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-PÚBLICO- N-1935 REV. D 09 / 2013 PROPRIEDADE DA PETROBRAS CONTEC Comissão de Normalização Técnica SC-15 Proteção Catódica Projeto de Sistema de Proteção Catódica por Corrente Galvânica - Duto Submarino Revalidação Revalidada em 02/2016. -PÚBLICO- N-1935 REV. D 09 / 2013 PROPRIEDADE DA PETROBRAS 1 página CONTEC Comissão de Normalização Técnica SC-15 Proteção Catódica Projeto de Sistema de Proteção Catódica por Corrente Galvânica - Duto Submarino 2a Emenda Esta é a 2a Emenda da PETROBRAS N-1935 REV. D, que incorpora a 1a emenda, e se destina a modificar o seu texto na(s) parte(s) indicada(s) a seguir: NOTA 1 A(s) nova(s) página(s) com a(s) alteração(ões) efetuada(s) está(ão) colocada(s) na(s) posição(ões) correspondente(s). NOTA 2 A(s) página(s) emendada(s), com a indicação da data da emenda, está(ão) colocada(s) no final da norma, em ordem cronológica, e não devem ser utilizada(s). CONTEÚDO DA 1ª EMENDA - 05/2011 - Subseção 5.3 Alteração do texto. CONTEÚDO DA 2ª EMENDA - 09/2013 - Tabela 1: Alteração no conteúdo. - Subseção 8.2: Alteração do texto. - Subseção 8.3: Alteração do texto. N-1935 REV. D 12 / 2010 PROPRIEDADE DA PETROBRAS 6 páginas, Índice de Revisões e GT Projeto de Sistema de Proteção Catódica por Corrente Galvânica - Duto Submarino Procedimento Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. A Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma é a responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e enumerações. CONTEC Comissão de Normalização Técnica Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter impositivo. Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada]. SC - 15 Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora. As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma. Proteção Catódica “A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS, de uso interno na PETROBRAS, e qualquer reprodução para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente, através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade industrial.” Apresentação As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho - GT (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e de suas Subsidiárias), são comentadas pelas Unidades da Companhia e por suas Subsidiárias, são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SC (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e as Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos representantes das Unidades da Companhia e das Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS. . ../link.asp?cod=N-0001 eelr público -PÚBLICO- N-1935 REV. D 09 / 2013 2 1 ESCOPO 1.1 Esta Norma fixa os requisitos adicionais à ISO 15589-2 a serem adotados no projeto e instalação de sistemas de proteção catódica por corrente galvânica de dutos rígidos submarinos. 1.2 A aceitação do projeto fica condicionada à observância desta Norma e da ISO 15589-2. 1.3 Esta Norma se aplica a procedimentos iniciados a partir da data de sua edição. 1.4 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes dos referidos documentos (incluindo emendas). PETROBRAS N-133 - Soldagem; ISO 15589-2 - Petroleum and Natural Gas Industries - Cathodic Protection of Pipeline Transportation System - Part 2: Offshore Pipelines; ASTM D 1248 - Standard Specification for Octyl Ortho-Phthalate Ester Plasticizers; DNV OS F101 - Submarine Pipeline Systems; DNV RP F103 - Cathodic Protection of Submarine Pipelines by Galvanic Anodes; AWS D1.1 - Structural Welding Code - Steel. 3 TERMOS E DEFINIÇÕES Para os efeitos deste documento aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 LDA lâmina de água 3.2 3LPE tripla camada de polietileno 3.3 3LPP tripla camada de polipropileno 4 CRITÉRIOS GERAIS DE PROJETO 4.1 Esta seção define as exigências complementares aos requisitos gerais do sistema de proteção catódica definidos na ISO 15589-2. ../link.asp?cod=N-0133 N-1935 REV. D 12 / 2010 3 4.2 Deve ser considerada a eventual interligação dos dutos com trechos terrestres e com estruturas no mar como píeres e plataformas, conforme a ISO 15589-2. 4.3 O dimensionamento do sistema de proteção catódica pode ser efetuado para todo o trecho do duto ou para um comprimento padrão, desde que o projeto do duto seja repetitivo. [Prática Recomendada] 4.4 O sistema de proteção catódica deve ser dimensionado utilizando anodos de liga de alumínio ou zinco do tipo braçadeira. No entanto anodos de diferentes materiais não devem ser utilizados para proteger catodicamente o mesmo duto ou estruturas interligadas eletricamente. 5 Parâmetros de Projeto 5.1 Esta seção define os requisitos complementares aos parâmetros de projeto definidos na ISO 15589-2. 5.2 A densidade de corrente média para os trechos submersos e enterrados deve ser obtida a partir da Tabela 1. Tabela 1 - Valores de Densidade de Corrente Revestimento LDA Valor (mA/m2) Duto submerso LDA < 100 m 55 100 m ≤LDA ≤ 300 m 120 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 130 LDA > 1000 m 143 Duto enterrado LDA < 100 m 20 100 m ≤LDA ≤ 300 m 60 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 60 LDA > 1000 m 66 NOTA 1 Alternativamente, a densidade de corrente média pode ser estabelecida em função do local da instalação e da experiência da PETROBRAS. Podem ser considerados valores de densidade de corrente usados com sucesso em outras estruturas instaladas na região. [Prática Recomendada] NOTA 2 Os valores apresentados na Tabela 1 devem ser considerados mínimos e devem ser corrigidos, de acordo com a temperatura do fluido interno, conforme recomendado na ISO 15589-2. 5.3 Deve ser adotado o valor de capacidade de corrente do anodo recomendado pela ISO 15589-2, em funçãoda temperatura na superfície do mesmo. 5.4 O diâmetro interno do anodo deve ser igual ao diâmetro externo do tubo mais 2 vezes a espessura do revestimento anticorrosivo, acrescido das devidas margens de tolerância superior do diâmetro externo do tubo e da espessura do revestimento. 5.5 A massa específica do anodo de zinco deve ser adotada como 7,13 g/cm3 e a massa específica do alumínio como 2,66 g/cm3. eelr público N-1935 REV. D 12 / 2010 4 5.6 O cálculo das dimensões finais do anodo, isto é, ao final de sua vida útil, deve ser realizado considerando o comprimento final do anodo equivalente ao inicial e a espessura final reduzida considerando o fator de utilização do anodo. 5.7 A área externa final do anodo deve ser calculada considerando o comprimento e a espessura finais do anodo, calculados de acordo com o descrito em 5.6. 6 Fabricação do Anodo 6.1 Esta seção define os requisitos complementares aos definidos na ISO 15589-2, para fabricação e controle de qualidade dos anodos galvânicos. 6.2 Pelo menos 1 anodo completo deve ser fabricado e utilizado nos testes de pré-produção devendo atender os critérios de controle de qualidade dos anodos galvânicos apresentados da ISO 15589-2. 6.3 Para os testes de pré-produção, as amostras para determinação da composição química devem ser retiradas do próprio anodo, sendo uma amostra para cada metade do anodo. 6.4 Para o ensaio destrutivo, durante os testes de pré-produção ou durante a fabricação, cada metade do anodo deve ser cortada transversalmente no ponto médio do comprimento do anodo e sobre a região da alma metálica, e longitudinalmente no ponto médio de sua circunferência. 6.5 No caso de falhas nos testes de fabricação, os critérios estabelecidos na DNV RP F103 devem ser atendidos. 6.6 Anodos reprovados nos testes não podem ser reparados ou reutilizados. 7 Recebimento, Armazenagem e Manuseio 7.1 O órgão recebedor deve comparar o material a receber à Requisição de Material (RM), inclusive quanto à documentação que deve acompanhar o material. 7.2 Anodos galvânicos devem estar isentos de avarias e devem ser armazenados em locais limpos e protegidos da chuva, isolados do solo e apoiados sobre madeira, podendo ser empilhados. 7.3 Juntas isolantes tipo monobloco devem ser armazenadas isoladas do solo e protegidas contra danos mecânicos. 7.4 Todos os componentes destinados ao sistema de proteção catódica devem ser cuidadosamente manuseados, evitando-se choques, quebras, amassamentos ou avarias em geral. 7.5 Os anodos não devem ser manuseados pelas barras metálicas de conexão elétrica ou por seus cabos elétricos. Estes cabos devem ser manuseados com o máximo cuidado de forma a evitar danos ao seu revestimento. eelr público -PÚBLICO- N-1935 REV. D 09 / 2013 5 8 DISTRIBUIÇÃO DOS ANODOS 8.1 Os anodos selecionados para os dutos devem ser distribuídos uniformemente de modo que o espaçamento máximo entre anodos atenda aos requisitos definidos no projeto. Em nenhuma hipótese o espaçamento entre anodos pode ser superior a 300 m. 8.2 Para o caso de “risers” ou de trechos do duto em furo direcional, onde o espaçamento entre anodos menor que 300 m não for viável, o alcance da proteção catódica deve ser verificado através do cálculo de atenuação de corrente conforme a ISO 15589-2. Quando solicitado pela PETROBRAS, o cálculo de atenuação de corrente deve ser validado através de simulação numérica. Tanto o cálculo de atenuação de corrente quanto a simulação numérica devem ser submetidos para aprovação da PETROBRAS. 8.3 Deve ser previsto 1 anodo adicional o mais próximo possível operacionalmente de cada tubo extremo do duto onde existir uma conexão por flanges. 9 INSTALAÇÃO DOS ANODOS 9.1 Antes do início dos trabalhos de instalação dos anodos, deve ser elaborado um procedimento de montagem do anodo e de soldagem elétrica (conexão elétrica), qualificado conforme a AWS D1.1. A qualificação de pessoal de soldagem (soldadores, operadores de soldagem, inspetores, supervisores e encarregados) e a documentação a ser apresentada devem estar de acordo com a AWS D1.1. 9.2 Os anodos devem ser montados no tubo de modo que não haja movimento relativo entre as partes sob quaisquer esforços provenientes da instalação e da operação do duto. Quando solicitado pela PETROBRAS, testes devem ser realizados para comprovar este requisito. 9.3 No caso da conexão elétrica efetuada por cabos elétricos, estes devem possuir isolamento e capa externa de polietileno de alto peso molecular. 9.4 Nas regiões de soldagem das chapas de apoio e dos cabos elétricos ao tubo deve-se efetuar a remoção do revestimento anticorrosivo. A área removida do revestimento original deve ser a menor possível. Em ambos os casos, o padrão de limpeza da superfície deve ser conforme o procedimento de soldagem. 9.5 A conexão elétrica deve ser testada e esta deve ter resistência mecânica suficiente para suportar os esforços provenientes da instalação do duto e também os gerados durante a vida útil do mesmo. 9.6 Após a soldagem, o revestimento no local da solda deve ser reparado. O material usado para reparo do revestimento na região de conexão elétrica deve ser aprovado pela PETROBRAS. 9.7 A região entre o anodo e o revestimento de concreto (se houver), deve ser preenchida com poliuretano (densidade maior ou igual a 900 kg/m3) ou concreto sem armadura. A região entre as metades do anodo deve ser preenchida com poliuretano e o cabo elétrico de interligação deve ficar envolvido pelo material de proteção. 9.8 No caso da utilização de anodos com cabos elétricos em tubos sem concreto, fitas adesivas devem ser utilizadas para fixar os cabos elétricos ao tubo, evitando assim interferência destes com outras estruturas durante o lançamento do duto. Essas fitas adesivas devem ser submetidas à PETROBRAS para aprovação. 9.9 No caso da utilização de grupo de anodos, estes devem ser conectados eletricamente ao duto através de ligações independente. N-1935 REV. D 12 / 2010 6 9.10 Os anodos devem ser alocados, preferencialmente, no ponto médio do tubo. eelr público N-1935 REV. D 12 / 2010 IR 1/1 ÍNDICE DE REVISÕES REV. A Não existe índice de revisões. REV. B Partes Atingidas Descrição da Alteração Revalidação REV. C Partes Atingidas Descrição da Alteração Todas Revisadas REV. D Partes Atingidas Descrição da Alteração Todas Revisadas eelr público N-1935 REV. D 12 / 2010 3 4.2 Deve ser considerada a eventual interligação dos dutos com trechos terrestres e com estruturas no mar como píeres e plataformas, conforme a ISO 15589-2. 4.3 O dimensionamento do sistema de proteção catódica pode ser efetuado para todo o trecho do duto ou para um comprimento padrão, desde que o projeto do duto seja repetitivo. [Prática Recomendada] 4.4 O sistema de proteção catódica deve ser dimensionado utilizando anodos de liga de alumínio ou zinco do tipo braçadeira. No entanto anodos de diferentes materiais não devem ser utilizados para proteger catodicamente o mesmo duto ou estruturas interligadas eletricamente. 5 Parâmetros de Projeto 5.1 Esta seção define os requisitos complementares aos parâmetros de projeto definidos na ISO 15589-2. 5.2 A densidade de corrente média para os trechos submersos e enterrados deve ser obtida a partir da Tabela 1. Tabela 1 - Valores de Densidade de Corrente Revestimento LDA Valor (mA/m2) LDA < 100 m 55 100 m ≤LDA ≤ 300 m 120 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 130 Duto submerso LDA > 1000 m 143 LDA < 100 m 60 100 m ≤LDA ≤ 300 m 60 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 60Duto enterrado LDA > 1000 m 66 NOTA 1 Alternativamente, a densidade de corrente média pode ser estabelecida em função do local da instalação e da experiência da PETROBRAS. Podem ser considerados valores de densidade de corrente usados com sucesso em outras estruturas instaladas na região. [Prática Recomendada] NOTA 2 Os valores apresentados na Tabela 1 devem ser considerados mínimos e devem ser corrigidos, de acordo com a temperatura do fluido interno, conforme recomendado na ISO 15589-2. 5.3 Deve ser adotado o valor de capacidade de corrente do anodo recomendado pela ISO 15589-2, em função da temperatura na superfície do mesmo. 5.4 O diâmetro interno do anodo deve ser igual ao diâmetro externo do tubo mais 2 vezes a espessura do revestimento anticorrosivo, acrescido das devidas margens de tolerância superior do diâmetro externo do tubo e da espessura do revestimento. 5.5 A massa específica do anodo de zinco deve ser adotada como 7,13 g/cm3 e a massa específica do alumínio como 2,66 g/cm3. eelr público erct P-09/2014 N-1935 REV. D 12 / 2010 5 8 Distribuição dos Anodos 8.1 Os anodos selecionados para os dutos devem ser distribuídos uniformemente de modo que o espaçamento máximo entre anodos atenda aos requisitos definidos no projeto. Em nenhuma hipótese o espaçamento entre anodos pode ser superior a 300 m. 8.2 Para o caso de “risers” ou de trechos do duto em furo direcional, onde o espaçamento menor que 300 m não é viável, o projeto de proteção catódica deve ser confirmado através de simulação numérica, que deve ser submetida para aprovação da PETROBRAS. 8.3 Deve ser previsto 1 anodo adicional em cada tubo extremo do duto onde existir uma conexão por flanges. 9 Instalação dos Anodos 9.1 Antes do início dos trabalhos de instalação dos anodos, deve ser elaborado um procedimento de montagem do anodo e de soldagem elétrica (conexão elétrica), qualificado conforme a AWS D1.1. A qualificação de pessoal de soldagem (soldadores, operadores de soldagem, inspetores, supervisores e encarregados) e a documentação a ser apresentada devem estar de acordo com a AWS D1.1. 9.2 Os anodos devem ser montados no tubo de modo que não haja movimento relativo entre as partes sob quaisquer esforços provenientes da instalação do duto. Quando solicitado pela PETROBRAS, testes deverão ser realizados para comprovar este requisito. 9.3 No caso da conexão elétrica efetuada por cabos elétricos, estes devem possuir isolamento e capa externa de polietileno de alto peso molecular. 9.4 Nas regiões de soldagem das chapas de apoio e dos cabos elétricos ao tubo deve-se efetuar a remoção do revestimento anticorrosivo. A área removida do revestimento original deve ser a menor possível. Em ambos os casos, o padrão de limpeza da superfície deve ser conforme o procedimento de soldagem. 9.5 A conexão elétrica deve ser testada e esta deve ter resistência mecânica suficiente para suportar os esforços provenientes da instalação do duto e também os gerados durante a vida útil do mesmo. 9.6 Após a soldagem, o revestimento no local da solda deve ser reparado. O material usado para reparo do revestimento na região de conexão elétrica deve ser aprovado pela PETROBRAS. 9.7 A região entre o anodo e o revestimento de concreto (se houver), deve ser preenchida com poliuretano (densidade maior ou igual a 900 kg/m3) ou concreto sem armadura. A região entre as metades do anodo deve ser preenchida com poliuretano e o cabo elétrico de interligação deve ficar envolvido pelo material de proteção. 9.8 No caso da utilização de anodos com cabos elétricos em tubos sem concreto, fitas adesivas devem ser utilizadas para fixar os cabos elétricos ao tubo, evitando assim interferência destes com outras estruturas durante o lançamento do duto. Essas fitas adesivas devem ser submetidas à PETROBRAS para aprovação. 9.9 No caso da utilização de grupo de anodos, estes devem ser conectados eletricamente ao duto através de ligações independentes. eelr público erct P-09/2014 N-1935 REV. D 12 / 2010 3 4.2 Deve ser considerada a eventual interligação dos dutos com trechos terrestres e com estruturas no mar como píeres e plataformas, conforme a ISO 15589-2. 4.3 O dimensionamento do sistema de proteção catódica pode ser efetuado para todo o trecho do duto ou para um comprimento padrão, desde que o projeto do duto seja repetitivo. [Prática Recomendada] 4.4 O sistema de proteção catódica deve ser dimensionado utilizando anodos de liga de alumínio ou zinco do tipo braçadeira. No entanto anodos de diferentes materiais não devem ser utilizados para proteger catodicamente o mesmo duto ou estruturas interligadas eletricamente. 5 Parâmetros de Projeto 5.1 Esta seção define os requisitos complementares aos parâmetros de projeto definidos na ISO 15589-2. 5.2 A densidade de corrente média para os trechos submersos e enterrados deve ser obtida a partir da Tabela 1. Tabela 1 - Valores de Densidade de Corrente Revestimento LDA Valor (mA/m2) LDA < 100 m 55 100 m ≤LDA ≤ 300 m 120 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 130 Duto submerso LDA > 1000 m 143 LDA < 100 m 60 100 m ≤LDA ≤ 300 m 60 300 m ≤LDA ≤ 1000 m 60 Duto enterrado LDA > 1000 m 66 NOTA 1 Alternativamente, a densidade de corrente média pode ser estabelecida em função do local da instalação e da experiência da PETROBRAS. Podem ser considerados valores de densidade de corrente usados com sucesso em outras estruturas instaladas na região. [Prática Recomendada] NOTA 2 Os valores apresentados na Tabela 1 devem ser considerados mínimos e devem ser corrigidos, de acordo com a temperatura do fluido interno, conforme recomendado na ISO 15589-2. 5.3 A capacidade de corrente do anodo deve ser obtida multiplicando-se os valores de projeto para anodos galvânicos da ISO 15589-2 por um fator de 0,8, conforme recomendado na DNV RP F103. 5.4 O diâmetro interno do anodo deve ser igual ao diâmetro externo do tubo mais 2 vezes a espessura do revestimento anticorrosivo, acrescido das devidas margens de tolerância superior do diâmetro externo do tubo e da espessura do revestimento. 5.5 A massa específica do anodo de zinco deve ser adotada como 7,13 g/cm3 e a massa específica do alumínio como 2,66 g/cm3. eelr público erct P-05/2011 ADP4D.tmp ÍNDICE DE REVISÕES
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