Edição 305 • 2008

Ambiente integrado de banco de dados para suporte à migração de sistemas de controle
Um estudo de caso no pólo petroquimico de Camaçari
Luiz Gustavo de Vargas Vianna - Mana Engenharia e Consultoria S.A.
Felipe Biriba de Almeida - Mana Engenharia e Consultoria S.A.
Resumo
Este trabalho tem como objetivo abordar técnicas de substituição de sistemas de controle digitais, utilizando ferramentas de última geração baseadas em aplicação de banco de dados comparadas com as técnicas utilizadas convencionalmente, apontando as vantagens e desvantagens de implementação destas novas tecnologias. Utilizamos a experiência prática adquirida durante a elaboração de um projeto de migração de Sistema Digital de Controle numa empresa petroquímica instalada no complexo petroquímico de Camaçari, estado da Bahia.

Automação de processo de extrusão de polimeros baseada em segurança
Bruno Silva - SABIC Innovative Plastics
Paulo Cerione - Tecmatica Engenharia de Sistemas
Resumo
A flexibilidade exigida pelo mercado atual solicita muitas vezes que as organizações utilizem a mesma linha de extrusão para fabricação de diversos tipos de polímeros que demandam rotinas de controle de processo diferentes. Normalmente os modelos de automação apresentados executam muito bem o controle do equipamento, mas não são eficientes quando o assunto é a garantia da segurança do processo. Neste contexto, a criação de uma rotina exclusiva para o gerenciamento do processo de bateladas é fundamental e, esta é viabilizada através da comunicação com os sistemas de gerenciamento de manufatura (especialistas ou ERP) e a aquisição e tratamento de informações de chão-de-fábrica.


Controle multivariável com ação distribuída em uma coluna de destilação
Cintia Marangoni e Leandro Osmar Werle - UFSC - Prog. de Pós-Graduação em Eng. Química
Ricardo Antonio Francisco Machado - UFSC – Depto. de Eng. Química e Eng. de Alimentos
Resumo
Um sistema de controle bem ajustado não é suficiente para eliminar os transientes de operação de uma coluna de destilação, pois esta é uma característica intrínseca ao processo. Este trabalho apresenta uma abordagem que utiliza uma estratégia de controle multivariável com ação distribuída para minimizar os transientes de operação em colunas de destilação quando perturbada a temperatura de alimentação. Experimentos foram realizados em ajustando-se controladores PID multivariáveis por desacoplamento para as malhas da temperatura da base e do último prato, caracterizando um sistema 2x2. A dinâmica deste foi comparada com a abordagem distribuída (controle na base, no topo e em um prato da coluna - sistema 3x3). Por sua vez, o ajuste do sistema 3x3 foi realizado considerando o controle do prato de duas formas: descentralizado e acoplado com as malhas da base e do topo da coluna. A minimização de transientes foi verificada em ambas as abordagens distribuídas, porém o ajuste do sistema 3x3 considerando as três malhas acopladas mostrou-se menos oscilatório, mais rápido e eficiente.

Desenvolvimento de uma nova técnica de reparo de dutos
Vitor Frainer - Dr, Engenheiro Mecânico – GEFMat/FURG
Fabiano Mattei - Engenheiro Mecânico – ARBRA - LAMEF/UFRGS
Gabriel Petry - Engenheiro Mecânico – ARBRA - LAMEF/UFRGS
Gabriel A. Tarnowski - MSc, Engenheiro Mecânico – ARBRA - LAMEF/UFRGS
Leandro V. Andrade - Engenheiro Mecânico – ARBRA - LAMEF/UFRGS
Resumo
Dentro dos focos de tecnologia atualmente em aplicação está o desenvolvimento de tecnologias de reparo e inspeção de dutos em operação. Com o aumento do consumo e preço do gás, juntamente com as exigências em manter e aumentar o nível de produção em instalações antigas e novas, nasce a necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias de reparo. Estes novos métodos desenvolvidos pela Arbra permitem a aplicação em campo com o duto em operação normal, com a vantagem adicional de ser comprovadamente mais eficiente que os métodos tradicionais na contenção das tensões atuantes na região de reparo.
Para o desenvolvimento deste método foram realizadas simulações numéricas por elementos finitos e testes em escala, tomando-se como base a resistência de tubos da classe API 5L X65. Os testes avaliaram a eficiência da aplicação de um esforço de tração durante a deposição do material de reparo na geração de tensões circunferenciais de pré-tensão do tubo. Mesmo sem a aplicação de pré-tensão, os tubos mantiveram seu diâmetro original, isto é, sem apresentar qualquer deformação plástica, comprovando a eficiência do método. Além de se mostrar eficiente para evitar o colapso, este método também permite a execução muito mais rápida do reparo, apresentando uma excelente acomodação no caso de eventuais deformidades circunferenciais do tubo.


Riscos à biodiversidade no setor de Petróleo e Gás Natural offshore no Brasil
Katia Cristina Garcia - D.Sc. Planejamento Ambiental (Programa de Planejamento Energético - PPE/COPPE/UFRJ)
Emilio Lèbre La Rovere - D.Sc. em Técnicas Econômicas, Previsão e Prospectiva (École des Hautes Études en Sciences Sociales - EHESS)
Laboratório Interdisciplinar de Meio Ambiente (LIMA/COPPE/UFRJ)

Resumo
A demanda mundial de energia vem crescendo a cada década e as projeções indicam que o carvão, petróleo e o gás natural irão continuar sendo os principais recursos utilizados, representando 83% da necessidade total de energia no período entre 2004 e 2030 (OCDE/IEA, 2006). Com este crescimento, bem como a pressão nas fontes não renováveis, estima-se que o risco à biodiversidade também aumente (EBI, 2003). Em cada ano, a expansão para novas áreas de E&P também significa uma expansão para áreas com ecossistemas sensíveis, e com comunidades locais que dependem destes ecossistemas como fornecedores de alimentos ou fonte de renda. Muitos dos locais que apresentam um potencial para E&P também possuem um alto valor em termos de diversidade biológica, podendo haver problemas de superposição. O presente artigo apresenta e exemplifica, por meio da história de três acidentes ocorridos no Brasil, os riscos de danos à biodiversidade causados por acidentes com derramamento de hidrocarbonetos no mar.

Riscos à biodiversidade no setor de Petróleo e Gás Natural offshore no Brasil
Katia Cristina Garcia - D.Sc. Planejamento Ambiental (Programa de Planejamento Energético - PPE/COPPE/UFRJ)
Emilio Lèbre La Rovere - D.Sc. em Técnicas Econômicas, Previsão e Prospectiva (École des Hautes Études en Sciences Sociales - EHESS)
Laboratório Interdisciplinar de Meio Ambiente (LIMA/COPPE/UFRJ)
Resumo
A demanda mundial de energia vem crescendo a cada década e as projeções indicam que o carvão, petróleo e o gás natural irão continuar sendo os principais recursos utilizados, representando 83% da necessidade total de energia no período entre 2004 e 2030 (OCDE/IEA, 2006). Com este crescimento, bem como a pressão nas fontes não renováveis, estima-se que o risco à biodiversidade também aumente (EBI, 2003). Em cada ano, a expansão para novas áreas de E&P também significa uma expansão para áreas com ecossistemas sensíveis, e com comunidades locais que dependem destes ecossistemas como fornecedores de alimentos ou fonte de renda. Muitos dos locais que apresentam um potencial para E&P também possuem um alto valor em termos de diversidade biológica, podendo haver problemas de superposição. O presente artigo apresenta e exemplifica, por meio da história de três acidentes ocorridos no Brasil, os riscos de danos à biodiversidade causados por acidentes com derramamento de hidrocarbonetos no mar.

Análise experimental de resultados do processo de fadiga e corrosão-fadiga em aço API 5L X60
Bruno Allison Araújo e Antonio Almeida Silva - UFCG
Resumo
O processo de corrosão-fadiga decorrente de meios agressivos e esforços repetitivos de várias naturezas é um dos responsáveis pelos danos em dutos e estruturas “offshore”, que podem trazer como conseqüência grandes prejuízos financeiros e/ou ambientais. Este fenômeno é bastante complexo, e gera muitas dúvidas, principalmente, no que diz respeito à forma como este se desenvolve na estrutura. Para validar os efeitos deste processo, geralmente se recorre ao ensaio convencional de fadiga em laboratório, onde se utilizam máquinas servo-hidráulicas ou máquinas de flexão rotativa que ensaiam somente um corpo-de-prova por vez. Para se obter uma massa significativa de resultados, seriam necessários vários ensaios simultâneos o que resultaria em altos custos e um longo tempo de realização dos ensaios. Portanto, foi desenvolvida uma concepção de máquina que realiza ensaios de fadiga em múltiplos corpos-de-prova, simultaneamente, com a possibilidade de se simular um meio agressivo (ambiente marinho) através de células-de-corrosão, a fim de obter resultados consistentes, menos tempo de ensaios e de baixo custo. O objetivo deste trabalho é apresentar resultados de ensaios experimentais realizados em materiais típicos de aplicação em dutos (Aço API 5L X60) e extrair parâmetros das curvas de fadiga e corrosão-fadiga que servirão de base para estimativa da vida-útil de estruturas sob cargas cíclicas. São apresentados curvas típicas de fadiga e corrosão-fadiga em corpos-de-prova sob flexão repetida visando comparar com resultados da literatura bem como verificar até onde é aplicável para ensaios de longa duração. Diante dos resultados foi possível estabelecer um limite de fadiga para o aço API 5L X60, e perceber a influência do ambiente agressivo nos resultados de corrosão-fadiga.

Solução em tempo real para o gerenciamento de malhas de controle aplicada a uma Unidade de Coqueamento Retardado
Luís Gustavo Soares Longhi - REFAP S.A., Otimização da Produção
Ariel Kempf, Leandro Porto Lusa, Letícia Caumo, Thiago Fleck
TriSolutions Soluções em Engenharia Ltda
Herbert Campos Gonçalves Teixeira, Cristhian Alberto Celestino Cortez - Petrobras – CENPES
Jorge Otávio Trierweiler - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Engenharia Química
Resumo
Neste trabalho são descritos as etapas e os resultados obtidos, até o presente momento, na implementação de um projeto de auditoria e monitoramento de malhas de controle utilizando o software BRPerfX desenvolvido em parceria entre Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Trisolutions soluções em Engenharia e Cenpes/petrobras -na Unidade de Coqueamento Retardado (UCR) da Alberto Pasqualini - Refap S.A., refinaria de petróleo localizada na cidade de Canoas/RS e subsidiária da Petróleo Brasileiro S.A. (PETROBRAS). As melhorias desenvolvidas desde a implantação do projeto, em abril de 2007, também são descritas, assim como os fatores que julgamos levaram ao sucesso desta aplicação.

Tensometria por difração de raio-x para inspeções de campo
Cleiton Carvalho Silva, Sergey Philippov, Hélio Cordeiro de Miranda, Marcelo Ferreira Motta, Jesualdo Pereira Farias.
Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Laboratório de Engenharia de Soldagem
Gerardo Jesus Aracena Pérez
Petróleo Brasileiro S/A, Refinaria Lubrificantes Nordeste – LUBNOR, Serviço Próprio de Inspeção de Equipamentos – SPIE
Resumo
A garantia da integridade estrutural dos equipamentos na indústria do petróleo (reatores, torres, fornos, permutadores, tanques, tubulações, etc.) passa necessariamente pela determinação das condições dos materiais e de suas propriedades mecânicas. Entretanto, uma importante alteração metalúrgica decorrente dos processos de soldagem é a formação de tensões residuais de soldagem, as quais não são avaliadas no dia-dia da indústria. O objetivo deste trabalho é apresentar a possibilidade de avaliação das tensões residuais de soldagem em campo, utilizando a técnica de difração de raio-X. Para tanto, foi utilizado um minidifratômetro de raio-X portátil para medição de tensões residuais. As medições foram realizadas em tubulações aço ASTM A106 Gr. B, com diâmetro de 4”, soldados manualmente pelo processo TIG. Os resultados mostraram que a medição de tensões residuais por difração de raio-X usando o minidifratômetro para aplicações em campo, mostrou-se bastante eficaz na determinação do perfil de tensões em tubulações de aço carbono soldadas em junta de topo, podendo ser uma técnica extremamente atrativa para os setores de inspeção de equipamentos na indústria do petróleo, contribuindo para aumento da confiabilidade operacional.

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