FPSOs de soldadura y fijación con respaldo de agua

Por Danielle Milne, ingeniera mecánica graduada en Marine Technical Limits (MTL)11 diciembre 2018

Aunque MTL tiene un sólido patrimonio de petróleo y gas, con una experiencia formidable en el mercado mundial de la energía, también invierte fuertemente en investigación y desarrollo y realiza pruebas e investigaciones rigurosas desde su base en Kintore, Aberdeenshire. MTL reconoce la importancia de la progresión y la mejora continua en beneficio de la organización y su personal. Como joven ingeniero, se me ha brindado la oportunidad de ver cómo se desarrollan nuevas formas de trabajo desde la chispa de una buena idea a través de pruebas rigurosas y, finalmente, hasta su despliegue exitoso en el campo. La libertad de explorar nuevas ideas es una oportunidad convincente para cualquier técnico ambicioso.

La innovación no ocurre de forma aislada y MTL trabaja en estrecha colaboración con los clientes para encontrar rápidamente soluciones a medida para problemas únicos.

Mantenimiento FPSO
Los FPSO han desempeñado un papel clave en áreas extremas en alta mar durante muchos años, y un sistema de FPSO es uno de los conceptos más comercialmente viables para desarrollos en campos petroleros remotos o de aguas profundas.

Los duros entornos marinos, los movimientos de los barcos y las demandas de producción pueden poner a los FPSO bajo tensión. Los regímenes ineficaces de inspección y mantenimiento no solo impactan negativamente en la seguridad del activo sino que también pueden introducir costos onerosos e innecesarios.

A medida que la FPSO envejece, se puede desarrollar un número creciente de defectos en la estructura del casco y las áreas problemáticas que se encuentran debajo de la línea de flotación pueden ser particularmente difíciles de tratar. Como el acoplamiento en seco no siempre es una opción financieramente viable para realizar reparaciones por debajo de la línea de flotación, se buscan métodos alternativos.

MTL identificó que la soldadura a flote con un respaldo de agua, o la soldadura con respaldo de agua, podría ser una solución. Como no se trata de un proceso de soldadura de uso común o bien establecido, existe una guía limitada del código de la Sociedad de Clasificación sobre si podría ser una opción viable. Pero en MTL capacitamos a nuestro equipo para enfrentar estos desafíos, desarrollar conceptos innovadores, evaluarlos mediante pruebas y ensayos rigurosos y, en última instancia, entregarlos al mercado.

A la luz de esto, recientemente hemos realizado investigaciones exhaustivas y pruebas de soldadura internas para comprender mejor la soldadura con respaldo de agua y sus desafíos asociados.

La soldadura con respaldo de agua crea condiciones más exigentes en comparación con los procesos de soldadura convencionales. A la misma temperatura, el agua actúa como un mayor disipador de calor que el aire, lo que aumenta significativamente la velocidad de enfriamiento de la soldadura. Este enfriamiento rápido da como resultado una soldadura más dura y quebradiza que no se considera compatible con las normas y estándares de soldadura. Por lo tanto, no es posible lograr una soldadura adecuada sin alterar el proceso de soldadura o introducir precalentamiento, un proceso que está en contra de algunas reglas de la Sociedad de Clasificación durante la calificación del procedimiento de soldadura con respaldo de agua.

Se requirió un examen minucioso del proceso de soldadura y las alteraciones específicas requeridas para hacer factible esta técnica. Las pruebas se llevaron a cabo utilizando un tanque de prueba de soldadura a medida conectado a una unidad de enfriador de agua industrial, lo que permitió la simulación de las condiciones y los caudales encontrados en alta mar. Se utilizaron temperaturas del agua por debajo de 0 ° C para simular la temperatura más baja que se podía encontrar en alta mar durante una reparación. A lo largo de estos ensayos, se examinaron variables de soldadura como el proceso de soldadura, la posición, la técnica, los consumibles y la composición del acero, así como las condiciones ambientales, para comprender qué impacto tendrían en la calidad de la soldadura.

Al completar un cronograma completo y completo de pruebas no destructivas y mecánicas en cada soldadura, MTL pudo obtener una comprensión de las variables que afectan la calidad de la soldadura durante la soldadura con respaldo de agua. MTL también identificó las medidas de control ambiental específicas necesarias para producir una soldadura con respaldo de agua aceptable. Al ajustar el proceso y la introducción de controles específicos para varias variables, MTL pudo realizar pruebas de soldadura exitosas que superaron todos los requisitos de pruebas mecánicas y no destructivas. MTL logró esto sin la introducción de precalentamiento y, por lo tanto, evitando desafíos adicionales al proceso. Con el conocimiento adquirido a través de los extensos ensayos de soldadura con respaldo de agua de MTL, MTL también recalificó algunos de sus procedimientos de soldadura convencionales para alinear sus consumibles y procesos de soldadura, y toda la preparación y soldadura se llevó a cabo en sus instalaciones en Kintore, Aberdeenshire. Las calificaciones cubrieron tanto las soldaduras a tope de penetración completa como las soldaduras de filete en un rango de posiciones, nuevamente sin el uso de precalentamiento. Estos fueron atestiguados y aprobados de acuerdo con un estándar de soldadura reconocido internacionalmente y en cumplimiento de varias reglas de la Sociedad de Clasificación. Al completar la investigación y los ensayos en la empresa, MTL pudo obtener una gran cantidad de conocimientos especializados en soldadura con respaldo de agua junto con una clara comprensión de una amplia gama de códigos de soldadura. En la búsqueda de la excelencia y el desarrollo continuo, esto permite a MTL garantizar que todos sus procedimientos se adapten específicamente a los requisitos del proyecto del cliente, así como a las áreas de negocio principales de MTL.


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