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Rolamento aprimorado para petróleo e gás

  • Artigo

    2016 Maio 05, 14:00 CEST

    O novo modelo de rolamento axial de rolos cônicos da SKF aumentará a confiabilidade dos top-drives, afirmou Roland Muttenthaler, gerente de desenvolvimento comercial da SKF

    Gotemburgo, Suécia, 5 de maio de 2016: No setor de petróleo e gás, a confiabilidade é essencial para o sucesso. Paradas de máquina inesperadas devido a falhas nos equipamentos ou nos componentes resultam em enormes custos nos setores onshore e offshore.

    Os regulamentos dos EUA requerem que os equipamentos utilizados na indústria de petróleo e gás recebam manutenção a cada cinco anos. Os operadores do setor gostariam muito que seus equipamentos durassem tanto: devido às condições rigorosas e ao ambiente extremo, a manutenção é necessária muito antes do fim do período de cinco anos. Normalmente, uma revisão é necessária após poucos anos.

    A SKF otimizou vários de seus produtos para torná-los apropriados para uso na indústria de petróleo e gás. Um exemplo recente é um rolamento axial de rolos cônicos aprimorado para top-drives, que pode ajudar a estender os intervalos de manutenção e a economizar.

    O top-drive, um mecanismo crítico que faz parte de um equipamento de perfuração, gera forças enormes. Consequentemente, os rolamentos axiais internos principais devem suportar condições extremas: altas cargas de choque, cargas axiais e possíveis deflexões do eixo e do mancal. Ao mesmo tempo, a combinação de cargas pesadas e velocidades baixas em temperaturas extremas leva as condições de lubrificação ao limite, levando a um desgaste mais rápido.

    Os rolamentos axiais de rolos cônicos reprojetados da SKF podem superar melhor os problemas acima, ajudando a melhorar o desempenho e a confiabilidade dos top-drives. Isso é ainda mais importante porque os equipamentos estão perfurando mais profundamente do que nunca, exigindo ainda mais do equipamento. Uma das principais causas de falha são as cargas de choque excessivas na caixa redutora, e é isso que o novo rolamento é projetado para resistir.

    Aparência externa

    Não há diferença externa na aparência do rolamento. De fato, ele terá uma aparência muito semelhante a de muitos produtos concorrentes. No entanto, a diferença está nos detalhes: a simulação avançada ajudou a SKF a fazer o ajuste fino da geometria interna, dando ao rolamento a mais alta classificação de carga possível.

    Um elemento é o novo design da gaiola. O uso de uma gaiola rebitada em vez de uma gaiola em latão padrão permite o encaixe de mais rolos no rolamento, o que faz com que ele suporte uma carga maior. Dito isso, uma gaiola em latão é apropriada para muitos clientes, pois a gaiola rebitada destina-se a aplicações extremas.

    Outras alterações de projeto fundamentais incluem a otimização do perfil logarítmico, o que equilibra a distribuição de cargas ao longo de cada rolo. Ao mesmo tempo, os rolos são projetados para serem praticamente idênticos um ao outro, reduzindo os picos de tensão em rolos únicos e diminuindo o ruído e a vibração.

    Embora as alterações de projeto sejam o principal fator por trás do desempenho do novo rolamento, algumas alterações na fabricação também foram cruciais. O aprimoramento do acabamento superficial com o uso de um tipo diferente de revestimento pode ajudar o rolamento a suportar o efeito da lubrificação mínima em condições operacionais extremas. A perfuração frequentemente ocorre a -40 °C (-40 °F), o que pode fazer com que o lubrificante fique espesso. Isso, em combinação com cargas elevadas, pode afetar a lubrificação correta, danificando o rolamento. O acabamento superficial avançado maximiza o efeito do lubrificante, reduzindo o atrito excessivo e o dano aos contatos do rolamento.

    É importante observar que o desempenho aprimorado é obtido com o uso de aço SKF de qualidade padrão. Para obter melhorias de desempenho semelhantes, os concorrentes são forçados a usar especificações de material aprimoradas.

    A SKF dedicou tempo significativo ao desenvolvimento do novo modelo de rolamento. O trabalho teve início com a análise dos rolamentos SKF usados em campo, em uma tentativa de entender e superar qualquer padrão de desgaste encontrado. Posteriormente, projetos melhorados foram modelados com software de simulação. O projeto otimizado e aprimorado foi validado por ferramentas de simulação e testes de campo.

    Além desses novos rolamentos axiais de rolos cônicos, a SKF apresentará duas outras importantes inovações em rolamentos na OTC 2016: os rolamentos tipo coroa giratória Kaydon e uma unidade de rolamento sensorizado. Ambos são apropriados para uso em top-drives.

    Os rolamentos tipo coroa giratória Kaydon podem ser usados no sistema de manuseio de tubos que está preso na parte inferior da caixa redutora do top-drive. Muitos fabricantes de equipamentos originais economizam por meio da fabricação de uma versão “personalizada”, usando um rolamento-padrão e adicionando algumas engrenagens dentadas. Uma solução melhor é usar um rolamento tipo coroa giratória com engrenagem integrada, que pode ajudar a diminuir as falhas no manuseador de tubos.

    Ao mesmo tempo, a unidade de rolamento sensorizado pode ser usada no motor do top-drive. O produto foi usado originalmente na indústria ferroviária, mas foi adaptado para petróleo e gás, incluindo uma versão para top-drives. A unidade individual substitui um rolamento e um codificador e, portanto, é mais compacta e robusta.

    Como os top-drives são uma parte crítica de qualquer operação de petróleo e gás, todas as melhorias para esses equipamentos, tais como essas inovações em rolamentos, ajudarão a reduzir as paradas de máquina e a aumentar a confiabilidade.

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    A SKF é um dos principais fornecedores globais de rolamentos, vedações, mecatrônica, sistemas de lubrificação e serviços que incluem suporte técnico, serviços de manutenção e confiabilidade, consultoria em engenharia e treinamento. A SKF está representada em mais de 130 países e possui cerca de 17 mil distribuidores em todo o mundo. As vendas anuais em 2015 foram de 75,997 bilhões de coroas suecas, e a empresa empregava 46.635 funcionários. www.skf.com

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