NORSOK M-710 Caracterización de materiales no metálicos y fabricantes - Polímeros

NORSOK M-710 Caracterización de materiales no metálicos y fabricantes - Polímeros

Desarrolladas por la industria petrolera noruega para garantizar la seguridad, el valor añadido y la rentabilidad de las operaciones y el desarrollo de la industria petrolera, las normas NORSOK pretenden sustituir, en la medida de lo posible, las especificaciones de las compañías petroleras y servir de referencia en la normativa de las autoridades competentes. En este contexto, la norma «NORSOK M-710 Caracterización de materiales no metálicos y fabricantes - Polímeros» describe una metodología para determinar la compatibilidad química a largo plazo de los polímeros mediante un esquema de ensayo acelerado para componentes sumergidos en fluidos de hidrocarburos de producción e inyección. Esta norma también define una metodología para ensayar la resistencia estándar a la descompresión rápida de gases de polímeros (principalmente elastómeros) que pueden soportar caídas repentinas de presión en un entorno gaseoso.

NORSOK M-710 Caracterización de materiales no metálicos y fabricantes - Polímeros

La norma NORSOK M-710 abarca las pruebas de propiedades de los materiales. Las pruebas de rendimiento funcional y las propiedades a bajas temperaturas no están incluidas en esta norma. Esta norma se aplica a sistemas de mantenimiento de pozos, submarinos y de fondo de pozo. También se aplica a sistemas de superestructura.

Esta norma también puede utilizarse para materiales o componentes sumergidos en otros líquidos. Algunos ejemplos de estos componentes son los materiales de aislamiento y sellado eléctrico, así como los materiales de sellado para sistemas hidráulicos. En estos casos, el comprador deberá especificar los líquidos y el alcance de las pruebas.

Esta norma NORSOK complementa, pero no reemplaza, los requisitos de materiales establecidos en los códigos, normas y reglamentos de diseño pertinentes. En esencia, esta norma se basa en la norma ISO 23936-2 «Industrias del petróleo, petroquímica y gas natural: materiales no metálicos en contacto con fluidos de producción de petróleo y gas - Parte 2: elastómeros». Se aplican los requisitos y aclaraciones adicionales especificados en dicha norma.

La norma NORSOK M-710 es un estándar reconocido a nivel mundial, desarrollado para garantizar la fiabilidad y la seguridad de los materiales no metálicos (poliméricos) utilizados en aplicaciones de petróleo y gas. Esta norma forma parte del sistema de normas NORSOK, cuyo objetivo es mejorar la seguridad, la rentabilidad y el rendimiento en las operaciones petroleras tanto en tierra como en alta mar.

Esta norma se centra en los elastómeros y termoplásticos utilizados en aplicaciones de sellado críticas, en particular en entornos exigentes como los sistemas submarinos y las operaciones con gases a alta presión.

La norma NORSOK M-710 se aplica a la calificación de materiales de sellado no metálicos y sus fabricantes. Esta norma se utiliza ampliamente en las siguientes áreas:

  • Equipos submarinos (sistemas de terminación de pozos, válvulas de fondo de pozo)
  • Válvulas y sistemas de control
  • Sistemas de fondo de pozo y perforación
  • Sistemas de inyección de gas a alta presión
  • Equipos de procesamiento superior en instalaciones de petróleo y gas.

Esta norma es particularmente importante cuando los materiales están expuestos a las siguientes condiciones:

  • Alta presión y temperatura
  • Hidrocarburos agresivos
  • Ambientes de gases ácidos (que contienen sulfuro de hidrógeno)

El objetivo principal de la norma NORSOK M-710 es garantizar que los materiales poliméricos proporcionen lo siguiente:

  • Mantener la compatibilidad química a largo plazo con los fluidos de los yacimientos petrolíferos.
  • Para mostrar resistencia al deterioro en entornos agresivos.
  • Para proporcionar un sellado fiable a lo largo del tiempo.
  • Para cumplir con los estrictos requisitos de seguridad y durabilidad.

Esto se logra prediciendo la vida útil y el comportamiento de los materiales mediante pruebas de laboratorio aceleradas que simulan condiciones de funcionamiento reales.

Esta norma es conocida por sus rigurosos procedimientos de prueba, en particular en dos áreas críticas:

  • Envejecimiento por gas ácido: Este método de ensayo proporciona lo siguiente:
    • Evalúa la resistencia del material al sulfuro de hidrógeno y a otros productos químicos agresivos.
    • Mide los cambios en las propiedades mecánicas, como la dureza, la resistencia a la tracción y la elongación.
    • Garantiza que los materiales no se vuelvan quebradizos ni pierdan sus propiedades de sellado con el tiempo.
  • Descompresión rápida de gases: Este método de prueba proporciona lo siguiente:
    • Evalúa la resistencia del explosivo a la descompresión.
    • Simula caídas rápidas de presión en entornos gaseosos.
    • Evita el agrietamiento interno y el fallo de las juntas de elastómero.

Estos dos métodos de prueba son indicadores clave del rendimiento y la fiabilidad a largo plazo en las condiciones de servicio de la industria del petróleo y el gas.

La norma NORSOK M-710 abarca una variedad de materiales poliméricos, entre los que se incluyen los siguientes:

  • Elastómeros (por ejemplo, caucho de nitrilo butadieno hidrogenado, caucho de fluorocarbono)
  • Termoplásticos (por ejemplo, politetrafluoroetileno, poliéter, éter cetona)

Estos materiales se utilizan comúnmente en:

  • Juntas tóricas y empaquetaduras
  • Asientos de válvula y anillos de soporte
  • Rodamientos y componentes de aislamiento

La norma NORSOK M-710 está estrechamente alineada con las siguientes normas internacionales:

  • ISO 23936 (Materiales para entornos de petróleo y gas)
  • Normas API para equipos de cabezales de pozo y válvulas.

Esta norma no sustituye a las normas existentes, sino que las complementa añadiendo requisitos de cualificación más estrictos para los polímeros en condiciones extremas.

La norma NORSOK M-710 es importante porque aborda un riesgo muy específico y grave en las operaciones de petróleo y gas: la falla de materiales no metálicos en condiciones extremas. Estos materiales (como sellos, juntas tóricas y termoplásticos) suelen ser componentes pequeños, pero su falla puede provocar fallas importantes en el sistema. Esta norma se considera necesaria por las siguientes razones:

  • Previene fallas potencialmente catastróficas en los sellos: Los sellos de elastómero son fundamentales en los sistemas de petróleo y gas de alta presión. Si se agrietan, se hinchan o se deterioran, pueden producirse fugas de gas, fallas repentinas en los equipos o un aumento significativo de los riesgos para la seguridad. Esta norma garantiza que los materiales se sometan a pruebas de descompresión rápida de gas y exposición a gases ácidos, dos de las causas más comunes de fallas en los sellos.
  • Garantiza un rendimiento óptimo en entornos adversos: las condiciones en los yacimientos petrolíferos son extremas: alta presión y temperatura, productos químicos agresivos (hidrocarburos, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono) y exigencias de larga vida útil. Esta norma verifica que los polímeros conserven sus propiedades mecánicas y químicas a lo largo del tiempo, en lugar de degradarse de forma impredecible.
  • Reduce el riesgo operativo y el tiempo de inactividad: al precalificar estos materiales estándar, ayuda a los operadores a evitar fallas costosas y tiempos de inactividad no planificados.
  • Protege la salud, la seguridad y el medio ambiente: esta norma desempeña un papel directo en la minimización de riesgos como fugas de gases tóxicos, incendios o explosiones, lo que hace que las operaciones sean más seguras tanto para el personal como para el medio ambiente.

Con el tiempo, esta norma se ha convertido en un referente internacional para los materiales no metálicos en la industria del petróleo y el gas.

En conclusión, la norma NORSOK M-710 desempeña un papel fundamental para garantizar la fiabilidad de los componentes poliméricos utilizados en entornos exigentes de petróleo y gas. Al definir métodos de ensayo rigurosos, en particular para la resistencia a gases ácidos y la descompresión rápida de gases, ayuda a los ingenieros a seleccionar materiales capaces de soportar condiciones de funcionamiento extremas.

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de pruebas avanzadas que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, implementación y mejora de sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de pruebas conforme a la norma NORSOK M-710.

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