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ARTIGO TÉCNICO – Edição
253 - Outubro de 2003
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| Fratura de materiais compósitos utilizados
no reparo de dutos
José Maurício Rodrigues Touça – Laboratório de Materiais Compósitos, PEMM/COPPE/UFRJ Fernando Luiz Bastian – Laboratório de Materiais Compósitos, PEMM/COPPE/UFRJ |
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Recentemente estudos têm sido feitos para o desenvolvimento de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de vidro utilizados no reparo de dutos contendo defeitos. Entretanto, praticamente pouco tem sido feito para caracterizar a resistência à fratura desses compósitos. As informações sobre o comportamento em fratura desses materiais são de grande interesse científico, uma vez que não há muitos estudos sobre a influência dos arranjos e frações volumétricas de fibras na resistência à fratura dos mesmos, dificultando, inclusive, o projeto de sistemas compósitos para estes reparos. O objetivo deste trabalho é, então, fazer um estudo do comportamento em fratura de quatro tipos de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de vidro, aplicados em reparos de dutos, utilizando a metodologia da mecânica da fratura, visando caracterizar a resistência à fratura desses compósitos com diferentes arranjos e frações volumétricas de fibras de vidro. Ensaios preliminares de tração foram realizados utilizando a norma de ensaios ASTM D-3039, obtendo-se as propriedades mecânicas em carregamento monotônico e gráficos característicos do comportamento tensão versus deformação desses materiais. Com a finalidade de caracterizar a fratura dos mesmos, foram realizados ensaios de tenacidade à fratura utilizando a norma de ensaios ASTM E-1922.
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| Aspectos de corrosão relacionados
com isolamento térmico de dutos Flávio V. Vasques de Sousa, Mônica da Cunha Marroig, Rafael Oliveira da Mota, Oscar Rosa Mattos Universidade Federal do Rio de Janeiro, EE/COPPE/PEMM Joaquim Pereira Quintela Centro de Pesquisa Leopoldo Miguez – CENPES Isabel Cristina Pereira Margarit Universidade Federal do Rio de Janeiro, EQ, Dep. Proc. Inorg.
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| A Petrobras atualmente está reparando cerca de 500 km de linhas termicamente isoladas. Este fato está diretamente ligado à falhas causadas pela deterioração das espumas de poliuretano de fabricação mais antiga. A resistência térmica dessas espumas limitadas a 80oC, a possibilidade de rompimento da camada externa permitindo à penetração de água, a geração de meio ácido devido ao processo de formação das espumas e o retardante de chama adicionado, além da ausência de uma proteção anticorrosiva específica para a superfície do tubo são causas possíveis da ocorrência dos vazamentos. No passado, gases à base de derivados halogenados eram usados para expansão e formação da espuma de poliuretano, opção mais usada para isolamento térmico de dutos. Recentemente, o mercado disponibilizou novos produtos baseados em espuma de poliuretano expandido sem a utilização de gases à base de derivados halogenados, espuma de polipropileno e outros materiais ecologicamente corretos. No presente projeto examinaremos algumas dessas opções de mercado, caracterizando-as quanto a aspectos influentes na corrosão externa de dutos. Com os resultados deste trabalho espera-se contribuir para diminuição de riscos de vazamento em solos e no mar. Pretende-se ainda criar metodologia laboratorial para avaliar a compatibilidade de revestimentos isolantes térmicos com revestimentos anticorrosivos de dutos. |
| Desenvolvimento de revestimentos
poliméricos para linhas flexíveis submersas Luis C. R. Melo, Célio A. Costa, Marysilvia Ferreira DMM/PEMM – EE/COPPE - Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Tubulações flexíveis submersas que trabalham em contato com o solo marinho são freqüentemente submetidas a severo desgaste o que diminui significativamente sua vida útil. Neste trabalho, quatro materiais estão sendo caracterizados visando a utilização como recobrimento na região de touch down point (TDP). Esses materiais são facilmente encontrados no mercado e as tecnologias envolvidas em seus processamentos são bem dominadas e aplicáveis em escala industrial. Os materiais são dois polímeros: nylon 66 e poliacetal; e dois compósitos: matriz polimérica de nylon 66 com 13% e 33% de fibra de vidro. Ensaios de tração foram realizados a duas taxas de deformação para verificar o comportamento viscoelástico dos materiais poliméricos, onde se observou aumento da resistência com o aumento da taxa de deformação. Ensaios de desgaste foram realizados em equipamento Taber em três diferentes condições de ensaio. O nylon 66 apresentou a menor taxa de desgaste seguido dos materiais reforçados e, por último, o poliacetal que obteve a maior taxa de desgaste. Para determinação dos mecanismos de desgaste as superfícies desgastadas foram avaliadas utilizando microscopia eletrônica de varredura. |
| Sistema robotizado para inspeção
interna de dutos
Ramon R. Costa, D.Sc. , Eng., Liu Hsu, D.Sc., Alessandro J. Peixoto, M.Sc. e Luiz Paulo C. S. Gomes, GSCAR, Programa de Engenharia Elétrica, COPPE / UFRJ Ney R. S. dos Reis Laboratório de Robótica, CENPES Petrobras |
| Este artigo descreve o desenvolvimento e a avaliação experimental de um sistema robotizado para executar dois tipos de medidas no interior de um duto: a espessura da camada de tinta do revestimento interno e o raio interno. A medida da camada de tinta permite a inspeção da qualidade da pintura e pelas medidas de vários raios é possível estimar o formato da seção transversal do duto. O sistema proposto obteve resultados bastante satisfatórios em testes de campo em um duto de 14” (polegadas). |
| Sistema de Controle e Supervisão de uma Plataforma de Transporte de Petróleo Alexandre da Silva Peixoto Engenheiro de Aplicações da Smar |
| Este documento descreve o projeto de um sistema de controle e supervisão de uma plataforma de petróleo baseado no protocolo Foundation fieldbus. O objetivo deste projeto foi desenvolver uma solução de controle e supervisão remota da plataforma para as operações de envio de petróleo. O sistema de controle é baseado na tecnologia Foundation fieldbus, destacando os benefícios da tecnologia nesta aplicação. Além disso, a integração com outros protocolos também faz parte deste projeto, facilitando a aplicação desta nova tecnologia. A arquitetura aberta e interoperabilidade do sistema fazem parte deste projeto sendo estes alguns dos benefícios alcançados com o uso desta tecnologia. |
| Sistema de monitoração
de dutos
Antonio Dias Cunali Filho Engenheiro de Aplicações - Smar Equipamentos Industriais Ltda. |
| O objetivo de operação eficiente de dutos implica na necessidade de Sistemas de Monitoração, que envolve desde a análise de corrosão até o gerenciamento de riscos e detecção de vazamentos. Num contexto da legislação ambiental e modernização e expansão da rede nacional de dutos, é clara a necessidade da operação de dutos ser amparada por Sistemas de Monitoração. |
| Desenvolvimento de procedimentos
alternativos para a soldagem de dutos Fernando Pellizzaro. Co-autor: Régis Henrique Gonçalves e Silva Orientador: Jair Carlos Dutra Colaborador: Raul Gohr Junior |
| O presente trabalho tem como objetivo empregar variantes do processo
MIG/ MAG como alternativa à soldagem com eletrodos revestidos
em tubos de aço API 5L - X 65 de 405,00 mm de diâmetro
e 14,3 mm de espessura (utilizados em linhas de transporte de óleo
e gás). Para tanto, partiu-se para o desenvolvimento de uma
variante, denominada soldagem MIG/MAG com transferência metálica
por curto-circuito com controle de corrente, ou simplesmente MIG/MAG
por curto-circuito controlado. A pesquisa vem sendo desenvolvida no laboratório de soldagem (Labsolda) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Também foram realizadas visitas na Balsa Guindaste de Lançamento (BGL-1), embarcação da Petrobras que executa o lançamento de linhas de transporte de óleo e gás em locação “offshore”. Neste artigo são apresentadas as vantagens atribuídas ao processo MIG/MAG em relação ao que é atualmente utilizado, o eletrodo revestido, baseadas em estudos de laboratório e aplicações em campo na soldagem de tubos API 5L X60/X65. Ao final, são mostrados os resultados dos ensaios obtidos até o momento com o curto-circuito controlado, bem como o que se pretende alcançar em uma próxima etapa. |
| Influência da convexidade
de raiz sobre a resistência à fadiga de juntas soldadas de risers utilizados em campos de produção de petróleo Albuquerque, M.C.S., Maciel, T.M., Santos, M.A, Sousa Neto, E.C. UFCG/CCT/CPGEP |
| A utilização de dutos de aço como risers em catenária constitui uma solução em potencial para campos de produção de petróleo em águas profundas e ultraprofundas. O grande desafio consiste em submetê-los a condições ambientais extremas, onde estas estruturas se tornam altamente sujeitas ao risco de dano por fadiga. As condições de operação requerem que essas tubulações transportem fluidos sob alta pressão por muitos anos e as soldas circunferenciais, normalmente feitas de um único lado, necessitam de boa resistência, para suportar as condições cíclicas de carga. Tem sido largamente reconhecido que tais juntas podem apresentar um baixo desempenho, dependendo do alinhamento e das condições da raiz da solda, local onde sempre é esperado que as falhas por fadiga surjam. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a resistência à fadiga de juntas soldadas de risers de aço utilizados em campos de produção de petróleo, através do levantamento da curva SN. Os resultados mostraram que a forma da solda influencia significativamente na performance à fadiga, tendo em vista que uma elevada convexidade na raiz concentra mais tensão, favorecendo mais facilmente o surgimento de trincas e a redução do tempo de vida da junta. |
| Tecnologia acústica
empregada na detecção e localização de
vazamento em dutos de líquidos, gases e multifásicos
Júlio Alonso, Diretor da Aselco Automação |
| Este trabalho tem o objetivo de transmitir conhecimento sobre a aplicação da tecnologia acústica na detecção e localização de vazamentos em dutos de transporte de quaisquer fluidos, sejam estes, líquidos, gases ou multifásicos, limitando perda de fluidos. O sinal acústico em tempo real é continuamente comparado contra “assinatura” de ruídos do duto especifico. Um banco de dados de “assinaturas”, desenvolvido por mais de 20 anos de testes de campo, garante uma base praticamente infalível contra falsos alarmes. O Sistema também pode detectar vazamento mesmo em condição de bloqueio (sem fluxo). O uso do GPS (Sistema de Posicionamento Global) não somente melhora a precisão de localização, mas também garante um continuo monitoramento de vazamento mesmo com perda de comunicação. |
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Ed. 253 - outubro de 2003
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