Come funzionano i giunti sulle piattaforme di perforazione marine: il principio ingegneristico
Trasmissione della coppia
La coppia continua viene trasmessa attraverso elementi meccanici ad incastro, come denti di ingranaggi, molle o dischi flessibili, progettati per gestire il carico nominale e i sovraccarichi dinamici senza slittamenti o rotture.
Compensazione del disallineamento
Le piattaforme galleggianti introducono continui disallineamenti angolari e paralleli. Gli elementi di accoppiamento flessibili assorbono queste deviazioni senza trasmettere forze correttive ai cuscinetti dell'albero o alle guarnizioni.
Isolamento da vibrazioni e urti
Gli urti torsionali derivanti dai picchi di pressione della pompa del fango, dagli impulsi di accensione del motore e dagli eventi di stick-slip della punta vengono smorzati all'interno dell'elemento di accoppiamento, proteggendo i riduttori e le apparecchiature azionate dai danni da fatica.
Materiali principali utilizzati nella produzione di giunti marini
La selezione dei materiali per i giunti destinati alle piattaforme di perforazione offshore è tanto impegnativa quanto qualsiasi altra decisione ingegneristica a bordo. La combinazione di elevati carichi dinamici, atmosfera salina, potenziale contaminazione da idrocarburi e un ampio intervallo di temperature operative – dai freddi inverni del Mare del Nord, tipici degli operatori che lavorano al largo della costa scozzese, alle condizioni tropicali dei programmi in acque profonde dell'Africa occidentale gestiti da operatori britannici – richiede materiali che vadano ben oltre i gradi industriali standard.
Acciaio legato (42CrMo4 / 4140)
Il materiale dominante per mozzi e boccole. Elevata resistenza alla trazione (fino a 1000 MPa), eccellente resistenza alla fatica e lavorabilità che consente profili dei denti di precisione. Utilizzato in mozzi di ingranaggi, flange e alberi intermedi su azionamenti di pompe per fango ad alta coppia.
Acciaio inossidabile 316L
Utilizzato in manicotti esterni, flange e componenti di protezione dove l'esposizione alla nebbia salina è inevitabile. Il contenuto di molibdeno offre una resistenza alla corrosione da cloruri fondamentale, che il normale acciaio inox 304 non è in grado di eguagliare nelle zone di spruzzo del Mare del Nord e nelle aree del ponte soggette all'impatto delle onde.
Bronzo fosforoso e nylon
Le boccole intermedie negli accoppiamenti a ingranaggi sono spesso realizzate in bronzo fosforoso o compositi di nylon rinforzato. Questi materiali si autolubrificano in condizioni limite, riducono le sollecitazioni di contatto metallo-metallo e prolungano gli intervalli di manutenzione tra i cicli di rabbocco del grasso.
Acciaio per molle (65Mn / SUP9A)
Gli elementi di accoppiamento a molla a serpente sono realizzati in acciaio per molle di alta qualità con durezza controllata tra 42 e 50 HRC dopo trattamento termico. Il materiale offre un'eccezionale resistenza alla fatica ciclica, essenziale quando l'elemento di accoppiamento deve flettersi milioni di volte durante la vita operativa dell'impianto senza incrinarsi o subire deformazioni permanenti.
Ghisa duttile (GGG-40 / GGG-50)
Utilizzato per coperchi di accoppiamento, manicotti di ritenzione del grasso e alloggiamenti strutturali non critici. La morfologia della grafite nodulare offre una resistenza agli urti di gran lunga superiore a quella della ghisa grigia, mentre il costo e la lavorabilità rimangono favorevoli per le complesse forme di fusione che i coperchi di accoppiamento tipicamente richiedono.


Principali vantaggi tecnici dei giunti industriali per le trivellazioni offshore
Elevata densità di coppia in un ingombro compatto
Gli ambienti di perforazione marina impongono dimensioni del locale macchine estremamente vincolanti. I giunti progettati per le applicazioni di perforazione offrono coppie nominali superiori a 50.000 Nm in un ingombro radiale compatibile con le configurazioni ad albero ravvicinato tipiche dei skid compatti per macchinari di perforazione. Ciò è reso possibile da profili dentati cementati e temprati superficialmente con rapporti di contatto superiori a 1,4, che garantiscono la distribuzione simultanea del carico su più denti anziché la sua concentrazione su un singolo punto di contatto.
Tolleranza di disallineamento superiore
A differenza dei giunti flangiati rigidi che richiedono un allineamento dell'albero a livello micrometrico, i giunti industriali flessibili progettati per l'impiego offshore tollerano simultaneamente disallineamenti angolari fino a 1,5°, offset paralleli fino a 2 mm e flottaggio assiale di ±5 mm. Non si tratta di una generalizzazione di marketing: questi valori si traducono direttamente in una riduzione delle rilavorazioni di allineamento durante gli arresti per manutenzione ordinaria, in un minor numero di guasti ai cuscinetti attribuibili a carichi di disallineamento e nella capacità di tollerare i movimenti della piattaforma senza dover ricorrere a un arresto di emergenza.
Smorzamento torsionale per la protezione della trasmissione
L'elemento di accoppiamento funge da filtro torsionale tra l'eccitazione dinamica dei motori diesel-elettrici, con frequenze di accensione e armoniche su un ampio intervallo di velocità, e i delicati riduttori, alberi a gomiti delle pompe e sistemi epicicloidali di trasmissione a valle. I tipi di accoppiamento a molla a serpente e elastomerico presentano valori di rigidità torsionale che possono essere regolati in fase di progettazione per disallineare le frequenze di risonanza rispetto all'intervallo di velocità di esercizio, una caratteristica che ha prevenuto numerosi guasti ai riduttori dovuti alla fatica su piattaforme operanti nel Mare del Nord centrale.
Progettazione che facilita la manutenzione
Su una piattaforma offshore, dove una finestra di tempo favorevole per il sollevamento con una gru può durare solo poche ore, i giunti che consentono la sostituzione degli elementi senza interrompere il funzionamento dei macchinari collegati, in particolare i giunti a semiguscio e i giunti a ingranaggi a separazione assiale, riducono drasticamente i tempi di intervento per la manutenzione. Alcune configurazioni utilizzate sulle piattaforme del Mare del Nord consentono di ispezionare e sostituire l'elemento flessibile in meno di 90 minuti da parte di un team di due persone, un miglioramento significativo rispetto ai giunti che richiedono l'estrazione dell'albero o la rimozione dei cuscinetti.
Resistenza alla corrosione e all'ambiente marino
I componenti di accoppiamento per applicazioni offshore sono sottoposti a un trattamento superficiale multistadio: fosfatazione allo zinco seguita da primer epossidico e vernice di finitura per i componenti in acciaio al carbonio, passivazione per gli elementi in acciaio inossidabile e anodizzazione per le parti non strutturali in alluminio. Le parti interne degli accoppiamenti a ingranaggi, lubrificate con grasso, beneficiano di grassi specifici per applicazioni marine con additivi per pressioni estreme e resistenza al lavaggio con acqua, mantenendo una pellicola protettiva anche in presenza dell'inevitabile infiltrazione di umidità nelle sale macchine adiacenti alle zone di spruzzo.
Bilanciato per un funzionamento ad alta velocità
Gli alberi motore di trasmissione, le trasmissioni per pompe centrifughe e i sistemi di propulsione a velocità variabile delle piattaforme semisommergibili possono raggiungere velocità di rotazione superiori a 1500 giri/min. A queste velocità, anche un modesto squilibrio residuo nell'accoppiamento crea forze vibratorie che danneggiano cuscinetti, guarnizioni e carter del riduttore in poche settimane. Gli accoppiamenti prodotti per l'impiego nelle perforazioni marine sono bilanciati dinamicamente secondo lo standard ISO 1940 G2.5 o superiore, con la qualità del bilanciamento verificata su macchine di bilanciamento di precisione prima della consegna.
Parametri tecnici e prestazionali — Giunti industriali per piattaforme di perforazione marine
La tabella seguente riassume i principali parametri prestazionali applicabili ai tipi di giunti comunemente utilizzati sulle attrezzature di perforazione delle piattaforme marine nel settore offshore del Regno Unito. I valori rappresentano gli intervalli tipici per le configurazioni di giunti a ingranaggi, a molla e a giunto universale utilizzate nelle pompe per fango, nei verricelli, nei sistemi di azionamento del top drive e nei macchinari ausiliari.
| Parametro | Giunto a ingranaggi | Giunto a molla a serpente | Giunto universale SWC |
|---|---|---|---|
| Coppia nominale (Nm) | 500 – 300.000 | 100 – 50.000 | 1.000 – 2.500.000 |
| Moltiplicatore di coppia di picco | × 2,0 – 3,0 | × 2,5 – 4,0 | × 2,0 – 3,5 |
| Velocità massima (giri/min) | fino a 5.000 | fino a 3.500 | fino a 2.000 |
| Disallineamento angolare (°) | fino a 1,5° | fino a 1,0° | fino a 15° – 45° |
| Capacità di offset parallelo (mm) | 0,1 – 2,0 | 0,5 – 3,0 | soggetto a progettazione |
| Flotta assiale (mm) | ±2 – ±8 | ±3 – ±10 | ±5 – ±50 |
| Materiale del mozzo | 42CrMo4 / 20CrMnTi | Acciaio fuso 42CrMo4 | 35CrMo / 42CrMo4 |
| Materiale per elementi flessibili | Dente in acciaio cementato / rivestimento in nylon | acciaio per molle 65Mn | Cuscinetto a rullini / perno trasversale |
| Temperatura di esercizio (°C) | da -30 a +120 | da -40 a +100 | da -40 a +150 |
| Grado di equilibrio | ISO 1940 G2.5 | ISO 1940 G6.3 | ISO 1940 G6.3 |
| Lubrificazione | Lubrificato (grado marino) | Copertura piena di grasso | grasso per cuscinetti a rullini |
Scenario applicativo: Giunti su piattaforme di perforazione marine
Le piattaforme di perforazione marine rappresentano uno degli ambienti meccanicamente più impegnativi che un giunto possa mai incontrare. Di seguito sono elencati i sottosistemi critici in cui i giunti svolgono un ruolo determinante per l'affidabilità e la sicurezza operativa.
Scenario applicativo 2 — Sistemi di sollevamento a argano
Il verricello è il principale meccanismo di sollevamento di una piattaforma di perforazione, responsabile del sollevamento e dell'abbassamento della batteria di perforazione – che in un pozzo in acque profonde può pesare diverse centinaia di tonnellate – attraverso la torre di perforazione. Le moderne piattaforme di perforazione a corrente alternata con azionamento superiore utilizzano grandi azionamenti a frequenza variabile collegati tramite robusti giunti all'albero del tamburo del verricello. In questa applicazione, il giunto deve sopportare la coppia di sblocco nominale completa quando si libera una batteria di perforazione bloccata, che può raggiungere momentaneamente valori da quattro a cinque volte superiori alla coppia nominale continua del sistema di azionamento. I giunti a molla a serpente si dimostrano particolarmente adatti in questo caso: l'elemento elastico metallico garantisce un innesto sicuro senza slittamento, mentre la sua rigidità progressiva assorbe l'energia del carico d'urto anziché trasmetterla come una punta meccanica rigida. Per i verricelli delle navi battenti bandiera britannica che operano in conformità con le normative Offshore Installations (Safety Case) Regulations, i valori nominali di coppia del giunto vengono verificati sia rispetto ai carichi operativi normali sia rispetto ai carichi di emergenza peggiori definiti nel caso limite, garantendo che il giunto non sia mai l'anello debole della catena di sollevamento.
Scenario applicativo 4 — Generatore diesel e azionamenti del gruppo di alimentazione principale
Le piattaforme di perforazione marine sono di fatto centrali elettriche autonome, che generano tutta la loro energia elettrica da alternatori diesel, generalmente disposti in pacchetti ridondanti da quattro a sei unità. Ogni gruppo diesel-alternatore si basa su un giunto tra il volano del motore e l'albero dell'alternatore per trasmettere energia in modo continuo per tutta la durata operativa, misurata in decine di migliaia di ore. Le specifiche del giunto per questo servizio devono tenere conto della risonanza torsionale, un fenomeno per cui le armoniche della frequenza di accensione del motore eccitano vibrazioni di risonanza nella trasmissione a determinate velocità, portando a cedimenti per fatica catastrofici di alberi e giunti se non gestiti correttamente. Gli operatori di piattaforme con sede nel Regno Unito, che operano da basi a Great Yarmouth, un hub logistico per le operazioni nel Mare del Nord meridionale, richiedono sempre più spesso pacchetti completi di analisi torsionale insieme all'acquisto dei giunti, con calcoli della velocità critica laterale forniti per tutte le configurazioni della trasmissione di generazione di energia. Questo approccio orientato al servizio per la fornitura di giunti riflette il più ampio cambiamento nel settore offshore del Regno Unito verso il costo totale di proprietà piuttosto che il prezzo di acquisto iniziale come criterio di approvvigionamento principale.
Scenario applicativo 5 — Azionamenti a propulsione a posizionamento dinamico
Le piattaforme semisommergibili e le navi di perforazione che operano nelle aree di acque profonde del margine atlantico britannico a ovest delle Shetland si affidano a sistemi di posizionamento dinamico (DP) per mantenere la posizione sopra la testa pozzo senza ormeggio fisico. I propulsori azimutali che forniscono la spinta per il mantenimento della posizione sono azionati da grandi motori a corrente alternata tramite sistemi di alberi che includono giunti flessibili tra il motore e il riduttore del propulsore. Nel servizio DP, il giunto deve essere in grado di sopportare le continue piccole inversioni di spinta e i cambi di direzione che il sistema di controllo DP comanda in risposta a disturbi causati da vento, corrente e onde. La flessibilità torsionale del giunto serve in questo caso a isolare il motore dalle frequenze di vibrazione della velocità di rotazione delle pale dell'elica generate quando ciascuna pala passa davanti alla struttura del propulsore, un fenomeno noto come eccitazione della velocità di rotazione delle pale che, se non controllato, riduce notevolmente la durata dei cuscinetti del riduttore. I giunti selezionati per l'impiego nei propulsori DP nelle operazioni sulla piattaforma continentale britannica devono in genere soddisfare i requisiti delle società di classificazione Lloyd's Register, Bureau Veritas o DNV, tutte dotate di importanti sedi operative nel Regno Unito, aggiungendo così un ulteriore livello di verifica tecnica indipendente al processo di approvvigionamento.
Prodotti in evidenza per applicazioni di perforazione marina
La gamma di prodotti di Ever Power comprende soluzioni di accoppiamento altamente performanti, progettate per soddisfare i livelli di coppia, le esigenze di disallineamento e le aspettative di affidabilità delle operazioni di perforazione marittima e offshore.

Giunto a molla a serpente serie JSA
La serie JSA offre un'eccezionale capacità di smorzamento torsionale grazie al suo elemento elastico avvolto con precisione, risultando la scelta ideale per azionamenti di pompe per fango e applicazioni di argani dove carichi d'urto e inversioni di marcia richiedono un giunto che assorba anziché trasmettere l'energia d'impatto. L'elemento in acciaio armonico garantisce una trasmissione di coppia efficace in entrambe le direzioni con rigidità progressiva, proteggendo riduttori e cuscinetti del motore sulle piattaforme di perforazione marine. Il design con pacco grasso completamente chiuso è adatto all'atmosfera marina corrosiva presente sulle piattaforme operative nel Mare del Nord e nel Margine Atlantico.

Giunto universale serie SWC
L'accoppiamento universale della serie SWC gestisce le significative esigenze di disallineamento angolare tipiche dei gruppi top drive, dei collegamenti girevoli e dei sistemi di alberi inter-ponte sulle piattaforme di perforazione, dove la flessione strutturale e la dilatazione termica impediscono un perfetto allineamento degli alberi. Con angoli di funzionamento fino a 45° a seconda della configurazione e capacità di coppia che raggiungono i 2,5 milioni di Nm per i diametri maggiori, la serie SWC copre l'intero spettro, dalle trasmissioni di pompaggio ausiliarie alla trasmissione di potenza rotativa principale su piattaforme di perforazione per acque profonde ad alta capacità. I giunti trasversali a rullini garantiscono un basso attrito e una lunga durata nelle condizioni di rotazione continua che caratterizzano le operazioni di perforazione durante campagne sul campo che possono durare 12 mesi o più senza interventi in bacino di carenaggio programmati.
Ever Power: Capacità di produzione di precisione e ingegneria personalizzata
Forniamo servizi agli operatori offshore del Regno Unito e ai loro partner ingegneristici lungo tutta la catena di fornitura, da Aberdeen a Great Yarmouth.
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Funzionalità di personalizzazione avanzate
Gli ingegneri di Ever Power collaborano direttamente con i team di approvvigionamento e ingegneria del Regno Unito per progettare soluzioni di accoppiamento che soddisfino i requisiti specifici delle piattaforme di perforazione, anziché costringere gli operatori ad adattare i propri macchinari a prodotti a catalogo. Dimensioni del foro, configurazioni della sede della chiavetta, schemi di bullonatura della flangia, finiture dell'estremità dell'albero e specifiche del trattamento superficiale vengono tutti definiti in fase di preventivo, con approvazione completa dei disegni e verifica dimensionale prima dell'inizio della produzione. Per gli operatori della piattaforma continentale britannica che necessitano di apparecchiature con classificazione ATEX in atmosfere potenzialmente esplosive, Ever Power offre gruppi di accoppiamento con la selezione dei materiali e il trattamento superficiale appropriati per soddisfare i requisiti di classificazione delle aree pericolose, come valutato dagli organismi notificati del Regno Unito.
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Produzione di precisione e garanzia di qualità
Ogni giunto prodotto nello stabilimento di Ever Power è sottoposto a un rigoroso programma di ispezione che comprende la verifica della certificazione dei materiali, la verifica dimensionale su macchine di misura a coordinate CNC, la verifica della durezza superficiale per i componenti trattati termicamente, il bilanciamento dinamico secondo le specifiche e la conferma della capacità di coppia tramite prove distruttive su campioni di lotto. Ogni ordine di giunti offshore viene accompagnato da rapporti completi di prova dei materiali (MTR) e certificati di ispezione, a supporto dei requisiti di documentazione delle società di classificazione del Regno Unito e degli standard di tracciabilità richiesti dagli operatori del Mare del Nord che operano secondo i rispettivi sistemi di gestione della sicurezza.
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Affidabilità della catena di approvvigionamento per le operazioni offshore.
Ever Power mantiene un inventario strategico di raccordi di dimensioni molto richieste e ricambi per elementi flessibili per soddisfare le esigenze di sostituzione urgenti che caratterizzano la manutenzione offshore. Quando si verifica un guasto a un raccordo su una piattaforma operante nel Mare del Nord centrale, il costo di attendere settimane per un componente di ricambio è semplicemente inaccettabile. Le partnership logistiche di Ever Power consentono la spedizione aerea all'aeroporto internazionale di Aberdeen, a Heathrow o a qualsiasi porto di ingresso del Regno Unito, con pacchetti di documentazione doganale accelerata preparati in anticipo per le dimensioni di raccordi più comuni utilizzate sulle piattaforme. Questa reattività della catena di approvvigionamento è apprezzata dai responsabili degli acquisti offshore tanto quanto la qualità del prodotto stesso.
Caso di successo del cliente: Operatore di perforazione offshore di Aberdeen
Operazioni con piattaforme semisommergibili
Blocco UKCS del Mare del Nord
Da guasti ricorrenti a zero arresti imprevisti: un percorso di affidabilità di 24 mesi
All'inizio del 2023, una nota società di perforazione offshore con sede ad Aberdeen, operante con una piattaforma semisommergibile in un blocco UKCS del Mare del Nord centrale, si è rivolta a Ever Power a seguito di una serie di guasti ricorrenti ai giunti dei sistemi di azionamento delle pompe per fango. La piattaforma utilizzava tre pompe per fango triplex, ciascuna azionata da un motore elettrico CA da 1.100 kW tramite un riduttore, e il giunto tra ciascun motore e il riduttore era stato sostituito in media due volte per ogni campagna di 12 mesi: un onere di manutenzione straordinario che consumava una quantità significativa di tempo di utilizzo non pianificato della piattaforma ed esponeva i team di manutenzione a inutili rischi di movimentazione manuale nell'ambiente angusto della sala macchine sotto il piano di perforazione.
Gli accoppiamenti originali installati erano accoppiamenti a ingranaggi standard non specificamente progettati per il profilo di carico torsionale della particolare combinazione motore-pompa. Un'analisi torsionale commissionata dal team di ingegneri di Ever Power ha rivelato che la rigidità dell'accoppiamento coincideva con una risonanza torsionale della trasmissione alla frequenza di eccitazione della seconda armonica del motore in condizioni di carico parziale, ovvero esattamente il regime operativo riscontrato durante la circolazione del fango durante le operazioni di collegamento. L'amplificazione della risonanza generava picchi di sollecitazione sui denti dell'accoppiamento superiori di oltre 40% al valore nominale di progetto, spiegando la tipologia di cricche da fatica costantemente osservata sui mozzi degli accoppiamenti recuperati.
Ever Power ha progettato un programma di sostituzione degli accoppiamenti utilizzando una geometria modificata dei denti degli ingranaggi combinata con un elemento intermedio smorzato per spostare la frequenza di risonanza torsionale del sistema lontano dall'intervallo di eccitazione critico. Tutti e tre gli accoppiamenti delle pompe del fango sono stati sostituiti durante un fermo di manutenzione programmato presso il bacino di fabbricazione di Methil, con la supervisione completa dell'installazione fornita da un ingegnere di campo di Ever Power e completata entro la finestra meccanica prevista di 18 ore. Nei successivi 24 mesi di attività, la piattaforma non ha registrato alcun fermo non programmato correlato agli accoppiamenti, un risultato che il responsabile delle operazioni ha successivamente descritto come rivoluzionario per il loro programma di pianificazione della manutenzione. Il risparmio cumulativo in termini di tempo di utilizzo della piattaforma, costi delle gru e pezzi di ricambio è stato stimato in modo indipendente dall'appaltatore in oltre 340.000 sterline per l'intera campagna, rappresentando un ritorno sull'investimento superiore a 12:1 rispetto al costo del programma di sostituzione degli accoppiamenti.
Cosa dicono gli operatori offshore sui giunti Ever Power
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"Dal 2023 abbiamo installato i giunti a molla a serpente della serie JSA di Ever Power su quattro delle nostre piattaforme di perforazione, e il miglioramento in termini di affidabilità rispetto ai componenti precedenti è sostanziale. L'analisi torsionale che ci hanno fornito prima dell'acquisto ci ha dato la certezza che la scelta fosse quella giusta per la nostra specifica trasmissione, e non solo una corrispondenza a catalogo basata unicamente sulla coppia. Zero sostituzioni impreviste in due anni di servizio continuo nel Mare del Nord."
— Ingegnere meccanico senior, appaltatore di perforazione offshore, Aberdeen
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“Per noi, la cosa fondamentale sono i tempi di consegna. Quando un giunto si guasta su una piattaforma, abbiamo bisogno di un pezzo di ricambio per il primo volo in elicottero possibile, non dopo sei settimane da una fabbrica in un fuso orario lontano. Il team logistico di Ever Power nel Regno Unito è sempre riuscito a farci arrivare i pezzi di ricambio per i giunti ad Aberdeen in 72 ore o meno, anche per le dimensioni non standard che abbiamo sulle unità più vecchie. Questo tipo di reattività della catena di approvvigionamento non ha prezzo nel settore offshore.”
— Coordinatore dei materiali per piattaforme petrolifere, Marine Services Company, Great Yarmouth
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"Avevamo una serie di requisiti molto specifici per l'accoppiamento SWC sul nostro gruppo girevole di trasmissione superiore: foro non standard, geometria della flangia specifica per adattarsi a un alloggiamento preesistente e un pacchetto di certificazione dei materiali per soddisfare i requisiti di ispezione del nostro ente di classificazione. Ever Power ha realizzato un disegno di progettazione personalizzato completo in quattro giorni lavorativi, ha ottenuto la nostra approvazione tecnica e ha consegnato i componenti fabbricati entro la finestra di manutenzione programmata a Dundee. L'intero processo è stato davvero impressionante, vista la complessità di ciò che avevamo richiesto."
— Responsabile dei sistemi meccanici, Servizi di perforazione in acque profonde, Aberdeen
Domande frequenti — Giunti per piattaforme di perforazione offshore, Regno Unito
Pronti a risolvere la vostra sfida di accoppiamento per piattaforme marine?
Il team di ingegneri di Ever Power collabora con operatori offshore, appaltatori di perforazione e team di approvvigionamento in tutto il Regno Unito, da Aberdeen a Great Yarmouth, per fornire giunti che offrano prestazioni eccellenti dove sono più importanti.
modifica a cura di gzl



Su ogni piattaforma di perforazione rotativa, le pompe per fango costituiscono il sistema circolatorio dell'operazione: spingono il fluido di perforazione densificato lungo la colonna di perforazione, trasportano i detriti in superficie, mantengono l'equilibrio della pressione nel pozzo e raffreddano la punta. Le pompe per fango a pistoni triplex utilizzate sulle piattaforme che operano nelle concessioni della piattaforma continentale del Regno Unito (UKCS) assorbono in genere tra 750 kW e 1.500 kW ciascuna e sono azionate, tramite riduttori collegati da giunti, da motori diesel o da grandi motori elettrici a corrente alternata. La distribuzione della coppia sul giunto è tutt'altro che uniforme. Ogni corsa del pistone genera un impulso di pressione che si ripercuote sull'albero motore come un impulso torsionale, sovrapposto alla coppia motrice di base. Nell'arco di una giornata operativa di 24 ore, il giunto di azionamento di una pompa per fango può subire diversi milioni di questi impulsi, ognuno con un rapporto coppia picco-media superiore a 2,0. Gli accoppiamenti a ingranaggi con fianchi dei denti cementati e un adeguato volume di lubrificazione nel manicotto intermedio si dimostrano costantemente affidabili in questo tipo di applicazione, a condizione che la geometria dei denti sia stata ottimizzata per la specifica velocità di esercizio e che le specifiche del grasso corrispondano all'intervallo di temperatura di esercizio tipico delle sale macchine chiuse degli impianti del Mare del Nord.
Il top drive è il cuore rotante di una moderna piattaforma di perforazione, e sostituisce la funzione della tavola rotante e del Kelly, ruotando direttamente la batteria di perforazione da un'unità mobile posizionata sulla sommità della torre. I top drive utilizzati su piattaforme semisommergibili e jack-up nel Mare del Nord generano tipicamente coppie di uscita comprese tra 40.000 Nm e 100.000 Nm, trasmesse tramite ingranaggi epicicloidali interni e quindi tramite un giunto al collegamento della batteria di perforazione. I giunti all'interno della sezione di potenza del top drive devono essere in grado di sopportare il continuo movimento oscillatorio indotto dai fenomeni di rimbalzo e rotazione della punta, situazioni in cui il gruppo di fondo pozzo si comporta in modo irregolare in condizioni di elevato carico sulla punta. I giunti cardanici, inclusa la configurazione della serie SWC, sono parte integrante della progettazione meccanica dei gruppi girevoli e di lavaggio del top drive, consentendo alla batteria di perforazione rotante di seguire lievi deviazioni nell'allineamento della struttura della torre, mantenendo al contempo la piena trasmissione di potenza. Gli ingegneri delle società di gestione di piattaforme petrolifere con sede ad Aberdeen, incaricati di specificare i componenti di accoppiamento del top drive, richiedono regolarmente rapporti di analisi dinamica insieme ai disegni dimensionali, a testimonianza della maturità del settore nella comprensione del comportamento degli accoppiamenti al di là dei valori nominali di carico statico.