Edição 318 • 2009

Estudo de robos para inspeção e simulação numérica de um PIG
John Faber Archila Diaz - Universidad Industrial de Santander, Colombia. Grupo de Investigación en Robótica y Diseño Girod ,
Max Suell Dutra - Universidade Federal do Rio de Janeiro
Resumo
Um dos problemas atuais na área de manutenção de sistemas de transporte de massa e/ou energia é a análise da integridade das linhas de serviço presentes na infraestrutura básica das cidades e indústrias. Para o desenvolvimento da manutenção, seja ela preditiva, preventiva ou corretiva, é necessário realizar a inspeção destas linhas. Para a realização desta tarefa é precisso contar com ajuda de ferramentas tecnológicas adequadas. As principais ferramentas para inspeção de linhas de serviço vêm da área da inspeção externa de dutos e estão também em franco desenvolvimento. O problema acontece quando é preciso atingir falhas internas ou externas em lugares de difícil acesso, sendo necessário transladar os equipamentos de inspeção aos lugares onde está acontecendo a falha. Nestes casos faz-se necessário a utilização de sistemas mecatrônicos, mais especificamente robóticos, que podem ser desenvolvidos para a inspeção. O presente trabalho visa apresentar os principais sistemas robóticos utilizados para a inspeção e a simulação da movimentação de um PIG levando em consideração parametros como: pressão de operação, propriedades da tubulação, propriedades do fluido e restrições fisicas de um robô para inspeção.


Transporte otimizado de
produtos em redes de dutos
Suelen N. Boschetto, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) William M. Brondani*, Leandro Magatão*, Luiz C. Felizari*, Sérgio L. Stebel*, Flávio Neves Jr*, Lúcia V. R. de Arruda*, Paulo César Ribas*, Petrobras, CENPES, Gerência de Logística, Luiz F. J. Bernardo*, Petrobras, CENPES, Gerência de Logística
Resumo
Este trabalho apresenta uma estrutura de otimização para auxílio na tomada de decisões operacionais de atividades de scheduling numa rede de dutos. Esta rede interliga refinarias, portos, terminais de distribuição e clientes, movimentando uma série de derivados de petróleo (claros) e biocombustíveis. A carga computacional para a determinação de um scheduling de curto prazo no cenário considerado é um fator relevante. O método proposto é baseado em uma decomposição para tratar problemas complexos de scheduling. Basicamente, um módulo denominado Pré-análise avalia uma carteira de bateladas previamente sequenciada para identificar informações (parâmetros) para um modelo em Programação Linear Inteira Mista (PLIM). O modelo PLIM de tempo contínuo utiliza estas informações durante a temporização das atividades operacionais. Análises vêm sendo feitas a partir das soluções obtidas para cenários do mercado brasileiro, demonstrando a viabilidade da aplicação do método em uma malha dutoviária real, onde a dificuldade de programação das atividades é um problema enfrentado diariamente pelos especialistas do sistema.


Sistema de detecção de vazamentos utilizndo técnicas sônicas e redes neurais artificiais
Álvaro M. Avelino, Engenheiro de Computação – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN Rodrigo E. F. da Silva,Engenheiro de Computação – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN Gabriell J. M. de Araújo, Graduando em Engenharia de Computação – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN José A. Paiva, Doutor, Engenheiro Eletricista – IFRN André L. Maitelli, Doutor, Engenheiro Eletricista – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN Andrés O. Salazar, Doutor, Engenheiro Eletricista – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN Adrião D. D. Neto, Doutor, Engenheiro Eletricista – Laboratório de Automação em Petróleo/UFRN
Resumo
Este artigo propõe um sistema de detecção de vazamentos em oleodutos que utiliza técnicas sônicas e redes neurais artificiais para a decomposição e análise, em tempo real, dos sinais de pressão capturados nas extremidades do duto. As técnicas sônicas realizam a decomposição do sinal, permitindo a análise simultânea no tempo e freqüência. A lógica do sistema de detecção é embarcada em DSPs de 32 bits/150 MHz com suporte à aritmética de ponto flutuante. Nesse sistema são utilizados sensores de pressão piezoresistivos, conversores para as interfaces de comunicação e dispositivos GPS que permitem a sincronização precisa dos relatórios e alarmes de vazamento.


Estudo termohidráulico para ampliação de capacidade de oleodutos
Antônio Geraldo de Souza – Eng. Mecânico – Transpetro Leonardo Motta Carneiro – Eng. de Dutos – SIMDUT – PUC-Rio Luis Fernando G. Pires – DSc, Eng. Mecânico – SIMDUT – PUC-Rio Philipe Barroso Krause – Eng Mecânico – SIMDUT – PUC-Rio
Nos últimos dez anos verificou-se um aumento expressivo nas reservas e na produção de petróleo no Brasil. O consumo de derivados vem acompanhando esta elevação e consequentemente observa-se uma pressão sobre os meios de transporte encarregados da movimentação destes produtos para as refinarias e para os pontos de consumo. O melhor meio para escoar estes produtos é através de dutos, os quais levam em média cinco anos para serem construídos, dependendo da localização, extensão e diâmetro.
O Brasil é um país em desenvolvimento que possui cerca de 17.000 quilômetros de dutos dos quais 10.000 estão com aproximadamente 40 anos de uso e são utilizados para o transporte de petróleo, derivados e biocombustíveis. Com o aumento da produção e da demanda destes combustíveis surge a necessidade de ampliar a malha de transporte.


Avaliação de mercado e planejamento de investimentos na Indústria de Gás Natural no Brasil: perspectivas de crescimento da malha de gasodutos de distribuição
Pedro Avila
Doutorando em Planejamento
Energético – Coppe/Ufrj
Edson Pamplona
Prof. Doutor, Economia e Finanças – UNIFEI

Resumo
Este trabalho realiza uma avaliação das condições de mercado da indústria de gás natural no Brasil, tipicamente uma indústria de rede. O objetivo principal desta avaliação é sinalizar que o crescimento da malha de gasodutos de distribuição passa necessariamente pela correta avaliação das flexibilidades tecnológicas do lado da demanda. O que se pretende mostrar aqui é que através de investimentos em tecnologias flexíveis, que podem utilizar mais de um tipo de combustível, pode-se viabilizar a expansão da malha de gasodutos de distribuição. Com consumidores flexíveis, há possibilidade de se criar um mercado secundário para o gás natural, alocando possíveis sobras que surgem nos contratos de fornecimento do energético.


Infra-estrutura de gasodutos
e a integração energética da América do Sul
L. P. López-Suárez, S. M. G. Guerra., M.E. M. Udaeta PPGE/IEE/USP
Resumo
Este artigo apresenta a infra-estrutura de gasodutos no contexto da integração energética da América do Sul. Já que, durante a década de 1990 se consolidaram na região obras de interconexão energética e de transporte de gás natural (GN) em particular. A especificidade da indústria de GN e a configuração das reservas e mercados impulsionaram a construção da infra-estrutura de integração gasífera. Dessa forma a região emergiu como mercado crescente e de rápido desenvolvimento para o interesse dos diferentes agentes envolvidos nesta indústria. Assim, através da análise do comércio de GN e da atuação das petrolíferas na região, observou-se que se bem existem reservas e mercados para integrar a região, ainda se precisam de mais investimentos, de marcos regulatórios que beneficiem a todos e de decisões políticas de longo prazo.


O modelo Muhlbauer para avaliação e gerenciamento de risco em dutos de transmissão
Alexandro G. Schäfer
Universidade Federal do Pampa
Resumo
Existem diversos métodos e modelos para a avaliação e gerenciamento de risco aplicados à dutos, dentre eles o modelo de Muhlbauer. O objetivo principal desse modelo é avaliar a exposição da população ao risco e identificar meios para gerenciar efetivamente esse risco. A avaliação se dá mediante a atribuição de valores quantitativos aos diversos itens que influenciam no risco em dutos. O presente artigo aborda o modelo de Muhlbauer e apresenta uma breve discussão acerca da questão da avaliação de risco em dutos de transmissão.


Sistema inteligente para monitoramento e detecção de padrões de escoamento gás-líquido
Fernanda C. Corrêa, Mestranda em Engenharia Mecânica – UNICAMP Niederauer Mastelari, Doutor em Engenharia Mecânica – UNICAMP Ricardo M. Salgado, Doutor em Engenharia Elétrica – UNIFAL-MG Eugênio S. Rosa, Doutor em Engenharia Mecânica – UNICAMP Takaaki Ohishi Doutor em Engenharia Elétrica – UNICAMP
Resumo
Escoamentos bifásicos gás-líquido são comumente encontrados na natureza e em diferentes atividades industriais. Neste tipo de escoamento, as fases presentes podem escoar dispostas em diferentes configurações espaciais no interior do duto, denominadas de padrões ou regimes de escoamento. A determinação precisa do regime de escoamento é crítica para o projeto de sistemas de escoamento gás-líquido encontrados em vários processos industriais. Um parâmetro utilizado para a indicação dos regimes de escoamento é obtido pela medida de fração de líquido no interior do duto. Neste trabalho, a fração de líquido é medida utilizando-se a variação da impedância elétrica. Para a extração das informações relevantes do sinal de fração de líquido, a aplicação de funções estatísticas de média e desvio padrão pode ser interessante sob o ponto de vista computacional, sendo que este tipo de cálculo requer pouco processamento. Na etapa classificatória, a utilização de um conjunto de regras através de técnicas de Sistemas Especialistas é bastante atrativo, pelo desempenho deste tipo de classificação e também pouca necessidade computacional. Desta forma, com a junção das funções estatísticas e um conjunto de regras com Sistemas Especialistas é desenvolvido neste trabalho um sistema de monitoramento e detecção dos regimes existentes no escoamento gás-líquido. Por esse sistema ter pouca exigência computacional e pela sua simplicidade de implementação é adequado para aplicações de campo quando embarcados em microcontroladores.


Detecção e localização de micro vazamentos utilizando sensoriamento de fibra ótica distribuído
Dr. Daniele Inaudi, Riccardo Belli, Roberto Walder - Smartec SA Tradução: Engº Leandro Pardo – FT Automação Industrial
Resumo
Sensoriamento de fibra óptica distribuído oferece a capacidade de medir a temperatura e tensão em milhares de pontos ao longo de uma única fibra. Isso é particularmente interessante para o monitoramento de oleodutos, onde se permite a detecção e localização de vazamentos de volume muito menores do que as técnicas convencionais de balanço de massa.
Sistemas sensores de fibra óptica são usados para detectar e localizar vazamentos de dutos de líquidos, gases e multifásicos, permitindo o monitoramento de centenas de quilômetros de dutos, com um único instrumento e da localização do vazamento com precisão de 1 a 2 metros. Esta contribuição apresenta resultados de testes recentes em ensaios de campo. Os testes demonstram que é possível a detecção de vazamentos de óleo da ordem de 10 litros para 1.000 litros por hora, correspondente a 0,01% para 0,1% da vazão do duto. Os testes foram realizados com pequenas diferenças de temperatura entre o óleo e o solo. O tempo de detecção foi entre 1 minuto e 90 minutos. Todos os vazamentos simulados foram detectados e localizados com precisão menor do que 2 metros.
Este artigo descreve os principais parâmetros que afetam o tempo de resposta e volume de detecção, incluindo a posição relativa do vazamento em relação ao cabo de detecção, o contraste de temperatura e desempenho do instrumento. Temos também um breve relatório sobre grandes instalações para o monitoramento permanente de dutos de óleo, água salgada e gás natural.


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