A válvula de guilhotina expansível reduz drasticamente o risco de falha causada pelo gelo e pelo vapor
Era um problema generalizado no setor que vinha causando sérias complicações ao longo dos anos: o fluido ficava retido em uma válvula e, em seguida, congelava e se expandia à medida que as temperaturas em regiões mais frias — como as areias betuminosas do Canadá — caíam bem abaixo de 0 °C. As consequências decorrentes, que às vezes ocorriam devido ao aumento da pressão interna da válvula além dos limites nominais na junção entre a tampa e o corpo, só podiam ser classificadas como uma coisa: uma falha catastrófica.
“Não há nada na Terra capaz de conter gelo”, afirmou recentemente Keith Farquharson, vice-presidente de Tecnologia da Stream-Flo, responsável por supervisionar o projeto que acabaria por encontrar uma solução para o problema.
“Passamos por uma série de testes”, diz ele. “Imediatamente, você começa a fazer testes em laboratório para reproduzir essa falha.”
A falha à qual Farquharson se refere levou à emissão de um Alerta Enform. E tratava-se de um alerta específico para aplicações de SAGD (drenagem por gravidade assistida a vapor). Essas aplicações são muito comuns em locais onde se encontram óleo pesado e betume, como em Fort McMurray.
“A maior parte dos nossos equipamentos em Fort McMurray tem classificação de 2.000 psi”, disse Farquharson. “Se você pegar uma válvula cheia de água ou graxa e começar a aquecê-la, quando chegar a cerca de 400-500 °F, já estará bem acima de 10.000 psi.”
“Agora, se você encher isso de água e congelar — é possível atingir bem mais de 30.000 psi, se conseguir conter a pressão.”
Então, o que Farquharson e o restante da equipe da Stream-Flo fizeram foi encontrar uma maneira de permitir que o gelo e o vapor se liberassem dentro da tubulação, em vez de dentro do corpo. Em essência, eles redirecionaram a força gerada pelas temperaturas extremas para que ela tivesse para onde ir. O que não foi tão simples quanto pode parecer.
A solução para um problema comum em todo o setor. A válvula de gaveta modelo AV da Crown utiliza uma gaveta expansível com ventilação para proporcionar uma vedação mecânica segura, na qual o calor, as variações de pressão e as vibrações não afetam a vedação.
“Levou vários anos para descobrirmos exatamente como fazer isso”, disse Farquharson. “Isso incluiu contribuições dos clientes, da nossa equipe de reparo de válvulas, dos nossos técnicos de campo, da nossa equipe de P&D e do departamento de engenharia. Foi a definição de um esforço totalmente coletivo.”
Uma das razões pelas quais o projeto demorou tanto é que não havia a opção “Começar do zero”, devido ao grande número dessas válvulas que já estavam em operação, afirma Farquharson.
Isso significava que eles precisavam encontrar uma maneira de aproveitar as válvulas, os corpos e as peças que já estavam disponíveis no mercado.
“Se um cliente tiver milhares dessas válvulas afetadas em operação, não podemos dizer a ele que precisa comprar uma válvula nova”, explicou Farquharson. “Precisamos ser capazes de repará-la e adequá-la aos padrões atuais.”
Um dos principais departamentos que foi acionado logo no início para ajudar no projeto foi a unidade de propriedade e recondicionamento de clientes da Stream-Flo, liderada pelo coordenador Dean Ternovoy. Aproveitando o amplo conhecimento de Ternovoy sobre recondicionamento de válvulas, Farquharson e sua equipe consultavam-no sobre possíveis soluções para verificar se eram viáveis do ponto de vista do reparo.
Segundo Farquharson, assim que algo era considerado viável, era preciso envolver a área de produção para garantir a viabilidade econômica da solução. Ao mesmo tempo, era fundamental ouvir os clientes para garantir que eles se sentissem à vontade com o plano proposto.
“O que queríamos fazer era oferecer aos nossos clientes a oportunidade de aproveitar o corpo da válvula e a maior parte dos componentes internos, além de proporcionar um caminho para a reparação com a nova versão da válvula.”
E foi exatamente isso que Farquharson e o restante da equipe designada para o projeto de expansão da válvula de porta fizeram ao desenvolver o modelo AV. Com excelentes resultados, como explica Geoff Gibson, gerente de operações de petróleo pesado da Stream-Flo — responsável pela interação com os clientes em campo desde o início do projeto.
“Até o momento, não tivemos nenhuma válvula AV devolvida por não funcionar corretamente”, diz ele. “Obviamente, isso traz um grande alívio. A forma como a vedação da haste funciona nessas válvulas também as torna muito mais fáceis de operar. Isso é muito importante do ponto de vista prático; os profissionais que operam as alavancas das válvulas ficaram bastante satisfeitos com isso.”
Após o lançamento da correção do AV, Gibson disse que estava ocupado informando os clientes e operadores sobre ela e sobre sua capacidade de resolver o problema de longa data que os usuários finais nas areias petrolíferas do Canadá vinham enfrentando.
O mesmo aconteceu com Joel Colucci, representante técnico de vendas da Stream-Flo, que apresentou o novo projeto em 2019 no Simpósio de Integridade Térmica de Poços e Produção da Sociedade de Engenheiros de Petróleo, em Banff, após a válvula ter concluído com sucesso um teste de um ano.
“Lembro-me de estar no palco e as perguntas surgirem em ritmo acelerado”, relembra Colucci. “Todos estavam muito interessados nesse assunto, pois todos os clientes presentes estavam enfrentando os mesmos problemas. Todos ficaram muito intrigados com os resultados e muito interessados nos produtos que temos a oferecer.”
Esses produtos, como a válvula de gaveta AV, só são possíveis graças à expertise da Stream-Flo, acrescenta Colucci.
“É isso que nos diferencia dos nossos concorrentes”, diz ele. “Temos a capacidade de engenharia e as instalações necessárias para realizar toda a pesquisa e desenvolvimento, bem como os testes exigidos. Contamos com engenheiros especializados em válvulas, cujo trabalho se concentra exclusivamente nesse setor — fabricamos nossas próprias válvulas de gaveta Crown, enquanto a maioria dos nossos concorrentes simplesmente terceiriza a produção dessas válvulas. Os clientes estão enfrentando esses problemas e nós temos os recursos para ajudá-los.”
Tom Gust, gerente de engenharia da Stream-Flo Gate Valve, é um desses profissionais. Parte essencial do projeto AV, ele assume uma postura modesta ao afirmar que estava apenas “fazendo seu trabalho” quando questionado sobre o papel que desempenhou na solução.
“Foi realmente um esforço conjunto entre o setor de serviços, a fabricação, o cliente e nós (engenharia)”, disse Gust. “Estamos sempre buscando uma maneira de melhorar as coisas. Não existe nenhum projeto ou item já criado que não possa ser aprimorado. É simplesmente um processo contínuo.”
“Em qualquer evolução de um projeto, é importante manter o máximo possível de compatibilidade com versões anteriores, para não deixar componentes para trás à medida que se avança. Não se trata tanto de revolucionar o mundo, mas sim de evoluí-lo, de modo a dar o próximo passo que beneficie a todos — e isso inclui reparos em campo, para que, se alguém tiver um modelo anterior, possa adaptá-lo e mantê-lo atualizado.”
Como muitos produtores que utilizam a tecnologia SAGD consideraram essa questão de longa data um risco significativo o suficiente para justificar a substituição ou o reparo de todas as válvulas atualmente em operação, a solução de reparo econômica desenvolvida pela Stream-Flo vem recebendo muitos elogios e despertando grande interesse. Tanto é assim que o novo desafio que a Stream-Flo enfrenta é conseguir dar conta das solicitações de adaptação vindas de seus clientes do setor térmico.
“Ainda estamos apenas começando a explorar o assunto; há décadas de válvulas antigas por aí”, diz Gibson. “A Stream-Flo não inventou a válvula modelo A. Já faz muito tempo que não era feita nenhuma atualização significativa no projeto, e acho que essa é importante. É um grande passo na direção certa, uma novidade no setor e algo que se tornará padrão.”
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