Serviços de Construção e Montagem de
Tubulação, Trepanação e Plugueamento no
Terminal de Cabiúnas
PETROBRAS
TRANSPETRO/PRES/SE/ENG/STSE/ORB-TECAB
Contrato: 700.0085.784.13.2 - Serviços de Construção e Montagem de Tubulação,
Trepanação e Plugueamento no Terminal de Cabiúnas
AGENDA
- OBJETIVO
- DEFINIÇÕES
- EQUIPAMENTOS
- DESCRIÇÃO BÁSICA DA ATIVIDADE
- SOLDAGEM DE TUBULAÇÃO EM OPERAÇÃO
- ATIVIDADES PRELIMINARES
- PONTOS DE ATENÇÃO
- QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM
- INSPEÇÃO
- CONCLUSÃO
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OBJETIVO
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Descrever as atividades básicas a serem executadas, para a
execução do serviço de Trepanação e Plugueamento, no Terminal de
Cabiúnas.
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DEFINIÇÕES
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Trepanação
(do Inglês de “Hot Tapping”) é uma técnica de furação tipo a frio por meio
da realização de furos circulares, normalmente é aplicado em uma
tubulação em operação, contendo produto (com passagem de gás, óleo e
etc.).
Neste processo realizamos uma abertura por meio de uma perfuração ou
recorte de uma parte da parede metálica da tubulação com uma
ferramenta apropriada tipo serra copo.
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DEFINIÇÕES
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Soldagem em operação (“in-service welding”)
Técnica onde se realiza soldagem de equipamentos, tubulações e dutos
em operação (pressurizados com ou sem fluxo, com produto ou seus
resíduos), sem a necessidade de paradas operacionais
NOTA: Pode ser realizada para reparos, instalação de conexões e reforços
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EQUIPAMENTOS
Tapping Machine
Tapping Machine com a serra copo
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EQUIPAMENTOS
STOPPLE - Cabeça de bloqueio (dupla)
STOPPLE - Cabeça de bloqueio (simples)
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EQUIPAMENTOS
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FITTING: Acessório a ser acoplado em um equipamento, tubulação ou
duto, para serviços de trepanação,instalado por soldagem ou acoplado
mecanicamente
Conexão bi-partidada
com flange simples
Flange tipo lock-o-ring
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FITTING & ACESSÓRIOS
Acessório: PLUG de Vedação
Acessório: GUIDE BARS – Barras de direcionamento
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DESCRIÇÃO BÁSICA DO SERVIÇO
Fonte: www.youtube.com.br
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SOLDAGEM DE TUBULAÇÃO EM OPERAÇÃO
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Os serviços de soldagem e Trepanação, serão executados de acordo
com as premissas da Norma de Projeto ASME B31.3, Soldagem pela
norma ASME IX e requisitos complementares das Normas, PETROBRAS
N-2163 e API 1104 – Apêndice B - Soldagem em serviço ;
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ATIVIDADES PRELIMINARES
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Para a realização da soldagem em carga, precisamos conhecer as
principais variáveis essenciais para qualificação do procedimento de
soldagem e soldagem da conexão;
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Inspeção Dimensional – Verificação da Ovalização
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Inspeção por Ultrassom ME – Varredura e Medição de Espessura
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Grandiente Térmico – Taxa de resfriamento
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Análise Química – Coleta de Cavaco
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Verificação do risco de perfufaração
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ATIVIDADES PRELIMINARES
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Grandiente Térmico – Taxa de resfriamento
Tempo aproximado da Velocidade de resfriamento da solda - ∆t 250° - 100°C - 32 segundos
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ATIVIDADES PRELIMINARES
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Análise Química – Coleta de Cavaco
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ATIVIDADES PRELIMINARES
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Análise Química – Coleta de Cavaco
Amostra para CE – Carbono equivalente
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ATIVIDADES PRELIMINARES
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Conhecimento do HDif - Hidrogênio difusível (processo de soldagem,
condições ambientais, secagem e estocagem dos consumíveis)
Utilização de consumível de soldagem embalado a vácuo e com requisito adicional de hidrogênio difusível
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PONTO DE ATENÇÃO
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Verificação do Risco de Perfuração
De acordo com a N-2163, após todas as atividades preliminares,
coletas de dados, qualificações dos Procedimentos de Soldagem, o
risco de perfuração deve ser avaliado antes do início da soldagem em
campo, podendo ser utilizado para tanto o modelo de análise térmica
do Instituto Battelle, o programa “Thermal Analysis Model for Hot-Tap
Welding” do “Pipeline Research Council International” (PRCI)
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PONTO DE ATENÇÃO
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Soldagem em operação - Dificuldades
Dificuldades
ü Perfuração do duto
ü Trinca a frio (devido a alta taxa de resfriamento)
ü Decomposição instável de produtos ou outras restrições em relação aos fluidos
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PONTO DE ATENÇÃO
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Soldagem em operação - Dificuldades
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PONTO DE ATENÇÃO
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Soldagem em operação - Dificuldades
Condições adequadas de
soldagem
Condições alteradas:
Trincamento, depósito interno
e “bulging”
Condições inadequadas:
Trincas, com continuação da
soldagem, a perfuração da parede
da tubulação
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PONTO DE ATENÇÃO
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Efeito do ciclo térmico na microestrutura
Ciclo Térmico Efeito da Espessura
Metal de base espessura fina: fluxo de calor bidimensional
Com o controle correto da energia de soldagem e/ou pré-aquecimento
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PONTO DE ATENÇÃO
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Fissuração pelo Hidrogênio
Tensões de tração atuando
sobre a solda
Microestrutura susceptível
(Martensita)
Hidrogênio difusível
Eliminando um dos fatores o problema é eliminado
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QUALIFICAÇÃO DA EPS
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Norma ASME IX, com requisitos adcionais da Norma API STD 1104 –
Apêndice B e Norma PETROBRAS N-2163
A qualificação será utilizando água em fluxo (Vazão mínima = 10 l/min),
para simular a pior condição para TIH-Trinca induzida pelo hidrogênio
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QUALIFICAÇÃO DA EPS
Tubo de Teste para simulação de condições de soldagem para qualificação do Procedimento de Soldagem - EPS
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QUALIFICAÇÃO DA EPS
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Sequência de Soldagem – Junta Longitudinal
Fonte: Norma PETROBRAS N-2163
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QUALIFICAÇÃO DA EPS
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Sequência de Soldagem – Junta Circunferencial
Disposição do passes para as juntas
circunferências - Técnica do revenimento
Fonte: Norma PETROBRAS N-2163
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INSPEÇÃO
ü Todas as soldas devem ser 100 % inspecionadas visualmente durante e após a execução da soldagem;
ü Após a soldagem deve ser realizado 100 % de inspeção por partículas magnéticas – PM ou Líquido
Penetrante - LP. Para aços inoxidáveis, o ensaio por PM deve ser substituído pelo ensaio de LP
ü Antes da trepanação e após aprovação de todas as soldas, as conexões soldadas devem ser testadas
hidrostaticamente em todas as soldas de acordo com a norma PETROBRAS N-2163 - Anexo B. Sempre que
possível deve-se considerar a condição operacional da linha tronco de modo a evitar o colapso da mesma
submetida à pressão externa;
ü Recomenda-se que as inspeções e testes sejam realizadas, no mínimo, 12 horas após o término do
trabalho de soldagem. [Prática Recomendada];
Fonte: Norma PETROBRAS N-2163
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INSPEÇÃO
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CONCLUSÃO
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A adoção destas medidas aqui descritas, reflete práticas já consolidadas em grandes empresas nacionais e
internacionais, que visa padronizar em um único documento de garantia da qualidade as boas práticas de
soldagem em operação, o que nem sempre está bem estabelecido nas empresas prestadoras de serviços
técnicos desse gênero, quer seja pela carência de corpo técnico especializado ou mesmo pela inacessibilidade
às informações técnicas complementares. Afora esta unificação das informações técnicas em acervo próprio,
tal prática proporcionará maior racionalização dos custos decorrentes de eventuais ações isoladas.
Desta forma, foi objetivo deste presente trabalho, descrever de forma prática e sistêmica a metodologia
empregada na elaboração das atividades sobre Trepanação, onde a sua essência e pratica, ainda é
desconhecida por muitos.
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FINALIZAÇÃO
Equipe de colaboradores da TENACE - RJ, realizaram a 1º Soldagem em carga e Trepanação no Brasil para
PETROBRAS, no gasoduto GASJAP Ø 28’’, com as seguintes condições, gasoduto em aço carbono API 5L X 70,
com pressão aproximada de 100,0 Kgf/cm².
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CONCLUSÃO
Equipe de colaboradores da TENACE - AM, realizaram a soldagem em carga e Trepanação para PETROBRAS, no
gasoduto GARSOL Ø 14’’, com as seguintes condições, gasoduto em aço carbono API 5L X65, com pressão
aproximada de 75,0 Kgf/cm².
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CONCLUSÃO
Detalhe - Bolacha ou parte seccionada da tubulação
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CONCLUSÃO
No final dos serviços, é ela que todos querem ver !
Bolacha ou parte seccionada da tubulação
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Muito obrigado !!!
Jeldon L. F. Sant’Ana
Telefone: Cel. (71) 99914-2794
E-mail: jeldon@utw.eng.br