ANÁLISE DE FALHAS EM VÁLVULA GAVETA DE UMA ÁRVORE DE NATAL MOLHADA

Resumo

O trabalho será realizado na área de engenharia submarina, sendo aplicado ao equipamento árvore de
natal molhada (ANM), pois o funcionamento deste equipamento é de extrema importância para
exploração do petróleo e de gás, através da abertura e fechamento das válvulas gavetas submarina.
As válvulas gavetas, que são posicionadas no corpo da Árvore de Natal Molhada (ANM), irão fazer
todo controle de fluxo do fluído extraído do poço, seja ela de produção ou injeção, então qualquer
eventualidade de falha, deste equipamento o processo de exploração poderá ser interrompido. A ANM
apresenta as seguintes válvulas gaveta: a M1: Mestra de produção (master 1); Mestra do anular: M2
(master 2); Lateral de produção: W1 (wing 1); Lateral do anular: W2 (wing 2); Interligação: XO
(crossover); Pistoneio da produção: S1 (swab 1); Pistoneio do anular: S2 (swab 2) e cada uma dessas
válvulas gaveta tem importância durante a exploração. Essas válvulas podem ser FCS (Fail Safe
Close) ou FSO (Fail Safe Open), ou seja, irá depender de seu tipo de trabalho (Mashiba, 2011).
O projeto da válvula gaveta submarina deve passar por um processo de homologação. Esse processo é
necessário sempre em casos de novos projetos ou em um projeto que tenha passado por melhorias para
trabalhar em laminas d’água maiores. Todos os testes são realizados em laboratórios e em câmera
hiperbárica de forma a comprovar de que a válvula opere assim como na teoria. O processo de
qualificação Performance Verification Test (PVT) geralmente é realizado conforme as normas
American Petroleum Institute (API) 6A e API 17D (como na fabricação também são utilizadas essas
normas), porém a Especificação Técnica (ET) do cliente pode requisitar testes adicionais. Durante esse
processo, a válvula é testada em sua determinada pressão, temperatura e lamina d’água máxima, de
acordo com os parâmetros do poço ao ser instalado. O teste da válvula é feito por ciclos por diversas
vezes em todas as condições e é desmontada ao final para verificação de danos em componentes
críticos. Após aprovação na qualificação do produto, a válvula é liberada para utilização, já que teve
seu funcionamento comprovado conforme esperado. Ainda assim, todas as válvulas fabricadas devem
passar por testes de fabrica para comprovar a integridade do material e verificar se a válvula e o
atuador, quando aplicável, estão atuando conforme especificado e conforme observado durante o
processo de qualificação. (EUTHYMIOU, E. J., 2001)
Desse modo é de extrema importância avaliar a integridade da válvula gaveta submarina, estudando a
real situação durante sua operação para evitar futuras falhas. Deste modo, o trabalho pretende
contribuir na revisão teórica, evitando prejuízos financeiros e damos ambientais durante a exploração
de petróleo, assim como contribuir na melhoria da produtividade evitando parada de produção. Ainda
assim, a ANM mesmo existindo uma série de processos durante fabricação, montagem e teste do
equipamento e saindo da fábrica perfeito, podem apresentar problemas após a instalação do
equipamento. Portanto é relevante fazer os processos de inspeção periódica com testes funcionais dos
atuadores garantindo sua integridade durante a operação. Com esse procedimento, tem-se os
diagnósticos em relação a vida útil do equipamento.
Palavras Chaves: Petróleo e gás, Válvula Gaveta Submarina e Árvore de Natal Molhada (ANM)