EoW March 2010

articolo tecnico Utilizzo di elastomeri ad alte prestazioni in cavi per piattaforme offshore nelle regioni artiche Manuel La Rosa e Andreas Roos, Lanxess Deutschland GmbH Technical Rubber Products, Leverkusen, Germania

Riassunto L’isola di Sakhalin e il campo metanifero di Shtokman nel mare di Barents sono fra le regioni potenzialmente più interessanti dal punto di vista dello sfruttamento delle risorse ambientali a livello mondiale. In queste regioni, le piattaforme offshore devono soddisfare requisiti estremamente rigorosi, soprattutto per quanto riguarda i cavi per pannelli di controllo e per strumentazioni. Un’elevata flessibilità a basse temperature (-50°C), un’eccezionale resistenza all’olio, e proprietà ignifughe e di resistenza alla corrosione sono solo alcune fra le caratteristiche richieste. L’acetato di vinile-etilene EVM (copolimeri) (Levapren ® ) e la gomma nitrilica idrogenata HNBR (Therban ® ) sono prodotti ideali per raccogliere questo genere di sfide. L’assenza di alogeni, una buona resistenza all’olio, la resistenza all’ozono e ai raggi UV, associate a buone prestazioni meccaniche in un ampio spettro di temperature (da –40°C a 175°C) rendono questo materiale ideale per i cavi utilizzati nelle piattaforme offshore installate nelle regioni artiche. Il presente articolo illustra vari composti a base di miscele di HNBR ed EVM, testati secondo standard internazionali quali IEEE 1580, NEK 606 e BS 6883. E’ stata inoltre testata la resistenza a fluidi aggressivi come l’olio ed i fanghi di perforazione a base acquosa, nonché le prestazioni delle proprietà meccaniche a –50°C.

dotate di una struttura con dispositivi di protezione contro il ghiaccio nonché una rivoluzionaria imbarcazione a otto lati. Altre innovazioni sono rappresentate dalla realizzazione di piste d’atterraggio di ghiaccio ispessito, nuove concezioni di rompighiaccio, navi di rifornimento rompighiaccio, e bacini di carenaggio galleggianti per la manutenzione di altre imbarcazioni in loco. Senza questi sviluppi, l’esplorazione e la produzione nella regione artica non sarebbe possibile [ 3 ] . Norme per cavi di piattaforme petrolifere La norma NEK 606 è lo standard industriale internazionale per l’industria del petrolio e del gas, per l’industria navale e delle attività marittime offshore. I cavi in questione sono provvisti di certificazione ISO 9001 e 14001 rilasciata da Det Norske Veritas (DNV). La struttura dei cavi NEK 606 per le piattaforme petrolifere offshore è simile ad altri standard quali BS 6883 e IEEE 1580 tipo P [ 4 ] . 1.2 Elastomeri ad elevate prestazioni per cavi utilizzati in climi rigidi 1.2.1 Copolimeri di acetato di vinile-etilene Levapren ® (EVM) I copolimeri di acetato di vinile-etilene che presentano un contenuto dal 40% al 90% di acetato di vinile (VA) sono conosciuti come materiali in simil gomma. La struttura principale saturata della catena polimerica offre agli EVM un’eccellente resistenza all’ozono e agli agenti atmosferici. Essi presentano inoltre una resistenza a temperature elevate fino a 175°C ed un aumento del contenuto di VA dal 40% al 90% consente un notevole miglioramento della già ottima resistenza all’olio [ 5 ] .

nell’esplorazione e nello sviluppo delle risorse di idrocarburi nella regione artica. Lo scioglimento della calotta glaciale del Polo Nord è previsto nell’arco dei prossimi 50 anni, rendendo così possibile la navigazione, l’esplorazione e l’estrazione del petrolio nel mare artico. Le sfide collegate a questa operazione sono numerose: l’installazione remota di siti offshore, delle rigorosissime condizioni ambientali ed un fragile scenario geopolitico. I giacimenti petroliferi di Shtokman e del mare di Barents sono tipici esempi delle estreme condizioni ambientali della regione artica ( Figura 1 ). Questo progetto prevede una produzione annua di 70.000 milioni di metri cubi di gas naturale e di 0,6 milioni di tonnellate di condensato di gas, paragonabile alla produzione annua di gas della Norvegia, uno dei maggiori produttori di gas europei. [ 1 ] Ubicato a 550km dalla costa, questo giacimento petrolifero non può essere raggiunto con l’elicottero dalle basi continentali. Venti gelidi, temperature estremamente basse e sei mesi di oscurità invernale rendono ancora più difficile lo sviluppo di questo giacimento [ 2 ] . La perforazione in acque profonde richiede l’utilizzo di navi per trivellazioni Figura 1 ▼ ▼ : Piattaforme in funzione in condizioni estreme nella regione artica

Introduzione 1.1 La sfida artica

Esplorazione e produzione di petrolio nella regione artica

La Russia, il Canada, la Norvegia e gli Stati Uniti sono alcuni dei paesi impegnati

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EuroWire – Marzo 2010