O diamante de trabalho

Tecnologia de rolamento de diamante (Imagem: US Synthetic)

Uma indústria que opera em alguns dos ambientes mais severos do mundo, às vezes, precisa recorrer ao material mais resistente para peças de desgaste.

Digite o diamante industrial, descoberto na década de 1950. O diamante sintético pode tolerar ambientes abrasivos, de alta temperatura e corrosivos e resistir a cargas elevadas.

A indústria de petróleo e gás há muito tempo adotou o diamante industrial para brocas compactas de diamante policristalino (PDC), que foram introduzidas na década de 1970.

Nos últimos 20 anos, engenheiros colocaram o material mais resistente do mundo para trabalhar, protegendo rolamentos em equipamentos como motores de lama, bombas submersas elétricas (ESPs), turbinas e ferramentas de perfuração direcional.

Trond Pedersen, engenheiro de clientes da US Synthetic, uma empresa da Apergy, disse que o uso de rolamentos diamantados em sistemas rotativos direcionáveis pode aumentar a vida útil da ferramenta, diminuir o tamanho da ferramenta e reduzir a complexidade removendo as vedações. Nos motores de lama, ele disse, reduz a ferramenta para dobrar e aumenta a capacidade de carga.

Engenheiros testam novos projetos de rolamentos de diamante em um suporte de teste interno (Foto: US Synthetic)

Turbinas operando em um ambiente corrosivo tendem a ter uma alta taxa de falhas com mancais tradicionais, talvez com duração de 200 horas, disse Marc Modersitzki, diretor de marketing da US Synthetic. Um rolamento de diamante pode operar em uma turbina por mais de 2.000 horas, disse ele.

Rolamentos de esferas ou rolamentos de metal duro típicos, por exemplo, são tradicionalmente vedados para protegê-los do ambiente de trabalho.

"Você não pode controlar o que está na água do mar ou na lama de perfuração", disse Peterson. “Seja areia, rocha, cascalho, sujeira ou fuligem, tudo passa direto através de um rolamento de diamante. Apenas mastiga e cospe como manteiga.

A diferença, ele disse, é que os rolamentos de diamante podem lidar com "praticamente tudo".

Se a vedação de um rolamento tradicional se romper, o ácido, a água do mar e a lama de perfuração poderão entrar e o rolamento falhará. Um rolamento de diamante, disse Modersitzki, inverte a fraqueza de um rolamento tradicional. Os rolamentos de diamantes industriais realmente usam água do mar para mantê-los frescos, transformando uma fraqueza em uma solução, disse ele.

Rolamentos de diamante personalizados (Imagem: US Synthetic)

Um cliente não queria mais substituir os rolamentos desgastados a cada três meses em uma aplicação de mistura química, ele disse, então eles substituíram os tradicionais rolamentos de metal duro por um rolamento industrial de diamante há seis anos, e ainda está em funcionamento.

Apesar desses registros, Modersitzki disse que o diamante é subutilizado como material de engenharia.

"Acreditamos que o diamante pode ser usado em muitas outras aplicações", como peças de desgaste, como válvulas e vedações em ambientes agressivos, disse Modersitzki.

A US Synthetic fabrica diamantes industriais, o que requer aquecimento de carbono comum sob pressões e temperaturas extremamente altas

“Nem todo diamante (PDC) é o mesmo. Pode parecer o mesmo, preto no topo e prateado no fundo, mas não tem o mesmo desempenho ”, disse Modersitzki. “Cada local de perfuração apresenta seus próprios desafios únicos. É por isso que é importante que os engenheiros ajustem o diamante certo às condições corretas de perfuração. ”

Engenheiros Sintéticos dos EUA que trabalham com novos projetos de aplicação para rolamentos diamantados de fundo de poço (Foto: US Synthetic)