Fundamentos de encanamento

By Joe Bradfield18 October 2016

Son varios los factores que contribuyen a un trabajo de hincado de tuberías exitoso.

Son varios los factores que contribuyen a un trabajo de hincado de tuberías exitoso.

Muitos fatores contribuem para um trabalho exitoso de instalação de encanamento. Entre eles, se encontram condições adequadas de terreno, uma área de trabalho bem configurada e equipada, uma boa evacuação do solo e, em alguns casos, quando existe muita ou pouca fricção, saber planejar como superar essa dificuldade.

Ainda que se possam aplicar encanamentos em uma ampla variedade de solos, alguns são mais apropriados que outros. As argilas suaves e muito suaves, limos e depósitos orgânicos, areias sobre o nível freático, solos com calçamentos, pedras e outros obstáculos de tamanho significativo, apresentam as condições mais adequadas para este trabalho. Condições extremamente úmidas frequentemente fazem com que este seja o único meio viável de instalação.

O trabalho se torna algo mais difícil quando é feito em áreas de areias médias a densas abaixo do nível freático, argilas médias, rígidas ou duras, rochas sedimentares degradadas, rochas moles ou muito fraturadas e solos firmemente cimentados.

A única condição de solo difícil para a fixação de encanamento é a rocha sólida. Porém, em condições de terreno rochoso, é possível utilizar uma ferramenta de ar comprimido para criar uma abertura piloto, e depois o encanamento pode ser instalado seguindo por esse caminho.

Configurando a operação

Alguns aspectos que se devem ter em mente para a configuração de um terreno de trabalho são:

Poços de acesso: em geral criam-se dois poços de acesso nos dois extremos de uma instalação de encanamento, um para receber o tubo e o outro para inseri-lo. O poço de inserção (fossa de trabalho), tem que ser suficientemente amplo apenas para permitir entrada do cano e os equipamentos de cravação, e suficientemente profundo para permitir que o equipamento guie a direção e o grau de inclinação do encanamento.

Direção: na realidade, uma vez iniciado o processo de fixação, a orientação do encanamento não pode ser modificada, portanto o alinhamento é fundamental. Devem ser instaladas condutos, I-beams, suportes ou canais para controlar a direção e o grau.

Seção por seção: o encanamento a ser instalado pode ser “montado” antes da cravação e inserido em uma só operação, ou por seções. As partes longas podem ser instaladas a partir de um poço de inserção confinado por meio de uma série de segmentos curtos.

Ferramenta de fixação e coroa: a ferramenta de fixação é pregada a uma coroa, e se posicionam por trás do encanamento. Quando está corretamente configurada, a coroa permitirá uma completa transferência da energia do martelo à carcaça.

Força: a ferramenta deve ter a energia suficiente para superar uma série de forças opostas. Uma delas é a resistência do material à frente da ponta dianteira do tubo. Outras são o aumento de fricção criado entre o tubo e o solo, além do aumento do peso do material dentro do tubo (resíduos) com o avanço da instalação. Um compressor de ar, ou grupo de compressores de ar, provê a força de pressão requerida.

Eliminação de resíduos

Na maioria das instalações de encanamento de grande diâmetro, a cabeça do tubo fica aberta para “tragar” os resíduos à medida que avança. Em trechos curtos, eles são retirados assim que se finaliza a instalação. Em trechos mais longos, eles devem ser removidos periodicamente à medida que se agregam as seções, de maneira que a energia do impacto somente comprometa o deslocamento do encanamento, e não remova a massa acumulada em seu interior. Os resíduos não eliminados nos turnos longos podem degradar o rendimento da instalação até o estancamento, momento em que o tubo não pode mais mover-se.

Uma vez que o tubo ou a carcaça estejam em seu lugar, os resíduos podem ser eliminados por qualquer método, à escolha do empreiteiro.

Enfrentando o atrito

Os martelos de instalação disponíveis atualmente proporcionam milhões de libras de força por períodos relativamente longos. Por este método, já se completaram projetos com carcaças de 76 cm por mais de 122 metros. Trechos longos e diâmetros excepcionalmente grandes, com o tempo, expõem o encanamento de aço e a ferramenta de instalação a seus limites físicos. Grande parte desta força de oposição é devido ao atrito.

Enquanto a fricção excessiva é contraproducente, algo de fricção é necessário para evitar que o tubo se retraia com cada retorno do pistão interno da ferramenta de instalação. São muitas as medidas a se tomar, seja para uma fricção excessiva ou insuficiente, como ampliar a cabeça ou borda de ataque do tubo com bandas internas e externas chamadas “sapatas de corte de solo”, e fluidificar o encanamento e o solo circundante para reduzir o atrito. Também exercer contrapeso sobre o encanamento com equipamentos pesados pode manter o avanço até se conseguir um atrito suficiente com o solo.

Joe Bradfield é escritor sênior da Ellenbecker Communications, uma empresa internacional de comunicações especializada na indústria de perfuração, mineração e construção.

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