Maximiser la performance des actifs pétroliers et gaziers avec les raccords à préhension mécanique

Raccords Swagelok^® série FK versus raccords cône et filetage : comprendre les différences et les avantages

Doug Nordstrom

Les raccords cône et filetage ont été un choix fiable pour une variété d'applications pétrolières et gazières pendant des années. Utilisés avec des glands antivibration spéciaux et installés par des techniciens compétents et expérimentés, ces raccords offrent une performance fiable dans les applications à pression moyenne.

Les enjeux sont élevés dans les applications où les raccords cône et filetage sont couramment trouvés. Les fuites ou défaillances peuvent mener à de la maintenance non planifiée, des dépenses accrues et de nombreux risques pour la santé, la sécurité et l'environnement. Puisque les propriétaires et exploitants offshore sont sous une pression intense pour assurer la sécurité et la conformité environnementale, tout en contenant les coûts et en optimisant les efficacités, des raccords pétroliers et gaziers qui fuient ou sont défectueux peuvent mener à de sérieux défis.

Avec tout cela à l'esprit, les exploitants pétroliers et gaziers devraient être minutieux lors de l'évaluation des avantages et inconvénients de leur choix de raccords. Par exemple, les raccords cône et filetage peuvent être intensifs en main-d'œuvre et chronophages pour les installateurs. Et, s'ils sont installés sans glands antivibration ou par un technicien inexpérimenté, le raccord cône et filetage peut fuir bien plus tôt que prévu. Les alternatives modernes, cependant, peuvent offrir certains avantages. Les raccords à préhension mécanique à pression moyenne, comme les raccords Swagelok^® série FK, peuvent offrir un processus d'installation plus simple et plus rapide pour de nombreuses applications critiques pétrolières et gazières.

Certains raccords à pression moyenne peuvent être utilisés presque partout où les raccords cône et filetage sont traditionnellement spécifiés, y compris les patins d'injection chimique, les panneaux de contrôle de tête de puits, les unités de terminaison ombilicale, les systèmes de puissance hydraulique, et plus. Lorsqu'ils sont installés selon les instructions du fabricant, ils peuvent offrir des avantages opérationnels et des efficacités significatifs. Dans cet article, nous explorerons pourquoi ils peuvent être une option attrayante pour votre prochain projet.

Installation optimisée

Les raccords série FK peuvent être installés plus rapidement que les raccords cône et filetage, principalement parce qu'ils :

Nécessitent moins d'outils.

Les raccords cône et filetage requièrent des outils et matériaux spécialisés pour compléter une installation, incluant des outils de conage et de filetage spécifiques, et du lubrifiant de coupe pour réduire la friction pendant le processus de coupe. Les raccords série FK, en revanche, peuvent être installés avec une simple clé et un étau du quotidien.

Offrent une installation rapide des raccords.

Les raccords série FK et les raccords de style cône-et-filetage doivent tous deux être coupés d'équerre et ébavurés, mais le reste du processus d'installation diffère significativement. Avant que les raccords cône et filetage ne soient joints, chacun doit être correctement coné et fileté en utilisant les outils nécessaires, en s'assurant qu'aucuns bavures, entailles ou rayures ne se produisent pendant le processus. Une fois les tubes préparés, un collier est fileté sur le tubage et un écrou de gland est inséré dans le corps du raccord pour maintenir les choses solidement en place.

Les raccords série FK réduisent le temps d'installation de 5x, faisant économiser aux fabricants d'actifs de surface des milliers de dollars sur chaque projet.

 

En contraste, les raccords série FK sont installés en vissant une cartouche préassemblée (qui inclut un écrou, deux ferrules et un arbor en plastique) sur le corps du raccord. Le tube est ensuite inséré et marqué pour établir l'alignement, et un seul tour de 360 degrés complète la connexion. Une fois vérifié avec une jauge d'inspection d'écartement pour assurer un ajustement serré, le raccord est complet et prêt à l'emploi.

Cette vidéo fournit une comparaison côte à côte d'une installation de raccord à compression versus une installation de raccord cône et filetage.

Considérez cet exemple de comparaison réel. Imaginez la fabrication d'un ensemble de patin à pression moyenne pour une application de surface offshore pétrolière et gazière. Le patin nécessite des tubes et raccords en acier inoxydable 316, et un seul installateur formé réalisera chacune des 500 connexions du patin.

 

 

Le temps total pour compléter les 500 connexions de raccords du patin.

2 000 minutes avec
raccords série FK
 
10 000 minutes avec
cône et filetage

 

Le temps pour compléter l'un ou l'autre type de raccord dépendra du diamètre du tube, du type de matériau, et des niveaux de compétence et d'expérience de l'installateur. Pour cet exemple, supposons que le raccord à compression série FK prend quatre minutes pour être complété de bout en bout et que le raccord cône et filetage prend 20 minutes (cinq fois plus long). Par conséquent, le temps total pour compléter les 500 connexions de raccords du patin avec les raccords série FK est d'environ 2 000 minutes (33,3 heures) comparé à 10 000 minutes (166,7 heures) pour les raccords cône et filetage. La différence est significative.

Lors de l'installation de raccords cône et filetage, le potentiel de contamination est un autre facteur à garder à l'esprit. Entre les copeaux métalliques résultant du processus de conage et filetage et l'utilisation de lubrifiants de coupe, l'assemblage cône et filetage peut devenir salissant. L'excès de résidus sur le sol de l'atelier peut mener à un risque de sécurité potentiel, tandis que la contamination par les copeaux métalliques pose un risque à la performance globale du système. Remplacer le conage et filetage par l'utilisation de certains raccords à pression moyenne allège bon nombre de ces préoccupations, ce qui peut finalement vous faire gagner du temps et de l'argent.

Performance et fiabilité à long terme

Les raccords cône et filetage installés avec des glands antivibration spéciaux, écrous et colliers peuvent offrir une performance améliorée lorsqu'ils sont installés par un technicien compétent et expérimenté. Cependant, les glands, écrous et colliers supplémentaires ne sont pas toujours spécifiés, et la performance du système a le potentiel d'en souffrir en conséquence.

Les raccords série FK nécessitent presque aucune reprise grâce à leur installation simple et leur assemblage à l'épreuve des erreurs.

 

En raison de leur conception de cartouche préassemblée, les raccords série FK ne requièrent pas ces composants supplémentaires. Pendant ce temps, cette pré-assemblage les rend moins sujets aux erreurs d'installation manuelles et plus susceptibles de maintenir une performance étanche sans maintenance répétée tout au long de leur durée de vie. Les raccords cône et filetage, en revanche, peuvent se desserrer avec le temps à cause des vibrations qui se produisent pendant le transport vers le chantier ou l'exploitation. Souvent, un serrage manuel peut restaurer une connexion étanche, mais les coûts de maintenance supplémentaires s'additionnent rapidement.

En comparaison, une conception à double ferrule crée une double préhension mécanique sur le tube, réduisant drastiquement la probabilité que les raccords se desserrent lorsque des vibrations se produisent. En fait, on estime qu'une installation de surface typique nécessitera environ 20 % de ses connexions cône et filetage à être retravaillées pendant l'assemblage initial et les tests de pression, tandis que les raccords série FK nécessitent presque aucune reprise grâce à la simplicité de l'installation et la capacité des techniciens à vérifier l'ajustement en utilisant un simple outil de jauge d'écartement.

Bien que les deux types de raccords puissent être démontés et réassemblés pour la maintenance du système, le réassemblage d'un raccord cône et filetage n'est pas toujours répétable ou fiable. Avec les raccords série FK, cependant, le réassemblage a été validé pour de nombreux cycles de reconstruction.

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Dans l'ensemble, les raccords à pression moyenne série FK peuvent offrir des avantages significatifs aux propriétaires et fabricants d'actifs de surface dans l'espace pétrolier et gazier. En réduisant le temps d'installation, abaissant les coûts d'assemblage et de maintenance, et fournissant une connexion plus fiable et robuste résultant en une disponibilité accrue, leur utilisation peut aider à économiser des milliers de dollars par projet.

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