri de tensiune în sudură şi materialul fără sudură / Selected potential crack locations: peak stresses in weld and material free from weld
Clasificarea sudurii şi curbele S-N din date experimentale oferite de standarde/practici recomandate / Weld classification and S-N curves from experimental data provided by standards/recommended practices
Sudură cap la cap Fără sudură
20D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Proiect recent – Linie de pompare extracţieRecent Prroject – Production Riser Line
Aplicaţia din teren / Field Application
Largul Filipinelor, 290 m adâncime/ Offshore Philippines, 290 m water depth
FPSO-Unitate plutitoare de producţie, depozitare şi descărcare / FPSO - Floating, Production, Storage and Offloading Facility
Ancorare cu pripon sintetic / Mooring with synthetic tether
Linie de pompare de 700 m, ID 6”, pres.lucru 207 bar/ 700 m long riser, ID 6”, WP 207 bar
Furtunuri de 30 m în linia principală, furtunuri rigide suplimentare de 5 m/ 30 m long main-line hoses, 5 m long extra stiff hoses
21D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Furtun flexibil preformat TauroBend pentru a corespunde spaţiilor strâmteTauroBend Preformed Flexible Pipe to Fit Tight Spaces
Linie de producţie TauroBend / TauroBend production line Diametru interior 6” (152 mm) / Internal diameter 6” (152 mm)
Capabil de îndoire la 90° la lungime de 3,6 m (inclusiv racorduri) / Capable of 90°bending at 3,6 m length (inc. couplings)
22D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Linie Choke and Kill cu furtunuri TauroBendTauroBend Choke and Kill Line
Oferă instalare uşoară la preventorul de explozie subacvatic (BOP)/ Offers easy installation on subsea blow out preventer (BOP)
Presiunea de lucru 103,4 MPa, max.121°C / 103,4 MPa operating pressure, max. 121°C Rezistenţă la străpungere > 36 Mpa, corespunzător pentru adâncime apă de 3000 m /
Collapse resistance > 36 MPa suitable for 3000 m water depth
23D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
TAURUS EMERGÉ furtunuri industrialeTAURUS EMERGÉ Industrial Hoses
Furtunuri aer comprimat
Furtunuri pentru abur
Furtunuri petroliere
Furtunuri pentru chimicale
Furtunuri antiabrazive
Furtunuri pentru apă
Furtunuri pentru minerit
Furtunuri pentru răcire
24D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Proiect S60/ U-BahnS-60 / U-BAHN PROJECT
Cerere nouă pe piaţă / New market demand Lungimea actuală a produsului până la 40 m /
Current product length up to 40m Utilaje noi de foraj, soluţii de foraj mai rapid, mai
adânc / New drilling equipments, faster, deeper drilling solution
Eficienţă mărită /Improved efficiency Lungimi de furtun solicitate 45-60 m/ Requested hose
length 45-60m
Capacităţile noului utilaj S60 / New S-60 machine capabilities
Diametru furtun 3” – 8”/ Hose ID 3”-8” Lungime max.furtun 60 m / Hose length max. 60 m Presiunea de lucru max.15000 psi (103,4 MPa) / Max.
working pressure 15000 psi (103,4 MPa) Standarde API 7K, 16C, 17K/Standard API7K,16C,17K
25D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
Rezumat
Liniile de furtunuri folosite în aplicaţiile din domeniul petrolier sunt sisteme complexe, în ceea ce priveşte atât părţile componente cât şi condiţiile de lucru / Hose lines used in oilfield applications are complex systems in terms of both structural parts and service conditions
Proiectarea constructivă necesită proceduri de analiză şi execuţie integrate/ Effective design requires integrated analysis and engineering procedure
Procese speciale de simulare, analiză structurală şi la oboseală folosind unelte FEA avansate / Special simulation processes, structural and fatigue analyses using advanced FEA tools
Metodologia de proiectare îndeplineşte reglementările şi standardele stricte, recunoscute de către industria offshore / Design methodology shall fulfil the strict rules and standards recognised by the offshore industry
Inovaţie şi dezvoltare continuă prin implicarea partenerilor
26D
ate
fil
enam
e.pp
t © C
ontiT
ech
AG
GeschäftsbereichPMS
MULŢUMIM PENTRU ATENŢIE!Thanks for your kind attention!www.taurus-emerge.ro
Adrese de contact: Phoenix Unio S.R.L Satu Mare/Romania [email protected] Rubber Industrial Kft. Szeged, [email protected]
www.taurus-emerge.rowww.taurus-emerge.com