18.ago ouro i 14.15_320_light
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00:00 1 Estudo e desenvolvimento de metodologia para avaliação de integridade de condutos metálicos de grande diâmetro de adução (de alta e baixa pressão) de usinas hidrelétricas
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Estudo e desenvolvimento de metodologia para
avaliação de integridade de condutos metálicos de
grande diâmetro de adução (de alta e baixa pressão) de
usinas hidrelétricas
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Equipe
Alexsander Preslhak – Engenheiro Mecânico – LACTEC;
Carlo Giuseppe Filippin – Mestre - LACTEC;
Denis Alexandre Lehner Kulevicz – Engenheiro Mecânico - LACTEC;
Giuliano Breda de Souza – Engenheiro Mecânico - LACTEC;
Glauco Domingues de Mello – Engenheiro Mecânico - LACTEC;
Gustavo Borges Tiboni – Engenheiro Mecânico - LACTEC;
José Rodrigo da Costa Azevedo Neto – Engenheiro Mecânico – LIGHT ENERGIA;
Luciano Fedalto – Mestre – LACTEC;
Paulo Roberto Chiquito– Mestrando - LACTEC;
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Objetivo
Desenvolver
sistema de medição
metodologia avaliação do estado de preservação de condutos forçados de alta ou baixa pressão das usinas hidrelétricas
+
Usina Fontes Nova
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Parte vital de toda usina hidrelétrica
Conduto Forçado
Aplicabilidade
Produção de energia interrompida
Conduto forçado
Rompido Perdas patrimoniais e humanas
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Reparos externos
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Reparos internos
Como identificar pontos a corrigir?
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Inspeções invasivas(necessidade de paralisaçãoda produção, esvaziamento do conduto para inspeção interna – necessidade de certificação em espaço confinado - NR-33)
Manutenção usual
preventiva
corretiva
Metodologia
Verificação da integridade estrutural dos condutos forçados:
Inspeções sem paralisação
Proposta do trabalho
Manutenção preditiva
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Metodologia
Ensaio Preditivo de Integridade
Avaliação estrutural
Identificação das regiões com
Corrosão
"pitting“
fragilização por fadiga
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São ondas acústicas com freqüências acima do limite audível. Normalmente, essas freqüências situam-se na faixa de 0,5 a 25 MHz . Para gerar sons de alta-frequência e ultrassons geralmente são utilizados cerâmicas ou cristais piezoelétricos, os quais produzem oscilações mecânicas em resposta a impulsos elétricos.Ultrassom
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Foi usado o método de inspeção por ultrassom na modalidade conhecida como tempo de vôo (time-of-flight) que consiste em enviar um pulso de ultrassom através do material e medir eletronicamente o tempo que este sinal leva para retornar sob a forma de eco.
Ultrassom
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API 579 Fitness-for-Serviçe (FFS) (Aptidão-Para-Serviço) – Norma
com códigos de análises quantitativas de engenharia para avaliar a
integridade estrutural de um componente em serviço que esteja com
alguma falha ou dano.
Avaliação Estrutural
Danos
Corrosão
"pitting“
fragilização por fadiga
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API 579 - Passos
Projeto de construção (geometria, desníveis, sobrepressão)
Os materiais (tubo e revestimento)
Os danos ou falhas levantados na medição
Se as espessuras encontradas estão adequadas a garantir a integridade do conduto em condições específicas de
operação
CONHECENDO VERIFICAR
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•Definir as regiões de maior potencial para dano
Início do processo
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Estabelecer um ponto de referência.
Posicionar gabarito para medição manual.
Preparação
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•.
Medição
Perfil transversal da chapa do conduto
Perfil planificado (malha de pontos)
Aparelho de ultrasom
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Perfil em CAD
Podemos condenar a região apenas pelo mapeamento dos defeitos?
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A norma estabelece 3 níveis de avaliação.
• Nível I, analítica rápida (pressão, geometria e taxa de corrosão);
• Nível II, mais exigente que a de Nível I (pressão, geometria, taxa de corrosão, flexão, forças cortantes, temperatura);
• Nível III, simulação numérica assistida por software de métodos numéricos, que verifica níveis de tensão equivalente em cada ponto do conduto.
Aplicação da API 579
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Ambiente de trabalho do modelo (Nível III). Modelo analizado com software (ANSYS) que utiliza a técnica de elemetos finitos
Ambiente do Nível III
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ResultadosTensões equivalentes
(Von Mises)
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ResultadosTensões equivalentes
(Von Mises)
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Deformações totais
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Vantagens e limitações do método manual de medição de espessura por ultrassom
• Vantagens • - Precisão da inspeção• - Possibilidade de inspecionar sobre camadas de
tintas • - Boa sensibilidade• Limitações• - Necessita de bom acoplamento acústico• - Baixa produtividade
Comparativo
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1- Migrar da medição manual para medição automática por veículo inspetor controlado via notebook(C scan)
2- Desenvolver programa para análise automática da integridade estrutural do conduto forçado conforme a norma API 579.
Aperfeiçoamento
Automatização da medição e análise
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41
2
5
63
7
1) Veículo de Controle Remoto; 2) Módulo Eletrônico; 3) Módulo de ultrassom; 4) Pressurizador do acoplante; 5)Notebook; 6) Transdutor; 7) Cordão umbilical.
Mapassônico-veículo controlado da Safe Metal
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Veículo em operação
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Vista superior
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Programa do veículo Da Safe Metal (MPS)
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Primeira versão do Programa de avaliação
Excel
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Segunda versão em LABVIEW.
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Previsão de vida x
Pressão de trabalho
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Conclusões
• A ferramenta mostrou-se eficiente para verificação e diagnóstico da integridade das chapas dos condutos forçados.
• A ferramenta não se aplica para avaliação da integridade de cordões de solda.
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Valor total
R$ 766.869,00 para 2 anos
Total
21,6%
4,2%
1,2%
56,7%
9,4%
6,9%
Materiais e Equipamentos
Materiais de Consumo
Outros
Recursos Humanos
Serviços de Terceiros
Viagens e Diárias
Custos
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Próximos passos
• Aplicação da ferramenta em 2011 nos condutos forçados da Usina Elevatória de Vigário – Piraí - RJ.
• Implementar ao software outros parâmetros como avaliação de soldas.
