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ECDA – EXTERNAL CORROSION DIRECT ASSESTMENT E USO DO CIS/DCVG COMBINADO
EDUARDO BARRETO
IV SEMINÁRIO BRASILEIRO DE PROTEÇÃO CATÓDICA
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RESUMO
• Direct Assesment : o que é, como surgiu,
aplicação e exemplos.
• Exemplo prático;
• Método Cips-DCVG Isolados e Combinado;
• Conclusões
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DIRECT ASSESSMENT (AVALIAÇÃO DIRETA)
• O que é:
• Conjunto de técnicas para avaliar a
integridade de dutos
• Susceptibilidade Escavação do duto
Avaliação direta
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DIRECT ASSESSMENT (AVALIAÇÃO DIRETA)
• O que não é:
• Uma alternativa semelhante para PIG ou teste
hidrostático;
• Uma técnica que forneça, tecnicamente, a
mesma resposta que o pig;
• Economicamente, pode até ser mais caro,
especialmente para trechos longos
Escavações são muito caras.
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Histórico• No início, operadores escolhiam pontos de
falhas de revestimento de CIPS/DCVG epropensos à corrosão interna com bom senso econhecimento dos processos corrosivos, paraescavação e exame direto por END. Não haviapadronização.
• Proposto como uma alternativa para pig e testehidrostático para atender regulamentos norteamericanos no caso de dutos não pigáveis ou dedifícil adaptação.
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Histórico (cont.)
• Reguladores demandaram um processo
padronizado e a NACE elaborou várias normas.
• O processo se revelou muito útil e há vasta
literatura sobre aplicações.
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Normas NACE
• RP0502-2010 – External Corrosion Direct
Assessment (ECDA)
• SP0206-2016 – DG-ICDA Dry Gas
• SP0110-2010 – WG-ICDA Wet Gas
• SP0116-2016 – MP-ICDA Multiphase
• SP0204-2015 – SCCDA
Não há normas para outros produtos como
derivados de Petróleo. Podemos aplicar?
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ECDA – external corroson direct assessment
• Onde estão os pontos susceptíveis a corrosão
externa? - Nas falhas de revestimento
• Onde elas estão? - Técnicas de inspeção indireta
• Quais são as mais críticas?
• Se eu escavar as mais críticas e a perda de massa
for muito baixa, posso concluir que as demais
falhas não me causarão problema?
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ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:
• 1ª etapa - Pré avaliação
• Viabilidade da metodologia ECDA para o duto
sob avaliação
• Selecionar as ferramentas de inspeção indireta –
CIPS, DCVG, PCM/A-Frame etc
• Definir as regiões de ECDA de acordo com Seção
3 da Norma NACE SP0502-2010.
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ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:• 2ª etapa - Inspeção indireta
a) Inspeções indiretas com as técnicas selecionadasna etapa 1 – CIPS, DCVG e PCM/A-Frame – pelomenos duas técnicasb) Identificação, alinhamento, classificação ecomparação das indicações.c) Resistividade e potencial T/S AC e DC.
CIPS+DCVG integrado: aumentar a precisão emelhorar o alinhamento das indicações.
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ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:
• 3ª etapa - Inspeção direta :
a) Priorização de indicações.b) Seleção de locais recomendados para inspeçãodireta (escavação) – depende dos resultados dainspeção indireta.c) Escavações e coletas de dados e material paraanálise (pH, Redox, Resistividade, Temp. solo,potenciais em níveis, outros)d) Medição dos danos ao revestimento (Holidaydetectors) e defeitos de corrosão
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ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS: (cont.)
• 3ª etapa - Inspeção direta
e) Espessura do duto, pit,
f) Verificação das regiões não inspecionadas
(região dos tubos camisa, trechos aéreos, brejos
etc.)
g) Avaliação de processo contínuo (manter
regularmente).
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ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:
• 4ª etapa - Pós levantamento
• Validação da metodologia;
• Pode pedir nova inspeção;
• Determinar nova data de inspeção (seria
razoável de 5 em 5 anos);
• vida remanescente do duto, em função das
falhas avaliadas (ASTM – tx corrosão).
• Conclusões.
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ECDA - Limitações
• Tubos-camisa. Alternativa – guided wave?
Quando não estão em curto, risco é muito baixo.
• Locais onde é difícil ou impossível aplicar as
técnicas de inspeção indireta – alagados,
pântanos, dutos profundos, áreas pavimentadas,
áreas de risco para os inspetores etc
• Defeitos em locais de difícil acesso para
escavação
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ECDA - Vantagens
• Técnicas raramente produzem falsos positivos. Os
falsos negativos não devem ser críticos.
• Inspeção detalhada do conjunto revestimento/
PC identificando tendências de deterioração.
• Sem custo e tempo de preparação do duto.
Enquanto não passamos o pig....
• Trabalho em conjunto com pig para a gestão de
integridade.
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ECDA – Vantagens (cont.)
• Ao final, MUITO menos risco de corrosão externa
• Processo dinâmico que continua com escavações
programadas
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EXEMPLO PRÁTICO : Duto +- 30 Km
1a Etapa (pré avaliação):
• Foi viável a execução do ECDA
• Segmentação do duto em regiões ECDA (3 regiões)• Definição das técnicas de inspeção indireta eoutras medições no duto
• Localização do duto (PCM)
• Medições de Potencial (passo a passo)
• DCVG
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Localização do duto
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CIPS + DCVG combinado
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PCM
A-FRAME
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CIPS
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2a Etapa (insp. indireta): inspeções em campo
• Potenciais de proteção catódica: Passo a Passo (CIPS)
• Localização do duto: pipe locator ou PCM
• Localização de falhas: DCVG e PCM/A-Frame
• Medições adicionais: alcance dos retificadores,
potenciais AC, Resistividade do solo, medição em
tubos camisa e registro de potencial nos PTE´s
• Classificação das indicações de campo: potenciais e
falhas
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Pote
ncia
l (m
V)
Potencial ON Potencial OFF Critério -850mV Gradiente Lateral @ 3m
Gra
dien
te (m
V)
Chainage (m)
CIPS + DCVG Combinados
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3a Etapa (insp. direta): priorização das indicações
• Diversas indicações graves (severas) em
proximidade com outras falhas, são definidas como
"Ação Imediata Necessária".
• Indicação que seja classificada como grave por
mais de uma técnica de inspeção indireta, são
definidas como "Ação Imediata Necessária".
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3a Etapa (insp. direta): priorização das indicações
• Várias indicações moderadas em proximidade são
definidas como "Ação Programada Necessária".
• Pelo menos uma indicação moderada tendo um
histórico prévio de incidentes graves de corrosão são
definidas como "Ação Imediata Necessária"
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Resumo e classificação das indicações
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Resumo e classificação das indicações
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• Escavação na falha
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• Identificação da falha – holiday detector
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Identificação das falhas
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• Remoção do revestimento na falha
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• Reparo da falha e verificação
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• Medições adiconais na região de falha
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Outras inspeções realizadas na região das falhas
Med. de potencialredox, temp. eumidade do solo
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Medição da falhaReparo e inspeção final
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Abertura de vala na falha
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4ª Etapa (pós avaliação)
• Foram verificadas falhas em todas as indicações e foram reparadas –método foi efetivo
• Duto estava íntegro sem corrosão
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Métodos de Inspeção Diretavantagens do Método
Combinado
• Cips;• DCVG• Cips + Dcvg Combinado
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CIPS
• Passo a Passo– Leituras 1-3m
• Mede os niveis de proteção catódica
• Melhor maneira de verificar se o duto estáprotegido
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Inspeção CIPS
• Começa a andar• Manter 1 SC no solo o
tempo todo• Ver as medições• É gravida uma medição
por ciclo• Aperta botão no bastão
para gravar valor
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Resultados
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DCVG
• Procuramos o gadientedo Campo Elétrico
• Gradiente = correntefluindo por defeito
• Sem conexão com Duto• Requer interrupção 300
mV+ queda IR
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Serviço
• Tem que posicionarduas SC´s no solo;– 1a no duto– 2nd ao lado ou ao longo
• Pode-se usar 2 operadores com 2 SC´s cada– Mais fácil de manter 2
SC´s no colo– Serviço mais rápido
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Inspeção ao lado do duto
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Inspeção ao Longo do duto
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Resultados
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Resultados DCVG – Gradientes de Tensão
© NACE 2009 CP3 Student Manual
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Gradientes de Tensão
© NACE 2009 CP2 Student Manual
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Gradientes de Tensão
• Com a semi-célula na radial do defeito, o medidor indicará leitura
• Se semi-célula está na circunferência, nenhuma leitura é observada
• Um defeito grande terá um grande gradiente• Um defeito pequeno pode não ter potencial
para alterar a leitura na superficie
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Comportamento do Gradiente
• A direção do Gradientetambém importa
• Indica se o comportamento da falhaé catódico (protegido) ouanódico (corrosão)
• A tabela ao lado é validaquando:– semi-célula central no duto– Semi-célula da direita ao
lado
Grad ON
Grad OFF
Comportamento
- - Catódico/ Catódico- 0 Catódico / neutro- + Catódico / Anódico+ + Anodico / Anódico
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CIS x DCVG Combinado
• Instrumento HexcorderPro para Inspeção da Integridade de Dutos
• CIPS – Nivel de PC• DCVG – Integridade do
revestimento• GPS sincronizado e GIS• Opcional verificar
cobertura.
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Especificações• CIPS = +/- 5 V DC• DCVG = +/- 500 mV DC• Resolução= 0.1 mV• Memória= 4 GB +• Rejeição AC= -90 dB
(<3mV DC erro quando100 V AC presente)
• CIPS Impedância= 25MΩ or 250MΩ
• DCVG Impedãncia= 15MΩ
• Envólucro = projetadopara IP65
• Conectores= Push/pull, IP67 corpo de metal
• Bateria = Lithium Ion• Comunicação = USB 2.0 &
2x Bluetooth 2.0• GPS acurácia = 3 – 10 m
em qualquer localização• GPS Submétrico (<10cm)
disponivel
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Hexcorder & Acessórios• Hexcorder• Porta Cabos
– Hip pack– Back pack
• Cabo para Serviço• Bastão para SC• Semi-Células• Cabos• Suporte do
equipamento
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Conexões Hexcorder - TraseiraPipe / Centre Half Cell
Left Half Cell
Power
GPS Antenna
Right Half Cell
Battery Charger
Wire Dispenser
USB Port
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Conexões Hexcorder - FrontalGPS Antenna
Front Camera
Home Button
Power Button
Charger
USB, SD Card & Other Ports
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CIPS & DCVG Combinados
• Verifica ambos, PC e Revestimento
• Necessita conexãocom duto
• 2 semi-células no solo• Com 2 homens é mais
eficiente
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Inspeção
• Cada técnico mantémuma semi-célula no solo
• Caminha com passosnormais
• Sem deixar cabosenrolarem
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Resultados
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Correção Interferência - Smart Logger
• Estacionário em PTE próximo;
• Usamos para correção de valores (telúrica, interferência)
• Começa tão logo localize GPS.
• Mesma Sincronia Hexcorder Pro – Garantia de pegar mesmos pontos
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CONCLUSÕES• ECDA é uma técnica válida para verificação de
integridade de dutos enterrados.
• Supre ausência de inspeção por pigs para nãopigáveis.
• Fornece informações adicionais e preciosas sobre aintegridade do duto que vão além do pig –revestimento, PC e corrosão interna.
• Pode ajudar na validação da inspeção por pig.
• Exige conhecimento e experiência em todas asetapas.
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OBRIGADO !!!
E D UA R D O C H AV E S B A R R E TO e b a r r e t o @ I E C E N G E N H A R I A . C O M . B R
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