CARACTERIZAÇÃO VIBROACÚSTICA DE
VAZAMENTOS A PARTIR DE SECÇÕES DE
DUTOS PARA APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA
DO PETRÓLEO E GÁS
Flávia Morini Garcia (bolsista); Ricardo A. F. Machado (colaborador/
co-orientador); Marintho Bastos Quadri (orientador)
MOTIVAÇÃO:
Milhares de redes de dutos têm sido construídas em todo o mundo com
a finalidade de transportar variados produtos de refinarias, campos de
petróleo e bases de distribuição. A cada ano são transportados por
tubulações, em terra e mar, diversos produtos com valor estimado em
milhões de dólares. Nesse contexto, as tubulações são consideradas o
melhor meio para se transportar fluídos a longas distâncias, uma vez
que apresentam menor custo quando comparadas com os meios
rodoviário, ferroviário e marítimo; são mais seguras que qualquer outra
opção, apresentando a menor taxa de acidentes e de danos causados
ao meio ambiente, além de serem muito eficientes em termos de
energia. A quantidade de gasodutos e oleodutos instalados atualmente
impulsionou a busca pelo desenvolvimento de técnicas altamente
confiáveis para inspecionar e detectar possíveis vazamentos ao longo
destes dutos objetivando a minimização de prejuízos. Os vazamentos
podem ocorrer devido a variações bruscas na pressão, ação corrosiva
ou manutenção inadequada. Um pequeno percentual de perda pode
gerar eventos com significantes impactos econômicos, danos ambientais
e prejuízos para a segurança pessoal. Desta forma, a implementação de
tecnologias de detecção de vazamento tornou-se essencial para a
administração da integridade de dutos em indústrias de petróleo e gás.
OBJETIVOS DO TRABALHO:
O objetivo geral do trabalho é a caracterização vibroacústica de
vazamentos a partir de secções de dutos para aplicações na indústria de
petróleo e gás. De forma específica seu desenvolvimento visa:
• Esboçar um quadro teórico descrevendo a problemática de vazamentos
em secções de dutos na indústria de petróleo e gás e a importância de
pesquisas para a área em estudo;
• Realizar uma metodologia experimental buscando uma caracterização
vibroacústica de vazamentos causados por rupturas estruturais em
secções de dutos.
APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO:
Através do exposto, verifica-se que a preocupação com possíveis
vazamentos em redes de tubulações é um assunto que esteve sempre
em pauta neste processo de expansão da empregabilidade das
mesmas. Adicionalmente, deve-se mencionar que a crescente
preocupação com a proteção do meio ambiente e com a segurança da
população são fatores que impulsionam a implementação de uma
tecnologia de detecção de vazamento segura e confiável, pois a pronta
detecção do vazamento permite a redução de perdas dos produtos
transportados e medidas de remediação eficazes próximas ao local.
Almeja-se, portanto, contribuir com as demandas de segurança e de
preservação do meio ambiente, além de colaborar para a independência
tecnológica do país nas operações de transporte de combustíveis
através de dutos.
AGRADECIMENTOS:
RESULTADOS OBTIDOS:
O presente trabalho encontra-se em fase inicial e a metodologia
experimental proposta ainda não foi realizada. Os resultados esperados
pela realização da pesquisa são: dominar os aspectos referentes à
caracterização do sinal vibroacústico proveniente de um evento de
vazamento de uma secção de duto para validar experimentalmente uma
estratégia de caracterização dos sinais para detecção de vazamentos.
Uma bancada experimental (Figura 1) será construída com um segmento
de duto circular de diâmetro e comprimento determinados, onde serão
feitos furos com diferentes áreas e geometrias. O sinal emitido pelo
vazamento será captado pelos transdutores e trabalhado em ambiente
MatLab através da ferramenta Wavelet Transform. Com esse tratamento,
pretende-se caracterizar o sinal através da identificação de padrões que
possam estar associados a um evento de vazamento.
Figura 1 – Bancada Experimental.
Figura 2 – Transdutores de vibração (acelerômetros).
CONCLUSÕES:
Para o presente trabalho, propõe-se a caracterização do sinal
vibroacústico gerado por um jato de fluído a partir de um orifício
subitamente aberto na parede de um segmento de duto. Tal análise visa
agregar elementos importantes para o desenvolvimento de técnicas
robustas para a identificação e detecção de vazamentos na indústria de
petróleo e gás.