jueves, 26 de mayo de 2011

Mecanismo del Acumulador (Unidad de Koomey)




Este artículo describe la forma en la que el acumulador (también conocido como Unidad de Koomey) opera. Primeramente iniciaremos hablando de las botellas del acumulador. Estas se usan para almacenar presión hidráulica para cerrar/abrir todas las Válvulas Preventoras. Cada Botella posee una especie de vejiga de goma y tiene un volumen de almacenamiento de 10 galones. La vejiga de goma interna esta precargada a 1000 lppc de presión con Nitrógeno (N2). Cada Botella debe estar presurizada a 200 lppc por encima de la presión de carga.

En esta etapa, se usa 1,7 galones de fluido hidráulico con el propósito de comprimir el N2 al sistema de presión mínima de 1200 psi (200 lppc por encima de la presión de pre carga), también llamada "Presión Mínima de Operación). Se bombea aceite Hidáulico hacia la botella hasta que la presión en la vejiga alcance los 3000 lppc (a esta presión se le llama PRESION OPERACIONAL). El volumen de fluido hidráulico usado para elevar la presión desde 1200 lppc hasta 3000 lppc (conocido como Fluido Requerido), es igual a 5 galones.

Nota: Se demostrará como aplicar la ley de Boyle para determinar luego el Fluido Requerido.


SISTEMA DE CARGA DE PRESION EN EL ACUMULADOR


En una unidad de Acumulador como la que se muestra en la figura, debe haber una bomba eléctrica y dos bombas neumáticas, las cuales deberan bombear automaticamente fluido hidráulico, almacenado en un tanque de reserva cuando la presión en las botellas es menor a la presión de ajuste con el propósito de mantener la presión en la botella a 3000 lppc. La bomba eléctrica es usada principalmente para conservar la presión. Las bombas neumáticas se usarán en caso de que la bomba eléctrica falle y/o para ayudar a la bomba electrica a incrementar la presion de la botella más rápido.

Nota: se podrán observar diferentes diseños dependiendo del taladro , pero el concepto es el mismo. El fluido hidráulico bajo presión, se divide en las dos siguientes vías:

1. La primera es usada para controlr un Preventor Anular. El fluido con 3000 lppc de presión en las botellas pasa a un Regulador de Presión (en la figura es el Regulador A), con la finalidad de regular la presión desde 3000 lppc a 500-1500 lppc para operar el preventor anular. La presión empleada para operar el Preventor Anular ha de ser menor que la empleada para operar los ranes, porque una alta presión puede dañar un sello de goma dentro del preventor anular.


2. La otra via es la usada para controlar los arietes preventores (ciegos, de tubería, de corte) y la válvula HCR. El fluido hidráulico que se encuentra en las botellas a 3000 lppc de presion, pasa por un Regulador (B en la figura) con el fin de que se le reduzca la presión desde 3000 a 1500 lppc para la operación de los preventores de arietes y la válvula HCR.  Una vez regulado a 1500 lppc, el fluido hidráulico se dirige a un manifold que se ua para dividir la presion hidráulica hacia diferentes vías para operar el equipo. Eso es lo que genralmente se conoce como Manifold de Presión.

Todo equipo que se activa por medio de presión (como el Preventor anular, los arietes y la HCR), tienen dos puertos de fluido hidráulico. Uno es para abrir y el otro es para cerrar el equipo. Se puede operar las VIR´s a traves de interruptores remotos o manuales de la unidad de acumulador. En el caso que se desee abrir el equipo, el fluido hidráulico presurizado será transmitido para abrir el puerto y la fuerza hidráulica operará un mecanismo interno dentro del equipo para que este se abra. Para el cierre de los equipos, el fluido será empujado hacia afuera y devuelto de regreso al tanque de reserva.