Pig magnà tico â principio de funcionamento

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia
Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica
Curso de Engenharia de Petróleo
Componente Curricular: Análise e Manutenção de Dutos
Professor: Raphael
 O método do PIG magnético:
Inspeção no interior de tubos
Karinne Nascimento dos Santos
Juliana Targino Batista
Lanna Caroline Normando
Nathalia Oliveira Araújo
INTRODUÇÃO
A PETROBRAS conta atualmente com uma malha de dutos na ordem de 20.000 km, sendo que uma parcela destes dutos apresentam idade superior a 40 anos.
Práticas internacionais recomendam a inspeção periódica dos dutos com PIG INSTRUMENTADO.
INTRODUÇÃO
Isto garante:
Integridade estrutural do duto;
Manutenção operacional do mesmo;
Dados para subsidiar as decisões quanto à necessidade de ações preventivas ou corretivas.
INTRODUÇÃO
OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é apresentar de forma resumida o histórico destes desenvolvimentos, das inspeções realizadas com os pigs instrumentados magnéticos, avaliação do estágio atual da tecnologia e tendências futuras.
PIGS
Dispositivo cilíndrico ou esférico que transita pelo interior de um duto impulsionado pela própria pressão do fluido.
Foi concebido e utilizado inicialmente com a finalidade de limpar o interior de dutos.
Pode ser desde um simples cilindro em espuma até mesmo um dispositivo mais complexo como uma estrutura metálica (chassi) de forma cilíndrica, que utiliza disco transversal como guia e vedador.
PIGS
Atualmente, os pigs são utilizados tanto para limpar como para inspecionar o interior do duto (pigs instrumentados).
As operações de pigging (limpeza) são realizadas por ação de objetos denominados raspadores, que deslocam-se no interior dos dutos, entre lançadores e recebedores de pig instalados na plataforma.
PIGS
A Escolha do pig e a frequência das operações dependem: 
Extensão do duto
Taxa de formação de depósitos
Condições operacionais.
Operações de pigging de limpeza:
sistema de coleta da produção → uma por mês 
sistema de escoamento (gasoduto de exportação) → de 1 a 1,5 dia.
Operações com o pig instrumental:
3 ou 5 anos
PIGS INTRUMENTADOS
As operações de pigging fazem parte de uma prática operacional mandatória para a preservação da condição interna de um duto, as quais visam remover acúmulos de depósitos (como parafina e resíduos de corrosão) e de fases líquidas (como condensado acumulado) no interior do duto, além de monitorar as condições das paredes internas do mesmo, quanto à ocorrência de processos corrosivos. 
PIGS INTRUMENTADOS
Capaz de aferir a extensão e a localização de resíduos de corrosão, mossas, ovalizações e dobras.
As operações de inspeção são precedidas por pigging de limpeza.
Preparar a superfície, possibilitando um perfeito acesso do pig de inspeção durante todo o comprimento do duto
Evitar riscos de aprisionamento pelo acúmulo de resíduos não removidos.
MOSSA
PIGS INTRUMENTADOS
Vantagens:
Únicas ferramentas eficientes para a inspeção geral de dutos com longa extensão que transportam óleo e seus derivados.
Não implica no comprometimento da continuidade operacional do duto. 
Localizam e possibilitam o reparo ou o acompanhamento da evolução dos defeitos nos dutos.
Possibilitam uma ação preventiva quanto a evitar perdas por vazamentos e também quanto a impactos ambientais.
PIG MAGNÉTICO DE CORROSÃO
Utilizado na limpeza de resíduos metálicos e na inspeção de dutos, é composto de diversos módulos, unidos por juntas mecânicas.
O primeiro módulo contém as baterias que suprem eletricamente todo o equipamento.
O segundo módulo acondiciona o sistema eletrônico de controle e registro.
No terceiro módulo está o sistema de medição magnético.
No quarto módulo, encontra-se uma segunda seqüência de sensores, os sensores discriminadores, que identificam o ponto de origem do defeito, seja na superfície interna, seja na parede externa do duto. 
PIG MAGNÉTICO DE CORROSÃO
PIG MAGNÉTICO DE CORROSÃO
São PIGs com configuração uni ou bidirecional que possuem uma cinta magnética no corpo central.
Utiliza o método magnético de campos de fuga para detectar variações na espessura das paredes dos dutos e quantificar a corrosão.
PIG MAGNÉTICO DE CORROSÃO
A disposição dos magnetos foi planejada para que um campo magnético não afete o outro, garantindo assim um maior campo de atração de partículas.
Devido a ter uma grande gama de tecnologias de sensores a serem usadas dentro do mesmo princípio, é considerado o mais versátil dos métodos de verificação de corrosão.
Lançamento de PIG
Pig magnético – Princípio de Funcionamento 
Exposição de uma seção de duto a um campo magnético oriundo de uma grande gama de poderosos imãs, com o intuito de magnetizar o trecho de duto em questão até a saturação.
O MFL atua como um magneto( imã), que quando colocado próximo à parede do tubo, mais de uma linha de fluxo passa através da parede. Isto é, a parede do tubo é o caminho de preferência para o fluxo.
As linhas de campo magnético que não atravessam a parede do tubo são dispersas no fluido.
O vazamento de fluxo magnético na região de perda de metal é causado por uma diminuição na espessura da parede.
Pig magnético – Princípio de Funcionamento 
Entre os polos norte e sul dos módulos magnetizados ficam localizados os sensores, que podem ser de diversas tecnologias.
Um sensor posicionado no interior (lado do magneto) da tubulação é tipicamente usado para medir o campo magnético adjacente à parede do duto.
Na região de perda metálica, o sensor capta o incremento da densidade de fluxo magnético ou do campo magnético. 
Logo uma ferramenta MFL detecta a anomalia que é causada pelo vazamento de fluxo magnético.
Pig magnético – Princípio de Funcionamento 
O campo magnético varia de acordo com a espessura da parede do duto. Se estiver sobre uma área de perda de material, o campo magnético naquele ponto varia, assim como o valor medido pelo sensor.
A medida não é direta , depende :
Profundidade do defeito; 
Forma ;
 Proximidade com outros defeitos;
Tensão no tubo; 
Nível de magnetização;
Velocidade;
Defeito interno ou externo; 
Pig magnético – Princípio de Funcionamento 
Processo de Prestação de Serviços
Para viabilizar a execução dos serviços de inspeção, se faz necessário:
• Elaboração de procedimentos para todas as etapas do processo; 
• Construção de um laboratório específico para a montagem e manutenção dos pigs; 
• Construção de um laboratório de eletrônica; 
• Criação da área para análise dos dados; 
• Redimensionamento da equipe com admissão de técnicos para as áreas de eletrônica e análise de dados; 
• Treinamento de todo pessoal envolvido na atividade; 
• Processo de certificação da atividade de prestação de serviços, baseado na norma ISO 9002, concluído em Mar 2000. 
Processo de Prestação de Serviços
A equipe de prestação de serviços por pig é composta por: 
• Engenheiro de Equipamentos - Coordenador geral dos desenvolvimentos;
 
• Técnico de Inspeção de Equipamentos -Coordenador dos serviços e atividades de campo; 
• Técnico de mecânica - Análise dos dados; 
• Técnico de eletrônica - Desenvolvimento, manutenção e atividades de campo; 
• Projetista mecânico - Desenvolvimentos e atividades de campo; 
• Mecânico de manutenção - Manutenção e montagens.
 
Processo de Prestação de Serviços
ETAPAS:
Solicitação do serviço;
Análise crítica; 
Programação do serviço;
Condicionamento do Duto;
Execução da corrida;
Análise de dados;
Correlação;
Avaliação do serviço.
Desenvolvimento de Projetos
A utilização frequente dos pigs nas inspeções de campo evidenciou a necessidade da continuidade do desenvolvimento dos projetos; de melhorias no hardware e software que foram, gradativamente, sendo incorporadas ao produto no decorrer do processo. 
Desenvolvimento de Projetos
Projeto de sensores (suporte e bobina) de dimensões
reduzidas em relação aos utilizados inicialmente
Possibilita a obtenção de maior densidade de sensores na montagem;
Esta nova configuração permite uma melhor caracterização dos defeitos.
Desenvolvimento de Projetos
Utilização de baterias alcalinas em substituição às baterias de Níquel-Cádmio (recarregáveis)
Descartáveis, de fácil aquisição e reposição.
Revisão do projeto mecânico dos odômetros 
Maior rigidez.
Desenvolvimento de Projetos
Substituição do sinal digital (pulsos) pela utilização de sinal analógico (onda senoidal) 
Redução do erro.