Um sondador está puxando uma coluna de perfuração presa. A torre tem capacidade para suportar uma carga máxima de 500.000 lbf. O cabo de perfuração tem uma resistência de 51.200 lbf e a resistência a tensão do drillpipe é de 396.000 lbf. Se 08 linhas estão arramadas entre o bloco de coroamento e a catarina e fatores de segurança de 2.0 são requeridos para a torre, para os drillpipes e para o cabo de perfuração, qual a força que o sondador pode puxar a coluna de perfuração para soltá-la?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos um problema de engenharia envolvendo forças e segurança em uma plataforma de perfuração. Precisamos descobrir qual a força máxima que o sondador pode aplicar para puxar a coluna de perfuração sem exceder a capacidade dos componentes envolvidos. Para resolver isso, vamos precisar aplicar conceitos de resistência de materiais e fatores de segurança.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os componentes envolvidos e suas capacidades máximas:
  • Capacidade da torre (derrick): 500.000 lbf
  • Resistência do cabo de perfuração: 51.200 lbf
  • Resistência à tensão do drillpipe: 396.000 lbf
Além disso, temos 8 linhas arramadas entre o bloco de coroamento e a catarina, e todos os componentes exigem um fator de segurança de 2,0.

Passo 3

O fator de segurança é um número que usamos para garantir que os componentes não sejam submetidos a cargas que possam causar falhas. Para encontrar a carga máxima segura, dividimos a resistência de cada componente pelo fator de segurança.
Vamos calcular a carga máxima segura para cada componente:
  • Torre:
    Carga máxima segura da torre = 500.000, lbf2,0 = 250.000, lbf á
  • Cabo de perfuração:
    Carga máxima segura do cabo = 51.200, lbf2,0 = 25.600, lbf á
  • Drillpipe:
    Carga máxima segura do drillpipe = 396.000, lbf2,0 = 198.000, lbf á

Passo 4

Como temos 8 linhas arramadas, precisamos considerar a carga máxima que cada linha pode suportar e multiplicar pelo número de linhas para obter a carga total segura. O cabo de perfuração tem a menor carga máxima segura por linha, então ele será o fator limitante.
Carga total segura = 25.600, lbf times 8 = 204.800, lbf

Resposta

O sondador pode puxar a coluna de perfuração com uma força máxima de 204.800 lbf sem exceder a capacidade dos componentes envolvidos.

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