Dois dos principais objectivos dos programas de HSSE (saúde, segurança, proteção e ambiente) no sector do petróleo e do gás são a eliminação de fugas e a prevenção de interrupções dispendiosas na produção. Para atingir estes objectivos, os programas de gestão de equipamento sob pressão (caldeiras, permutadores de calor, tanques, etc.) merecem uma atenção significativa devido aos efeitos potencialmente catastróficos para a saúde e o ambiente e aos impactos na produtividade quando o equipamento falha.
Não menos importantes são as ligações de flange entre cada uma dessas peças de equipamento. Mesmo uma instalação de tamanho moderado pode ter dezenas ou centenas de milhares de conexões de flange, cada uma operando sob condições físicas muito variadas. Por experiência, sabemos que são uma fonte significativa de perdas de contenção primária (LOPC) e, como resultado, são a causa de um risco significativo para a saúde humana e o ambiente.
Iremos falar sobre como gerir essas flanges num minuto, mas primeiro, vamos considerar como falham e evitar fugas.
Como é que os flanges falham?
Quando falamos de ligações de flanges, na maioria das vezes estamos a referir-nos a dois tipos de ligações. O primeiro, as flanges, são ligações circulares, aparafusadas entre peças de equipamento com uma junta ou vedante ensanduichado entre elas. O segundo, os conectores de braçadeira, (vulgarmente conhecidos como conectores Grayloc) dependem de uma braçadeira para fornecer compressão a um anel de vedação localizado entre a ligação.
Em ambos os casos, a compressão dos vedantes ou das juntas ajuda a pressionar e a evitar fugas de fluidos. De seguida, destacamos alguns dos potenciais métodos de falha para ambos os tipos de ligações:
- Instalação incorrecta: O alinhamento incorreto, a seleção de materiais e o aperto dos parafusos podem levar a uma compressão desigual das juntas e vedantes, ou mesmo a folgas entre os dois lados da ligação, provocando fugas.
- Vedantes desgastados ou danificados: Com o tempo, as vedações utilizadas nas ligações de flange podem degradar-se ou desenvolver fissuras, comprometendo a sua capacidade de criar uma vedação. Além disso, o manuseamento ou a instalação incorrecta das juntas pode causar danos e uma instalação incorrecta, conduzindo a fugas.
- Binário de aperto incorreto dos parafusos: Os parafusos ou pernos que fixam a ligação da flange fornecem a força de compressão necessária para garantir que o vedante pode conter a pressão no interior do equipamento. Com o tempo, os parafusos podem afrouxar devido a vibrações ou ciclos térmicos, levando a uma perda de compressão no vedante, resultando em fugas subsequentes.
- Danos físicos ou químicos: A deformação ou corrosão das superfícies das flanges devido a operações no local ou à exposição ambiental pode comprometer a integridade das flanges.
- Variações de temperatura e pressão: As flanges podem ser sujeitas a temperaturas e pressões variáveis durante o funcionamento. Condições extremas ou flutuações que ultrapassem os parâmetros de conceção dos materiais da flange e da junta podem provocar a sua falha.
Assim, agora que sabemos como e porque é que os flanges falham, vamos falar sobre como garantir que isso não acontece.
Que normas de instalação de flanges existem?
Existem várias normas que se aplicam às flanges, especificando a sua conceção, dimensões, materiais, métodos de instalação e outras características. A seleção das normas de flanges depende frequentemente da localização geográfica da instalação. As normas normalmente utilizadas para flanges incluem:
ASME B16.5 Norma
Esta norma, publicada pela Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), fornece dimensões e tolerâncias para flanges de tubos de aço e acessórios flangeados para acessórios de NPS 1/2 a NPS 24.
ASME B16.47 Norma
Também publicada pela ASME, esta norma abrange as flanges de aço de grande diâmetro (NPS 26 a NPS 60) frequentemente utilizadas em aplicações de alta pressão.
ASME B31.1 & B31.3 Norma
Estas normas abrangem tubagens tipicamente localizadas em centrais eléctricas (B31.1) e refinarias de petróleo (B31.3).
EN 1092 Norma
Esta norma europeia especifica os requisitos para as flanges circulares de aço com designações PN (Pressão Nominal) que vão de PN 6 a PN 400.
JIS B2220 Norma
A Norma Industrial Japonesa (JIS) especifica flanges de tubos de aço para classificações de pressão nominal que variam de 5K a 30K.
Implementação de um programa abrangente de gerenciamento de flanges
Um programa abrangente de gerenciamento de conexões de flanges deve ser projetado para reduzir o risco, abordando as causas potenciais de falha identificadas acima. Para tal, tem de controlar um número avassalador de peças de equipamento, cada uma com montagem, inspeção e normas específicas.
É óbvio que seguir as abordagens tradicionais, utilizando folhas de cálculo e registos em papel, é um caminho para o fracasso.
Uma solução ideal fornecer-lhe-ia listas de verificação de inspeção juntamente com orientações de montagem. Também lhe permitiria visualizar e registar todas as informações relevantes no terreno, independentemente de ter ou não acesso a uma ligação à Internet. A programação das inspecções deve ser fácil e deve poder ser facilmente integrada no seu CMMS.
A Cenosco pode colaborar consigo para eliminar fugas e ajudá-lo a implementar um programa abrangente de gestão de ligações de flange.
Como é que o Cenosco pode ajudar
O software de gestão de flanges da Cenosco , IMS FCM, permite-lhe gerir os seus programas de inspeção e manutenção de flanges e ligações de grampos. O IMS FCM inclui todos os padrões de flange relevantes e fornece uma lista abrangente de protocolos de montagem e aperto de flange.
O IMS4Field permite-lhe utilizar listas de verificação de formulários dinâmicos para orientar os seus empreiteiros e inspectores através de inspecções e montagem de flanges, mesmo quando trabalham no terreno sem acesso a uma ligação à Internet. Todas as informações relevantes são registadas e armazenadas e estão disponíveis para análise e planeamento posteriores.
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