Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Mecânica Coordenadoria de Estágio do Curso de Engenharia Mecânica CEP 88040-970 - Florianópolis - SC - BRASIL www.emc.ufsc.br/estagiomecanica estagio@emc.ufsc.br RELATÓRIO DE ESTÁGIO 3/3 (terceiro de três) Período: de 10/jan/2010 a 19/fev/2010 Nome do aluno: Antonio Carlos Schultz Canha Nome do Supervisor: Mário Jorge de Azevedo Nome do orientador: Carlos Enrique Niño Bohórquez Feira de Santana, 12 de fevereiro de 2010
1. Atividades Realizadas no Período 1.1. Introdução Durante a terceira etapa do estágio obrigatório, o aluno continuou suas atividades no Controle da Qualidade do Trecho 3B do Projeto GASCAC pela Conduto com ênfase na parte de Comissionamento e Teste Hidrostático da Linha. Este Trecho da obra foi dividida, para a facilitar a sua execução, em quatro partes, chamados tramo I, II, III e IV, em cada tramo, após terminadas todas as soldas, todas suas colunas abaixadas e cobertas e com todos seus Tie-In s fechados, passa por uma inspeção final que é o Comissionamento e Teste Hidrostático, nesta etapa, de acordo com a Norma 464 revisão H, algumas atividades devem ser feitas. Um plano de limpeza, calibração e teste hidrostático deve ser preparado previamente ao início dos trabalhos de montagem da tubulação, atendendo aos requisitos do projeto e constando no mínimo de: a) levantamento planialtimétrico para análise das pressões de teste; b) divisão dos trechos em seções, considerando: - classes de locação; - pressões de teste; - acessos e áreas disponíveis para instalação de equipamentos; - pontos de captação e descarte da água, considerando os resultados da análise da água disponível para as operações de lavagem, teste, etc.; - locais de montagem de válvulas. Os processos que foram realizados estão listados abaixo. 1.2. Lavagem da Linha A lavagem inicial da linha começou com a passagem de Pigs Escovas, para fazer uma pré-limpeza interna do duto e retirar qualquer tipo de objeto não desejado de dentro da tubulação.
Figura 1.1. Chegada do Pig Escova juntamente com objetos do interior da tubulação 1.3. Teste Hidrostático Após a passagem dos pigs escova, deve foi realizado o Teste Hidrstático do tramo, o procedimento de teste hidrostático deve ser preparado previamente ao início dos trabalhos e atender à norma API RP 1110, com as seguintes recomendações: - toda a extensão da linha a ser testada deve estar completamente cheia de água e com a cobertura executada; - as pressões de teste em qualquer ponto do trecho testado devem estar limitadas aos valores máximo e mínimo indicados no projeto. Para a realização do teste, todo o tramo foi enchido com água e teve sua temperatura e pressão monitorados por computador com sensibilidade compatível com a Norma 464 Rev. H. Todo o programa e o monitoramento foi executado pela CONDUTO Teste Hidrostático. Toda a água utilizada para o teste foi analisada e descartada atendendo os requisitos ambientais requeridos. O teste foi realizado da seguinte forma: - primeiramente a pressão da linha foi elevada para 50% da pressão total de trabalho e mantida por 24 horas; - após as 24 horas, a pressão foi elevada para a pressão total de trabalho, de 2450 PSI, esta pressão foi mantido por aproximadas 6 horas;
- não havendo variação, a pressão foi decrescida até 88% da pressão total e mantida por mais 24 horas. Como processo ocorreu sem vazamentos e problemas, o teste foi aprovado e o gráfico de monitoramento foi feito pelo aluno para ser anexado no relatório do teste hidrostático para que este pudesse ser medido. Figura 1.2. Gráfico do Ciclo de Monitoramento de Teste Hidrostático do Tramo IV
Figura 1.3. Bombas de Captação de Água para o Teste Hidrostático Figura 1.4. Bombas do Teste Hidrostático
Figura 1.5. Fase de Teste Hidrostático 1.4. Placa Calibradora e Pig Magnético Após o Teste Hidrostático aprovado, é passado um pig com uma placa com diâmetro próximo ao diâmetro da tubulação, caso haja algum amassamento nesta placa, sabe-se que existe algo não conforme dentro da tubulação. A placa do pig calibrador deve ter as seguintes características: - diâmetro da placa calibradora: Dp = DE 2e ( 1 + k ) 0,025. DE 0,250 Onde: Dp = diâmetro externo da placa (polegada); DE = diâmetro externo do tubo (polegada); e = espessura nominal de parede do tubo ou da conexão, o que for maior (polegada); K = tolerância da espessura Em alguns dos casos nesta obra, houve placas que saíram amassadas, nestes casos, foi passada outra vez esta placa, em casos que na segunda vez a placa saiu sem amassamento, o procedimento foi considerado aprovado, em contrapartida,
teve alguns casos em que esta placa saiu novamente amassada, nestes casos, o defeito na tubulação é detectado com o Pig Geométrico. Figura 1.6. Pig Placa com amassamento detectado Após a passagem da placa, é passado pelo interior da tubulação, um Pig Magnético, que serve para atrair e carregar todo resíduo metálico encontrado na tubulação, é considerado aprovado o procedimento se o valor de resíduo metálico encontrado for menor que 50 g/km de tubulação. Nesta obra, todas as passagens de pigs magnéticos foram aprovadas. Figura 1.7. Pig Magnético antes da passagem
Figura 1.8. Pig Magnético após sua passagem 1.5. Secagem com Pig Espuma Para a secagem da linha foram passados varias baterias de Pigs Espuma, que são pigs feito com espuma de baixa densidade, até que a tubulação atinja uma temperatura de orvalho interna de 0 C, de acordo com a N464, nesta obra, em um dos tramos, chegou-se ao valor de 50 pigs passados para alcançar esta temperatura. Figura 1.9. Pig Espuma sendo inserido
1.6. Pig Geométrico A passagem do pig geométrico é feita para detectar todas as falhas, como ovalização, mossas e reduções de diâmetro da linha e detectar a posição exata destas falhas, para que, se necessário, o tubo seja cortado e substituído. Este pig é composto de palhetas ao redor de seu diâmetro e com um dispositivo eletrônico que detecta as irregularidades da tubulação. Figura 1.10. Dados do Pig Geométrico utilizado Todas as inspeções com o pig geométrico foram realizadas pela Pipe Way Engenharia, nesta obra foram encontrados vários pontos com ovalização abaixo de 5%, que é o critério de N464, não havendo necessidade de corte. Porém, foram encontrados dois ponto com mossa superior a 2%, critério da N464, nestes dois pontos, os tubos danificados foram cortados e substituídos por novos tubos. Abaixo, o exemplo de uma mossa detectada pelo pig geométrico.
Figura 1.11. Secção transversal da mossa detectada Figura 1.12. Gráfico das palhetas na região onde a mossa foi detectada Figura 1.13. Pig Geométrico sendo inserido na tubulação Pela figura 1.13 nota-se as palhetas na parte traseira do Pig.
1.7. Secagem Final e Inertização da Linha Após a passagem dos pigs necessários e o teste hidrostático, é feita uma secagem final da linha com pigs espuma de baixa densidade e toda a tubulação incluindo válvulas e áreas de válvulas são inertizadas com gás inerte, a previsão para a inertização da linha nesta obra é no dia 10/03/2010.
2. Conclusão Ao final deste estágio, nota-se que o aluno obteve muito conhecimento na área de obras de dutos, conhecendo todas as fases de uma obra deste porte, dando bastante ênfase no gerenciamento de relatórios de inspeção, no gerenciamento digital do Controle da Qualidade da obra, na área de soldagem, que é o ponto mais forte da obra, criação de EPS, índices de reparos, melhorias na qualidade da solda, e na parte de condicionamento e Teste Hidrostático. Estas fases, de solda, condicionamento e teste hidrostático, foram interessantes para o aluno, pois são as fases que mais envolvem a Engenharia Mecânica na obra. Além de todo este conhecimento, foi muito proveitoso para o aluno trabalhar em uma obra que faz parte do PAC (Plano de Aceleração do Crescimento), com mais de 900 Km de extensão que interligará o Sudeste e o Nordeste trazendo gás e conseqüentemente desenvolvimento para a Região.
3. Referências PETROBRAS N-133 - Soldagem; PETROBRAS N-505 - Lançador e Recebedor de Pig para Duto; PETROBRAS N-1594 - Ensaio Não-Destrutivo - Ultra-Som; PETROBRAS N-1595 - Ensaio Não-Destrutivo - Radiografia; PETROBRAS N-1597 - Ensaio Não-Destrutivo - Visual; PETROBRAS N-1710 - Codificação de Documentos Técnicos de Engenharia; PETROBRAS N-2047 - Apresentação de Projeto de Dutos Terrestres; PETROBRAS N-2098 - Inspeção de Duto Terrestre em Operação; PETROBRAS N-2177 - Projeto de Cruzamento e Travessia de Duto Terrestre; PETROBRAS N-2328 - Revestimento de Junta de Campo para Duto Enterrado; PETROBRAS N-2432 - Revestimento Externo de Concreto para Dutos Terrestres e Submarinos; PETROBRAS N-2719 - Estocagem de Tubo em Área Descoberta; PETROBRAS N-2726 - Dutos; ABNT NBR 5425 - Guia para Inspeção por Amostragem no Controle e Certificação da Qualidade; ABNT NBR 5426 - Planos de Amostragem e Procedimentos na Inspeção por Atributos; ABNT NBR 5427 - Guia para Utilização da norma ABNT NBR 5426; ABNT NBR 12712 - Projeto de Sistemas e Distribuição de Gás Combustível; ABNT NBR 9061 - Segurança de Escavação a Céu Aberto; ABNT NBR 14842 - Critérios para a Qualificação e Certificação de Inspetores de Soldagens; API RP 1110 - Recommended Practice for the Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipelines; API SPEC 5L - Line Pipe; API SPEC 6D - Specification for Pipeline Valves (Gate, Plug, Ball and Check Valves); API STD 1104 - Welding Pipelines and Related Facilities; Wounds and Jacketed; ASME B 16.34 - Valves - Flanged, Threaded and Welding End;
ASME B 31.4 - Liquid Transportation Systems for Hydrocarbons, Liquid Petroleum Gas, Anhydrous Ammonia and Alcohols; ASME B 31.8 - Gas Transmission and Distribution Piping Systems; ASME Section IX - Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Blazers and Welding and Brazing Operators; PETROBRA S.A www.petrobras.com.br CONDUTO Companhia Nacional de Dutos www.conduto.com.br
4. Agradecimentos Deixo como agradecimento, ao meu Supervisor no Estágio, o Sr. Mário Jorge de Azevedo, por todo seu conhecimento e experiência de campo repassados, também pela oportunidade concedida. Também agradeço ao Professor Orientador Carlos Henrique Niño pelo apoio inicial e pelas dicas. E ao Gerente da Obra, Engenheiro Manoel Rolim de Moura pela oportunidade concedida.