MONITORAÇÃO DA CORROSÃO INTERNA DE DUTOS PROCEDIMENTOS, TÉCNICAS E INCERTEZAS

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1 SEMINÁRIO: A IMPORTÂNCIA DA MONITORAÇÃO E MITIGAÇÃO DA CORROSÃO INTERNA PARA A SEGURANÇA OPERACIONAL: EVOLUÇÃO E OPORTUNIDADES MONITORAÇÃO DA CORROSÃO INTERNA DE DUTOS PROCEDIMENTOS, TÉCNICAS E INCERTEZAS Alvaro Augusto Magalhães PETROBRAS CENPES Tecnologia de Tecnologia de Equipamentos, Metalurgia e Controle da Corrosão 08 de agosto de 2017 / local: ABRACO - RJ

2 A MONITORAÇÃO DA CORROSÃO pode ser definida com uma forma sistemática de medição da a corrosividade de um fluido processado ou da degradação de equipamentos e instalações do uso de provadores de corrosão ou sondas corrosimétricas e de análises químicas e microbiológicas. O objetivo da monitoração é auxiliar a compreensão do processo corrosivo e/ou obter informações úteis para o controle da corrosão e suas consequências.

3 BENEFÍCIOS DA MONITORAÇÃO DA CORROSÃO : Prover advertência precoce que condições prejudiciais estão se desenvolvendo no processo; Revelar uma correlação entre as mudanças nos parâmetros de processo e o efeito deles na corrosividade do sistema; Diagnosticar um problema particular de corrosão, e correlaciona-lo aos parâmetros de controle: pressão, temperatura, ph, velocidade de fluxo, etc; Avaliar a efetividade de um programa de controle/prevenção de corrosão; Prover o gerenciamento de informações necessárias às exigências de manutenção em contínuas condições de operação.

4 A MONITORAÇÃO DA CORROSÃO É COMPLEXA PORQUE: há vários tipos diferentes de corrosão; a corrosão pode ser uniforme sobre uma área ou concentrada em áreas muito pequenas; taxas de corrosão podem variar substancialmente, mesmo em espaços relativamente curtos; não existe uma única técnica de medida capaz de detectar todas as diferentes condições.

5 Seleção dos pontos de monitoramento Qualquer que seja a técnica, a avaliação é pontual ou em uma pequena seção e sua extrapolação para os demais locais dependerá do conhecimento de todas as variáveis que podem afetar o processo corrosivo. Logo os pontos escolhidos para monitoramento da corrosão deveram estar localizados em regiões representativos ou próxima delas, quando a acesso aos locais sejam impeditivos.

6 Seleção dos pontos de monitoramento (localização dos provadores) Histórico de agressividade do fluido; Histórico de corrosão do equipamento; Análise do perfil do duto; Forma de escoamento; Resultados de inspeções realizadas ao longo da vida do equipamento; Pontos de maior possibilidade de segregação de água ou de soluções corrosivas.

7 Tipo de provadores Existe diferentes tipos e formas de cupons e sondas de corrosão, cada uma apresentando vantagens e desvantagens. Dutos - o tipo mais recomendado é o do tipo TANGENCIAL em vista desta forma representar todas as ocorrências que ocorrem na parede interna da tubulação, inclusive percebesse na superfície do cupom a influência que as ferramentas de limpeza e arraste de produtos indesejáveis causam sobre a superfície do mesmo.

8 No mínimo duas técnicas: Tipo de provadores Técnica gravimétrica (cupom de perda de massa) qualquer outra técnica que possa dar resultados d da evolução do processo corrosivo com o tempo: Sonda de Resistência Elétrica Sonda de Resistência de Polarização Linear (sist. Água) Outras técnicas não intrusivas baseados no métodos de resistência elétrica ou END

9 Pontos de Instalação de Provadores

10 Pontos de Instalação de Provadores

11 Cupom de Perda de Massa

12 Cupom de Perda de Massa Cupom Perda de Massa Tangencial após Ensaio Cupom Perda de Massa após Limpeza

13 O potencial de corrosividade dos dutos, segundo a N-2785 é classificado em função das taxas de corrosão monitoradas:

14 Exemplo de gráfico Taxa de corrosão vs. Tempo obtidos através de cupons de perda de massa

15 RESISTÊNCIA ELÉTRICA

16 RESISTÊNCIA ELÉTRICA

17 Periodicidade de Coleta e Retirada dos Cupons de Corrosão Será função do grau de corrosividade do fluido e das mudanças operacionais de processo, logo uma análise do funcionamento da instalação em questão e o conhecimento do grau de corrosividade do mesmo são dois fatores importantes. As demais técnicas de aquisição on line a coleta de dados deve ser de no máximo 1 mês.

18 Coleta de Resíduo e Fluido Em diferentes pontos e com freqüências pré-estabelecidas; Um ponto interessante é no mesmo local de instalação dos provadores de corrosão; Projetar e montar um dispositivo para coleta, principalmente a de fluido. Quanto ao resíduo este pode ser retirado da superfície dos provadores de corrosão, quando da substituição dos mesmos.

19 Coleta de Resíduo e Fluido ANÁLISES O número e o tipo de análises vai depender do fluido de processo e do tipo de resíduos obtidos. Quanto maior o número de análises diferentes, melhor para a obtenção de informações mais precisas.

20 Métodos Analíticos - Análise química de fluidos e resíduos - Análise Microbiológica de fluidos e resíduos - Medição de ph, temperatura - Análise de teor de O 2, CO 2, H 2 S (Amostras de Gás)

21 ANÁLISES Caracterização química e microbiológica de RESÍDUOS coletados: Caracterização da matéria inorgânica (DRX e FRX); Detecção e contagem de bactérias sésseis (BRS e BANHT); Caracterização química e microbiológica de AMOSTRAS LÍQUIDAS coletadas : Sulfetos totais; CO2 e O2 dissolvidos; ph; Determinação de Metais ( Fe / Mn / Sr / Ba / K / Mg / Ca / Na); Determinação de Cloretos e Sulfato; Alcalinidade; Ácidos Orgânicos; Detecção e Contagem de BRS (mesófilas e termófilas) e BANHT

22 Classificação do Potencial através de Análises de Fluido e Resíduo

23 Classificação do Potencial de Corrosividade em Função da Passagem de Pig Instrumentado

24 Potencial de Corrosividade em Função do Histórico de Falha por Corrosão Interna

25 Condições Operacionais, Processo e Plantas Monitoramento de dados de pressão, vazão, temperatura e fluido escoado são parâmetros indispensáveis ao gerenciamento da corrosão. Para uma resposta mais rápida do sistema de avaliação da corrosão é desejável que estas variáveis estejam on line no sistema.

26 Condições Operacionais, Processo e Plantas Conhecimento de toda a planta de processo e planta de tratamento químico. Análise da função de cada equipamento e a conseqüência de sua retirada do sistema, mesmo que seja para um período de manutenção bem curto.

27 Condições Operacionais, Processo e Plantas Acompanhamento rigoroso de todos os fluidos utilizados, suas dosagens e mudanças de produto; Uma avaliação inicial dos produtos a serem injetados em laboratório é muito importante para verificar o seu comportamento e desempenho frente as variáveis operacionais e suas possíveis mudanças

28 GERENCIAMENTO DA CORROSÃO INTERNA Trocas de cupom Análises de resíduos do cupom Leituras de Sondas Corrosimétricas Análises de fluídos e resíduos do pig Relatórios técnicos Interpretação dos resultados por especialistas de corrosão Classificação do Potencial de corrosão Definição de periodicidade de trocas e coletas Estudo e busca das ações necessárias na diminuição do Potencial Corrosivo Recomendações das AÇÕES DE CONTROLE às Unidades Envio de relatórios com os resultados e recomendações às Unidades Reuniões periódicas com as Unidades para apresentação de resultados

29 INCERTEZAS e QUESTIONAMENTOS na Monitoração da Corrosão Análises de cloreto e bicarbonato As análises de cloreto e bicarbonato são representativas para a classificação do potencial de corrosividade do duto? Análise de O2 Exigir medição de oxigênio apenas para casos onde há indícios de contaminação ou não for possível classificar através de outros mecanismos? Análise de CO2 e H2S para exportação de óleo Deve se usar estas medidas para classificar o potencial de corrosividade? Em locais onde não haja separação primaria é importante realizar a análise de CO2 dissolvido na fase aquosa, para fins qualitativos?

30 INCERTEZAS e QUESTIONAMENTOS na Monitoração da Corrosão ph da água condensada O ph da água condensada será sempre igual a 4,0 (aprox.) e isso sempre classifica o potencial de corrosividade de gasodutos como severo, deve-se manter este item para a classificação do potencial de corrosividade? Passagem de PIG de arraste de líquido de duto de gás úmido Em dutos de gás úmido o acúmulo de líquido se restabelece em pouco tempo após a passagem do PIG de arraste. É importante manter como norma necessidade de passagem de PIG de arraste ou alterar a frequência? Análise de bactérias produtoras de ácido (BPA) O resultado da análise de BANHT não tem sido utilizada para fins práticos e a análise de BPA contempla uma maior gama de bactérias que podem gerar CIM. Seria interessante Substituir rotina de análise de BANHT pela análise de BPA?

31 INCERTEZAS e QUESTIONAMENTOS na Monitoração da Corrosão Análise microbiológica para oleodutos não pigáveis Como a principal análise microbiológica é realizada no resíduo de PIG. Em dutos não pigáveis este fluxo de análise deve considerar apenas análise de fluido, regime de escoamento e, se necessário, do cupom? Taxa de Corrosão por pite Taxas de Corrosão por pite obtidas em cupons de perda de massa devem ser usadas para classificação da Corrosividade de fluidos? Otempode exposição de exposição do cupom deve ser aumentado para esta análise? Divergências nos resultados do cupom e de sondas As divergências encontradas em resultados entre taxas de cupom e de sondas corrosimétricas tem levado a um questionamento da utilização das sondas para classificação de Corrosividade? O que fazer? Qual taxa deve ser considerada?

32 INCERTEZAS e QUESTIONAMENTOS na Monitoração da Corrosão Discrepâncias nos resultados de monitoração / inspeção por pig As divergências nos resultados do histórico de taxas por cupom e resultados de taxa obtida por PIG instrumentado levam ao questionamento de qual taxa deve ser considerada. O resultado do pig deve ser usado para classificação da corrosividade? Influência de incrustação na corrosividade do fluido É realmente necessária a realização de exigir análises de metais incrustantes que hoje são exigidos por norma? Qual a metodologia mais correta para preservação do material para análise e sobre a quantificação do resultado? Local de instalação de cupons e sondas em dutos submarinos O local de instalação de cupons e sondas não é o mais adequado (origem e destino), porém não há outras alternativas utilizando os métodos intrusivos de monitoração submarinos. Eles já são confiáveis?

33 MUITO OBRIGADO