Descripción
Conexiones giratorias para sistemas de bombeo de alta presión
GPE fabrica juntas giratorias de alta presión para fracturación hidráulica, cementación, acidificación, pruebas de pozos, circulación, líneas de estrangulación y control, y operaciones de retorno de flujo abrasivo.
Cada conjunto combina cuerpos forjados de acero aleado sometidos a presión, pistas de rodamientos de bolas mecanizadas con precisión, un sistema de sellado asistido por presión y extremos de unión de alta presión. Cada sección giratoria permite un posicionamiento rotacional completo para alinear las tuberías rígidas de alta presión o Flow Iron sin aplicar cargas de flexión innecesarias sobre válvulas de tapón, válvulas de retención, tramos rectos de tubería, manifolds o conexiones del cabezal del pozo.
El paso interno de flujo uniforme reduce los cambios bruscos de diámetro y ayuda a controlar la turbulencia localizada y la erosión durante el transporte de lechada de cemento, ácido, fluido de perforación, fluido de completación y fluidos de fracturación cargados con apuntalante.
- Tamaños de 1 a 4 pulgadas
- Presiones de 6,000 a 20,000 psi
- Estilos 10 a 100
- Radio largo y radio corto
- Servicio estándar y servicio H₂S
- Interfaces Flow Iron personalizadas
¿Necesita una junta giratoria para su sistema Flow Iron?
Envíe a GPE el tamaño requerido, la presión de trabajo, el estilo, la figura de conexión, la configuración de los extremos y el entorno operativo. Nuestro equipo de ingeniería preparará la configuración correcta de la junta giratoria, el plano dimensional y la cotización de fábrica.
Información requerida: Tamaño · Presión · Estilo · Conexión · Tipo de extremo · Servicio estándar/H₂S · Cantidad
Solicitar una cotización de junta giratoria
Enviar el plano de la junta giratoria
Correo electrónico: info@gpepump.com
Características principales del producto
- Tamaños nominales de 1 a 4 pulgadas
- Presiones de trabajo de 6,000 a 20,000 psi
- Estilos 10, 20, 30, 50, 60, 80 y 100
- Configuraciones de radio largo y radio corto
- Posicionamiento de 360 grados en cada sección giratoria
- Cuerpos forjados de acero aleado sometidos a presión
- Tratamiento térmico controlado y mecanizado CNC
- Sistema de pistas de rodamientos de bolas de precisión
- Paso interno de alta presión uniforme
- Sello primario asistido por presión
- Anillo metálico de respaldo antiextrusión
- Puerto de alivio de presión e indicación de fugas
- Servicio estándar y servicio H₂S
- Combinaciones de extremos de unión macho y hembra
- Kits completos de sellos, rodamientos y reacondicionamiento
Especificaciones técnicas principales
| Parámetro | Rango de fabricación de GPE |
|---|---|
| Producto | Junta giratoria de alta presión |
| Categoría del producto | Flow Iron de alta presión |
| Tamaños nominales | 1, 1-1/2, 2, 3 y 4 in |
| Presión de trabajo | 6,000–20,000 psi |
| Rango de presión métrico | 42–140 MPa |
| Clases de presión | 6K, 10K, 15K y 20K |
| Temperatura de trabajo | -29 °C a 121 °C |
| Clase de temperatura | PU |
| Condiciones de servicio | Servicio estándar o servicio H₂S |
| Estilos de junta giratoria | Estilo 10, 20, 30, 50, 60, 80 y 100 |
| Geometría de la curva | Radio largo o radio corto |
| Posicionamiento rotacional | 360° en cada sección giratoria |
| Construcción del cuerpo | Acero aleado forjado y tratado térmicamente |
| Proceso de fabricación | Forjado, tratamiento térmico, mecanizado CNC, montaje y pruebas de presión |
| Estructura de los rodamientos | Sistema de pistas de rodamientos de bolas de precisión |
| Sello primario | Elemento de sellado asistido por presión |
| Soporte del sello | Anillo metálico de respaldo antiextrusión |
| Sello secundario | Sello de protección ambiental |
| Control de presión | Puerto de alivio de presión e indicación de fugas |
| Paso interno de flujo | Conducto de flujo uniforme específico para cada modelo |
| Opciones de conexión | Fig 602, Fig 1002, Fig 1502 y configuraciones especiales de unión de alta presión |
| Combinaciones de extremos | Macho × macho, macho × hembra y hembra × hembra |
| Aplicaciones principales | Fracturación, cementación, acidificación, pruebas de pozos, circulación, choke and kill y flowback |
| Requisito de materiales para H₂S | NACE MR0175 / ISO 15156 |
| Configuración choke and kill | Fabricada de acuerdo con los requisitos aplicables de API Spec 16C |
| Inspección | Verificación de materiales, UT, MPI, dureza, dimensiones y funcionamiento |
| Pruebas de presión | Prueba hidrostática del cuerpo, prueba de integridad de los sellos y prueba de mantenimiento de presión |
| Alcance del suministro | Junta giratoria completa, kit de sellos, kit de rodamientos y componentes de reacondicionamiento |
Confirme el modelo correcto de junta giratoria
GPE fabrica juntas giratorias de alta presión nuevas y conjuntos compatibles para sustitución a partir de planos aprobados, dimensiones de conexión, números de pieza existentes y muestras físicas. Envíe sus datos técnicos para recibir el estilo, la clase de presión, la configuración de los extremos y el plano dimensional correctos.
Envíe: Número de pieza existente · Tamaño · Presión · Estilo · Conexión · Dimensiones · Fluido de servicio · Cantidad
Obtener el modelo correcto de junta giratoria
Enviar las especificaciones de la junta giratoria
Correo electrónico: info@gpepump.com
¿Qué es una junta giratoria de alta presión?
Una junta giratoria de alta presión es un componente de Flow Iron que retiene la presión y conecta tuberías rígidas de alta presión, al mismo tiempo que permite el posicionamiento rotacional entre las secciones adyacentes.
La junta se instala entre bombas de fracturación, válvulas de tapón, válvulas de retención, tramos rectos de tubería, accesorios integrales, manifolds y equipos del cabezal del pozo. Permite alinear la línea de alta presión sin forzar las tuberías fijas ni desplazar los equipos adyacentes.
El producto proporciona articulación durante el montaje y la alineación de la línea. No está diseñado para utilizarse como una unión rotativa de funcionamiento continuo a alta velocidad.
Principio de funcionamiento
Cada sección giratoria contiene un adaptador giratorio macho y un cuerpo giratorio hembra conectados mediante pistas de rodamientos de bolas de precisión. Las bolas de los rodamientos mantienen el acoplamiento axial y permiten el posicionamiento rotacional completo entre los dos componentes sometidos a presión.
El elemento de sellado primario contiene la presión del fluido de proceso. Un anillo metálico de respaldo evita que el sello se extruya hacia la holgura entre los componentes giratorios. El sello ambiental secundario impide que arena, cemento, agua y fluido de perforación entren en la cámara de los rodamientos.
Requisito operativo: El reposicionamiento intencional, la inspección, la lubricación, el reacondicionamiento y el desmontaje deben realizarse después de aislar completamente la línea Flow Iron y eliminar toda la presión.
Estilos y configuraciones de juntas giratorias
| Estilo | Estructura | Aplicación principal |
|---|---|---|
| Estilo 10 | Conjunto en forma de U con tres secciones giratorias y dos codos | Líneas de fracturación multiplano, líneas de cementación y conexiones entre la bomba y el manifold |
| Estilo 20 | Acoplamiento giratorio recto de una sola sección | Alineación rotacional en línea y conexiones Flow Iron compactas |
| Estilo 30 | Una sección giratoria con un codo | Cambios de dirección compactos y tuberías montadas sobre skid |
| Estilo 50 | Conjunto articulado compacto con dos secciones giratorias | Líneas de descarga de fracturación, cementación y bombas |
| Estilo 60 | Configuración giratoria en dos planos con un codo compacto | Transiciones de tuberías verticales a horizontales |
| Estilo 80 | Conjunto de múltiples juntas para articulación en tres planos | Configuraciones Flow Iron complejas y equipos instalados a diferentes alturas |
| Estilo 100 | Conjunto giratorio en forma de U con brazos extendidos | Desplazamientos mayores y recorridos personalizados entre equipos fijos de alta presión |
Junta giratoria Estilo 10
El Estilo 10 proporciona posicionamiento en múltiples planos mediante un conjunto en forma de U. Conecta secciones Flow Iron con desplazamientos de posición importantes y absorbe los cambios de alineación durante el montaje.
Junta giratoria Estilo 50
El Estilo 50 proporciona una conexión articulada compacta para líneas de descarga de bombas de fracturación, líneas de cementación, circuitos de tubería de tratamiento e entradas de manifolds.
Junta giratoria Estilo 80
El Estilo 80 ofrece una mayor libertad de recorrido para líneas temporales de alta presión instaladas alrededor de equipos fijos o entre diferentes niveles de elevación.
Junta giratoria Estilo 100
El Estilo 100 utiliza una configuración de brazos extendidos para compensar desplazamientos dimensionales mayores. GPE fabrica la longitud de los brazos, la orientación de las conexiones y las dimensiones generales de acuerdo con el diseño de tuberías aprobado.
Diseños de radio largo y radio corto
Junta giratoria de radio largo
El diseño de radio largo utiliza un radio de curvatura mayor y un cambio gradual de la dirección interna del flujo.
- Reduce los cambios bruscos de dirección
- Reduce la turbulencia localizada y la pérdida de presión
- Reduce el impacto directo del apuntalante sobre la parte exterior de la curva
- Distribuye la erosión sobre una superficie interna mayor
- Permite operaciones de bombeo abrasivo con altos caudales
La construcción de radio largo se utiliza para fracturación hidráulica, cementación de alto caudal y operaciones abrasivas de flowback.
Junta giratoria de radio corto
El diseño de radio corto utiliza un radio de curvatura compacto para instalaciones con espacio limitado.
- Reduce las dimensiones generales del conjunto
- Se adapta a skids de equipos compactos
- Simplifica el montaje en espacios restringidos del emplazamiento del pozo
- Reduce la distancia entre los componentes conectados
- Permite configuraciones compactas de manifolds
La construcción de radio corto se utiliza cuando el espacio de instalación disponible determina la disposición de las tuberías.
Sistema de sellado de presión y rodamientos de bolas
Sello primario asistido por presión
El elemento de sellado primario forma la barrera de presión entre los componentes giratorios macho y hembra. El sistema mantiene un contacto estable durante los ciclos de presión, las vibraciones y los montajes repetidos de la línea Flow Iron.
Anillo metálico de respaldo antiextrusión
El anillo metálico de respaldo controla la holgura de extrusión situada detrás del sello primario. Evita la deformación del sello provocada por la presión y protege el elemento de sellado durante operaciones con alta presión diferencial.
Sello ambiental secundario
El sello secundario evita que arena, cemento, agua y fluido de perforación entren desde el exterior en la cámara de rodamientos de bolas. También mantiene el lubricante dentro del sistema de pistas de los rodamientos.
Puerto de alivio de presión e indicación de fugas
El puerto de alivio evita la acumulación de presión atrapada dentro de la cámara de los rodamientos. La presencia de fluido de proceso en este puerto indica el deterioro del sello de presión primario y requiere retirar inmediatamente la junta giratoria del servicio.
Estructura de las pistas de rodamientos de bolas
Las pistas de rodamientos mecanizadas con precisión transfieren cargas axiales, cargas radiales, reacciones de las tuberías y movimientos de montaje, manteniendo la alineación entre las secciones giratorias sometidas a presión.
Paso de flujo uniforme y control de la erosión
GPE mecaniza un paso interno uniforme a través de los extremos de unión, cuerpos giratorios, codos y transiciones de sellado. El diámetro interior controlado reduce los cambios bruscos en el área de flujo y limita la concentración de erosión en los escalones internos.
La mayor exposición a la erosión se produce en el radio exterior de cada curva e inmediatamente después de un cambio en la dirección del flujo. GPE controla estas zonas mediante:
- Geometría de flujo de radio largo
- Transiciones uniformes del diámetro interior
- Cuerpos forjados de paredes gruesas sometidos a presión
- Espesor de pared controlado debajo de las pistas de los rodamientos
- Puntos definidos para la inspección ultrasónica del espesor de pared
- Control del espesor de pared después del servicio
Los intervalos de inspección se determinan de acuerdo con la presión de bombeo, el caudal, la concentración de apuntalante, el tamaño de las partículas, la duración del bombeo y el historial acumulado de servicio.
Aplicaciones
Fracturación hidráulica
Las juntas giratorias de alta presión conectan bombas de fracturación, manifolds de descarga, válvulas de tapón, válvulas de retención, tramos rectos de tubería, Frac Missiles, Zipper Manifolds y árboles de fracturación.
Cementación
La junta giratoria conecta unidades de cementación, bombas de alta presión, manifolds de cementación, válvulas de tapón, cabezas de cementación, cabezas de circulación y equipos del cabezal del pozo.
Acidificación
Las unidades destinadas a la acidificación se fabrican con materiales para cuerpos sometidos a presión y elementos de sellado seleccionados de acuerdo con el sistema ácido especificado, el inhibidor de corrosión, la temperatura y el entorno H₂S.
Pruebas de pozos y flowback
Los servicios de flowback y pruebas de pozos pueden contener arena de formación, apuntalante residual, incrustaciones, residuos de completación, agua, hidrocarburos y contaminantes corrosivos. Estas juntas giratorias deben someterse a inspecciones programadas del espesor de pared, sellos, rodamientos y extremos de unión.
Líneas de estrangulación y control
Las uniones giratorias solicitadas para sistemas choke and kill se fabrican, inspeccionan, prueban, marcan y documentan de acuerdo con los requisitos aplicables de API Spec 16C indicados en la orden de compra.
Servicio estándar y servicio H₂S
Servicio estándar
Las juntas giratorias para servicio estándar manejan fluidos compatibles sin presencia de gas ácido, entre ellos:
- Fluido de fracturación
- Lechada de cemento
- Fluido de perforación
- Salmuera de completación
- Agua y fluidos compatibles a base de aceite
- Fluidos de pruebas de pozos y flowback
Servicio H₂S
La construcción para servicio H₂S incluye:
- Materiales de dureza controlada para los cuerpos sometidos a presión
- Procesos de tratamiento térmico cualificados
- Materiales de sellado compatibles con H₂S
- Inspección de dureza y trazabilidad completa de materiales
- Selección de materiales conforme a NACE MR0175 / ISO 15156
Los pedidos para servicio H₂S deben indicar la presión parcial de H₂S, la concentración de CO₂, la concentración de cloruros, el pH del fluido, la temperatura de funcionamiento y la presión total del sistema.
Proceso de fabricación
- Verificación del material forjado de acero aleado
- Identificación y trazabilidad del número de colada
- Inspección ultrasónica de las piezas forjadas
- Mecanizado preliminar del cuerpo sometido a presión
- Temple y revenido controlados
- Ensayos de propiedades mecánicas y dureza
- Mecanizado del conducto interno de flujo
- Mecanizado del perfil de los codos y cuerpos sometidos a presión
- Mecanizado de las pistas de los rodamientos de bolas
- Mecanizado de las ranuras para los sellos primarios y secundarios
- Mecanizado de los extremos de unión de alta presión
- Inspección por partículas magnéticas de las zonas críticas
- Inspección dimensional y del espesor de pared
- Instalación de sellos y rodamientos
- Lubricación e inspección del funcionamiento rotacional
- Pruebas de presión hidrostática y de sellado
- Marcado permanente del producto
- Revisión de la documentación y embalaje para exportación
Control de calidad y pruebas de presión
- Verificación de certificados de materias primas
- Verificación de la composición química
- Control del tratamiento térmico
- Ensayos de límite elástico, resistencia a la tracción y alargamiento
- Ensayos de impacto para pedidos con requisitos específicos de baja temperatura
- Inspección de dureza de los cuerpos sometidos a presión y componentes para servicio H₂S
- Inspección ultrasónica de piezas forjadas
- Inspección por partículas magnéticas de las zonas críticas
- Inspección del diámetro interior de flujo y del espesor de pared
- Inspección de las pistas de rodamientos y ranuras de sellado
- Inspección dimensional de los extremos de unión
- Inspección de la holgura de montaje y del funcionamiento rotacional
- Prueba hidrostática del cuerpo
- Prueba de integridad del sello primario
- Prueba de mantenimiento de presión e inspección visual final
Registros de las pruebas de presión
El registro de la prueba de presión identifica el número de serie del producto, el medio de prueba, la presión de prueba, el tiempo de estabilización, el tiempo de mantenimiento de presión, el resultado de aceptación y la fecha de la prueba.
Mantenimiento y kits de reacondicionamiento
La inspección periódica protege el sello de presión, las pistas de los rodamientos, los extremos de unión y las secciones curvas sensibles a la erosión.
- Limpiar el conjunto giratorio completo después del servicio
- Inspeccionar el puerto de alivio de presión e indicación de fugas
- Inspeccionar las superficies de sellado primarias y secundarias
- Comprobar que la rotación sea uniforme después de despresurizar la línea
- Medir la holgura axial y radial de los rodamientos
- Inspeccionar las roscas de las uniones y las superficies metálicas de sellado
- Medir el espesor de pared en el radio exterior de la curva
- Inspeccionar los componentes de retención y los engrasadores
- Sustituir los componentes de sellado y rodamientos desgastados
- Completar la recertificación hidrostática después del reacondicionamiento
GPE suministra:
- Sellos primarios de presión
- Anillos metálicos de respaldo antiextrusión
- Sellos ambientales secundarios
- Bolas y componentes de rodamientos
- Retenedores de grasa y engrasadores
- Anillos de retención y componentes de bloqueo
- Kits completos de sellos
- Kits completos de rodamientos y reacondicionamiento
Cómo seleccionar la junta giratoria correcta
- Seleccione el tamaño nominal de la línea de flujo.
- Seleccione la presión nominal de trabajo.
- Seleccione el estilo requerido de junta giratoria.
- Seleccione una construcción de radio largo o radio corto.
- Defina la figura de conexión y la clase de presión.
- Defina la disposición de los extremos macho y hembra.
- Defina servicio estándar o servicio H₂S.
- Indique las temperaturas mínima y máxima de funcionamiento.
- Indique el fluido de servicio y su composición química.
- Indique el caudal máximo y la concentración de apuntalante.
- Proporcione las dimensiones generales requeridas.
- Defina el alcance de la inspección y la documentación.
Pedidos de juntas giratorias de sustitución: Proporcione el número de pieza existente, las dimensiones de las conexiones, las dimensiones generales, fotografías del producto y las condiciones de servicio. GPE fabricará el conjunto de sustitución de acuerdo con el plano dimensional aprobado.
Preguntas frecuentes
¿Qué tamaños de juntas giratorias de alta presión fabrica GPE?
GPE fabrica juntas giratorias de alta presión de 1, 1-1/2, 2, 3 y 4 pulgadas.
¿Qué clases de presión de trabajo están disponibles?
El rango de fabricación cubre las clases de presión de 6,000, 10,000, 15,000 y 20,000 psi.
¿Qué estilos de juntas giratorias se fabrican?
GPE fabrica configuraciones Estilo 10, Estilo 20, Estilo 30, Estilo 50, Estilo 60, Estilo 80 y Estilo 100.
¿Cuál es la diferencia entre el Estilo 10 y el Estilo 50?
El Estilo 10 proporciona una mayor articulación multiplano mediante una estructura en forma de U con tres secciones giratorias. El Estilo 50 proporciona una conexión articulada más compacta para configuraciones estándar de Flow Iron utilizadas en fracturación y cementación.
¿Cuál es la diferencia entre radio largo y radio corto?
El radio largo utiliza un radio de curvatura mayor para reducir la turbulencia, la pérdida de presión y la erosión localizada. El radio corto utiliza un radio de curvatura compacto para reducir el espacio total de instalación.
¿Qué conexión se utiliza en líneas de fracturación de 15,000 psi?
La Fig 1502 es la principal conexión de unión de alta presión utilizada en sistemas Flow Iron de fracturación de 15,000 psi.
¿Cada sección giratoria permite un posicionamiento de 360 grados?
Sí. Cada sección giratoria permite un posicionamiento rotacional completo para el montaje y la alineación de la línea Flow Iron.
¿Se puede reposicionar intencionalmente la junta giratoria bajo presión?
No. El reposicionamiento intencional, la inspección, el mantenimiento y el desmontaje deben realizarse después de aislar y despresurizar completamente la línea.
¿La junta giratoria puede manejar fluidos de fracturación cargados con apuntalante?
Sí. GPE fabrica configuraciones forjadas de radio largo y diámetro interior uniforme para servicios abrasivos de fracturación. La frecuencia de inspección se determina de acuerdo con el caudal, la concentración de apuntalante y el historial acumulado de bombeo.
¿Cuál es el rango estándar de temperatura de funcionamiento?
La clase de temperatura PU estándar cubre un rango de -29 °C a 121 °C.
¿Cuál es la diferencia entre el servicio estándar y el servicio H₂S?
El servicio H₂S utiliza materiales de dureza controlada, tratamiento térmico cualificado, materiales de sellado compatibles, inspección de dureza y selección de materiales conforme a NACE MR0175 / ISO 15156.
¿API Spec 16C se aplica a todas las juntas giratorias de GPE?
Los requisitos de API Spec 16C se aplican a las uniones giratorias solicitadas para los sistemas de choke and kill correspondientes. Las unidades para fracturación, cementación, acidificación, pruebas de pozos y flowback se fabrican de acuerdo con los planos de GPE, la clase de presión especificada y los requisitos del comprador.
¿GPE puede fabricar juntas giratorias compatibles para sustitución?
Sí. GPE fabrica conjuntos de sustitución a partir de planos aprobados, información dimensional, números de pieza existentes y muestras físicas.
¿Están disponibles los kits de sellos y rodamientos para juntas giratorias?
Sí. GPE suministra sellos de presión, anillos de respaldo, componentes de rodamientos y kits completos de reacondicionamiento específicos para cada modelo.
Información requerida para cotizar una junta giratoria
- Tamaño nominal
- Presión nominal de trabajo
- Número de estilo de la junta giratoria
- Diseño de radio largo o radio corto
- Figura de conexión
- Configuración de extremos macho y hembra
- Diámetro interior de flujo requerido
- Servicio estándar o servicio H₂S
- Temperaturas mínima y máxima de funcionamiento
- Fluido de servicio
- Caudal máximo
- Concentración máxima y tamaño de partículas del apuntalante
- Concentraciones de H₂S, CO₂ y cloruros, y pH del fluido
- Dimensiones generales y dimensiones desde el centro hasta los extremos
- Número de pieza o plano del producto existente
- Requisitos de inspección y documentación
- Cantidad requerida de sellos y kits de reacondicionamiento
- Cantidad de productos y destino de entrega
Solicite una propuesta de junta giratoria de alta presión
GPE fabrica juntas giratorias de alta presión completas, conjuntos compatibles para sustitución, kits de sellos de presión, kits de rodamientos y componentes de reacondicionamiento para sistemas de fracturación, cementación, acidificación, pruebas de pozos, choke and kill y flowback.
Rango de fabricación: 1–4 in · 6K–20K · Estilos 10–100 · Radio largo/corto · Servicio estándar/H₂S
Solicitar una propuesta de junta giratoria
Enviar la solicitud de cotización por correo electrónico
Correo electrónico: info@gpepump.com
Valoraciones
No hay valoraciones aún.