inspeção de vasos de pressão por ultra-som

inspeção de vasos de pressão por ultra-som

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Celso Mário Ferreira dos Santos PETROBRAS/UN-BA/ST/EMI.

Antonio Alves Gama PETROBRAS/UN-BA/APMG/SMS.

José Spínola da Rocha PETROBRAS/UN-BA/APMG/SMS.

José Roberto Malandrino Filho PASA.

Everaldo Alves Tadeu PASA.

Hérico dos Santos Tadeu PASA.

As informações e opiniões contidas neste trabalho são de exclusiva responsabilidade dos autores.

Trabalho apresentado na 6° Conferência Sobre Tecnologia de Equipamentos, Salvador, agosto, 2002.

Apresentaremos um caso prático do uso da norma API RP 579, referente a perda de espessura em uma ampola.

Essa inspeção segue a tendência do uso de novos critérios de análise dos equipamentos, considerando os danos acumulados em serviço.

Para obter os valores de espessura de parede, foi contratada a PASA para executar a inspeção de ensaio de ultra-som computadorizado (C-Scan).

1. INTRODUÇÃO

A aplicação da inspeção tradicional, baseado em normas de projeto é válida para a maioria dos equipamentos.

Enquanto os cálculos baseados em normas de projeto estiverem satisfazendo, esses cálculos poderão ser utilizados.

Alguns equipamentos requerem normas menos conservativas, orientadas para a adequação ao uso. A norma API RP 579 é uma dessas normas com aplicação em vasos de pressão, objeto desse trabalho.

A utilização da norma API RP 579 permite em muitos casos manter um equipamento em operação quando a norma de projeto esteja condenando o seu uso. Permite também, limitar as intervenções de manutenção.

Inspecionamos 9 ampolas com ensaio de ultra-som computadorizado (C-Scan)

Nesse trabalho, vamos apresentar o resultado de uma dessas ampolas, aplicando a norma API RP 579 comparando os resultados com o ASME VIII, Div. 1, norma utilizada no projeto.

2. HISTÓRICO

Três ampolas possuem acesso para inspeção interna. As outras seis ampolas não possuem acesso para inspeção.

Era do nosso conhecimento que todas as 9 ampolas estavam com corrosão interna.

Nas ampolas sem acesso interno tínhamos verificado corrosão na ocasião da retirada de flanges (desconectados) em 1993, além de medidas de espessuras efetuadas.

Em 1999 realizamos a inspeção interna nas 3 ampolas com acesso. Nessa ocasião foram encontradas perdas de espessura no corpo na geratriz inferior.

A perda de espessura dessas ampolas foi avaliada pelos critérios do M.P.C (Materials Properties Council). Segundo o critério, os vasos foram aprovados para continuarem em operação. Foi aplicado revestimento interno de fibra de vidro após a inspeção para barrar o processo corrosivo e recomendado nova parada de um dos vasos em 2001 para avaliação do revestimento.

Nas seis ampolas sem acesso interno precisavámos de uma técnica de inspeção que possibilitasse um mapeamento em quase toda a extensão dos equipamentos.

Definimos o seguinte :

Ø Ampolas com acesso - q Substituição da opção de retirada de um vaso de operação para análise do revestimento, pela inspeção dos 3 vasos pela técnica C-Scan. Evitou-se todo o problema que o equipamento poderia sofrer após a retirada de operação (limpeza, oxidação, etc). Foi realizada inspeção nas 3 ampolas para posterior análise pelo

API RP 579.

Ø Ampolas sem acesso - q Inspeção dos 6 vasos pela técnica C-Scan para posterior análise pelo API RP 579.

A opção da escolha da medição de espessura ser através da técnica C-Scan foi em virtude da maior qualidade das aquisições e das extensões dos equipamentos :

Ø Ampolas com acesso - q Comprimento entre tangentes (CET) - 24000 m Ø Ampolas sem acesso - q Comprimento entre tangentes (CET) - 30000 m

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Nesse tópico vamos comentar sobre a norma API RP 579.

Inicialmente a norma define para avaliação quanto a perda de espessura o uso da seção 4 referente a perda de espessura generalizada.

O procedimento pode ser aplicado para corrosão uniforme ou localizada. Os cálculos são feitos para verificar se o equipamento avaliado na parte corroída, pode continuar operando ou ter sua pressão reduzida.

É um procedimento mais conservativo do que a seção 5 da norma API 579. Caso seja necessário utilizaremos a seção 5.

A seção 4 baseia-se na espessura média corroída. Vamos utilizar o cálculo do nível 1 da seção 4 existente no API 579. Durante a descrição do trabalho vamos definir os conceitos utilizados nos cálculos.

Para inspeção dos corpos das ampolas as mesmas foram divididas em áreas. Cada área foi denominada como uma "varredura".

Essas varreduras procuraram cobrir toda a extensão das ampolas, exceção das regiões com berços e bocais que impediam a movimentação/acoplamento do equipamento de inspeção.

Na ampola objeto desse trabalho, ocorreram 41 varreduras. O comprimento de cada varredura foi de 500 m.

Foram utilizadas malhas de varredura de 49 x 49 (m) nos eixos X e Y e velocidade de 400 m/s de varredura. Houve em alguns casos isolados a não aquisição de pontos de espessura.

sentido longitudinal

A varredura foi realizada na geratriz inferior. Em cada varredura o equipamento iniciava na parte superior da meia-cana e terminava na outra parte superior. O equipamento contornava a curvatura do corpo, enquanto o cabeçote percorria o A foto I apresenta detalhes do equipamento durante a inspeção.

Foto I

5. APRESENTAÇÃO DOS DADOS DO EQUIPAMENTO

Dados do vaso de pressão :

Código de projeto - ASME VIII Div. 1 Diâmetro interno - 1,2 m Comprimento entre tangentes - 24,0 m

Fluido - gás natural com condensado contendo enxôfre e água. Pressão de operação normal - 34 kPa (34,1 kgf/cm²)

Temperatura de operação (°C) - ambiente

Pressão de projeto (P) - 3677 kPa (37,5 kgf/cm²)

Pressão de ajuste da PSV - 3677 kPa (37,5 kgf/cm²) Temperatura de projeto (°C) - ambiente

Sobre-espessura de corrosão (C) - 3 m Eficiência de soldas (E) - casco e tampos - 100% Radiografia - casco e tampos - total

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