Teste Hidrostático. Projeto de Dutos

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11 Teste hidrostático Definição (NBR 12712) Teste (ensaio) de pressão com água, que demonstra que um tubo ou um sistema de tubulação possui resistência mecânica compatível com suas especificações ou suas condições operacionais. Teste de Estanqueidade Teste (ensaio) geralmente feito em baixos níveis de pressão, que demonstra que um sistema de tubulação não apresenta vazamentos.

12 TH de Fábrica Teste Hidrostático Teste Hidrostático, de curta duração (5s, até 18 e 10s >18 e Tensão máx. de 90% do escoamento) aplicado no processo de fabricação do tubo, conforme API 5L. TH de Duto Novo Teste Hidrostático aplicado após a construção de um duto, em atendimento à Norma de Projeto aplicável. TH de Duto Existente Teste Hidrostático aplicado ao duto visando assegurar-se que o trecho testado suporta as condições de PMOA(Pressão Máxima de Operação Admissível)

13 TH de trechos de tubos antes da inserção no duto Teste Hidrostático aplicado nos tubos, nas mesmas condições especificadas para o duto onde serão utilizados, antes da inserção dos mesmos. TH de duto ou trechos em operação após manutenção TH Hidrostático aplicado após a manutenção de um duto, em atendimento à Norma de Manutenção aplicável.

14 - Por que testar? Duto Novo Verificação da integridade estrutural resistência mecânica Verificação da estanqueidade Alívio de tensões oriundas da montagem Remoção de defeitos Imobilização de defeitos

15 - Por que testar? Duto Existente Verificação da integridade estrutural resistência mecânica para a PMOA Verificação da estanqueidade Requalificação para novas condições operacionais Remoção de defeitos Imobilização de defeitos

16 - Quando testar? Duto Novo Quando da sua construção. Duto Existente Dutos existentes que necessitem operar a pressões superiores àquela qualificada pelo último teste hidrostático realizado; quando, durante sua manutenção, os trechos inseridos não foram testados hidrostaticamente em separado ou as soldas circunferenciais não foram 100% inspecionadas por radiografia ou US.

17 - Quando testar? Duto Existente Recomendável Dutos que tenham permanecido por mais de 5 anos desativados, cheios com água e inibidor ou gás inerte e que tenham necessidade de operar novamente; Dutos que tenham permanecido mais de 2 anos desativados ou fora de operação e que não possuam um critério adequado de hibernação; Dutos existentes, em áreas sensíveis, em que haja incertezas quanto a sua integridade estrutural.

18 No projeto do duto, a seleção das espessuras de parede deve considerar a possibilidade da realização do teste hidrostático em trechos longos, mesmo em regiões de topografia acidentada, observando sempre os aspectos econômicos e de segurança.

19 TH em Oleodutos Norma ABNT

20 Classe de Acessórios

21 Classe de Acessórios

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23 Gráfico de Pressurização Gráfico Pressão x Tempo

24 Teste Hidrostático Simplificado Travessias de rios e lagos que tenham projeto específico Trechos de cruzamentos com extensão > 50 m Cruzamentos em áreas ambientalmente sensíveis Equipamentos ou dispositivos que precisam ser testados separadamente Aprovação após 4 horas de pressurização.

25 Cabeças de teste

26 Bomba de pressurização Tanque de enchimento

27 Medidores de vazão

28 Canhão lançador /recebedor enchimento/remoção de ar

29 Monitoração do teste

30 Teste Hidrostático Balança de peso morto controle da pressão

31 Medição de Temperatura

32 Disposistivo de segurança PSV

33 Bacia de drenagem

34 Registro TH

35 Certificado do TH

36 Critério de Aceitação (teste de resistência) Caso a pressão se mantenha estabilizada, apresente leve elevação ou queda dentro do limite de 0,5% da PTH durante o período de duração previsto para o TH ele é considerado APROVADO.

37 Critério de Aceitação (teste de estanqueidade) O teste hidrostático de estanqueidade é dado por concluído e o duto ou trecho de duto é considerado aprovado (quanto a vazamentos) quando, após um período contínuo de 24 horas à pressão de teste, não for observado qualquer indício de vazamento e se a variação na pressão entre início e término do teste puder ser justificada por cálculos de efeito térmico

38 Critério de Aceitação (teste de estanqueidade) Caso não seja conseguida a manutenção da pressão as seguintes tarefas devem ser executadas: Verificar e sanar vazamentos em conexões flangeadas e acessórios, atendendo as recomendações de segurança para redução da pressão durante reapertos; Avaliar influencia da variação de temperatura do fluido de teste; Avaliar influencia da presença de ar no duto; Correlacionar vazamento visível e impossível de sanar com recuperação da pressão.

39 GRAFICO P x V de Ar Residual Pressão Gráfico PxV Teórico Gráfico PxV Real 50% da PTH Volume de ar 0,002 V Pressão estática Volume de ar Volume de água adicionada

40 Correção Efeito da Variação da Temperatura Variações de pressão superiores ao limite de 0,5% devem ser comparadas com a variação de temperatura considerando a fórmula a seguir, extraída da norma BS ; neste caso o valor calculado deve ser multiplicado à variação de temperatura durante o teste e o resultado comparado com a variação de pressão observada, caso o valor calculado seja superior ao valor verificado o teste será considerado aprovado. Onde P = 264,7 x Tf (D/t) x T P é a variação incremental de pressão [bar/ C]; D é o diâmetro nominal do duto [m]; t é a espessura nominal de parede do duto [m]; Tf é o fator de temperatura conforme tabela II [bar/ C]; T variação real da temperatura durante o teste [ C].

41 Correção Efeito da Variação da Temperatura Temperatura média de teste [ C] Fator de Temperatura [bar/ C] Temperatura média de teste [ C] Fator de Temperatura [bar/ C] 8 0, ,34 9 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,16

42 Vantagens Teste Hidrostático Garante Integridade do Duto; Remove pequenos defeitos menores que aqueles que falhariam na pressão de operação. Cria uma margem de segurança; Reduz a possibilidade de crescimento de trinca em operação; Alivia tensões residuais de fabricação e montagem; Pode expandir mossas, ovalização e embicamento de solda roof topping.

43 Desvantagens Teste Hidrostático Escoamento precoce de tubos mais fracos que pode ser deletério em operação; Seções mais resistentes não verão benefícios do TH; Seccionar um duto devido à diferenças elevação e espessura de parede pode ser demorado e dispendioso; Vazamentos são difíceis de detectar; Reparo de falhas no TH pode ser mais caro que detectar por outro meio não destrutivo e posterior reparo;

44 Desvantagens Teste Hidrostático Não é eficiente para prevenir falhas de defeitos influenciados pela tensão axial; Obtenção da água (especialmente offshore, deserto e áreas congeladas); Descarte e possível tratamento da água; Representa integridade de curto prazo; Pode promover Pressure Reversal.

45 Localização de vazamentos: Seccionamento do duto e represurizações nos 2 trechos; PIG s de detecção de vazamentos; Odorizantes na água Corante na água; Softwares de monitoração de vazamento; Adição de Manômetros.