Os testes de pressão convencionais apresentam muitos riscos à tubulação, ao meio ambiente e aos trabalhadores próximos. A inspeção ultrassônica em linha (ILI), por outro lado, é não destrutiva, permitindo que a integridade da tubulação seja avaliada com segurança e baixo custo.
Os sistemas de gerenciamento de integridade de dutos são cruciais para garantir as operações seguras e confiáveis das redes de dutos. Na indústria de petróleo e gás, vários regulamentos exigem que os proprietários de ativos testem periodicamente a integridade de certos oleodutos. (Para mais informações sobre regulagem de tubos, leia O impacto da Lei de Segurança de Oleodutos de 2011 na indústria.) Um dos métodos mais comuns e universalmente aceitos para realizar essas avaliações é o teste de pressão hidrostática.
O teste de pressão hidrostática, ou mais especificamente, o teste hidrostático pós-construção, é um processo que usa água para exercer pressão em uma tubulação em níveis superiores à pressão operacional normal da tubulação. Os vazamentos podem ser identificados como quedas na pressão hidrostática ao longo da tubulação ou visualmente usando corante como auxílio visual. Para tubulações em serviço, o teste de pressão pós-construção pode destacar defeitos existentes e verificar a adequação da instalação.
Embora o teste hidráulico pós-construção possa fornecer resultados imediatos, esse método tem desvantagens significativas. Primeiro, desligar uma seção do duto para testes é caro. O ato de remover seções de tubo, instalar cabeçotes de teste, pressurizar o tubo, desidratar e finalmente reinstalar seções de tubo requer um longo tempo de inatividade. Na indústria petroquímica em particular, um longo tempo de inatividade pode ser extremamente caro.
Os perigos do teste hidrostático pós-construção
Embora as implicações de custo do teste hidrostático sejam uma preocupação, elas não são nada em comparação com os riscos ambientais e de segurança associados a esse método de teste.
Os testes de pressão são inerentemente destrutivos por natureza. A tubulação é submetida a pressões maiores do que o normal, fazendo com que os defeitos existentes falhem. Isso tem várias implicações.
Primeiro, pressurizar a tubulação até seu limite máximo pode amplificar os defeitos existentes ou criar defeitos que podem não ter aparecido durante a operação normal. Ainda mais problemático é que esses defeitos novos ou agravados podem não falhar imediatamente no teste hidrostático e, portanto, permanecer sem serem detectados quando o duto for colocado de volta em serviço.
Além disso, o teste hidráulico pós-construção rompe a tubulação onde existem defeitos, fazendo com que o fluido vaze para o solo circundante. Essa infiltração pode ter consequências devastadoras em estruturas e infraestruturas próximas, como estradas, pontes e fundações de edifícios.
Talvez um dos aspectos mais perigosos do teste hidrostático pós-construção seja o risco que representa para a segurança dos trabalhadores no local. O acúmulo intenso de pressão na linha pode causar a liberação repentina e inadvertida da energia armazenada. A presença de rachaduras, juntas defeituosas, válvulas defeituosas, conexões soltas, etc. aumentar exponencialmente esse risco. Alguns dos riscos potenciais de segurança associados ao teste de pressão hidrostática incluem:
- Componentes de tubulação suspensa, como válvulas, medidores de pressão, flanges, conexões
- Estilhaços voadores de pedaços quebrados de canos
- Potencial inundação em áreas onde há serviços elétricos energizados
Como a tecnologia de inspeção ultrassônica online melhora a segurança
As inspeções ultrassônicas em linha (ILI) envolvem o uso de ondas ultrassônicas para avaliar a integridade da tubulação. Essas ondas sonoras, que são emitidas por um transdutor, se propagam pelo material do tubo. Quando as ondas sonoras encontram um limite (como uma rachadura), partes dele são refletidas de volta ao transdutor e convertidas em um sinal elétrico.
O teste ultrassônico é classificado como teste não destrutivo. Em outras palavras, o pipeline pode ser avaliado com segurança sem comprometer sua integridade atual. (Leia um estudo de caso sobre este tipo de teste no artigo Uso de Inspeção Não Intrusiva em Instalações de Gás Onshore.) Como as inspeções ultrassônicas em linha não envolvem pressurização, o risco de ruptura de alta pressão é eliminado, garantindo a segurança dos trabalhadores próximos e do público em geral.
Além disso, como nenhum fluido é usado durante a inspeção da tubulação, não há chance de vazamento no solo circundante. Portanto, efeitos adversos, como contaminação ambiental e assentamento de estruturas próximas, não são motivo de preocupação.
Uso de tecnologias ultrassônicas avançadas para aumentar ainda mais a segurança da inspeção
Embora os métodos tradicionais de inspeção ultrassônica resolvam muitas das deficiências de segurança do teste hidrostático pós-construção, existem limitações para essa tecnologia. Recursos complexos, como rachaduras inclinadas e em gancho, são difíceis de detectar com ferramentas ultrassônicas convencionais em linha.
Essa deficiência se deve ao princípio de funcionamento dos equipamentos de inspeção mais antigos. Nas gerações anteriores de tecnologia ultrassônica, os sinais de onda ultrassônica eram emitidos em um ângulo específico. Isso dificultou a detecção e dimensionamento adequado de rachaduras de várias orientações.
No entanto, alguns fornecedores de tecnologia ultrassônica, como a NDT Global, desenvolveram tecnologias proprietárias capazes de solucionar as deficiências das técnicas convencionais de inspeção ultrassônica. A solução Eclipse UCx da NDT, por exemplo, usa um arranjo de sensores que fornece uma visão mais profunda dos defeitos anteriormente considerados "difíceis de detectar".
Ao contrário das ferramentas convencionais de inspeção ultrassônica em linha, onde apenas um sinal é usado, o Eclipse UCx emite dois sinais que funcionam em uníssono para registrar informações de defeitos. À medida que o robô se move pelo tubo, o sinal duplo interage com o material no tubo. Ao tocar em um recurso, um sinal retorna ao sensor "A" enquanto a parte não blindada do sinal continua a viajar pelo material e é interceptada no sensor "B". Este arranjo específico possibilita a coleta de dados detalhados independentemente da orientação da trinca.
Quando usadas em conjunto com outros componentes do programa de gerenciamento de integridade, as tecnologias ILI, como o Eclipse UCx, podem ser usadas como uma substituição mais segura e econômica para testes hidrostáticos pós-construção.
pensamentos finais
Qualquer operação que coloque uma estrutura sob pressão é inerentemente perigosa. A liberação repentina e não intencional de energia armazenada pode causar rupturas violentas que liberam projéteis em alta velocidade. Além disso, forçar o tubo a falhar sob pressão pode resultar na formação de novos defeitos e estimular o crescimento de recursos existentes. Para piorar a situação, o vazamento de fluido do teste hidrostático pode contaminar o ambiente ao redor e colocar em risco as estruturas próximas.
As tecnologias ILI fornecem aos proprietários de ativos de dutos uma solução que pode substituir os métodos de teste de pressão destrutivos. Ao eliminar dois dos componentes mais prejudiciais dos testes hidráulicos, água e pressão, os operadores podem manter a longevidade de suas tubulações e aprimorar seus programas de gerenciamento de integridade com pouco ou nenhum risco para os trabalhadores ou o meio ambiente.
À medida que a tecnologia ultrassônica continua avançando, podemos esperar que as inspeções em linha se tornem mais precisas e, eventualmente, substituam os métodos de teste de tubulações destrutivos.