GERENCIAMENTO DA TAXA DE CORROSÃO POR CUPONS POR PERDA DE MASSA CUPONNET Elcione Simor PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS André Pereira Novais INFOTEC CONSULTORIA & PLANEJAMENTO 6 COTEQ Conferência sobre Tecnologia de Equipamentos 22 CONBRASCORR Congresso Brasileiro de Corrosão Salvador Bahia 19 a 21 de agosto de 2002 As informações e opiniões contidas neste trabalho são de exclusiva responsabilidade do (s) autor (es)
SINÓPSE Descrição da implantação do software de gerenciamento da taxa de corrosão obtida através da técnica de monitoração por cupons de perda de massa, denominado CupomNet, desenvolvido para controlar o processo de monitoração interna dos sistemas de produção e escoamento de petróleo na bacia de Campos. Desenvolvido no final de 2000, além do aprimoramento de recursos em relação a versões anteriores, o CupomNet teve como objetivo principal facilitar o acesso aos usuários e clientes de unidades offshore e órgãos externos do sistema PETROBRAS. A técnica de monitoração por cupons teve seu início na Bacia de Campos em 1983. Naquela época, todo o controle era feito manualmente em formulários apropriados. Em 1988 foi desenvolvida a primeira versão informatizada, porém era um aplicativo monousuário (não disponível em rede) que gerava uma série de relatórios com dados apenas quantitativos que eram enviados, via malote, para as plataformas e órgãos externos. Já em 1996 uma nova versão em foi preparada. Gerava gráficos de corrosão e atendia aos requisitos mínimos de rede, abrangendo apenas o setor de inspeção na Bacia de Campos, porém o acesso em plataformas offshore era muito lento e às vezes impossível. Com o aumento significativo do número de pontos de monitoração (cerca de 1000) em função do crescimento da UN-BC e da implantação da Nova Filosofia da Monitoração, recentemente implantada, fez-se necessário a criação de um sistema multiusuário que permitisse o gerenciamento das informações por vários administradores. O CupomNet hoje atende a essa necessidade de maneira eficaz, visto que permite o acesso por vário clientes simultaneamente em qualquer unidade do sistema PETROBRAS, seja terra ou Mar. Outra característica fundamental é com relação a segurança da informação. O sistema dispõe de mecanismos que garantem o controle de acesso e disponibilidade das informações 24 horas por dia e 7 dias por semana além de serviço de backup diário. O CupomNet atende ao processo de monitoração por cupons em 31 plataformas, incluindo: controle de estoque, manutenção e movimentação dos equipamentos, gerenciamento da produtividade, geração de BM Boletins de Medição, consultas e gráficos diversos. O CupomNet interage com outros aplicativos da PETROBRAS e dispõe de um sistema de alerta que dispara uma mensagem eletrônica (e-mail) aos responsáveis quando é registrada uma corrosão considerada alta ou severa¹. Esse dispositivo agilizou as tomadas de decisões e recomendações técnicas, visto que o grande número de pontos dificultava o acompanhamento e avaliações pelos Técnicos. Palavras Chaves: Monitoração da corrosão, Cupom de corrosão, Monitoração por cupom, Taxa de corrosão, Cupom por perda de massa.
1. INTRODUÇÃO A monitoração da corrosão por cupons de perda de massa é uma técnica amplamente utilizada na avaliação dos processos de deterioração dos sistemas de produção de petróleo. Essa técnica consiste basicamente na avaliação da taxa de corrosão determinada através de perda de massa sofrida por cupons provadores de corrosão. Os cupons de corrosão são pequenas chapas em aço carbono (figura 1) que são introduzidos nas tubulações e dutos em operação por meio de equipamentos especiais denominados conjunto recuperador e válvula (figura 2). A taxa de corrosão esta relacionada com a vida útil da parte do sistema que está sendo monitorada. Isso confere a capacidade de relaciona-la com os custos de capital e de operação dos sistemas tais como: reparos, substituições, perda de produção e danos ambientais. O mecanismo de corrosão deve ser determinado de maneira que os fatores de controle da taxa possam ser isolados e controlados. Isso pode requerer vários tipos de análises físicas e químicas, observações e medições, junto com um rigoroso diagnóstico da interpretação dos resultados. Todo o processo desde a preparação dos cupons, tratamento dos dados até o controle das informações pode ser simples quando se trata de poucas unidades e pontos a serem monitorados. No entanto, quando esse número é muito grande, que é o caso da Bacia de Campos (31 plataformas e aproximadamente 1000 pontos), estas tarefas exigem muita dedicação e um tempo elevado de trabalho, ocupando por vezes muitos profissionais.
2. GERENCIAMENTO DAS INFORMAÇÕES O CupomNet gerencia as seguintes informações: Cadastramento de pontos de monitoração O ponto de monitoração é cadastrado a partir da definição da unidade e sistema ao qual se deseja monitorar. Esse cadastramento gera automaticamente uma codificação que define o sistema e o número do ponto (Ex.: 19-02 = Produção de óleo - ponto 02). A tela de cadastramento permite ainda o preenchimento de: Determinação do tempo de exposição dos cupons, localização física do ponto, dados de operação (pressão, temperatura, vazão, etc.), documentações de referência (isométricos, fluxogramas), imagens, características de instalação e observações. Troca de pontos de cupom A troca de ponto de cupom é registrada em duas etapas, na instalação, quando é definido os valores de massa inicial dos cupons e na retirada quando é medida a massa final. Além da taxa de corrosão definida pela diferença de massa ², registra-se ainda o tipo de monitoração (corrosão ou incrustação), tipo de cupom instalado (retangular, tangencial, Etc.). O sistema calcula automaticamente o tempo de exposição do cupom e a taxa de corrosão ² classificando-a qualitativamente¹ em: baixa, moderada, alta ou severa¹, conforme padrão NACE Standard RP-0775/87. No momento da classificação, caso a taxa seja considerada Alta ou Severa¹ o sistema aciona o mecanismo de alerta disparando uma mensagem eletrónica (e-mail) com um link para o gráfico de corrosão do ponto afetado. Controle de Serviços Esse módulo foi desenvolvido para controlar a produtividade dos serviços executados pelas várias equipes contratadas. Simultaneamente cada equipe pode informar diretamente ao sistema suas tarefas realizadas facilitando o fechamento do BM Boletim de Medição dos serviços executados mensalmente. Controle de Materiais O módulo de materiais é divido em controle de estoque e movimentação de equipamentos. O controle de estoque refere-se a materiais (peças, sobressalentes) utilizados na manutenção e equipamentos e ferramentas utilizados nos serviços diários. A movimentação de equipamentos tem como objetivo permitir ao usuário saber, a qualquer instante, onde se encontra cada equipamento utilizado para troca de cupons (terra, plataforma ou em transito).
Tabelas de Apoio Para facilitar a customização e parametrização do sistema, existem diversas tabelas de apoio onde são definidas informações necessárias, tais como: Unidades Inspecionadas (Plataformas), Sistemas, Tipo de Cupom, Tipo de Haste, Tipo de Tomada, Geratriz, Imagens, etc. Um ponto interessante desse sistema é que as imagens (fotos e desenhos digitalizados) são gravadas no próprio banco de dados, permitindo um fácil controle do acesso a essa facilidade. Somente os administradores do sistema tem acesso a esse módulo. Cadastro de Usuários O sistema permite o cadastramento de usuários bem como a atribuições de permissões autorizados pelo gestor do sistema. Consultas Esse módulo permite a geração de várias consultas que visam facilitar o gerenciamento das informações e contribuir nas tomadas de decisão e na elaboração dos Relatórios de Avaliação da Corrosividade. As principais são: a) Gráfico de Monitoração Elabora um gráfico (figura 3) das Taxas de Corrosão ² em mm/ano (eixo x) ao longo de um período de tempo determinado (eixo y), comparando-as com a análise qualitativa¹. b) Gráfico de Intervenção - Elabora um gráfico de linha calculando as intervenções previstas e realizadas mensalmente. c) Corrosão É uma consulta em camadas, a primeira camada retorna a maior taxa de corrosão para cada unidade, selecionada a unidade, a camada seguinte retorna a maior taxa para cada sistema, selecionado o sistema, retorna a maior taxa de cada ponto do sistema e por fim a consulta gera um Gráfico de Monitoração referente ao ponto selecionado. d) Tipo Cupom Determina o tipo e quantidade de cupons a serem enviados a cada unidade programada. e) Cupons Vencidos Visualiza o tempo de exposição atual comparando com o estipulado para cada unidade. As unidades são agrupadas por Ativos (área geográfica) em cores distintas que definem a proximidade das plataformas. Essa consulta auxilia na programação de embarques e transbordos das equipes de troca de cupons. f) Haste Calcula o comprimento da haste de fixação do cupom a ser utilizada em função do alcance que se deseja obter dentro da tubulação (topo, meio ou fundo conforme Figura 4). g) Formulário de Intervenção Esse formulário tem como objetivo auxiliar a equipe de troca de cupons oferecendo as informações necessárias para a localização do ponto na unidade, informações de operação do sistema, características da linha, necessidades ou não de andaimes, dados dos cupons a serem retirados, e campos em branco para preenchimento manual dos cupons a serem instalados. 3. CONCLUSÃO
O CupomNet é um software de gerenciamento da taxa de corrosão obtida através da técnica de monitoração por cupons de perda de massa, desenvolvido em ambiente web (intranet) para controlar o processo de monitoração interna dos sistemas de produção e escoamento de petróleo na bacia de Campos. Trata-se de um sistema multiusuário que permite o uso simultâneo por vários administradores. A utilização desse recurso se fez fundamentalmente necessária para atender a demanda em função do grande número de pontos de monitoração (cerca de 1000) distribuídos por 31 plataformas. Sem esse sistema o trabalho seria seriamente comprometido pela falta de um controle eficaz. 4. REFERÊNCIAS 1) Classificação qualitativa das taxas de corrosão para sistemas em campos de produção de petróleo, segundo NACE RP 0775/87. Baixa < 0,025 mm/ano. Moderada 0,025 ~ 0,126 mm/ano. Alta Severa 0,127 ~ 0,254 mm/ano. > 0,254 mm/ano. 2) Cálculo da taxa de corrosão - determinar a perda de massa do cupom e dividir pelo produto da densidade do metal pela área total exposta (incluindo as bordas) e tempo de exposição, para obter a taxa de corrosão. As áreas cobertas pelo suporte do cupom e isoladores devem ser excluídas. Pode ser usada a seguinte fórmula para calcular a taxa de corrosão. T = Dm x 365 x 1.000; ------------------------------ Std onde: T = Taxa de corrosão (mm/ano). Dm= Perda de massa (g). S = Área da superfície do cupom exposta (mm 2 ). d = Densidade (g/cm 3 ). t = tempo FIGURAS
FIGURA 1 FIGURA 2
FIGURA 3 FIGURA 4