TCC II FINAL

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Centro Universitário do Distrito Federal 
Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica 
 
 
 
 
 
GUILHERME BRASIL DO CARMO 
TIAGO GOMES DE SOUZA 
WESLEY PATRICK RODRIGUES BRITO 
 
 
 
 
TÍTULO: 
MONITORAMENTO DE FALHA INTERNA EM PIPELINES DE COMBUSTIVEL 
POR MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS: 
Estudo de caso do uso de PIG - Pipeline Inspection Gauge 
 
 
 
 
 
Brasília 
2018
ii 
 
GUILHERME BRASIL DO CARMO 
TIAGO GOMES DE SOUZA 
WESLEY PATRICK RODRIGUES BRITO 
 
 
 
 
 
TÍTULO: 
MONITORAMENTO DE FALHA INTERNA EM PIPELINES DE COMBUSTIVEL 
POR MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS: 
Estudo de caso do uso de PIG - Pipeline Inspection Gauge 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado 
à Coordenação de Engenharia Mecânica ou 
Civil do Centro Universitário do Distrito 
Federal - UDF, como requisito parcial para 
obtenção do grau de bacharel em Engenharia 
Mecânica. 
Orientador: Me. Tiago de Melo 
Co-orientador: Eng. Mec. Esp. Leci Lima de 
Brito 
 
 
 
 
Brasília 
2018
iii 
 
Reprodução parcial permitida desde que citada a fonte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARMO, Guilherme Brasil do. 
SOUZA, Tiago Gomes de. 
BRITO, Wesley Patrick Rodrigues. 
 
Título: MONITORAMENTO DE FALHA INTERNA EM 
PIPELINES DE COMBUSTIVEL: Estudo de caso do uso de PIG 
- Pipeline Inspection Gauge / Guilherme Brasil do CARMO; 
Tiago Gomes de SOUZA; Wesley Patrick Rodrigues BRITO. – 
Brasília, 2018. 
xii, xx p. 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado à 
Coordenação de Engenharia Mecânica ou Civil do Centro 
Universitário do Distrito Federal - UDF, como requisito parcial 
para obtenção do grau de bacharel em Engenharia Mecânica. 
Orientador: Me. Tiago de Melo 
Co-orientador: Eng. Mec. Esp. Leci Lima de Brito 
 
1. Engenharia Mecânica. 2. Monitoramento de falha. 
3. Estudo de caso. 4. Método de elementos finitos. I. Título 
CDU 621 
iv 
 
GUILHERME BRASIL DO CARMO 
TIAGO GOMES DE SOUZA 
WESLEY PATRICK RODRIGUES BRITO 
 
 
 
TÍTULO: 
MONITORAMENTO DE FALHA INTERNA EM PIPELINES DE COMBUSTIVEL 
POR MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS: 
Estudo de caso do uso de PIG - Pipeline Inspection Gauge 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado 
à Coordenação de Engenharia Mecânica ou 
Civil do Centro Universitário do Distrito 
Federal - UDF, como requisito parcial para 
obtenção do grau de bacharel em Engenharia 
Mecânica. 
Orientador: Me. Tiago de Melo 
Co-orientador: Eng. Mec. Esp. Leci Lima de 
Brito 
 
 
 
 
 
 
 
Brasília, _____ de _________ de 2018. 
v 
 
 
 
 
Banca Examinadora 
 
 
 
 
_________________________________________ 
Willian Arvey Molano Gabalán 
Engenheiro Físico e Mestre em Sistemas Mecatrônicos 
Centro Universitário do Distrito Federal 
 
 
__________________________________________ 
Tiago de Melo 
Engenheiro Mecânico e Mestre em Integridades de Materiais em Engenharia 
Centro Universitário do Distrito Federal 
 
 
___________________________________________ 
Marcelo Augusto Sales da Silva 
Engenheiro Sanitarista Ambiental e Mestre em Recursos Hídricos 
Centro Universitário do Distrito Federal 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: ______ 
vi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicação as famílias, aos amigos, e 
profissionais UDF pelo apoio na 
realização deste trabalho. 
.
vii 
 
AGRADECIMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecemos primeiramente a Deus, por 
mais uma conquista; Aos nossos 
familiares por compreenderem a ausência 
em determinados afazeres em conjunto; 
ao meu orientador Me. Tiago de Melo e co-
orientador Eng. Mec. Esp. Leci Lima de 
Brito, pela dedicação e correções proposta 
para os melhoramentos deste trabalho; e 
a equipe da PETROBRAS TRANSPETRO 
pelo suporte em todas as pesquisas feitas 
em campo e a recepção em seu terminal 
OSBRA. 
 
1 
 
RESUMO 
 
Com o avanço de novas tecnologias, desenvolvimento da indústria automobilística e a 
crescente procura por derivados de petróleo, surgiu a necessidade de meios de 
transporte mais eficientes, e para atender essa demanda criou-se a pipeline 
comumente chamado como duto ou oleoduto. Manter a integridade do material pipeline 
é fundamental, para que não haja comprometimento do produto expedido aos seus 
clientes. Uma das formas de inspeção e monitoramento de pipeline é executado através 
do instrumento denominado Pipeline Inspection Gauge - PIG, cujo possui várias 
afinidades de operação tubular. A metodologia mais utilizada no Brasil por empresas 
no ramo petroquímico é por meio de Smart PIG conhecido no Brasil como PIG 
Geométrico/Instrumentado que discrimina por varredura magnética o abalamento 
interno por pressão externa, corrosões e imperfeições de filete de solda na extensão 
do duto, além de limpeza interna feita por um Cleaning PIG do inglês PIG de limpeza. 
Este presente trabalho visa explicar os dados de operação de inserção de PIG e de 
forma experimental estudar uma falha ocorrida no dia 09 de março do ano de 2018 no 
terminal PETROBRAS TRANSPETRO de Brasília, no qual o PIG de limpeza 
apresentou avarias, e de tal forma descrever metodologia de inspeção e a viabilidade 
de manutenção preventiva e preditiva por meio deste método de inspeção de dutos, 
além de realizar uma análise de Elementos Finitos no softwares Ansys Student 18.2 e 
Solidworks 2014 para a modelagem do esboço PIG e pipeline, com o intuito de uma 
análise comparativa para cada condição que o PIG de limpeza enfrenta em sua 
inspeção, buscando dentre as condições a que demostre a maior similaridade com 
ocorrido, apontando uma solução de engenharia que viabilize a retomada de um PIG 
de limpeza dando continuidade nas operações de manutenção deste terminal. 
 
Palavras-chave: Corrosão, Elementos Fintos, Inspeção de dutos, Integridade dos 
materiais, Monitoramento, PIG. 
 
 
 
 
 
 
2 
 
ABSTRACT 
 
With the advancement of new technologies, the development of the automobile industry 
and the growing demand for petroleum products, the need for more efficient means of 
transportation has arisen, and in order to meet this demand, a pipeline commonly called a 
duct or pipeline has been created. Maintaining the integrity of the pipeline material is 
critical, so there is no compromise of the product shipped to its customers. One of the 
ways of pipeline inspection and monitoring is performed through the instrument called 
Pipeline Inspection Gauge - PIG, which has several tubular operating affinities. The 
methodology most used in Brazil by companies in the petrochemical industry is by means 
of Smart PIG known in Brazil as Geometric or Instrumented PIG that discriminates by 
magnetic sweeping the internal shaking by external pressure, corrosion and imperfections 
of weld fillet in the extension of the duct, besides cleaning by a Cleaning PIG. This paper 
aims to explain the PIG insertion operation data and, in an experimental way, to study a 
fault occurred on March 9 of 2018 at the PETROBRAS TRANSPETRO terminal in Brasília, 
in which the cleaning PIG presented malfunctions, and in this way to describe inspection 
methodology and the feasibility of preventive and predictive maintenance through this 
method of pipeline inspection, in addition to performing a Finite Element analysis on the 
software Ansys Student 18.2 and Solidworks 2014 for the modeling of the PIG and pipeline 
sketch,in order to a comparative analysis for each condition that the cleaning PIG faces 
in its inspection, seeking among the conditions to demonstrate the greatest similarity with 
what happened, pointing out an engineering solution that makes possible the resumption 
of a cleaning PIG giving continuity in the maintenance operations of this one terminal. 
 
Keywords: Corrosion, Pipeline Inspection, Finite Elements, Material Integrity, Monitoring, 
PIG. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Sistema de pipeline no terminal PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília. .......... 4 
 
Figura 2: PIG instrumentado - Smart PIG. .......................................................................... 6 
 
 
Figura 3: PIG de limpeza – Cleaning PIG. .......................................................................... 6 
 
Figura 4: Desenhos esquemáticos do sistema Lançador/Recebedor de PIG's. ................. 8 
 
Figura 5: Sistema de pipeline para recebimento de PIG's no Condomínio APA. .............. 10 
 
Figura 6: PIG de limpeza danificado. ................................................................................ 10 
 
Figura 7: PIG de limpeza integro. ..................................................................................... 11 
 
Figura 8: Elementos Finitos comuns. ................................................................................ 13 
 
Figura 9: Progressão de Elementos Finitos da esquerda à direita (ruim, média e boa). (Vista 
isométrica) ......................................................................................................................... 14 
 
Figura 10: Definição prática de malha. ............................................................................. 15 
 
Figura 11: Exemplo comparativo de malhas e diferenças de resultados em relação fator 
malha, após análise por MEF no software ANSYS Student 18.2. Execução de balística: (a) 
Malha ligeiramente moderada na chapa de titânio e uma malha refinada no projetil de 
alumínio; (b) Malha grosseira em ambas entidades. ......................................................... 15 
 
Figura 12: Descrição da metodologia através de um fluxograma. .................................... 16 
 
Figura 13: Descritivo do PIG de limpeza (Vista Isométrica). ............................................. 18 
 
Figura 14: Disco de PU maior, escala em milímetros. ...................................................... 18 
 
Figura 15: Disco de PU menor, escala em milímetros. ..................................................... 19 
 
Figura 16: Descritivo do PIG de limpeza otimizado (Vista isométrica). ............................. 19 
 
Figura 17: Base do PIG de limpeza otimizado (Vista Frontal, com corte transversal), escala 
em milímetros. ................................................................................................................... 20 
4 
 
Figura 18: (a)Pipeline ideal (b) Pipeline com filete de solda (c) Pipeline ideal. (Escala em 
milímetros) ......................................................................................................................... 21 
 
Figura 19: Organização da interface dos estudos de caso no ANSYS Student 18.2. ....... 22 
 
Figura 20: Malha nos discos de PU maior e menor, após atribuição de tamanho de 4,1 
milímetros. (Vista isométrica) ............................................................................................. 24 
 
Figura 21: Malha na base do PIG após atribuição de tamanho. (Vista isométrica) .......... 25 
 
Figura 22: Conjunto pipeline ideal e sua malha devidamente atribuída. (Vista isométrica)
 ........................................................................................................................................... 25 
 
Figura 23: Conjunto pipeline com filete de solda e sua malha devidamente atribuída. (Vista 
isométrica) ......................................................................................................................... 26 
 
Figura 24: Conjunto pipeline com amassamento e sua malha devidamente atribuída. (Vista 
isométrica) ......................................................................................................................... 27 
 
Figura 25: Ilustração de deslocamento das pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; (c) 
Amassamento. ................................................................................................................... 28 
 
Figura 26: Resultados de deformação total do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de 
solda; ................................................................................................................................. 30 
 
Figura 27: Resultados de tensão de elasticidade do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete 
de solda; ............................................................................................................................ 31 
 
Figura 28: Resultados de tensão de cisalhamento do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete 
de solda; ............................................................................................................................ 33 
 
Figura 29: Resultados de tensão de von Mises do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de 
solda; ................................................................................................................................. 34 
 
5 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Requisitos mínimos para executar o ANSYS Student. ...................................... 17 
 
Tabela 2: Estatística de número de nós e elementos na malha dos discos de PU. .......... 24 
 
Tabela 3: Estatística de execução da simulação levando em canta tempo e ciclos. ........ 28 
 
Tabela 4: Dados de deformação. ...................................................................................... 29 
 
Tabela 5: Dados de elasticidade. ...................................................................................... 31 
 
Tabela 6: Dados de cisalhamento. .................................................................................... 32 
 
Tabela 7: Dados de von Mises. ......................................................................................... 34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
LISTA DE ABREVIATURAS 
 
B1; B2 Válvula de by pass 
C Válvula principal do canhão 
D Dreno do sistema atmosférico. 
E1; E2 Dreno do sistema de equalização 
G Escotilha câmara lançadora 
INSP Gerencias Setoriais de Inspeção 
kgf/cm² Unidade de pressão 
O Válvula do duto 
PL 1; PL 2; PL3 Manômetros 
PU Poliuretano 
S Válvula de suspiro para sistema atmosférico 
XIS Indicador de passagem do PIG 
 
7 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 
ASME American Society of Mechanical Engineers 
ASTM American Society for Testing and Materials 
CAD Computer Aided Design 
CAE Computer Aided Engineering 
CENPES Centro de Pesquisa da PETROBRAS 
CIAS Companhias recebedoras 
CNCL Centro Nacional de Controle e Logística 
CONTEC Comissão de Normalização Técnica 
EPI Equipamento de Proteção Individual 
ISO International Organization for Standardization 
MEF Método por Elemento Finito 
NBR Norma BrasileiraOSBRA Oleoduto São Paulo – Brasília 
PIG Pipeline Inspection Gauge 
TEMEC Tecnologias de Materiais Equipamentos e Corrosão 
 
8 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 1 
1.1. OBJETIVO ............................................................................................................... 3 
1.2. OBJETIVO ESPECÍFICO ......................................................................................... 3 
2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA ......................................................................................... 4 
2.1. PIPELINE .................................................................................................................... 4 
2.1.1 Falhas ................................................................................................................ 5 
2.2. PIG'S - SMART & CLEANING PIPELINE INSPECTION GAUGE ............................................. 5 
2.2.1 Operação de inserção de PIG de limpeza ......................................................... 7 
2.3. ACONTECIMENTOS NA PETROBRAS TRANSPETRO - ESTUDO DE CASO .................... 9 
2.4. CONDIÇÕES REAIS DE OPERAÇÕES ............................................................................ 12 
2.5. ANÁLISE PARA CONTINUIDADE DO ESTUDO DE CASO .................................................... 12 
2.6. MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS – MEF .................................................................. 13 
2.6.1 Conceito malha ................................................................................................ 14 
3. MÉTODOLOGIA .......................................................................................................... 16 
3.1. DESCRIÇÃO METODOLÓGICA ...................................................................................... 16 
3.2. HARDWARE .............................................................................................................. 17 
3.3. DESENHO MECÂNICO ................................................................................................ 17 
3.3.1 Desenho mecânico do PIG de limpeza ............................................................ 17 
3.3.2 Desenho mecânico da tubulação – Pipeline .................................................... 20 
3.4. BIBLIOTECA DE DADOS .............................................................................................. 21 
3.5. INTERFACE EXPLICIT DYNAMICS NO ANSYS STUDENT 18.2 ........................................ 21 
3.5.2 Parâmetros de simulação ................................................................................ 22 
3.6. ESTUDO DE CASO ..................................................................................................... 23 
3.6.1 Exportação de geometria ................................................................................. 23 
3.6.2 Atribuições de materiais a geometria ............................................................... 23 
3.6.3 Atribuições de malha ....................................................................................... 23 
3.6.4 Atribuições de deslocamento ........................................................................... 27 
3.6.5 Definição de execução de analise ................................................................... 28 
4. RESULTADOS ............................................................................................................ 29 
4.1. DEFORMAÇÃO TOTAL ................................................................................................ 29 
9 
 
4.2. TENSÃO DE ELASTICIDADE ......................................................................................... 30 
4.3. TENSÃO DE CISALHAMENTO ....................................................................................... 32 
4.4. TENSÃO DE VON MISES ............................................................................................. 33 
5. CONCLUSÃO .............................................................................................................. 35 
6. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 36 
7. ANEXOS ...................................................................................................................... 39
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O alavanco petroquímico surge aos meados do século XIX. O primeiro poço 
petroquímico moderno foi perfurado em Bibi-Heybat no ano de 1846 em Azerbaijão, sendo 
Azerbaijão o maior produtor petroquímico do século XIX. 
Em agosto de 1890 o estadunidense Edwin L. Drake, utilizando técnicas de 
exploração das minas de sal perfurou o primeiro poço de petróleo no estado da Pensilvânia 
nos Estados Unidos da América. (THOMAS, 2001) 
Com esse subsidio a extração do petróleo mostrou-se a necessidade da criação de 
novas metodologias de transporte de combustível tal como a expedição de combustível 
através de pipeline, comumente chamado de duto, oleoduto ou tubulação. Devido ao 
transporte intenso de combustível, muitas falhas internas e externas eram usualmente 
adquiridas no pipeline, logo surgiu-se a manutenção preventiva e preditiva no material de 
transporte pipeline. 
Dentre as manutenções de pipelines, surgiu a metodologia de manutenção por PIG 
- Pipeline Inspection Gauge no ano de 1964 pela companhia norte americana Tuboscope. 
Este instrumento visa caracterizar possíveis falhas em sua extensão tubular por varredura 
magnética, tais como corrosão e abalamento interno por pressão externa, além de 
realização de limpeza no canal tubular interno. Este processo tem como objetivo o 
deslocamento do PIG que, de forma autônoma é impulsionado pelo fluxo do fluído no duto, 
esta ferramenta também possui a capacidade de armazenamento para uma análise 
posterior do material a ser estudado através de um software. (SOUZA, 2003) 
 No ano de 1992 a Petrobras teve a necessidade de implantar a utilização de seu 
próprio PIG instrumentado pelo centro de pesquisa CENPES (Centro de Pesquisa da 
PETROBRAS) juntamente com a TMEC (Tecnologias de Materiais Equipamentos e 
Corrosão) em sua metodologia preventiva e preditiva de manutenção tubular, devido ao alto 
custo de manutenção estrangeira. (Oliveira e et. al., 2002) 
Com o decorrer dos anos e a busca da simplificação de técnicas de solução analítica 
manuais juntamente com a tecnologia computacional, desenvolveu-se no meio da 
engenharia a técnica por MEF - métodos por elementos finitos, que por sua vez tem como 
peculiaridade resolver questões de projeto de Desenho Assistido por Computador do inglês 
CAD, que se denomina complexo para uma solução analítica manual. (NORTON, 2013) 
2 
 
 A resolução por MEF acontece através de conjunto de equações em seu banco de 
dados aplicada em seus nós do esbouço CAD, diminuindo o tempo de projeto e 
confiabilidade em relação analise analítica manual. 
Atualmente o acesso aos softwares que utilizam CAD/CAE pode se dizer que é de 
fácil acesso na engenharia, seja no meio acadêmico como no profissional, que por sua vez 
adentra diversas variedades desde aos gratuitos quanto os pagos, dentre nas quais as mais 
conhecidas são ABAQUS, ANSYS, Simiens Unigraphics, Solid Edge, SOLIDWORKS e 
outros. 
Este presente trabalho visa-se realizar um estudo de caso de uma passagem de PIG 
de limpeza ocorrido no terminal TRANSPETRO de Brasília, onde após a sua passagem 
apresentou avarias no instrumento de limpeza, portando será apontado possíveis causas 
através de análise hipotética fundamentado em documentos teóricos e normativos, com 
intuito de replicar esforços mecânicosde um PIG de limpeza através de um modelo 
esbouçado no programa SOLIDWORKS 2014 a partir do original para análises 
comparativas de cada suposição tais como: 
• Estudo de caso com pipeline ideal; 
• Estudo de caso com pipeline com filete de solda; 
• Estudo de caso com pipeline amassada. 
E por meio de uma aplicação por MEF no software ANSYS Student 18.2 apresentar 
resultados que demostre dentre essas possíveis causas e que mais se aproxima da causa 
estudada. 
 
3 
 
1.1. OBJETIVO 
O principal objetivo deste trabalho visa estudar uma falha ocorrida no terminal 
PETROBRAS TRANSPETRO de Brasília no dia 9 de março 2018 em suas extensões 
regionais (anexo 62), por método de elementos finitos com auxílio do software ANSYS 
Student 18.2 e SOLIDWORKS 2014. 
 
1.2. OBJETIVO ESPECÍFICO 
• Levantamento bibliográfico; 
• Revisão da bibliografia; 
• Coleta de dados através de visitas técnicas; 
• Transposição do estudo de caso para o método de elementos finitos; 
• Adaptação da metodologia a ser seguido durante o estudo de caso; 
• Otimização do modelo PIG de limpeza no Solidworks; 
• Exportação do modelo PIG de limpeza e pipeline para o software Ansys; 
• Desenvolvimento de malha dos modelos; 
• Levantamento dos resultados; 
• Comparação dos resultados obtidos; 
• Conclusão e solução de engenharia. 
 
4 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA 
2.1. Pipeline 
 Uma das formas de transporte de fluidos derivativos do petróleo é por meio 
de dutos denominados pipeline (Figura 1) que é composta por anodos, bombas, flanges e 
válvulas em algumas de suas extensões. Por este meio o combustível é lançado com uma 
vazão e pressão definida de acordo com o volume total a ser expedido em uma extensão 
tubular de aço carbono. (PETROBRAS N-2555) 
 
Figura 1: Sistema de pipeline no terminal PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília. 
Fonte: Própria, 2018. 
A fabricação de um sistema de pipeline depende do serviço de operação tal como 
terrestre, onshore, offshore. Mas de forma geral, partindo de um exemplo de um sistema 
de pipeline rígido submarino, de acordo com a norma PETROBRAS N-0462, o critério de 
fabricação deste material segue: 
1. Instalação do canteiro; 
2. Pre-lay survey (Análise das condições geofísicas viáveis do projeto no 
recinto); 
3. Transporte, recebimento e armazenamento de materiais (tubos metálicos, 
válvulas, bomba, flange); 
4. Construção, montagem e instalação; 
5. Post-laid survey (Definição da rota do tubo para localização futura e 
manutenções); 
6. Pré-comissionamento; 
7. As-Built survey (Construção concluída); 
5 
 
8. Entrega e aceitação. 
Com essas premissas da ordem 3 a 4, o tubo metálico estabelecido pelo projeto é 
soldado em outra extensão incluindo ajustagem, alinhamento e fixação dos acessórios de 
acordo com os critérios da norma PETROBRAS N-0133, N-2301, ABNT NBR 14842 e 
ISO17024. 
 
2.1.1 Falhas 
Umas preocupações do projeto de um sistema de pipeline é a questão da falha. 
Dentre as falhas possíveis de acontecer em uma extensão tubular são por meio de: 
• Amassamento interna e externo da tubulação; 
• Soldagens. 
O amassamento interno ou externo de uma pipeline provem de manutenções 
equivocadas ou até mesmo golpes de aríete pelo fluído devido sua alta pressão má 
executada, por maioria em alguns casos este tipo de falha acontece por perfurações 
clandestinas e construções de poços artesianos rurais. 
Dependendo do dano em um duto é substituído um pequeno trecho ou até mesmo 
uma seção tubular inteira, como citado no tópico 2.1. Este tubo é soldado com um critério 
de aprovação rigorosa diante normas, mas em alguns casos a soldagem sobrepõe à parte 
do diâmetro interno de uma pipeline de forma mínima podendo acarretar corrosões e danos 
irreversíveis a um instrumento PIG. 
 Para tal modo há manutenções preventivas e preditivas para que não aconteça este 
tipo de ameaça ao atraso da produção e transporte do combustível acarretando prejuízo a 
segurança além de valores negativos a razão monetária e moral da empresa/companhia. 
(ADDOR, 2009) 
 
2.2. Pig's - Smart & Cleaning Pipeline Inspection Gauge 
PIG - Pipeline Inspection Gauge, traduzindo, medidor de inspeções em oleoduto. É 
um dispositivo que ao ser inserido viaja livremente, impulsionado pelo fluxo do próprio fluido 
a ser transportado na pipeline. (OLIVEIRA, 2016) 
O PIG pode exercer inúmeras funções, que variam de acordo com a necessidade 
ideal de cada tarefa, basicamente existem dois grupos de PIG's classificados como 
instrumentados e de limpeza. 
6 
 
 Os PIG’s instrumentados - Smart PIG (Figura 2) tem como aplicabilidade adquirir 
informações precisas de deformações existentes ao longo da extensão interna da pipeline, 
tal como verificação de superfícies irregulares, corrosões e erosões por amassamento, que 
por sua vez são equipados com diversos sensores eletrônicos responsáveis por essa 
varredura magnética, além de plotar dados em software após a sua execução completa, 
tornando-se assim uma das formas de ensaios não destrutivos mais eficazes. 
 
Figura 2: PIG instrumentado - Smart PIG. 
Fonte: Própria, 2018. 
 Os PIG's de limpeza - Cleaning PIG (Figura 3) tem como utilidade destinada à 
remoção de resíduos acumulados nas paredes internas da tubulação no decorrer das 
atividades de transporte de fluidos, este processo torna-se necessário apenas para limpeza, 
que logo após a operação é colhido uma amostragem das borras que este instrumento traz 
para uma análise química. 
 
Figura 3: PIG de limpeza – Cleaning PIG. 
Fonte: Própria, 2018. 
Dentre os PIG's de limpeza existem aplicações que dependem das características 
da operação e severidade da limpeza. Esta limpeza é essencial para evitar acúmulos de 
fluidos e resíduos que podem levar à diminuição da capacidade de escoamento de um duto. 
7 
 
 
2.2.1 Operação de inserção de PIG de limpeza 
De acordo com norma PETROBRAS PE-1TP-00101-0 (PG-0TP-00048, PE-0TP-
00124, PE-0TP-00146, PP-0TP-00032, PP-1TP-00003, PP-4TP-00060, N-2098, N-2689, 
N-2726, N-2737, N-0505, N-2634, N-2737, N-2785 e ABNT NBR 16381) recomenda-se 
seguir as etapas além do preenchimento do anexo 1: 
1. Descrição; 
2. Planejamento; 
3. Preparação; 
4. Drenagem e despressurização da câmara lançadora; 
5. Inserção do PIG da câmara lançadora de acordo a norma N-0505 (Figura 4); 
6. Lançamento do PIG; 
7. Acompanhamento da passagem do PIG; 
8. Pressurização e alinhamento da câmara recebedora; 
9. Recebimento do PIG e desalinhamento da câmara recebedora; 
10. Remoção do PIG e fechamento da câmara recebedora. 
A passagem do PIG deve ser autorizada pela Gerencias Setoriais de Inspeção 
(INSP) das respectivas Regionais, Confirmação prévia do Centro Nacional de Controle e 
Logística (CNCL) sobre a viabilidade da execução do programa de passagem de PIG, no 
PIG deve conter gravado em sua estrutura o nome do fabricante e sua data de fabricação, 
devem também, ser acompanhados de certificado de garantia com seu prazo de validade. 
Uma vez autorizada à passagem do PIG pela programação, o coordenador da 
operação deverá informar às áreas envolvidas: Manutenção, CNCL e Inspeção, a data e 
horário de lançamento e recebimento do PIG, para que sejam programadas as ações 
necessárias, tais como a coleta e remoção de detritos e coleta de amostra para o controle 
da corrosão interna do duto, caso aplicável. 
Recomenda-se não interromper o bombeamento durante a passagem do PIG, em 
função do risco de aprisionamento, para evitar contaminação do meio ambiente, utiliza-se 
o caminhão vácuo cujo objetivo é não permitir a queda de resíduos ou produtos no solo. 
Providenciar recursos pararealizar tarefas relacionadas à retirada do PIG e remoção de 
resíduos, tais como coletor a vácuo, tambores, ferramentas adequadas para abertura e 
fechamento da câmara de PIG, logo após providenciar equipamentos de comunicação 
previamente testados para garantia da transmissão de informação durante toda a operação 
de passagem de PIG, assim como todos os EPI adequado para execução das diversas 
8 
 
atividades da operação, sendo obrigatório o uso de proteção das mãos, pés, olhos e 
cabeça. 
 
Figura 4: Desenhos esquemáticos do sistema Lançador/Recebedor de PIG's. 
Fonte: PETROBRAS N-0505-G, 2013; ABNT NBR 16381, 2015. 
Logo, 
• G = Escotilha câmara lançadora. 
• S = válvula de suspiro para sistema atmosférico. 
• PL 1 = manômetros. 
• PL 2 = manômetros. 
• PL 3 = manômetros. 
• XIS = Indicador de passagem do PIG. 
• D = Dreno do sistema atmosférico. 
• C = Válvula principal do canhão. 
• O= válvula do duto. 
• B 1= válvula by pass. 
• B 2= válvula by pass. 
• E 1= Dreno do sistema de equalização. 
• E 2 = Dreno do sistema de equalização. 
A figura 4 mostra a representação do conjunto de tubulações que tem como 
finalidade a retirada ou colocação do PIG em uma linha, esse sistema é denominado 
canhão que podem ser recebedores, lançadores ou lançadores e recebedores. 
O procedimento para passagem do PIG deve ser realizado pela equipe de 
manutenção ou empresa contratada, seguindo as seguintes etapas que são de fundamental 
relevância para segurança daqueles envolvidos na operação e para que não ocorram danos 
materiais aos dutos e tanques de armazenamento. Essas devem ser realizadas de forma 
simultânea no canhão lançador e recebedor, havendo desconformidade de algum dos 
passos o procedimento de passagem, deve ser cancelado. 
9 
 
1. No caso de pequenos trechos, somente se inicializará os procedimentos, 
quando as equipes lançadoras de recebimento estiverem em posições; 
2. Verificar a integridade do canhão, assim como do PIG; 
3. Os disjuntores de comando elétricos das válvulas deverão estar na posição 
desligados; 
4. A sala de controle deverá ser avisada que as válvulas foram fechadas e 
passadas para o comando local. 
5. Para o lançamento deverá ser realizado a drenagem do canhão, para isso as 
válvulas C e B ou C, B1, B2 e E, deverão estar fechadas, para essa etapa 
abrir o dreno (D). 
6. Durante a drenagem atentar para o indicador de pressão (PL1); 
7. Após verificar que a pressão na câmara é igual a 0 kgf/cm² e que as válvulas 
dos drenos estão totalmente abertas e desobstruídas, abra as válvulas dos 
suspiros abertas (S), em seguida a tampa do canhão poderá ser aberta 
cuidadosamente. Após a abertura verificar as condições interna do canhão; 
8. Introduzir o PIG no canhão até a redução, fechar a tampa, encher o canhão e 
equalizar a pressão interna gradativamente; 
9. Para o recebimento o operador deverá alinhar o fluxo por dentro do canhão, 
antes do disparo no expedidor para que, caso sejam encontradas 
anormalidades do canhão, o disparo não seja iniciado. 
Para a retirada do PIG devem ser realizados por equipe especializada em verificar 
os resíduos tragos pelo PIG, os resíduos poderão estabelecer possíveis falhas como 
corrosão e impurezas que podem contaminar o produto transportado. Com a retirada do 
PIG do canhão deve ser realizada uma inspeção das condições do equipamento. 
 
2.3. Acontecimentos na PETROBRAS TRANSPETRO - Estudo de caso 
 No dia 09 de março de 2018 no terminal PETROBRAS TRANSPETRO houve 
uma operação de manutenção preventiva no qual o objetivo foi de realizar uma limpeza 
tubular interna por meio de um PIG de limpeza juntamente com a passagem de combustível 
para o trecho interno do Distrito Federal entre PETROBRAS TRANSPETRO e sua cliente 
condomínio APA (figura 5), no qual após a retirada notou-se que o mesmo estava 
danificado, conforme a figura 6. Este trecho é o único com adaptação de passagem de PIG, 
pois o mesmo foi a última companhia a ser construída diante as demais CIAS (companhias), 
e para atender as normas ASME B31.4 & B31.8 imposta pela PETROBRAS TRANSPETRO 
10 
 
foi nominado a ter todo o artifício de pipeline para recebimento de PIG, portanto este é o 
único trecho com esta operação em Brasília - DF, descartando a hipótese de ter tido dano 
em outro trecho tubular com a mesma afinidade desta operação em especifico. 
 
Figura 5: Sistema de pipeline para recebimento de PIG's no Condomínio APA. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Figura 6: PIG de limpeza danificado. 
Fonte: Própria, 2018. 
Para análise comparativa visual de um material íntegro referente à figura 6, segue a 
figura 7. 
11 
 
 
Figura 7: PIG de limpeza integro. 
Fonte: Própria, 2018. 
A passagem de PIG de limpeza deve ser de forma semestral juntamente com a 
norma PETROBRAS N-2785 e PETROBRAS MO-5TP-00197-B (Específico para o terminal 
de Brasília), visto que antes da inserção devem-se analisar as condições de integridade do 
PIG. 
Umas das premissas de inserção do PIG de limpeza desta operação segue o modelo 
do anexo 1 e 2, para logo após seguir as etapas do tópico 2.2.1. 
A passagem de PIG em Brasília denominado pela PETROBRAS TRANSPETRO de 
Brasília acontece apenas de ida em sua inserção, após o recebimento pela companhia do 
condômino APA retira-se o instrumento relatando-se registro por fotos, juntamente com a 
coleta de fluídos para uma amostragem na qual é analisada posteriormente por uma 
empresa terceirizada, onde se faz uma análise química para apontar falhas por 
contaminações (ferrugens, corrosões e micro-organismos). 
Para uma análise do porquê do PIG ter sido danificado deve-se partir das seguintes 
premissas: 
i) Qual o tempo de operação deste duto? 
ii) Este instrumento apresentou alguma anomalia em serviços anteriores? 
12 
 
iii) Qual foi a última vez na qual se passou um PIG instrumentado neste trecho? 
Teve alguma anomalia no relatório? 
iv) Passou-se PIG nesta região anteposta a última operação de passagem do 
mesmo? 
 
2.4. Condições reais de operações 
As condições reais de operações ocorridas no dia 09/03/2018 foram relatadas e 
arquivadas de acordo com o anexo 3 e 4. 
Operações antepostas os dias 09/03/2018 no terminal PETROBRAS TRANSPETRO 
de Brasília encontra-se relatado no anexo 5 e 6, partindo-se assim para uma análise do 
estudo de caso com as premissas citadas no tópico 3. 
 
2.5. Análise para continuidade do estudo de caso 
Partindo das premissas do tópico 3 analisado pelo tópico 3.1., visto que a tubulação 
possui 21 anos de operação de acordo com o anexo 3 e que houve uma passagem de PIG 
geométrico no dia 18/10/2016 às 14 horas e 27 minutos, na qual ficou obstruído em um dos 
pontos da pipeline durante 3 dias, necessitando uma manutenção corretiva para a remoção 
do instrumento, visto que o serviço de fornecimento de combustível ficou paralisado durante 
todo o período de obstrução, essa manutenção consistiu em um corte da tubulação para a 
retirada do PIG geométrico e em seguida efetuou-se a soldagem interligando os pontos da 
incisão dando andamento as atividades de acordo com o anexo 5 destacado em vermelho. 
Devido a possível existência de filetes de solda após a manutenção, o PIG de 
limpeza o instrumento deste estudo de caso pode ter sido danificado por estrangulamento 
durante a sua passagem nesse ponto em especifico na qual ocorreu à soldagem, 
danificando-o em uma sessão especifica em relação ao seu eixo transversal vide a figura 
6. 
De forma geral, após a retirada do PIG geométrico da obstrução a ideal forma de 
validação da manutenção feita após a correção por soldagem interligada às tubulações, é 
da realização da passagemnovamente do PIG instrumentado, porém devido o tempo 
alugado excedido não se realizou o mesmo, deixando a desejar a integridade da pipeline. 
Outra hipótese é de que devido ao extenso período de realização desta manutenção 
preditiva pode ter ocorrido o acumulo excessivo de resíduos decorrentes de impurezas nas 
paredes internas da tubulação causando obstrução na passagem do PIG neste trecho. Essa 
13 
 
hipótese por hora não pode ser deferida ou indeferida, ao analisar o anexo 3 e 4, visto que 
não houve a coleta de resíduos, pois a empresa responsável por realizar este processo se 
encontrava na ocasião com o contrato prescrito, dando em sua análise e parecer do PIG 
em justificativa apresentada pela equipe responsável no anexo 4, como parâmetro 0 nas 
deformações, resíduos e água recebida. 
Para maior entendido do que houve, cabe realizar análises computacionais 
comparativas por métodos de elementos finitos a partir de um modelo de um PIG de limpeza 
aplicada em pipelines: 
• Ideal; 
• Com filete de solda; 
• Com amassamento. 
 
2.6. Métodos de elementos finitos – MEF 
O Método conhecido como Elementos Finitos (MEF) baseia-se em um método 
numérico voltado a análises em inúmeros fenômenos físicos e matemáticos que ocorrem 
em um campo continuo, e que são relatados por meio de equações diferenciais parciais, 
com determinadas condições de contorno. Este método é bastante comum e pode ser 
aplicado na solução de inúmeros problemas da engenharia. (MAGALHÃES S., 2003) 
Na análise por MEF são utilizados nós na subdivisão do domínio do problema 
interligados entre si através de determinados pontos, logo o arranjo de elementos finitos e 
pontos são usualmente chamado de malha (figura 8). 
 
Figura 8: Elementos Finitos comuns. 
Fonte: Norton, 2013. 
14 
 
A precisão do método depende da quantidade de nós e elementos, e do tamanho e 
tipo dos elementos presentes na malha. Um dos aspectos mais importantes do MEF diz 
respeito a sua convergência. Embora trata-se de um método aproximado, pode-se 
demonstrar que em uma malha consistente, à medida que o tamanho dos elementos finitos 
tende a zero, e consequentemente, a quantidade de nós tende a infinito, a solução obtida 
converge para a solução exata do problema. Ou seja, quanto menor for o tamanho e maior 
for o número de elementos em uma determinada malha (figura 9), mais precisos serão os 
resultados da análise. (MAGALHÃES, 2003) 
 
Figura 9: Progressão de Elementos Finitos da esquerda à direita (ruim, média e boa). (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
2.6.1 Conceito malha 
Malha é uma condição extremamente importante para uma análise computacional 
por MEF de tal forma aprofundada onde está sendo submetida, para isto a sua distribuição 
deve-se ao logo da geometria arranjada e equivalente. (NORTON, 2013) 
Quanto mais refinada for a malha de uma determinada entidade, maior será a sua 
quantidade nós e elementos (figura 10), de tal forma a serem computados e calculados, 
exigindo assim um processamento de dados maior na máquina utilizada. Quanto menor o 
número de elementos e nós em uma malha, mais grosseira será computacionalmente, 
deixando a análise e o resultado final de modo imprecisa em aplicabilidade funcional (figura 
11). 
 
15 
 
Figura 10: Definição prática de malha. 
Fonte: Norton, 2013. 
Atualmente os softwares CAE possuem método de critério de malha automática, no 
qual “auto” detecta o potencial de processamento de dados da máquina a ser trabalhada 
adequando-a a malha, as formas geométricas simétricas e assimétricas são reconhecidas 
pelo software, logo é submetido a sua ideal aplicabilidade em torno de sua entidade. 
 
 
Figura 11: Exemplo comparativo de malhas e diferenças de resultados em relação fator malha, 
após análise por MEF no software ANSYS Student 18.2. Execução de balística: (a) Malha ligeiramente 
moderada na chapa de titânio e uma malha refinada no projetil de alumínio; (b) Malha grosseira em ambas 
entidades. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
16 
 
3. MÉTODOLOGIA 
3.1. Descrição metodológica 
A metodologia empregada neste trabalho (figura 12), de caráter exploratório, é 
fundamentada em revisões bibliográficas e na prática usual do segmento de simulação 
computacional. 
Primeiramente realizou-se um estudo bibliográfico acerca dos métodos de inserção 
de PIG e nas possíveis falhas ocorridas. 
 Em sequência, abordou-se um estudo de caso que evidencia as possibilidades das 
falhas em tópicos comparativos, para a implementação do método de elementos finitos dos 
modelos desenvolvidos no Solidworks, no qual houve a necessidade de exportação dos 
modelos, e de refinamento e interpretação de malhas no software Ansys. 
Após a conclusão deste trabalho, espera-se alcançar resultados que indiquem, 
dentre as causas estudadas, a que mais se assemelha ao caso real. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Descrição da metodologia através de um fluxograma. 
Fonte: Própria, 2018. 
Levantamento Bibliográfico 
Coleta de dados Revisão Bibliográfica 
Estudo de caso das Falhas 
Método por Elementos Finitos 
Esbouço do modelo 
Exportação do 
modelo 
Atribuição de malha 
Resultados e Conclusão 
Simulação dos estudos de caso 
17 
 
3.2. Hardware 
Para a análises por método MEF no software ANSYS Student 18.2 recomenda-se 
as seguintes configurações mínimas: 
REQUISITOS MÍNIMOS PARA O SOFTWARE ANSYS STUDENT 18.2 
Componente Descrição 
Processador Workstation Class 
Memória RAM 4 GB 
Chip gráfico Professional workstation class 3-D 
Espaço livre em disco rígido 25 GB 
Sistema operacional Microsoft Windows 10, 64x bits 
Tabela 1: Requisitos mínimos para executar o ANSYS Student. 
Fonte: ANSYS, 2018. 
Portanto foi necessário um investimento em um computador desktop que supre as 
configurações mínimas citadas acima. Com isto foi definido um investimento máximo de 10 
mil reais para a compra de materiais e componentes eletrônicos. No dia 22 de outubro do 
ano de 2018, fez-se a compra do desktop com as seguintes configurações citada no anexo 
7. 
 
3.3. Desenho mecânico 
Para o desenvolver dos tópicos a seguir, realizou-se visitas técnicas no terminal 
TRANSPETRO Brasília, logo foi possível aferir as dimensões do PIG de limpeza e a pipeline 
de operação cujo transporta Diesel. Perante o anexo 8 afirma-se que os discos que realizam 
a limpeza na pipeline são de material Poliuretano que será um passo crucial na escolha do 
tipo de material na biblioteca do ANSYS Student. 
 
3.3.1 Desenho mecânico do PIG de limpeza 
Para um entendimento melhor sobre este dispositivo segue uma descrição da figura 
abaixo. 
18 
 
 
Figura 13: Descritivo do PIG de limpeza (Vista Isométrica). 
Fonte: Própria, 2018. 
Nas aferições da base do PIG número de item número 1 de acordo com a descrição 
da figura acima, foram utilizados paquímetro em escala milimétrica na aferição de diâmetros 
e trena em escala centímetros na aferição de profundidade conforme anexo 9, além das 
aferições dos discos de PU maior e menor conforme figura 14 e 15. 
 
Figura 14: Disco de PU maior, escala em milímetros. 
Fonte: Própria, 2018. 
19 
 
 
Figura 15: Disco de PU menor, escala em milímetros. 
Fonte: Própria, 2018. 
Para maior otimização de processamento de malha e carregamento dados em 
solução por MEF no software ANSYS Student devido seu limite de nós e elementos na 
malha como citado no tópico 2.7., foi adotado PIG de limpeza fracionado (figura 16) com 
apenas um disco de PU maior e menor, além de uma base do PIG como entidade solida 
além da retirada da argola em sua extremidade,furos internos e passantes (figura 17) 
obedecendo as medidas originais, considerando assim apenas os discos principais de 
entrada menor e maior, pois de modo justificativo os demais discos sofrerá a mesma ação 
mecânica. 
 
Figura 16: Descritivo do PIG de limpeza otimizado (Vista isométrica). 
Fonte: Própria, 2018. 
20 
 
 
Figura 17: Base do PIG de limpeza otimizado (Vista Frontal, com corte transversal), escala em milímetros. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.3.2 Desenho mecânico da tubulação – Pipeline 
Diante as visitas técnicas foram aferidas todas as medidas da tubulação para um 
estudo de caso aproximado ao real, com isto a medida interna da tubulação obedece a 8 
polegadas e a externa de 1,5 polegada, logo todos os esboços foram desenvolvidos no 
software SOLIDWORKS 2016 utilizando medidas em milímetros como padrão de escala. 
Para condições de análise computacional e devido baixo desempenho de hardware 
do computador inicialmente utilizado para este trabalho foi adotado através analises 
empíricas uma seção de 20 centímetros de comprimento da pipeline para todas as 
condições a seguir: 
• Pipeline com amassamento; 
• Pipeline com filete de solda; 
• Pipeline ideal. 
Devido registros sigilosos em questão a porcentagem de amassamento sobre a 
tubulação, foi adotado um amassamento de 5% de profundidade sobre a tubulação interna. 
Para o desenvolvimento de uma pipeline com solda foram utilizadas de forma 
empírica o filete de solda de 2 milímetros de altura em relação a face da tubulação além de 
20 centímetros de comprimento, com isto o parâmetro de raio estabelecido para simular um 
cordão de solda foi de 26 milímetros diante a extensão diâmetro interno e externo da 
pipeline. 
A pipeline ideal seguiu extrusão de dois círculos obedecendo as medidas de 8 
polegadas e 1,5 polegadas de espessura em uma extensão de 20 centímetros. 
 
21 
 
 
Figura 18: (a)Pipeline ideal (b) Pipeline com filete de solda (c) Pipeline ideal. (Escala em milímetros) 
Fonte: Própria, 2018. 
3.4. Biblioteca de dados 
Para a análise por métodos de elementos finitos os materiais utilizados para este 
processo será o Poliuretano e Aço 4340 de sua própria biblioteca ANSYS Student 18.2. 
 
3.5. Interface Explicit Dynamics no ANSYS Student 18.2 
A simulação de dinâmica explicita – Explicit Dynamics utilizada neste estudo de caso 
é uma das ferramentas de analises oferecido dentre as variedades na opção Sistemas de 
Análises – Analysis Systems dentro da janela caixa de ferramentas – Toolbox. 
(a) (b) 
(c) 
22 
 
A dinâmica explicita é modo de estudo e pesquisa, na qual consiste interações de 
um ou mais entidades, considerando fatores adversas na análise por método de elementos 
finitos tal como gravidade, temperatura, pressão, velocidade e outros, onde pode simular 
desde uma afinidade de situações adversas como por exemplo conformações mecânicas, 
colisões de entidades e outros, porém quanto complexa for a análise, mais irá requerer de 
um processamento de hardware superior, podendo passar de segundos à horas 
computadas para resolução do problema imposto. 
 
3.5.1.1 Organização geral da interface 
Após a seleção dos materiais citado no tópico 3.5., manter uma organização da 
interface torna-se importante no quesito otimização do tempo durante a execução de 
analises e localidades de ferramentas. Com isto utilizou a interligação da biblioteca de 
materiais para todos os blocos de analise explicita conforme a figura 24. 
 
Figura 19: Organização da interface dos estudos de caso no ANSYS Student 18.2. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.5.2 Parâmetros de simulação 
Os tópicos a seguir deste visa explicar os conceitos escolhidos para a continuidade 
deste estudo de caso para a conclusão da análise por MEF, no qual segue-se as seguintes 
etapas: 
1. Exportação de geometria SOLIDWORKS 2016 ao ANSYS Student 18.2; 
2. Definição do material rígida ou flexível; 
3. Definição manual da malha; 
4. Definição de conexões; 
5. Definição de tempo analise; 
6. Definição de interação deslocamento; 
7. Resultados. 
 
23 
 
3.6. Estudo de caso 
3.6.1 Exportação de geometria 
O ANSYS Student 18.2 possui suporte de exportação de geometria na qual 
reconhece-se o esbouço a ponto de replica-lo em suas interfaces de desenho SpaceClaim. 
Toda via após a instalação do ANSYS Student 18.2, a exportação de geometria torna-se 
possível posteriormente a habilitação de Softwares CAD credenciadas com ANSYS (anexo 
10). 
A exportação de esboços realizados no software SOLIDWORKS 2016 é possível 
após a seleção de Abertura – Open no SpaceClaim, de forma ergonômica a organização 
de esbouço em uma pasta, converte-se de modo simples a localizar o esbouço desejado 
(anexo 11). Com isto segue as geometrias (figura 17) atribuídas no ANSYS para futuras 
análises: 
• Esbouço do estudo de caso de pipeline ideal; 
• Esbouço do estudo de caso de pipeline com filete de solda; 
• Esbouço do estudo de caso de pipeline com amassamento. 
 
3.6.2 Atribuições de materiais a geometria 
A atribuição de material e seleção de interação rígida ou flexível é importante, de tal 
modo afetar no tempo de cálculo durante a execução do problema, portanto no PIG de 
limpeza otimizado foi atribuído a entidade “base do PIG” critério de corpo rígido, além de 
seleção do material aço 4340 como a sua propriedade mecânica citada no tópico 3.4. 
No fator disco de PU maior e menor, foi atribuído o critério de corpo flexível e material 
poliuretano citado no tópico 3.4. 
As atribuições citadas antepostas seguirão o mesmo padrão nos estudos de casos 
nos tópicos a seguir deste. Para a atribuição da pipeline segue o critério de corpo rígido e 
material 4340. 
 
3.6.3 Atribuições de malha 
Como citado no tópico 2.6.1. a malha é de extrema importância e afeta diretamente 
nos resultados das análises e a grosso modo pode-se dizer que quanto mais refinada a 
malha for mais preciso será o resultado. 
24 
 
Visando um resultado satisfatório no quesito a ações mecânicas o PIG de limpeza 
enfrenta, o refinamento de malha com maior critério será nos discos de PU maior e menor, 
portanto de modo geral será a mesma nos três estudos de casos. Com isto no histórico do 
software ANSYS Student definido com Outline item mesh fez-se a seleção da opção sizing 
na qual tem como afinidade definir o tamanho da malha a ser atribuída, mas para este tal 
efeito utilizou a opção de seleção face acessível na tecla de atalho Ctrl + F. 
Definiu-se de forma semi-empírica que para um refinamento aguçado o tamanho 
atribuído da malha é de 4,1 milímetros, conforme figura 20. 
 
Figura 20: Malha nos discos de PU maior e menor, após atribuição de tamanho de 4,1 milímetros. (Vista 
isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
Em termo estatístico nos disco de PU maior e menor os números totais de nós são 
de 29.741 unidades, e os números de elementos são de 22.394 unidades. 
Estatística de número de nós e elementos na malha 
Entidade Número de nós Número de elementos 
Disco de PU maior 13.236 unidades 9.612 unidades 
Disco de PU menor 16.505 unidades 12.782 unidades 
Tabela 2: Estatística de número de nós e elementos na malha dos discos de PU. 
 Fonte: Própria, 2018. 
Para o critério de malha na entidade base do PIG e de caráter exploratório definiu-
se uma malha “grosseira” conforme figura 21, pois o mesmo pouco influência nos resultados 
além de poupar o limite de malha atribuída na versão acadêmica no ANSYS, portanto 
atribuiu-se um tamanho de 30 milímetros na seleção do item sizing em relação ao seu corpo 
na ferramenta de seleção body acessível na tecla de atalho Ctrl + B. 
25 
 
 
Figura 21: Malhana base do PIG após atribuição de tamanho. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.6.3.1 Atribuição de malha no estudo de caso da pipeline ideal 
Para a seleção manual da malha na pipeline ideal (figura 22) atribuiu-se malha de 
tamanho 30 milímetros em Body Sizing, com detalhe interno de 16 milímetros em Face 
Sizing, além de seleção em Face Sizing na face de entrada e saída da pipeline em relação 
a sua espessura com tamanho de 22 milímetros. 
Em termos estáticos na pipeline os números de nós são equivalentes a 1.680 
unidades, e para números de elementos 1.040 unidades, logo no conjunto geral da pipeline 
ideal após a seleção manual de malha o software ANSYS Student 18.2 acusa 31.994 
unidades em relação ao número de nós e para número de elementos 25.673 unidades 
conforme o anexo 11. 
 
Figura 22: Conjunto pipeline ideal e sua malha devidamente atribuída. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.6.3.2 Atribuição de malha para o estudo de caso da pipeline com filete de solda 
A atribuição de malha para a pipeline com amassamento diverge de modo 
considerável em relação ao tópico 3.6.3.2., visto que o refinamento da malha da pipeline 
26 
 
em si não é tão considerável neste estudo de caso, devido ser um corpo rígido. Porém ao 
se uma região de curvatura mínima como um filete de solda é necessária uma malha 
previamente distribuída, mas que não se eleve em número de nós, na qual faça exceder o 
limite de nós e malhas em relação a 32.000 unidades. 
Portanto para critério de malha foi-se atribuído Body Sizing na pipeline com tamanho 
de 29,3 milímetros de tal modo a ficar levemente arranjada e distribuída. 
Para filete de solda (figura 23) a seleção atribuída foi Face Sizing na face interna da 
pipeline de tamanho 3,5 milímetros, na qual o parâmetro desta face atribuída é o suficiente 
para mistificar na outra face, que no caso é o filete de solda externa da pipeline. 
Em termos estáticos na pipeline com filete de solda os números de nós são 
equivalentes a 1.672 unidades, e para números de elementos 1.080 unidades, logo no 
conjunto geral da pipeline adjunto com o PIG o software acusa 31.986 unidades em relação 
ao número de nós e para número de elementos 25.713 unidades conforme anexo 12. 
 
Figura 23: Conjunto pipeline com filete de solda e sua malha devidamente atribuída. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.6.3.3 Atribuição de malha para o estudo de caso da pipeline com amassamento 
O critério de malha atribuído para a pipeline com amassamento (figura 24) foi de 
Face Sizing na face interna da pipeline de tamanho 20 milímetros descartando a região do 
amassamento na parte interna. 
Para a região externa da pipeline o critério de malha utilizando Face Sizing na face 
descartando a região do amassamento foi de 25 milímetros, e para a região de 
amassamento o tamanho atribuído foi de 15 milímetros. 
Em relação a espessura da pipeline no critério Face Sizing o tamanho atribuído é de 
22 milímetros. 
27 
 
Na pipeline com amassamento os números estáticos de nós são equivalentes a 
1.599 unidades, e para números de elementos 6.527 unidades, e no total do conjunto o 
software acusa 31.910 unidades em relação ao número de nós e para número de elementos 
31.158 unidades conforme anexo 13. 
 
Figura 24: Conjunto pipeline com amassamento e sua malha devidamente atribuída. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.6.4 Atribuições de deslocamento 
O estudo de caso utiliza a ferramenta deslocamento chamada de Displacement 
localizada no item Explict Dynamics em Outline, o critério de deslocamento é atribuída a 
tubulação com deslocamento de 200 milímetros negativos no eixo X, e os demais eixos Y 
e Z o deslocamento é de 0 milímetros, esta condição segue para todos os estudos de casos, 
a fim de interagir com PIG de limpeza otimizado, conforme figura 25. 
 
(a) (b) 
28 
 
 
Figura 25: Ilustração de deslocamento das pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; (c) Amassamento. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
3.6.5 Definição de execução de analise 
De forma empírica analítica foi atribuído o tempo de termino de análise 0,005 
segundos, no qual em termo estatístico em relação tempo e ciclos de calculados seguem: 
Estatística de execução do estudo de caso 
Estudos de casos Tempo em minutos Ciclos de execução 
Pipeline ideal 1,15202 min. 1.458 und. 
Pipeline com filete de solda 9,89383 min. 1.128 und. 
Pipeline com amassamento 6,71007 min 12.065 und. 
Tabela 3: Estatística de execução da simulação levando em canta tempo e ciclos. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
(c) 
29 
 
4. RESULTADOS 
4.1. Deformação total 
Analisando os resultados da deformação total do PIG de limpeza na passagem ideal, 
observa-se que há desgastes superficiais nos discos de PU, porém não comprometem a 
sua finalidade, conforme a figura 26 (a) e os anexos 14 a 17. No entanto, a análise com 
amassamento na pipeline, as deformações dos discos de PU são suavizados de tal maneira 
que a geometria se adequa a superfície interna da pipeline, conforme a figura 26 (c) e os 
anexos 18 a 21. Por fim, a análise com filete solda, o disco de PU maior apresentou 
deformações exageradas em sua borda conforme demarcado na imagem (b) da figura 26, 
devido a solda interna na pipeline, entretanto o disco de PU menor se adaptou em sua 
passagem, conforme a figura 26 (b) e os anexos 22 a 25. 
Deformação total 
Estudos de caso Deformação mínima Deformação máxima 
Ideal 3,6e-3 mm 246,82 mm 
Filete de solda 1,8e-3 mm 245,21 mm 
Amassamento 0 mm 200,01 mm 
Tabela 4: Dados de deformação. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
 
 
Figura 26: Resultados de deformação total do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; 
 (c) Amassamento. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
4.2. Tensão de elasticidade 
A análise de tensão de elasticidade, os discos de PU apresentam uma elasticidade 
tolerável e distribuída em sua passagem ideal, conforme a figura 27 (a) e os anexos 26 a 
29. A passagem com filete de solda o disco de PU menor obteve uma elasticidade 
satisfatória, conforme a figura 27 (b) e os anexos 30 e 33, todavia o disco de PU maior 
apresentou uma elasticidade crítica em sua borda a tal ponto de demostrar maior desgaste, 
conforme os anexos 34 e 35. No entanto, a passagem com amassamento devido um ângulo 
suave e relativamente extenso, os discos se moldaram internamente na pipeline, conforme 
a figura 27 (c) e os anexos 36 a 37. 
 
 
(a) (b) 
(c) 
31 
 
Elasticidade total 
Estudos de caso Elasticidade mínima Elasticidade máxima 
Ideal 0 mm/mm 1,51 mm/mm 
Filete de solda 0 mm/mm 1,51 mm/mm 
Amassamento 0 mm/mm 0,41 mm/mm 
Tabela 5: Dados de elasticidade. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
 
Figura 27: Resultados de tensão de elasticidade do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; 
(c) Amassamento. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
(a) (b) 
(c) 
32 
 
4.3. Tensão de cisalhamento 
Nas análises de tensão de cisalhamento, os discos de PU apresentaram 
distribuições de tensão no escoramento da base do PIG de forma natural em sua passagem 
ideal, conforme a figura 28 (a) e os anexos 38 a 41, já análise na passagem com o filete de 
solda também obteve características semelhantes a análise do ideal, conforme a figura 28 
(b) e os anexos 42 a 45, e na passagem com amassamento o disco de PU maior teve 
concentração de tensão crítica no meio do diâmetro inferior próximo a base do PIG, 
conforme a figura 28 (c) e os anexos 46 e 47, e o disco de PU menor obteve tensões 
toleráveis próximo ao diâmetro inferior, conforme os anexos 48e 49. 
Tensões de cisalhamento 
Estudos de caso Cisalhamento mínimo Cisalhamento máximo 
Ideal -2,32 MPa 1,65 MPa 
Filete de solda -1,34 MPa 1,25 MPa 
Amassamento -2,45 MPa 1,82 MPa 
Tabela 6: Dados de cisalhamento. 
Fonte: Própria, 2018. 
33 
 
 
 
Figura 28: Resultados de tensão de cisalhamento do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; 
(c) Amassamento. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
4.4. Tensão de von Mises 
Por fim, a análise de tensão de von Mises evidenciou uma pequena chance de falha 
no centro do diâmetro inferior dos discos de PU em suas bordas do diâmetro exterior em 
sua passagem ideal, conforme a figura 29 (a) e os anexos 50 a 53. Na passagem no filete 
de solda, os discos de PU podem apresentar possibilidades de falhas entres os diâmetros 
inferior e exterior de seu disco, conforme a figura 29 (b) e os anexos 54 a 57, assemelhando-
se com a falha ocorrida no terminal PETROBRAS TRANSPETRO de Brasília, e na 
passagem do PIG na pipeline com amassamento, a possível falha aconteceria em área 
isolada, ou seja, próximo a base do PIG na parte superior conforme a figura 29 (c) e os 
anexos 58 à 61. 
 
(a) (b) 
(c) 
34 
 
 
Tensões de von Mises 
Estudos de caso Tensão mínima Tensão máxima 
Ideal 0 MPa 5,39 MPa 
Filete de solda 0 MPa 4,16 MPa 
Amassamento 4,3e-2 MPa 5,17 MPa 
Tabela 7: Dados de von Mises. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
Figura 29: Resultados de tensão de von Mises do PIG nas pipelines: (a) Ideal; (b) Filete de solda; 
(c) Amassamento. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
(a) (b) 
(c) 
35 
 
5. CONCLUSÃO 
Conclui-se, que a passagem do PIG de limpeza evidenciado no resultado de von 
Mises por MEF (figura 29), o filete de solda internamente na pipeline pode ocasionar a 
ruptura dos discos de PU, desde que o filete de solda interna da tubulação seja superior a 
2 milímetros, visto que após a passagem de um PIG instrumentado do tipo MFL no dia 22 
de novembro de 2018 (anexo 63 e 64), acusou a presença de filete solda em um dos trechos 
internos proveniente da manutenção corretivas do anexo 5. 
Aconselha-se para melhoria do modelo do PIG de limpeza, aumentar as espessuras 
dos discos de PU maior, de acordo com o descritivo da figura 13, a fim de obter maior 
resistência, uma vez que ao analisar a figura 6, somente os discos de PU maiores 
apresentaram avarias. 
Tal sugestão seria viável já que não geraria grandes custos aumentando a 
manutenção preventiva da pipeline, evitando paralisação futura causada por obstrução do 
PIG relatados nos anexos 5 e 6. 
36 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14842: Critérios 
para a qualificação e certificação de inspetores de soldagem, Rio de Janeiro, RJ, 2003. 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16381: Dutos 
terrestres e submarinos - Câmara de PIG, Rio de Janeiro, RJ, 2015. 
 
ADDOR, P. N., AVALIAÇÃO DA CORROSÃO EM DUTOS RÍGIDOS SUBMARINOS EM 
OPERAÇÃO: COMPARAÇÃO DA CORROSÃO INTERNA E INSPEÇÃO COM PIGS 
INSTRUMENTADOS. Tese de M.Sc. PPGEM – RS, Porto Alegre, RS, 2009. 
 
ASTM Int'l – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS INTERNATIONAL. 
A53/A53M -12: Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-
Coated, Welded and Seamless. Estados Unidos, Pensilvânia, 2012. 
 
ISO – INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. IEC 17024: 
Conformity assessment — General requirements for bodies operating certification of 
persons, Suíça, 2012. 
 
MAGALHÃES S., R., O Método dos Elementos Finitos Aplicado ao Problema de 
Condução de Calor. Apostila de curso Engenharia Civil UFPA, Belém, PA, 2003. 
 
NORTON, R. L., Projeto de Máquinas – Uma abordagem integrada, 4ª edição, ed. 
BOOKMAN Ltda: GRUPO A EDUCAÇÃO SA., Porto Alegre, RS, 2013. 
 
OLIVEIRA, C. H. F. de, CAMERINI, C. S., PIG INSTRUMENTADO da PETROBRÁS 
RESULTADOS e PERSPECTIVAS. Trabalho apresentado no XXI Congresso Nacional de 
Ensaios Não Destrutivos, Salvador, BA, 2002. 
 
OLIVEIRA, J. J. M. de, ANÁLISE E REPARO EM DUTOS CORROÍDOS Um estudo de 
caso para reparo por dupla calha. Monografia de Esp. em Eng. de Dutos PUC – RJ, Rio 
de Janeiro, RJ, 2016. 
 
37 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. MO-5TP-00197-B – MANUAL DE 
OPERAÇÃO DO TERMINAL DE BRASÍLIA. Norma interna, Brasil, 2016. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-0133 – Soldagem. Rev. M. Rio, de 
Janeiro, RJ, 2015. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-0462 – Fabricação, Construção, 
Montagem, Instalação e Pré-Comissionamento de Dutos Rígidos Submarinos. Rev. B. 
Rio de Janeiro, RJ, 2014. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-0505-G – LANÇADOR E RECEBEDOR 
DE "PIG" PARA DUTOS SUBMARINOS E TERRESTRES. Rev. F, Rio de Janeiro, 2013. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2098 – INSPEÇÃO DE DUTOS 
TERRESTRES EM OPERAÇÃO. Rev. F, Rio de Janeiro, 2014. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2301 – Elaboração de Documentação 
Técnica de Soldagem Rev. E. Rio de Janeiro, RJ, 2016. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2555 – INSPEÇÃO EM SERVIÇOS 
TUBULAÇÕES. Rev. A. Rio de Janeiro, RJ, 2000. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2555 – INSPEÇÃO EM SERVIÇOS 
TUBULAÇÕES. Rev. A. Rio de Janeiro, RJ, 2000. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2726 – TERMINOLOGIA DE DUTOS. 
Rev. A, Rio de Janeiro, 2012. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2737 – MANUTENÇÃO DE OLEODUTO 
E GASODUTO TERRESTRE. Rev. B, Rio de Janeiro, 2014. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2737 – MANUTENÇÃO DE OLEODUTO 
E GASODUTO TERRESTRE. Rev. F, Rio de Janeiro, 2014. 
 
38 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. N-2785 – MONITORAÇÃO, 
INTERPRETAÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO INTERNA EM DUTOS. Rev. C, Rio 
de Janeiro, 2016. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PE-0TP-00124 – PERMISSÃO PARA 
TRABALHO - PT. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PE-0TP-00146 – ANÁLISE PRELIMINAR 
DE RISCOS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PE-1TP-00101-0 – LANÇAMENTO E 
RECEBIMENTO DE PIG EM OLEODUTOS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PG-0TP-00048 – PASSAGEM DE PIGS 
DE LIMPEZA E ARRASTE EM OLEODUTOS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PP-0TP-00032 – GERENCIAMENTOS DE 
RESÍDUOS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PP-1TP-00003 – MOVIMENTAÇÃO DE 
PRODUTOS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
PETROBRAS – PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. PP-4TP-00060 – PLANEJAMENTO DE 
PARADAS OPERACIONAIS. Norma interna, Brasil, 2017. 
 
SOUZA, R. D., Avaliação Estrutural de Dutos com Defeitos de Corrosão Reais. Tese 
de M.Sc. PUC – RJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 2003. 
 
THOMAS, J. E., FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO, ed. Interciência 
Ltda.: PETROBRAS, Rio de Janeiro, RJ, 2001. 
39 
 
7. ANEXOS 
 
 
Anexo 1: Modelo de Relatório de operação de passagem de "PIG". 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
40 
 
 
Anexo 2: Modelo de Relatório de operação de passagem de "PIG". 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
41 
 
 
Anexo 3: PPP Programa de passagem de PIG. 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
 
42 
 
 
Anexo 4: Continuação do anexo 3 - PPP Programa de passagem de PIG. 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
43 
 
 
Anexo 5: Histórico de operações - 1. 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
44 
 
 
Anexo 6: Histórico de operações - 2.Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
 
 
 
 
 
45 
 
DESKTOP 
Componente Descrição Custo 
Processador AMD Rayzen 5 2600X six core @3.6GHz ~ 
@4.25 GHz 
R$ 1.099,90 
Placa mãe Aorus Gigabyte AX370-Gaming 5 R$ 999,90 
Memória RAM DDR4 G-skill Ripjaws V, 16 GB R$ 1.209,90 
Placa de vídeo EVGA Nvidia GeForce GTX 1070, 8 GB R$ 2.339,90 
Disco rígido SSD 250 GB Samsung Evo R$ 428,00 
Fonte de 
Alimentação 
Fonte 850w Thermaltake 80 Plus Gold Modular 
Rgb Toughpower 
R$ 852,91 
CPU Gabinete Thermaltake View 27 Preto com 4 
FANS 
R$ 583,90 
Kit teclado e 
mouse 
Teclado Razer Blackwidow e Mouse Logitech 
G600 
R$ 889,00 
Monitor Monitor Gamer LED 29" IPS 1ms ultrawide Full 
HD 29UM69G - LG 
R$ 1.234,99 
Sistema 
operacional 
Microsoft Windows 10, 64x bit Gratuito 
CUSTO TOTAL R$ 9,638,40 
Anexo 7: Configuração e custo do Desktop utilizado. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
46 
 
 
Anexo 8: Orçamento do material PU para manutenção do PIG de Limpeza. 
 Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
 
47 
 
 
Anexo 9: Base do PIG de limpeza (Vista Frontal, com corte transversal), escala em 
milímetros. 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
Anexo 10: Seleção dos softwares CAD no software ANSYS Student 18.2, para uma 
possível exportação de geometrias. 
 Fonte: Própria, 2018. 
 
 
 
 
48 
 
 
 
Anexo 11: Detalhe da malha do estudo de caso da pipeline ideal, gerado pelo relatório 
ANSYS Student 18.2. 
Fonte: ANSYS, 2018. 
 
49 
 
 
Anexo 12: Detalhe de malha do estudo de caso da pipeline com filete de solda, relatório 
gerado pelo ANSYS Student 18.2. 
Fonte: ANSYS, 2018. 
 
 
 
 
50 
 
 
Anexo 13: Detalhe de malha do estudo de caso da pipeline com amassamento, relatório 
gerado pelo ANSYS Student 18.2. 
Fonte: ANSYS, 2018. 
51 
 
 
Anexo 14: Resultado do estudo de caso ideal em analise deformação total no disco de 
PU maior. Visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 15: Resultado do estudo de caso ideal em analise deformação total no disco de 
PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
52 
 
 
Anexo 16: Resultado do estudo de caso ideal em analise deformação total no disco de 
PU menor. Visualização com malha (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 17: Resultado do estudo de caso ideal em analise deformação total no disco de 
PU menor. Visualização com malha (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
53 
 
 
Anexo 18: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 19: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
54 
 
 
Anexo 20: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 21: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
55 
 
 
Anexo 22: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 23: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
56 
 
 
Anexo 24: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 25: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise 
deformação total no disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
57 
 
 
Anexo 26: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de elasticidade no disco 
de PU maior, visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 27: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de elasticidade no disco 
de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
58 
 
 
Anexo 28: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de elasticidade no disco 
de PU menor, visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 29: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de elasticidade no disco 
de PU menor, visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
59 
 
 
Anexo 30: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 31: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
60 
 
 
Anexo 32: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 33: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
61 
 
 
Anexo 34: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 35: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
62 
 
 
Anexo 36: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 37: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de elasticidade 
no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
 
63 
 
 
Anexo 38: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de cisalhamento no disco de PU maior, 
visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 39: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de cisalhamento no disco de PU maior, 
visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
64 
 
 
Anexo 40: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de cisalhamento no disco de PU menor, 
visualização com malha. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 41: Resultado do estudo de caso ideal. Análise de tensão de cisalhamento no disco de PU menor. 
(Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
65 
 
 
Anexo 42: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 43: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
66 
 
 
Anexo 44: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria,2018. 
 
Anexo 45: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
67 
 
 
Anexo 46: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 47: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
68 
 
 
Anexo 48: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 49: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de cisalhamento 
no disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
69 
 
 
Anexo 50: Resultado do estudo de caso ideal na pipeline. Análise de tensão de von Mises no disco de PU 
maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 51: Resultado do estudo de caso ideal na pipeline. Análise de tensão de von Mises no disco de PU 
maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
70 
 
 
Anexo 52: Resultado do estudo de caso ideal na pipeline. Análise de tensão de von Mises no disco de PU 
menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 53: Resultado do estudo de caso ideal na pipeline. Análise de tensão de von Mises no disco de PU 
menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
71 
 
 
Anexo 54: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 55: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU maior. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
72 
 
 
Anexo 56: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 57: Resultado do estudo de caso com filete de solda na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU menor. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
73 
 
 
Anexo 58: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 59: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU maior, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
74 
 
 
Anexo 60: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
 
Anexo 61: Resultado do estudo de caso com amassamento na pipeline. Análise de tensão de von Mises no 
disco de PU menor, malha em sua visualização. (Vista isométrica) 
Fonte: Própria, 2018. 
75 
 
 
Anexo 62: Demonstrativo do trecho OSBRA – MANUAL DE OPERAÇÃO DO TERMINAL OSBRA. 
Fonte: PETROBRAS MO-5TP-00197-B, 2018. 
76 
 
 
Anexo 63: Dados de operação do PIG instrumentado - pág. 1. 
Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018. 
77 
 
 
Anexo 64: Dados de operação do PIG instrumentado – pág. 2. 
Fonte: PETROBRAS TRANSPETRO - Brasília, 2018.