CAPÍTULO 5 – EQUIPAMENTOS E OPERAÇÕES SUBMARINAS.
REMOTE OPERATED VEHICLE ( ROV)
O ROV é um mecanismo articulado que através de controle remoto na superfície, é
capaz de realizar uma série de operações submarinas em locais ou condições onde não
seria possível a ação de um mergulhador.
O ROV é capaz de realizar operações de instalação, inspeção e manutenção de
equipamentos submarinos além de 300 metros de profundidade. Além disso pode promover
a atuação de válvulas, efetuar limpeza de equipamentos, realizar a conexão de sistemas
hidráulicos e elétricos.
É capaz de manusear peso na ordem de 100 Kg e geralmente possui duas garras:
uma possui maior habilidade sendo capaz de realizar uma gama maior de movimentos, e a
outra, embora com movimentos limitados, é mais forte sendo uitilizada nas operações que
exijam maior carga. Para atuar no meio submarino, o ROV deve ser ancorado, segurando
uma das garras em um ponto fixo, para que a outra efetue o trabalho.
OPERAÇÕES COM PIGS
O dispositivo PIG se demonstra uma das tecnologias mais eficazes na manutenção
de tubulações presentes no mercado atual. A sua importância se eleva na medida em que
novas tecnologias surgem. O procedimento com PIG é largamente utilizado em meio
industrial, com as mais diversas funções relacionadas ao tratamento interno de tubulações.
Tubulação é um conduto destinado ao transporte de fluidos. Uma tubulação é
constituída de tubos de tamanhos padronizados colocados em série. Em indústrias de
processamento, indústrias químicas, refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, boa
parte das indústrias alimentícias e farmacêuticas, o custo das tubulações pode representar
70% do custo dos equipamentos ou 25% do custo total da instalação. Desse modo percebese que as tubulações são importantes meios de distribuição de fluidos, exigindo assim uma
atenção especial para a sua manutenção.
Existem no mercado diferentes métodos de limpeza e inspeção de dutos, dentre
elas, a utilização de um instrumento especial, o PIG, é considerado, hoje, o procedimento
mais seguro e mais utilizado. Diversas tecnologias rodeiam o procedimento com PIG, dessa
maneira, encontra-se dificuldade na hora de categorizar essas tecnologias em
classes,devido, principalmente, a falta de acervo técnico disponibilizado abertamente.
PIG nada mais é que um dispositivo que é inserido no duto e que viaja livremente,
dirigido pelo próprio fluxo (água, gás ou seu próprio fluído). A complexidade desse
dispositivo varia de acordo com a função que ele irá exercer.
Os PIGs de limpeza tendem a ser os mais simples, feitos geralmente de plástico ou
espuma. Esse tipo de PIG deve ser utilizado apenas em tubulações de diâmetro constante.
Existem, porém, tecnologias que permitem a limpeza de tubulações de diferentes
tamanhos, sendo adaptável a diferença de circunferência presente em algumas tubulações,
são os chamados Mult-Size PIG, ou Dual PIG. Entretanto, os PIGs são utilizados para
outras funções além de limpeza de tubulações. Os PIGs também são utilizados no
tratamento de tubulações, no monitoramento, na inspeção de falhas e corrosão, entre
outras funções, algumas bastante complexas, como será visto no decorrer desse capítulo,
mas de uma maneira mais simplória, com o propósito de auxiliar no entendimento sobre o
funcionamento dos PIGs.
Em torno da utilização dos PIGs rodam algumas questões ambientais como pode ser
visto a seguir. Particularidades de algumas tubulações fazem com que aumente a
necessidade de pesquisas para o desenvolvimento de novas tecnologias. A solução mais
eficaz na produção de pesquisas técnicas está na parceria entre empresas e centros de
pesquisa avançada, como os laboratórios de universidades. Algumas tecnologias nacionais
de sistemas PIG vêm sendo desenvolvidas por meio desse tipo de parceria.
PIG
PIG é um dispositivo inserido em um oleoduto que viaja livremente através dele,
impulsionado pelo fluxo do produto para fazer uma tarefa específica dentro da tubulação.
Estas funções se enquadram em uma série de áreas diferentes:
• Utility PIGs (Cleaning PIGs) que executam uma função como limpeza do tubo;
• Inline Inspection PIGs (Smart PIGs) que são usados para fornecer informações
sobre a condição do gasoduto e da extensão e localização de qualquer problema (como a
corrosão, por exemplo); e
• Special Duty PIGs, tais como plugs para o isolamento de tubulações.
Atualmente existe uma grande variedade de PIGs, alguns dos quais estão ilustrados na
Figura l.
Eles normalmente executam as seguintes funções:
- Separação de produtos;
- Limpeza os depósitos e os restos;
- Medição o diâmetro interno;
- Localização de obstruções;
- Calibração de meter loop;
- Remoção de líquidos;
- Remoção de gás;
- Medições da geometria da tubulação;
- Inspeção interna;
- Revestimento de diâmetro interno;
- Inibição de corrosão;
- Melhoraria da eficiência do fluxo.
O tipo de PIG a ser usado e sua configuração ideal para uma determinada tarefa em
uma tubulação devem ser determinados com base em vários critérios, que incluem:
O objetivo
- Tipo, localização e volume da substância a ser removida ou deslocada em aplicações de
raspagem convencional;
- Tipo de informação a ser recolhida a partir de uma corrida de Smart PIG,
- Objetivos e metas para a execução do Pigging1;
O conteúdo da tubulação
- Conteúdo da linha;
- Condução da pressão disponível versus pressão necessária;
- Velocidade do PIG;
Características do gasoduto
- Os tamanhos mínimos e máximos da tubulação interna;
- Distância máxima que os PIGs devem viajar;
- Raio mínimo de curvatura, dobras e ângulos;
- Os recursos adicionais tais como tipos de válvulas, conexões de ramo e do perfil
altimétrico2.
O PIG necessita apenas de um acesso no início e uma plataforma no final do trecho a
ser limpo. Todos os sistemas convencionais PIG requerem estações para lançamento e
recebimento, e geralmente requer fluidos de propulsão independente, por exemplo, na
indústria de alimentos, os PIGs são normalmente movidos através de tubulações de ar
comprimido.
Durante o seu percurso, remove as incrustações, depósitos orgânicos, ou qualquer
material aderido.
O PIG pode ser feito de diferentes materiais (espuma, aço, poliuretano, plástico), mas
geralmente é feito de silício foodgrade, que é resistente e flexível, e um material seguro
para estar em contato com água potável.
Sistemas PIGs bem projetados, utilizados em ambientes adequados, podem levar a
importantes benefícios ambientais e financeiros. Por exemplo, o produto recuperado do
tubo pode ser vendido como material de primeira qualidade. Como o produto não é
desperdiçado, há menos efluentes a tratar, menor consumo de água durante as operações
de limpeza, necessidades reduzidas de limpeza química, redução de prazos e maior
rentabilidade.
O nome PIG vem do barulho característico que esse equipamento gera quando atrita com a
parede do tubo, que se assemelha com o grunhido de um porco. Daí o nome "PIG", que
agora é usado para descrever qualquer dispositivo feito para passar através de um
gasoduto conduzido pelo fluido.
TIPOS DE PIGS
Dutos representam um investimento considerável em nome dos operadores e pode
revelar-se, em muitas das vezes, estratégico para países e governos. Eles são geralmente
aceitos como sendo o método mais eficiente de transporte de fluidos através de distâncias.
A fim de proteger esses investimentos importantes, as medidas necessárias para a
conservação desses tubos devem ser feitas, e o PIG é uma ferramenta de manutenção
muito útil.
Durante a construção da linha de tubulação, os Cleaning PIGs podem ser usados para
remover os resíduos que se acumulam. O teste das linhas de tubulação envolve testes e
PIGs são usados para preencher a linha com a água e, posteriormente, para desaguar a
linha após o teste bem sucedido. Durante a operação, os PIGs podem ser usados para
remover o líquido engarrafado em uma tubulação, limpar sujeiras da parede da tubulação
ou aplicar inibidores de corrosão, por exemplo. Eles podem trabalhar em conjunto com
produtos químicos para limpar a tubulação.
Smart PIGs são utilizados, por exemplo, para avaliar a espessura das paredes
remanescentes e extensão da corrosão na linha de tubulações, proporcionando
informações oportunas para o operador quanto à segurança e operacionalidade da linha.
Plugs PIGs podem ser usados para isolar a tubulação durante um reparo.
UTILITY PIG
Utility pipeline PIGs podem ser divididos em dois grupos com base em sua finalidade
fundamental:
Cleaning PIGs: que são utilizados para remover depósitos sólidos, semi-sólidos ou detritos
da tubulação.
Sealing PIGs: que são usados para proporcionar uma boa vedação, a fim varrer líquidos da
tubulação, ou fornecer uma interface entre dois produtos diferentes dentro da tubulação.
Dentro desses dois grupos, uma subdivisão pode ser feita. A diferenciação entre os diversos
tipos ou formas de PIGs:
PIGs convencionais só podem ser usados em tubos de diâmetro constante, pois eles não
podem lidar com curvas muito acentuadas, válvulas e instrumentação salientes.
• Mandrel PIGs: que tem um tubo como órgão central, ou mandril, e vários componentes
que podem ser montados sobre o mandril para configurar o PIG para um propósito
específico;
• Foam PIGs: que são moldados de espuma de poliuretano, com várias configurações de
tiras de poliuretano sólido e/ou materiais abrasivos permanentemente ligados a eles;
• Solid Cast PIGs: que são moldados em uma só peça, geralmente de poliuretano, e;
• Spherical PIGs or Spheres: que são de uma composição sólida ou inflados com glicol e/ou
água.
SMART PIG
Smart PIGs são dispositivos de fiscalização que registram informações sobre as
condições internas de um gasoduto. Smart PIGs podem avaliar várias coisas diferentes do
interior do gasoduto, incluindo restrições e deformações do tubo, assim como a perda de
metal, informações sobre o estado do tubo e/ou seu conteúdo. Com poucas exceções, o In
Line Inspection Tool (Smart PIG) em si é apenas um instrumento que reúne os dados, que é
então analisado pelos engenheiros e técnicos para determinar e informar sobre a condição
da tubulação. Embora os dois requisitos mais analisados sejam a geometria e o diâmetro, a
gama de informações que podem ser obtidas por esta ferramenta é muito maior, e abrange
muito mais que inspeção e resolução de problemas. Essas outras utilidades incluem:
- Medições da geometria e diâmetro, como já falado;
- Curvatura da tubulação;
- Perfil da tubulação;
- O registro da temperatura e pressão;
- Perda de metal perda e detecção de corrosão;
- Inspeção fotográfica;
- Detecção de trincas;
- Mensuração da deposição de resíduos;
- Detecção de fugas;
- Amostragem do produto, e;
- Mapeamento.
Existem dois tipos básicos de sistemas de inspeção Smart PIGs: eletromagnéticos e
ultra-sônica.
Técnicas eletromagnéticas incluem fuga de fluxo magnético (MFL), correntes, campos
remotos, entre outros.
Técnicas de ultra-som incluem o uso de vários tipos e direções de ondas ultra-sônicas para
procurar defeitos específicos. Diferentes configurações e tipos de ondas foram
desenvolvidos para superar várias dificuldades de execução.
• Magnetic flux leakage – MFL (Fuga do Fluxo Magnético)
MFL é um método de inferir por um fluxo magnético forte que é induzido na parede do
oleoduto. Sensores, em seguida pegam qualquer fuga deste fluxo e a extensão deste
vazamento indica uma falha na parede do tubo. Por exemplo, a perda de material interno na
tubulação pode causar fugas do fluxo, que serão captados por sensores. Bibliotecas de
defeitos são construídas para distinguir um defeito de outro.
• Corrente de Eddy, campos remotos, velocidade de indução, etc. Eddy current inspection
consiste na medição da indutância3 de uma bobina. Se a bobina está próxima da amostra a
ser inspecionando sua indutividade depende, assim, do parâmetro acima mencionado.
Qualquer degradação do material nas proximidades da bobina seria detectada como uma
mudança na condutividade ou permeabilidade.
Ultra sônicos
• Linha reta ou raio de compressão;
• Feixe de ângulo;
• Electromagnetic Acoustic Transducer - EMAT (Transdutor Acústico Eletromagnético);
O EMAT é uma técnica de ultra-som utilizada para detecção de descontinuidades e medição
de espessura em tubos de caldeira, de materiais ferromagnéticos ou não-ferromagnéticos,
desde que sejam condutores.
SPECIALTY PIGS
Specialty PIG, ou Plug, são usados para isolar uma seção de uma tubulação, com
pressão, enquanto alguns trabalhos de reparo são realizados. Os Plugs podem suportar
pressões de até 200 bar normalmente. Resumindo, um Plug grampeia a tubulação e, em
seguida, um sistema é utilizado para a vedação.
O Plug é um sistema de controle remoto, que possui grande afinidade com ferramentas PIG
para alta pressão. Ele é projetado para isolar uma seção do oleoduto, enquanto acontece
uma operação. Isso permite reparo de dutos, sem reduzir a pressão do encanamento ou
sangramento de todo o sistema dutoviário.
A principal vantagem de usar o sistema Plug como um método de isolamento de pressão é
a capacidade de minimizar o tempo de produção. O Plug tem a bordo um sistema de
rastreamento e posicionamento preciso.
Representação gráfica do sistema SmartPlug. A ferramenta é controlada a partir do lado
superior por computador portátil com uma antena de comunicação por sinais acústicos
submarinos. Antena ELF (Extremely Low Frequency) proporcionando comunicação com o
sistema SmartPlug.
PIG INSTRUMENTADO
Os PIGs Instrumentados são as ferramentas mais eficazes para inspeção de dutos
visando à garantia de integridade. Eles percorrem os dutos internamente e medem suas
propriedades físicas, identificando defeitos geométricos e de perda de massa, como
amassamentos, corrosão e trincas. Atualmente a inspeção interna de dutos através de PIGs
Instrumentados permite a obtenção de muitas informações sobre as condições do duto. O
grande desenvolvimento dessas ferramentas deve-se ao fato que um crescente número de
dutos está chegando ao final de sua vida útil de projeto, e desta forma devem ser
rigorosamente inspecionados a fim de verificar possíveis falhas e permitir uma decisão
segura quanto a sua continuidade operacional.
Na maioria dos casos, esses PIGs Instrumentados (magnéticos ou ultra-sônicos) são
utilizados para verificar a existência de trincas ou perda de material por corrosão. São
capazes de detectar e determinar as dimensões de pequenos defeitos como pites,
informando também a sua localização.
A inspeção por PIG Instrumentado fornece muitas informações necessárias para a sua
avaliação segura, podendo:
- verificar a geometria, medindo ovalizações ou amassamentos;
- localizar restrições ou válvulas parcialmente abertas;
- localizar curvas e determinar o seu raio de curvatura;
- fornecer a configuração do duto;
- detectar vazamentos;
- obter imagens do interior do duto;
- mapear traçado do duto;
- localizar trincas e medir a perda de material.
PIG GEOMÉTRICO
PIG Geométrico é um dispositivo computadorizado para a inspeção de dutos, que percorre
as tubulações realizando um levantamento da geometria de sua seção reta, detectando
deformações e defeitos. Essa ferramenta é introduzida na tubulação, deslocada pela vazão
do fluido conduzido e capaz de coletar dados referentes à geometria do duto. PIG
instrumentado composto por vários sensores, distribuido pelo perímetro do duto. Possui um
sistema computadorizado interno que permite o registro em alta velocidade dos ângulos dos
sensores, a posição longitudinal no duto e a posição horária das anomalias detectadas.
O PIG Geométrico é utilizado em dois momentos:
1) durante a construção do duto, especialmente nas últimas etapas da montagem e
condicionamento, para levantar as características geométricas da linha, em especial a
existência de mossas e ovalizações;
2) na monitoração de dutos em operação, para identificar qualquer redução de diâmetro ou
outro tipo de anomalia geométrica que possa ter ocorrido durante a vida útil da linha.
Defeitos como mossas, ovalizações e dobras são externos ou pela movimentação
localizada do terreno.
Um modelo de PIG geométrico é o PIG Inercial.
Equipamento destinado à medição georeferenciada da trajetória dos dutos de óleo e gás
utilizando sensores inerciais (girômetros e acelerômetros) com o objetivo de fornecer
coordenadas precisas de GPS dos pontos de soldas e defeitos no duto, facilitando os
reparos e ajudando na detecção de deslocamentos da tubulação.
PIG GEL
PIG Gel é uma série de líquidos altamente viscosos desenvolvidos para uso em operações
de tubulações, durante ou após o comissionamento. Posteriormente, os PIG Gel foram
amplamente utilizados para a separação de líquidos em linhas gerais, que eram
inadequados para, ou não equipado para lidar com PIGs mecânicos. A partir desta
operação vem evoluindo a técnica de tratamento de tubulações em que um produto químico
ou solvente é utilizado entre géis padrões ou produtos químicos gelificados. A maioria dos
PIGs Géis é à base de água, hidrocarbonetos, ou uma combinação química de fluidos de
base. Diesel coagulado é comumente utilizado como inibidor de corrosão em linhas de gás.
Existem quatro tipos principais de gel que são utilizados em aplicações de tubulações:
- Batching, ou gel separador;
- Debris pickup gel, ou gel de melhora de resíduos;
- Hydrocarbon gel, ou gel de hidrocarboneto;
- Dehydrating gel, ou gel desidratado;
Como um líquido, embora altamente viscoso, o gel pode ser bombeado através de qualquer
tubulação. PIG Gel pode ser usado sozinho, ou em conjunto com vários tipos de PIGs
convencionais. Quando utilizado com os PIGs convencionais, o PIG Gel pode melhorar o
desempenho global da operação. PIG Gel não se desgastam em serviço como PIGs
convencionais. Eles, no entanto, são suscetíveis ao corte de diluição e de gás. Cuidados
devem ser tomados. As principais aplicações de PIG Gel para tubulações são as seguintes:
- Separação do produto;
- Remoção de entulhos;
- Linha de enchimento / hydrotesting;
- Desidratação e secagem;
- A remoção de condensados em tubulações de gás;
- Inibidor e biocida;
- Tratamento químico especial;
- Remoção de PIGs presos.
PIGs Géis especialmente formulados também têm sido utilizados para selar as válvulas
durante o teste hidrostático. Géis foram desenvolvidos com um tempo de gelificação e uma
viscosidade controlada para fins de isolamento do gasoduto temporáriamente.
TECNOLOGIA AVANÇADA: MULTI-SIZE PIG E DUAL PIG
Dual PIGs são capazes de atravessar dutos que foram construídos com mais de um
diâmetro nominal. Para reduzir os custos de transporte, não era incomum para projetar uma
tubulação com dois diâmetros, de modo que o tubo menor poderia ser transportado dentro
de um maior. Isso resultava em uma economia inicial, mas os custos de manutenção são
geralmente mais elevadas. Uma empresa em particular, SUNEngineering, tem feito um
trabalho considerável no desenvolvimento de Dual PIGs, e que agora tem um tipo que é
capaz de rodar em tubulações que têm três e, em alguns casos, até mesmo quatro,
diâmetros.
Poucos gasodutos novos são definidos com mais de um diâmetro. No entanto, a crescente
necessidade de campos marginais de conexão aos gasodutos de exportação existentes
destaca a importância do desenvolvimento de PIGs, que são capazes de desempenhar-se
em mudanças extremas de diâmetro. Se somente a remoção de líquidos for necessária, um
PIG esfera ou espuma pode ser suficiente, mas isso não seria adequada para remoção
eficaz de sólidos. É improvável que um Smart PIGS possa ser projetado para ter
capacidade de duplo diâmetro extremo, portanto, o desafio será o de elaborar um PIG
convencional, que tanto pode limpar a linha de pequeno diâmetro e/ou rebocar um Smart
PIG.
Claramente, isto exigirá algum design radical e alguns ensaios extensos - os quais devem
ser financiados. Mas as recompensas para os operadores de campos marginais serão
enormes. Um encanamento inspecionável de pequeno diâmetro que pode ser amarrado em
uma tubulação de exportação existente de grande diâmetro será certamente um grande
passo em frente. Pesquisas para o desenvolvimento desse tipo de tecnologia já vem sendo
realizadas, principalmente no Brasil, como pode ser visto mais a frente, nesse capítulo.
LANÇAMENTO E RECEBIMENTO DO PIG
A finalidade de um lançador ou recebedor de PIG é introduzir ou recuperar PIGs, esferas ou
ferramentas de inspeção de um duto. Lançadores e recebedores são desenvolvidos para
atender aos requisitos específicos de um duto. Os mesmos são projetados para uma ampla
faixa de pressões de operação, seguindo as normas internacionais como ASME, API ou
outras aplicáveis segundo especificações particulares. Todos os lançadores e recebedores
possuem tampas de abertura rápida, que asseguram um curto tempo de operação de
abertura ou fechamento. Mesmo em grandes diâmetros podem ser operados por uma só
pessoa sem utilização de ferramentas especiais. Existem também detectores de passagem,
válvulas, válvulas de alivio, manômetros, by-pass, etc.
QUESTÃO SOBRE MEIO AMBIENTE
O PIG tem um papel significativo a desempenhar na redução do impacto ambiental
das operações industriais. Tradicionalmente, a única maneira que um operador de um
processo de lote pode garantir que um produto foi completamente retirado de uma
tubulação era liberar na linha um agente de limpeza, como água ou um solvente ou mesmo
um pouco do produto a ser retirado. Este agente de limpeza, em seguida, teve que ser
submetido a tratamento de efluentes ou recuperação de solventes. Se o produto foi usado
para limpar a tubulação, o produto acabada rebaixado a contaminado. Em alguns casos, o
produto final pode conter bifenilpoliclorado (PCB), que tem sido considerado um
cancerígeno. Todos esses problemas podem ser eliminados devido a interfaces precisas
produzidas pelos sistemas modernos de PIG. Com advento de ferramentas mais modernas
de inspeção é possível hoje localização de defeitos em dutos enterrados, com um erro
mínimo na localização de possível corrosão, com apoio da tecnologia GPS e PIG Inercial.
Como este equipamento pode reconhecer qualquer acessório no duto são colocados a cada
2 km aproximadamente, magnetos ou AGM (Above Ground Marker), e posteriormente os
geo-referenciados, para quando do processamento dos dados brutos do PIG, possam
receber o ajustamento do traçado do duto e das informações colhidas pelo em campo, com
base nos pontos geo-referenciados.
De posse destas informações ajustadas, lança-se o traçado e os pontos a serem
correlacionados/reparados, onde se visualiza os pontos a serem inspecionados, assim
verificando os locais mais críticos quanto à proximidade de rios, matas, cidades, estradas,
ruas, nascentes, etc.…
A experiência adquirida ao longo da utilização do PIG inercial e o Sistema de Informações
Geo-referenciadas mostraram grande ajuda na preservação do Meio
Ambiente, pois é possível analisar os pontos de um possível acidente de vazamento, com
uma visão mais crítica em relação ao Meio Ambiente, localizando este ponto mais
rapidamente com os dados obtidos do PIG Inercial e com utilização de GPS, localizar o
ponto, redução do tamanho da vala escavada, pois elas são minimizadas ao máximo,
devido à precisão na localização do possível defeito, abrindo somente o necessário para
reparo, evitando assim que seja grande extensão de escavação para a localização de um
possível defeito.
PIGS NA INDÚSTRIA OFFSHORE
A importância da inspeção regular da malha dutoviária é reconhecida por toda a
indústria do petróleo como forma de proteger os ativos e prevenir acidentes que poderiam
causar elevados custos econômicos e ambientais. Os PIGs instrumentados são ferramentas
de inspeção lançadas no próprio duto de óleo ou gás para encontrar possíveis defeitos,
falhas ou simplesmente fazer uma caracterização da linha. Por utilizar o duto como meio de
transporte da ferramenta, o impacto de uma operação de PIG no processo de produção é
mínimo e as informações obtidas são extremamente valiosas para o operador.
A equipe do Centro de Pesquisa em Tecnologia de Inspeção (CPTI/CETUC), da PUC, tem
um histórico de doze anos de parceria com o CENPES/PETROBRAS desenvolvendo
soluções sob demanda de inspeção e ensaios não destrutivos (END) in situ, tais como PIGs
instrumentados.
O sucesso desta parceria é comprovado pela produção acadêmica de alta qualidade, pela
transferência de tecnologia para a indústria, além da realização de inspeções nas principais
unidades de negócios da PETROBRAS em dutos tidos anteriormente como “não pigáveis”,
isto é, para os quais não havia nenhuma alternativa no mercado mundial. O CPTI/CETUC já
desenvolveu PIGs magnéticos (MFL), PIGs geométricos, PIGs de perfilagem térmica,
pressão e vibração, PIGs de Ultra-Som e PIGs de Infravermelho.
Do ponto de vista da PETROBRAS os resultados se medem pelo retorno tecnológico
e financeiro tanto pelo pagamento de royalties como, e principalmente, pela formação de
fornecedores de produtos e serviços de alta tecnologia que reduziram os custos de
produção e manutenção da empresa. O objetivo deste projeto é avançar na pesquisa de
novas técnicas de inspeção aplicadas ao desenvolvimento de PIGs especiais. As
particularidades da malha dutoviária instalada no Brasil, tais como dutos em águas
profundas com paredes muito espessas, variações de diâmetro ao longo da linha,
lançadores de PIG extremamente curtos, entre outras, mais do que justificam o
investimento em PIGs com características específicas que não existem no mercado, PIGs
especiais.
Também é um objetivo do projeto o fortalecimento da base tecnológica do
Centro, mesmo que a sua aplicação na construção ou operação de novos PIGs não seja
imediata. A tecnologia necessária para projetar uma ferramenta complexa como um PIG de
inspeção é multi-disciplinar, envolvendo áreas como física, engenharia mecânica,
automação, controle, eletrônica e computação.
PIG PALITO – TECNOLOGIA NACIONAL
Foi desenvolvido um PIG instrumentado que utiliza o método "perfilagem de alta resolução
para detecção e quantificação da corrosão interna de tubulações", que é uma patente
PETROBRAS, recentemente registrada. Essa nova tecnologia de PIG possibilita a
passagem em vários obstáculos, como curvas de pequeno raio, mudanças de diâmetro e
válvulas submarinas com passagem parcial, que impedem o uso das ferramentas
convencionais existentes no mercado. Nesta linha de pesquisa desenvolve-se ferramentas
para inspeção de sete dutos de tamanhos variados utilizando tecnologia de medição de
geometria de alta resolução (PIG palito) e FlexPIG, softwares avançados de análise de
dados e apoio operacional para as inspeções de campo. Todos os resultados são
apresentados sob forma de relatórios. Os FlexPIGs são fabricados em corpo único de
poliuretano, e são extremamente efetivos para a remoção de líquidos em sistemas de gases
úmidos e linhas de fluido. Sua configuração é formada por cinco abas de selagem e um
copo radial na parte inferior, conferindo ao PIG uma boa resistência ao fluxo e a pressão de
lançamento/corrida, durante o percurso. Fornecido com alça metálica revestida em plástico
para movimentação/retirada das linhas. Foi criado um sensor geométrico de alta resolução,
o sensor tipo palito. Este sensor permite a inspeção de corrosão interna no duto com uma
qualidade que de outra forma só seria possível utilizando técnicas muito mais caras e
complexas como o ultra-som. Por ser baseada em princípios simples, esta tecnologia é
bastante robusta, sendo menos sujeita a interferências elétricas e dispensando a
necessidade de um líquido acoplante.
Durante a execução deste projeto foram montadas ferramentas com características
especiais, como multi-size e montagem em FlexPIG, que foram utilizadas em sete
inspeções de dutos da Petrobras/Transpetro.
Foram desenvolvidas novas funcionalidades no software criado pela PUC-Rio para análise
de dados de PIGs que permitem verificar maior quantidade de dados e gerar relatórios com
mais eficiência. Além de construir as ferramentas, a equipe do CETUC/PUC-Rio deu apoio
operacional nas inspeções que foram realizadas, trabalhando em conjunto com os
engenheiros do CENPES na preparação dos relatórios.
O protótipo utilizado possui um projeto inovador. Além de uma eletrônica extremamente
compacta, o sistema tem um projeto mecânico em que os sensores são montados em
módulos de borracha, interconectados entre si, formando uma longa haste flexível. Tem-se
com isto, um grande número de sensores e uma grande flexibilidade permitindo a
passagem em curvas e tolerando variações de diâmetros.
Figura 23 – Fotografia PIG palito
Somente com o domínio do estado da arte da tecnologia em todas estas áreas será
possível atender a demanda de inspeção de dutos do Brasil, garantindo um índice de total
nacionalização deste conhecimento.