Edição 319 • 2009

Estudo experimental de fragilização por hidrogênio em aço de tubulação API 5L X60
Araújo, Bruno Allison; Travassos, Gabriel Dias; Carrasco, Jorge Palma; Vilar, Eudésio de Oliveira; Silva, Antonio Almeida; Araújo, Carlos José - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Tecnologia.
Resumo
No meio tecnológico atual existe grande interesse em se entender o papel do hidrogênio ao interagir com materiais, especificamente os materiais metálicos. Dentre os setores afetados pelo fenômeno de fragilização pelo hidrogênio, o setor petroquímico é um dos mais prejudicados. Os dutos que são utilizados na indústria de petróleo transportam gás e óleo que contém gás sulfídrico. Estes, por sua vez, intensificam a adsorção de hidrogênio na superfície metálica, o que acarreta na absorção de hidrogênio na parede do duto podendo causar a fragilização. Adicionalmente, durante o processo de fabricação podem ocorrer fenômenos que provoquem o ingresso do hidrogênio nos materiais ou estruturas. Neste trabalho foi realizado um experimento dirigido à determinação do comportamento mecânico de um aço API 5L X60 utilizado em dutos sob condições de tração uniaxial e assistência pelo ambiente de modo a reproduzir dois tipos diferentes de fragilização por hidrogênio: Fragilização por Hidrogênio Ambiental (FHA) e Fragilização por Hidrogênio Interno (FHI). Foram realizados testes de polarização potenciodinâmica, onde se determinou o potencial e densidade de corrente de carregamento para geração de hidrogênio na superfície metálica quando sujeita a um ambiente de 0,1 N NaOH. A partir de dados de difusividade e solubilidade de hidrogênio nesses materiais, procederam-se as hidrogenações dos corpos de prova em tempos determinados pela solução da 2ª Lei de Fick para as condições de contorno apropriadas. Para reproduzir o fenômeno FHA, as amostras foram hidrogenadas sem aplicação de tensão e posteriormente submetidas a testes de tração. Para o estudo de FHI as amostras foram hidrogenadas sob a aplicação de tensão estática e, posteriormente, submetidas a testes de tração. Quando comparados por análise fratográfica os ensaios em corpos de prova sem hidrogênio e hidrogenados, observou-se que em ambos os casos, a modalidade da fratura é predominantemente dúctil por coalescência de vazios. Porém para o caso de FHI apresentou características diferenciadas das encontradas no processo de FHA. Esses resultados estão de acordo com os efeitos esperados e reportados na literatura científica para este tipo de aço.


Gerenciamento otimizado da ociosidade na programação de entrega da malha de gasodutos utilizando recursos de Pesquisa Operacional
Gustavo C. de Andrade Engenheiro de Produção – UFF, Mestrando, Programa de Eng. de Produção Coppe/UFRJ, Italo M. Madeira,
M.Sc., Engenheiro de Equipamentos Pleno, Consultor– Petrobras, Doutorando, Programa de Eng. Mecânica Coppe/UFRJ

Resumo
Um sistema de gasodutos é operado tipicamente em carga todo o tempo e requer um plano de manutenção contínua para prevenir ou corrigir falhas que podem comprometer a capacidade de transporte e a entrega do produto. Nesse contexto, esse artigo descreve como prover mais integração entre os elementos da Gestão Logística de Dutos para fazer a programação das tarefas de manutenção usando recursos de Pesquisa Operacional. Essa ferramenta tem como intenção descobrir com um resultado ótimo, os melhores dias para cada intervenção no duto fazendo um plano distribuído de manutenção gerando o mínimo possível de impactos no abastecimento.


Uma metodologia para o projeto de dutos em materiais compósitos com gradação funcional
Marcos Souza Mendes de Queiroz e Deane de Mesquita Roehl
Departamento de Engenharia Civil – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
Resumo
O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para projetos de dutos constituídos de materiais compósitos, tendo em vista sua larga aplicação no reparo e reforço de estruturas. Uma classe especial e inovadora de materiais compósitos, os materiais com gradação funcional (FGM), é particularmente investigada. O modelo constitutivo adotado para o material compósito é baseado no modelo micromecânico chamado regra das misturas. Para os materiais com gradação funcional, em face da variação contínua de suas propriedades físicas na espessura da estrutura, faz-se necessária a adaptação do referido modelo. Com este intuito, é utilizado o modelo idealizado por Tamura, Tomato e Ozawa, o chamado modelo TTO. Este modelo é aplicado nesta pesquisa para o estabelecimento de uma análise mecânica global de dutos, contemplando assim as diversas categorias estruturais (de paredes delgadas e espessas) e as diferentes classes de materiais (materiais monolíticos, materiais compósitos convencionais e FGMs). Para tanto, considera-se algumas das solicitações usuais de campo, notadamente as pressões hidrostáticas interna e externa do duto. Um exemplo, simulando algumas das condições típicas em linhas de dutos, é apresentado e discutido, de maneira a determinar os critérios de projeto mais adequados para dutos constituídos de materiais com gradação funcional, tais como os coeficientes de heterogeneidade e de transferência do FGM, bem como avaliar a influência de tais parâmetros no comportamento mecânico dos mesmos.


A influência dos diferentes materiais e do número de anéis de gaxeta na vedação e no torque gerado na haste de válvulas
José C. Veiga,– Carlos D. Girão, Carlos F. Cipolatti
Teadit Industria e Comercio Ltda
Resumo
Este artigo propõe um dispositivo, bem como um procedimento de teste, que simula a performance de gaxetas em válvulas de diferentes dimensões. Este dispositivo permite medições da compressão da gaxeta, do relaxamento, da força axial no fundo da caixa, do torque para girar a haste e da influência do número de anéis no torque. Ele permite, também, comparações entre os diferentes tipos de fios e impregnantes utilizado na fabricação das gaxetas e a realização de correlações entre apertos de assentamento, torque na haste e selabilidade. Resultados com estas comparações e correlações serão demonstrados ao longo do artigo.


Análise harmônica de pêndulos simples para estudo da dinâmica de uma coluna de hastes de bombeio BCP
Rodrigues, M.C.; Cavalcanti, J.H.F. Laboratório de Engenharia de Precisão, Universidade Federal da Paraíba, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica

Resumo
Neste trabalho apresentam-se resultados preliminares da analise harmônica de pêndulos múltiplos. Será considerado o termo senoidal da sua equação diferencial para ser usado como analogia a uma coluna de hastes de Bombeio por Cavidades Progressivas BCP em poços terrestres. O objetivo do trabalho é conhecer a dinâmica da coluna de hastes e determinar as frequências que são desenvolvidas nos movimentos transversais da coluna contra a parede interna da tubulação de produção. A seguir, a partir da analogia das hastes de bombeio BCP de poços de petróleo com pêndulos múltiplos, é também verificada a perturbação da dinâmica de pêndulos múltiplos devido à ocorrência do termo senoidal na sua equação diferencial em relação ao ângulo de deslocamento do pêndulo. Os deslocamentos transversais da coluna de hastes provocam batidas na parede interna da tubulação de produção. Essas batidas da coluna de haste na tubulação de produção podem danificar a estrutura da coluna de haste ocasionando paradas de produção e aumento das intervenções nos poços. A avaliação do comportamento dinâmico da coluna de hastes ajuda no desenvolvimento de sistemas de monitoramento de vibrações para avaliação da integridade estrutural do sistema da coluna de hastes de bombeio de modo a diminuir custos com manutenção e intervenções nos poços.


Indicadores de desempenho norte da manutenção
Silas Oliveira Engenheiro Eletricista – Gerente de Manutenção e Facilidades – Petrorecôncavo S.A
Resumo
O gerenciamento eficaz do sistema de manutenção exige o levantamento e tratamento sistemático de indicadores que permitam avaliar a evolução e a tendência de cada um dos processos envolvidos e a eficiência com que os mesmos estão sendo tratados.
Indicadores são necessários para identificar oportunidades competitivas e devem mostrar às áreas quais são as melhorias necessárias e que benefícios podem ser esperados, como priorizar recursos, e medir o progresso e efetividade das iniciativas de melhoria.
Os empresários da manutenção devem utilizar todo o potencial de análise dos indicadores, pois é através deles que os mesmos tomarão decisões estratégicas para o negócio da manutenção.
Somente os indicadores permitem uma quantificação e acompanhamento dos processos, propiciando as correções necessárias. Ou seja, os indicadores são dados chaves para a tomada de decisão e a comparação de processos através de benchmarking internos e externos, posicionam a manutenção e lhe dá maior visibilidade para os planos futuros.


Inspeção baseada em risco como ferramenta para gestão de ativos: uma aplicação na unidade de recuperação de enxofre da Petrobras UN-SIX
Daniel Luís Massaro, Socrates Fofano Superintendência de Industrialização do xisto gerência de Inspeção de Equipamentos Petrobras, João Antonio Palma Setti Departamento de Engenharia Mecânica PUC-PR
Resumo
Este trabalho objetiva evidenciar a importância e os benefícios da aplicação da ferramenta de inspeção baseada em riscos (IBR) na avaliação de unidade de recuperação de enxofre da Petrobras – Superintendência da Industrialização de Xisto (SIX) através da utilização de sistema baseado em metodologia proposta no documento API 581 - Risk Based Inspection, Base Resource Document, publicado pelo American Petroleum Institute (API). A aplicação da metodologia permitiu a geração de um mapa de isorrisco da unidade, que identifica não só as condições de risco em escala qualitativa, mas também os mecanismos de danos associados aos equipamentos, considerando suas condições de serviço (fluido, pressão e temperatura) e metalurgia. O mapa permite que as atividades de operação, inspeção, engenharia e manutenção, realizem uma análise de segurança da planta identificando de maneira rápida e fácil os riscos associados aos equipamentos da unidade. Outro aspecto positivo identificado com a aplicação da IBR é a otimização de gestão dos ativos, já que a adequada aplicação da metodologia permite gerenciar seu ciclo de vida em termos de segurança, disponibilidade e custos. Ficou ainda evidente a importância de análise dinâmica de riscos propiciada pela metodologia, diferentemente da abordagem estática e vinculada a processos genéricos, adotada usualmente pelos padrões de avaliação e pela própria legislação, quando aplicável.


Monitoramento on line de motores de indução trifásicos através de técnicas de inteligência artificial
Paulo Cezar Monteiro Lamim Filho - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Robson Pederiva - Universidade Estadual de Campinas, Jorge Nei Brito - Universidade Federal de São João Del Rei

Resumo
O monitoramento dos motores de indução trifásicos através de técnicas preditivas e de inteligência artificial tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estas técnicas permitem a detecção de um defeito em sua fase inicial. Este trabalho propõe a implementação de um transdutor (bobina de fluxo) sensível às ondas eletromagnéticas dentro dos motores de indução trifásicos para a detecção, diagnóstico e monitoramento on-line através da lógica fuzzy. Foi obtida uma relação entre as principais falhas de origem elétrica (curto circuito entre espira e desequilíbrio de fase) com os sinais de fluxo magnético, sendo estabelecidas as frequências características de falhas.


Nova abordagem baseada na sensibilidade dos métodos CPM, Pert e Simulações de Monte Carlo e nas cinco doenças do planejamento, aplicados ao gerenciamento de tempo de um evento de parada para manutenção de uma unidade de processo
João Carlos Mosquim - Engenheiro de Planejamento Petrobras,
Daniela Raquel Puch - Gerente de Projetos Banco IBI,
Amilton Rogério de Oliveira - Consultor SAP Camargo Correa
Resumo
Este trabalho é a apresentação de um estudo das Incertezas nas durações das tarefas, pela utilização das metodologias CPM, PERT e Simulações de Monte Carlo e uma atuação na área comportamental, aplicados em uma parada para manutenção de uma unidade de processo, com resultados significativos de redução de prazos (8 dias ou 20%) e ganhos financeiros de aproximadamente R$ 8 milhões (aproximadamente 50% do custo total do evento), sem alteração do escopo dos serviços. Esta nova abordagem veio preencher uma lacuna existente entre o estudo teórico das incertezas e a aplicação no campo.


Revestimentos anticorrosivos para tanques de armazenamento de petroquímicos
Jeferson L. Oliveira - Químico Industrial – Fundação COPPETEC - UFRJ, Walter Souza - Químico – Fundação COPPETEC - UFRJ,
Cosmelina G. da Silva - Pós-doutoranda, Prog. de Eng. Metalúrgica e Materiais – PEMM/COPPE - UFRJ, Isabel C. P. Margarit-Mattos -
Doutora, Professora – Dep. de Processos Inorgânicos – Escola de Química UFRJ, Oscar R. Mattos - Doutor, Professor, PEMM/COPPE - UFRJ, Joaquim P. Quintela - Mestre, Eng. Químico – Cenpes / Petrobras, Victor Solymossy - Mestre, Químico – Cenpes / Petrobras


Resumo
Foi avaliado o desempenho anticorrosivo de revestimentos que podem ser usados no interior de tanques de armazenamento de petroquímicos. O objetivo é identificar produtos que possibilitem aumentar o intervalo de tempo entre paradas para manutenção. Nos produtos ensaiados incluem-se compósitos e fórmulas com resinas novolac. Os ensaios realizados foram: delaminação catódica e imersão total em água destilada a 40ºC, água de formação sintética a 80ºC, NaOH 20%, H2SO4 20%, MIBK, etanol e nafta. A avaliação considerou presença de corrosão, empolamento, perda de aderência e propriedades eletroquímicas. Com base nos resultados são feitas considerações sobre adequação de ensaios e procedimentos para as novas gerações de revestimentos anticorrosivos.

Avaliação de desempenho de pratos valvulados e perfurados através de fatores hidráulicos
João Nery Souza Neto - Engenprocess Consultoria Ltda.
Resumo
Colunas de destilação são equipamentos importantes nos processos industriais, onde os desempenhos operacionais das mesmas podem implicar em limitações de processamentos de cargas e, como consequência, impactos econômicos consideráveis. As colunas de destilação são equipadas com dispositivos internos de contato com o objetivo de promover a separação de substâncias contidas numa determinada mistura. Dentre os vários dispositivos utilizados estão os pratos valvulados e perfurados, que são os mais encontrados na indústria, a partir do século passado. Com isto, dispor de uma ferramenta de avaliação de desempenho destes pratos é de grande importância para auxiliar engenheiros, visando conhecer e identificar problemas em colunas de processos industriais. Este trabalho apresenta uma alternativa para avaliação de desempenho hidráulico desses pratos, utilizando o método de fatores hidráulicos. São apresentados também, valores de limites hidráulicos (LH) para alguns sistemas de separação.

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