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1 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Instrutor: Eduardo Rodrigues Silvestre Engenheiro de Produção Conteúdo 2 • HPU • Unidade de Força Hidráulica • Conceito • Aplicação em FPSO • Processo industrial de fabricação • Arquitetura da unidade de força hidráulica • HPU - SUBSEA • HPU TOPSIDE 3 Introdução SISTEMA HIDRÁULICO HPU A unidade hidráulica de força E o principal componente que aciona o sistema hidráulico. • Consiste de um motor, • um reservatório e uma bomba hidráulica, Essas unidades são capazes de gerar uma grande quantidade de força para acionar qualquer tipo de elevador hidráulico. 4 Indústrias de vários segmentos necessitam da força e potência de uma unidade de força hidráulica para funcionar. Entre as aplicações da unidade de força hidráulica estão: • maquinário, • automação, • equipamento de agricultura, • campos de óleo, • equipamentos marítimos e militares e na área de construção civil, entre outros. Geralmente, a unidade de força hidráulica é aplicada em sistema contínuo pesado com processo repetitivo de força direcional e potente. Observações: SISTEMA HIDRÁULICO HPU Observação: 5 Os sistemas hidráulicos são importantes para o acionamento de máquinas e até mesmo de outros sistemas integrais que necessitam de transferência de energia. Os sistemas hidráulicos ganharam uso em larga escala e aplicabilidade no processo de fabricação industrial. Embora a tecnologia hidráulica seja antiga, continua a ser um sistema dominante no processo de fabricação industrial moderno. O sistema hidráulico pode ser adaptado para o uso tanto em pequenas indústrias quanto nos processos de fabricação mais complexos. SISTEMA HIDRÁULICO HPU Processos Industriais de Fabricação 6 Pode-se dizer que os sistemas hidráulicos são amplamente utilizados em diversas indústrias com a finalidade de produção de muitos produtos. Os métodos de fabricação de itens que exigem energia e força significativas, como a fabricação de ferramentas, muitas vezes apostam na tecnologia hidráulica. Grandes linhas de produção na montagem de automóveis, em grande parte, utilizam os tipos de sistemas hidráulicos, bem como outras máquinas pesadas de produção, como as prensas de impressão, também usam a tecnologia hidráulica. SISTEMA HIDRÁULICO HPU Com o advento da necessidade de atuação remota seletiva dos Manifolds Submarinos e das Válvulas das ANMs dos Poços, passamos para uma segregação de Sinais de Segurança e Intertravamento surgindo assim os “Racks Hidráulicos de Poços”. 7 Conceito SISTEMA HIDRÁULICO HPU 8 HPU SISTEMA HIDRÁULICO HPU 9 Parte de sua popularidade se deve ao fato de que nenhum outro sistema foi considerado tão eficiente e eficaz na transferência de energia através de pequenos tubos ou mangueiras, mesmo em áreas de difícil acesso. Esta aplicação de uma HPU para a grande variedade de atuadores na Planta de Processo e Facilidades, demandou ao fabricante um preciso dimensionamento dos volumes envolvidos, pois a falta ou excesso de fluido hidráulico implicará em sérios problemas de suprimento e retorno para a efetiva atuação das válvulas. Observação: SISTEMA HIDRÁULICO HPU Conceito 10 O sistema hidráulico é usado para multiplicar a força exercida, e para gerar o máximo de energia a ser usada na execução da função desejada. O sistema hidráulico utiliza atuadores de fluídos para executar várias funções, sendo que todos os sistemas hidráulicos empregam líquidos sob alta pressão, também chamados de líquidos hidráulicos, distribuídos por toda a máquina e entre seus vários componentes a fim de produzir a energia desejada. Uma vez por semana o técnico químico realiza analise desse fluido hidráulico para checar sua qualidade e pureza, para evitar que o fluido obstrua os lines de comando das ANM. O fluido hidráulico chamado de HW também pode ser feito analise para chegar seu grau de pureza antes de ser abastecido no reservatório da HPU. SISTEMA HIDRÁULICO HPU HPU são classificados com: • Painel de Desligamento (SDP), • Sistema de Desligamento de Emergência (ESD), • Sistema de Desligamento de Segurança Hidráulica (HSSS), que são sistemas de desligamento "à prova de falhas". 11 SISTEMA HIDRÁULICO HPU HPU são sistemas de controle independentes, bem como uma interface entre o controle da planta e o sistema de segurança da cabeça do poço. HPU são usados para: • monitoramento, • controle (remoto, local) e desligamento seguro da válvula de segurança de controle de superfície (SCSSV), • válvula de segurança de superfície (SSV) e outras válvulas de segurança de cabeça de poço (choke, ESD, HIPPS) Em campos de produção de óleo e gás para garantir a operação segura de poços / plataformas autônomas. HPU podem ter vários aplicativos, que incluem, mas não estão limitados a: Operação segura e sequencial das válvulas da cabeça do poço (SCSSV, SSV, Wing, etc) Desligamento de emergência e incêndio Operação segura de válvulas de riser Controle de pressão da linha de fluxo Operação de teste de poço HIPPS / ESD / controle de válvula de estrangulamento Cegonha parcial. 12 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 13 HPU – Hydraulic Power Unit SISTEMA HIDRÁULICO HPU 14 HPU –Hydraulic Power Unit SISTEMA HIDRÁULICO HPU 15 Unidade de Força Hidráulica SISTEMA HIDRÁULICO HPU Sistema Hidráulico Superfície (Top Side) Responsável pela atuação das válvulas de superfície, opera com fluído hidráulico mineral, de uso convencional para acionamentos hidráulicos. 16 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 17 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Arquitetura O sistemas hidráulicos (HPU ), de “topside & subsea” de uma plataforma de produção é constituído de: HPUs, para acionamento: – Válvulas submarinas – Válvulas de superfície Racks Hidráulicos: Operam como transdutores eletro-hidráulicos, comandados através das respectivas Unidades Terminais Remotas, RTUs (responsáveis juntamente com o control interlocking system), Control Interlocking System – pela lógica de sequência de abertura e fechamento de válvulas. 18 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Sistema Hidráulico Submarino (Sub-Sea) Responsável pela atuação das válvulas submarinas, opera com fluído hidráulico a base de água, glicol e bactericida, de alto custo, aproximadamente USD 3,00 por litro, e com alto grau de limpeza, classe 6 – Cleanliness Requirements of Parts Used in Hydraulic. 19 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Bombas acionadas eletricamente Formado por cilindros com balão pneumático interno, com pré-carga de Nitrogênio (somente após o comissionamento) para armazenamento de fluido hidráulico nas “condições de operação”. 20 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Acumuladores Acumuladores: Ajuda a manter pressurizado as linha de acionamento da ANM usando a energia dos acumuladores, quando os acumuladores perde pressão a bomba completa os cilindro com fluido hidráulico dentro dos acumuladores. O acumuladores são composta o de balão carregado de nitrogênio OBS: Sempre monitorar a pressão da garrafa de cilindro de nitrogênio no indicador de pressão. • Pode ter diminuído o volume de nitrogênio • Furo no balão de nitrogênio Atenção especial para o fato de que não é aplicável a execução de teste hidrostático fora de fábrica para este tipo de vaso, a despeito da relação PV indicada pela Norma NR13, devido às suas configurações internas dos acumuladores. 21 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Sistema Hidráulico Superfície (Top Side) Responsável pela atuação das válvulas de superfície, opera com fluído hidráulico mineral, de uso convencional para acionamentos hidráulicos. 22 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 23 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 24 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 25 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Sistema Hidráulico Superfície (Top Side) Responsável pela atuação das válvulas de superfície, opera com fluído hidráulico mineral, de uso convencional para acionamentos hidráulicos. 26 SISTEMA HIDRÁULICO HPU 27 SISTEMA HIDRÁULICO HPU Obrigado por estar conosco nessa missão de compartilhar conhecimento. Aguardamos você no próximo módulo! 28 SISTEMA HIDRÁULICO HPU
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