Apostila_Inspeção_em_tubulações_v32012

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INSPEÇÃO TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS

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Sumário 1.0 INTRODUÇÃO..................................... INTRODUÇÃO............................................................ .............................................. .................................... .............

3

2.0 REFERÊNCIAS................................. REFERÊNCIAS........................................................ .............................................. ....................................... ................ 3.0 DEFINIÇÕES................................... DEFINIÇÕES.......................................................... .............................................. ......................................... ..................

3 3

4.0 INSPEÇÃO DE FABRICAÇÃO.................................... FABRICAÇÃO........................................................... ................................ ......... 5.0 INSPEÇÃO DE RECEBIMENTO................ RECEBIMENTO...................................... ............................................. ........................... ....

6 18

6.0 INSPEÇÃO EM MONTAGEM ............................................... .................................................................... .....................

25

7.0 INSPEÇÃO EM SERVIÇO........................................ SERVIÇO............................................................... .................................... .............

41

8.0 TÉCNICAS ESPECIAIS DE INSPEÇÃO EM TUBULAÇÃO.................. TUBULAÇÃO..................

58

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1.0 INTRODUÇÃO As atividades da especialidade Inspeção estão relacionadas à tubulação desde a fabricação dos componentes (tubos e acessórios) até o controle das condições físicas durante a sua vida operacional. Podemos subdividir a Inspeção de tubulações em quatro módulos: •

Inspeção de Fabricação;

•

Inspeção de Recebimento;

•

Inspeção em Montagem;

•

Inspeção em Serviço;

Todas estes módulos estão inter-relacionados, sendo que o maior impacto na vida operacional da tubulação, com conseqüente maior esforço de Inspeção em Serviço, será devido principalmente aos resultados das Inspeções de Fabricação e em Montagem.

2.0 REFERÊNCIAS N-115 – Montagem de Tubulações Metálicas – Norma Petrobrás; N – 2555 – Inspeção em Serviço de Tubulações – Norma Petrobrás; Guia N° 3 do IBP – Inspeção de Fabricação; ASME B31.3 – Process Piping; API – 570 – Piping Inspection Code; API – 574 – Inspection Practices for Piping; API – 598 – Valve Inspection and Testing;

3.0 DEFINIÇÕES 3.1 AFM – Autorização de Fornecimento de Material Autorização formal e contratual que libera o inicio da fabricação e oficializa a aquisição por parte do cliente/usuário.

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3.2 Certificado de Qualidade de Material Registro dos resultados de ensaios, testes e exames, exigidos pelas normas e realizados pelo fabricante do material.

3.3 Fabricação Montagem de peças (“spools”) do sistema de tubulações em fábricas ou oficinas de campo (“pipe shop”).

3.4 Inspeção de Recebimento Inspeção realizada, segundo amostragem preestabelecida, onde são verificadas apenas as características principais dos diversos materiais de tubulação, antes de sua aplicação.

3.5 Inspeção de Fabricação Atividade de Inspeção com a finalidade de assegurar a observância das normas e especificações indicadas no contrato de compra. Abrange a verificação da utilização de boas técnicas de engenharia aplicadas ao projeto, ao material de construção, às disposições construtivas e á qualidade da mão-de-obra empregada, tendo como referência as normas e especificações estabelecidas entre comprador e fabricante, no contrato de compra.

3.6 Inspeção em Montagem Inspeção realizada durante a etapa de Montagem com intuito de assegurar a observância das normas e especificações indicadas pelos documentos de projeto. Assim como a inspeção de fabricação, abrange a verificação da utilização de boas técnicas de engenharia aplicadas ao projeto, ao material de construção, às disposições construtivas e á qualidade da mão-de-obra empregada.

3.7 Inspeção em Serviço Inspeção realizada na tubulação para controle das condições físicas durante a sua vida operacional, podendo ser realizada com as tubulações em operação (Inspeção Externa) ou fora de operação (Inspeção Geral). Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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3.8 Peça (“Spool”) Subconjunto de uma linha, formado pelo menos por uma conexão e um trecho de tubo, ou duas conexões, que é montado em fábricas ou oficinas de campo (“pipe shop”).

3.9 “P Number” Número utilizado pelo ASME para identificar e diferenciar a soldabilidade dos materiais.

3.10 Pontos de Injeção Locais aonde quantidades relativamente pequenas são injetadas dentro da corrente de processo para controle químico ou de variáveis de processo (ex: temperatura). Pontos de injeção não incluem locais aonde duas correntes de processo se misturam (tês de mistura). Ex: injeção de neutralizadores, inibidores, etc.

3.11 Pontos “Mortos” Componentes de tubulação que normalmente não tem fluxo significante. Exemplos: Linhas com uma extremidade raqueteada, linhas com válvulas de bloqueio geralmente fechadas, vents em pontos altos, drenos, pontos de amostragem, conexões para instrumentos, by-pass de válvulas, entrada de válvulas de alívio, etc.

3.12 RM – Requisição de Material Documento que contem as características, as especificações e os requerimentos mínimos relativos ao projeto, material, fabricação, inspeção, testes, garantias, transporte e exigências sobre como apresentar a proposta técnica e comercial do material a ser fornecido.

3.13 Serviços Cíclicos Serviços que possuem mais de 7.000 ciclos completos de variação de pressão e/ou temperatura durante a vida útil prevista para a tubulação (geralmente de 10 a 20 anos).

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3.14 Serviços a Alta Pressão Serviços conforme definido pelo capitulo IX do ASME B31.3, ou seja, com pressões acima da classe 2500# definida pelo ASME B16.5.

3.15 Soldas dissimilares Solda realizada entre materiais de “P number” diferentes. Não recomendada para serviços “categoria M”, cíclicos, de alta pressão, sujeitos a corrosão sob tensão ou com hidrogênio.

3.16 Tubulações “Categoria D” Fluidos não-inflamavéis, não-tóxicos e não perigosos, em pressões até 1MPa (10 Kgf/cm2) e em temperaturas até 185ºC, tais como água, ar comprimido e outros fluidos de baixa responsabilidade.

3.17 Tubulações “Categoria M” Fluidos altamente tóxicos. Qualquer taxa de vazamento pode acarretar em sérios danos ao homem.

4.0 INSPEÇÃO DE FABRICAÇÃO Os procedimentos a seguir estão baseados no guia n° 3 do IBP para materiais aplicáveis a tubulação de Refinarias, Indústrias Químicas e Petroquímicas. Todos os tópicos descritos para cada item abaixo representam as etapas mínimas que devem estar presentes no Plano de Inspeção e Testes (PIT).

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Plano de Inspeção e Testes - PIT ( Inspection  Inspection and Test Test Plan - ITP): documento elaborado pelo fornecedor, dentro dos padrões estabelecidos pelas Normas ISO de gestão da qualidade, onde devem constar, no mínimo:

1. a garantia da compatibilidade do projeto, procedimentos e documentação interna aplicável, com o material objeto do fornecimento; 2. a indicação dos dispositivos/equipamentos, incluindo as exatidões requeridas para a obtenção da qualidade, na verificação de dimensões críticas, testes funcionais, etc.; 3. a indicação da qualificação do pessoal que executa as atividades de inspeção e verificação; 4. a identificação dos estágios ao longo de todo o ciclo de produção do material, onde serão realizadas verificações ou inspeções, incluindo aquelas realizadas nos subfornecedores. Devem indicar os tipos de exames, ensaios ou verificações a serem efetuados; 5. a indicação de procedimentos e padrões de aceitabilidade para todas as características e requisitos de qualidade, incluindo as de caráter subjetivo e as dos subfornecimentos; 6. a identificação e preparação de registros da qualidade, citando o tipo do registro, relatório, certificado, gráfico, data-book, etc. O Plano de Inspeção e Testes deve estar compatível com a documentação contratual citada no fornecimento, tais como: Requisitos de Inspeção, Normas Técnicas e Requisições de Material. Deve possuir campo apropriado onde o órgão de inspeção assinalará os pontos de espera obrigatórios e os pontos de observação.

Ponto de Espera ( Hold  Hold Point) - HP: é o evento de inspeção, no ciclo fabril do fornecedor, em que este notificará o órgão ou empresa inspetora, dentro dos prazos contratuais, visando a análise, verificação ou testemunho dos mesmos e sem o qual o processo de fabricação não pode continuar. Os pontos de espera são definidos nos documentos contratuais constantes dos Pedidos de Compra, nos Requisitos de Inspeção ou pelo órgão inspetor quando da análise do Plano de Inspeção e Testes do fornecedor. Ponto de Observação (Witness Point) - WP: é o evento de inspeção, no ciclo fabril do fornecedor, em que este notificará o órgão ou empresa inspetora, dentro dos prazos contratuais, visando a análise, verificação ou testemunho de eventos acordados no Plano de Inspeção e Testes, sem que o processo fabril seja interrompido. O PIT é um dos documentos que devem ser fornecidos pelo fabricante, juntamente com os desenhos de fabricação para aprovação/comentários da engenharia do cliente. No fluxo genérico abaixo segue a seqüência envolvida no processo de aquisição de um material/equipamento. Ver modelo do PIT na figura 4.1 a seguir.

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Emissão da RM [Requisição de Material]

Legenda: Engenharia Suprimentos Inspeção de Fabricação Inspeção de Recebimento Fabricante

Requisitos; Especificações; Normas e Padrões;

   

Colocação da RC [Requisição de Compra]

Emissão da AT [Análise Técnica das Propostas]

Mínimo de 3 Fornecedores disponíveis no mercado



Envio das Propostas pelo Fornecedor

Colocação da AFM [Autorização do Fornecimento dos Materiais

Aprovação de Documentos do Fornecedor (DFs)

Processo de

PIT [Plano de Inspeção e Testes]

Desenhos/documentos Construção e detalhes

Memorial de Cálculo Plano de Soldagem

Fabricação Plano de Pintura Entrega do Data-Book [Composto de todos os documentos pertinentes a fabricação]

Entrega do Equipamento + Data-Book

Inspeção de Recebimento no Almoxarifado

Relatório Final do Ins Ins etor etor do Clien Cliente te

Inspeção nas etapas de fabricação Verificando conformidade com a RM e os DFs aprovados.

Certificados de Material Relatórios de Ensaios e Testes Procedimentos de Solda em

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Fig. 4.1 - Modelo de PIT

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4.1 Válvulas de Uso Geral 4.1.1 Material a) Inspeção Visual •

A inspeção visual dos componentes fundidos deve estar conforme MSS-SP55 ( Quality Standard for Steel Castings for Valves, flanges, fittings and  other pipe componentes)

•

Para os componentes de especificação ASTM A-216, A-217, A-351 e A-352 a inspeção visual será suplementada, se necessário por ensaios de líquido penetrante (LP) ou partículas magnéticas (PM).

4.1.2 Dimensional As dimensões deverão estar conforme padrões de projeto: tais como API-600 ou ASME B16.34.

4.1.3. Ensaios Em cada válvula deverão ser realizados os seguintes ensaios em conformidade com o API-598 (ver tabela 4.1): a) Ensaio Hidrostático do corpo; b) Ensaio Hidrostático da contra-vedação; c) Ensaio Hidrostático da vedação (sede); d) Ensaio de baixa pressão da sede;

Observações: - A água deverá ser limpa e isenta de impurezas, devendo conter óleo ou um inibidor de corrosão; -

O corpo da válvula não poderá estar pintado;

-

A pressão de teste e o tempo do teste deverá ser conforme API-598 (ver tabelas 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 e 4.8);

-

A Válvula deverá ser fixada na bancada pela sua extremidade inferior, estando o outro lado (haste) livre;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Tipo de Válvula Tipo de Teste Gaveta Globo Macho Retenção Esfera Borboleta ou flutuante Esfera trunnion Corpo Contra-vedação Alta Pressão - sede Baixa Pressão - sede

X X X Op

X X Op X

X NA X Op

X NA Alternativo* X

X NA X Op

X NA Op X

*Para maiores detalhes ver tabela 1 do API-598 Notas: X – Requerido; Op – Opcional; NA – Não Aplicável.

Tabela 4.1 - Requerimento de Teste de Pressão por Tipo de Válvula

a) Ensaio hidrostático do corpo As Extremidades deverão estar fechadas, com a cunha na posição parcialmente aberta, com a sobreposta apertada, testando deste modo, também o engaxetamento.  Não é   permitido vazamento vazamento neste neste ensaio pelo API-598. API-598.

b) Ensaio hidrostático da contra-vedação Este ensaio deve ser realizado consecutivamente ao anterior; para isto, terminando o ensaio do corpo, estando à válvula sob pressão do ensaio, ela deverá ser totalmente aberta e a sobreposta deverá ser afrouxada. Não é permitido permitido vazamento vazamento neste ensaio ensaio pelo  API-598.

c) Ensaio hidrostático da vedação (sede) Este ensaio deve ser realizado coma cunha totalmente fechada. A sobreposta deverá estar afrouxada para verificar possível vazamento para o castelo durante teste. Este teste deverá ser feito em cada lado da válvula estando um dos lados aberto para atmosfera. O inspetor deverá anotar o número de gotas por minuto e comparando-o com o admissível  pelo API-598 API-598 (ver tabela tabela 4.2).

d)Ensaio de baixa pressão Este ensaio deverá ser realizado com ar ou gás inerte. Deverá ser aplicada uma pressão de 60 a 100 psi, sucessivamente, de cada lado da válvula com o outro lado aberto para atmosfera. O inspetor deverá anotar o número de bolhas por minuto e comparando-o com o admissível pelo API-598 (ver tabela 4.2).

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  DN da Válvulas de Sedes-Metálicas Sedes-Metálicas Tubulação sede-resiliente Exceção das retenções Válvulas tipo Retenção Válvula Hidrostático Pneumático Hidrostático Pneumático 0 0 0 0

2” 21/2” – 6” 8”-12” ≥14” ≤

(gotas* por minuto) 0 12 20 28

(bolhas por minuto) 0 72 120 168

(gotas por minuto) 3 cm3 /min/DN 3 cm3 /min/DN 3 cm3 /min/DN 3 cm3 /min/DN

(bolhas por minuto) 0,042 m3 /h/DN 0,042 m3 /h/DN 0,042 m3 /h/DN 0,042 m3 /h/DN

* 1 mm = 16 gotas

Tabela 4.2 – Taxa de Vazamento Máximo Admissível para Testes de Pressão As pressões de teste para cada um dos tipos de válvulas (excetuando-se válvulas esferas), encontram-se indicadas na tabela a seguir: Classe de Pressão ( PSI ) 125 150 300 600 800 900

Pressão de Teste - PSI (Kgf/cm2)

Corpo

Vedação

Contra Vedação

300 (21,0) 450 (31,0) 1125 (79,0) 2225 (156,0) 3000 (210,0) 3350 (235,0)

200 (14,0) 325 (23,0) 825 (58,0) 1700 (119,0) 2200 (154,0) 2450 (172,0)

200 (14,0) 325 (23,0) 825 (58,0) 1700 (119,0) 2200 (154,0) 2450 (172,0)

Tabela 4.3 – Pressão de Teste por Tipo de Teste e Classe de Pressão As pressões de teste para válvulas esferas devem atender os valores estabelecidos na tabela abaixo: Classe de Pressão ( PSI ) 150 300 600 800 900

Pressão de Teste PSI (Kgf/cm2)

Corpo

Vedação

425 (29,0) 1100 (77,0) 2175 (152,0) 3100 (218,0) 3250 (228,0)

300 (21,0) 800 (56,0) 1600 (112,0) 2031 (142,0) 2400 (168,0)

Tabela 4.4 – Pressão de Teste para Válvula Esfera e Classe de Pressão O tempo de duração do teste de corpo será conforme a tabela a seguir, para válvulas gaveta, macho, esfera e globo.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  DIÂMETRO NOMINAL DA VÁLVULA (POLEGADA) ∅ ∅ ∅ ∅

TEMPO DE APLICAÇÃO MÍNIMO (s)

15 60 120 300

até 2” 2 ½ ” a 6” 8” a 12” maior que 14”

Tabela 4.5 – Tempo de Duração de Teste Para válvulas de retenção, o tempo de duração do teste será o seguinte: DIÂMETRO NOMINAL DA VÁLVULA (POLEGADA) ∅ ∅

TEMPO MÍNIMO (s)

60 120

até 12” 14” e acima

Tabela 4.6 – Tempo de Duração de Teste Para válvulas tipo borboleta, o tempo de duração do teste será o seguinte: DIÂMETRO NOMINAL DA VÁLVULA (POLEGADA) ∅ ∅ ∅

TEMPO MÍNIMO (s)

15 60 180

até 2” 2 ½ ” a 8” 10” e acima

Tabela 4.7 – Tempo de Duração de Teste O tempo mínimo de aplicação da pressão de teste será conforme a tabela abaixo: Ø

até 2” ∅ 2 ½” a 6” Ø 8” e acima ∅

V LVULAS GAVETA - GLOBO MACHO - ESFERA 15s 60s 120s

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V LVULA DE RETENÇÃO

60s 60s 60s

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Tabela 4.8 – Tempo de Duração de Teste

Para válvulas tipo borboleta, o tempo de teste será como abaixo: Ø ∅ até 2” ∅ 2 ½” a 8” Ø 10” e acima

VÁLVULAS TIPO BORBOLETA 15s 30s 60s

4.1.4 Arranjo Típico para Execução dos Testes TESTE PNEUMÁTICO

LEGENDA: 1

GARRAFA DE N2

2

REDUTORA DE PRESSÃO

3

VÁLVULA AGULHA DE ½”

4

MANÔMETRO DE 5”

5

FLANGE

6

TUBO FLEXÍVEL DE ½”

7

VÁLVULA EM TESTE

8

POTE DE ÁGUA

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  TESTE HIDROSTÁTICO DE VÁLVULAS

LEGENDA: 1

RESERVATÓRIO DE ÁGUA

2

BOMBA HIDRÁULICA COM VÁLVULA DE RETENÇÃO

3

VÁLVULA AGULHA

4

MANÔMETRO DE 4” OU ACIMA, DE MOSTRADOR

5

TUBO FLEXÍVEL

6

FLANGE CEGO

7

VÁLVULA EM TESTE

8

PURGA P/ ELIMINAR O AR E EVITAR FALSO RESULTADO

Obs.: No teste de sedes não se utiliza o item (6) flange cego

Bomba manual de teste

Bancada computadorizada de Teste

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4.1.5 Reparos •

Componentes forjados não podem sofrer reparos.

•

Poderão sofrer reparo os fundidos conforme a especificação ASTM A-216, A217, A-351 e A-352.

•

Quando necessário tratamento térmico deverá ser conforme a especificação ASTM.

4.1.6 Acabamento e Liberação •

Pintura

Conforme AFM/RM. •

Identificação

Conforme AFM / RM •

Embalagem

Extremidades tamponadas e devidamente embaladas. •

Liberação

-Certificado de liberação devidamente assinado e sinetado pelo Inspetor - Data-Book   Data-Book verificado e assinado.

4.2 Condição de “Fire-Safe” 4.2.1 Ensaio de exposição ao fogo •

A válvula deverá ser exposta ao fogo por um período de tempo suficiente para assegurar que as sedes de teflon ou outro material macio, assim como os selos da haste, se acoplado, tenham se decomposto completamente ou desintegrado. O tempo de exposição não poderá ser inferior a 15 minutos.

•

A válvula será submetida ao ensaio de fogo com a esfera ou macho na posição aberta.

•

Será mantida uma pressão interna mínima de 2 kg/cm2, durante a exposição ao fogo.

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4.2.2 Ensaio de exposição após o fogo Após extinção •

O funcionamento da válvula será testada por fechamento e abertura durante 3

vezes, dentro de 5 minutos, após o apagar do fogo. •

A válvula deverá ser fechada e submetida a ensaio de vedação, com pressão de 1

kg/cm2. •

Depois do teste de vedação (sede), se aprovado, deverá ser executado o teste de

corpo. •

Para ambos os testes, não deverão ser ultrapassados os seguintes valores de taxa

de vazamento: a) Através da sede: 10 cm3 / min / pol de DN da válvula, não sendo em qualquer caso > 100 cm3 / min. b) Qualquer vazamento da vedação da haste, das juntas do corpo e a tampa, durante e após o fogo a válvula deverá ser rejeitada.

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4.3 Tubos Soldados de Uso Geral 4.3.1 Material 4.3.1.1 Qualidade das chapas As chapas deverão ser verificadas com relação á qualidade do aço através dos certificados de qualidade do material, fornecidos pela usina, com a composição química e ensaios mecânicos efetuados. No caso de dúvida, poderão ser retirados corpos de prova para ensaios comprobatórios.

4.3.1.2 Espessura das chapas Deverão ser verificadas pelo inspetor as espessuras das chapas, que deverão estar dentro das tolerâncias exigidas pelas normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.1.3 Marcação O inspetor deverá verificar a marcação das chapas, conferindo-as com os certificados de qualidade apresentados. As marcações devem ser originais, efetuadas na usina siderúrgica.

4.3.1.4 Eletrodos e Fluxos Para tubos com costura, a qualidade dos eletrodos e fluxos deverá estar em de acordo com as exigências dos procedimentos de solda aprovados e das normas citadas nos documentos de compra.

4.3.2 Fabricação 4.3.2.1 Inspeção Visual e Dimensional O inspetor deverá verificar a superfície superior das chapas, que ficará na face interna dos tubos, antes que seja iniciada a sua calandragem. As chapas deverão estar livres de defeito, definidos nas normas e especificações citadas nos documentos de compra. Os defeitos, deverão ser reparados antes da curvatura das chapas e os reparos aprovados pelo inspetor.

4.3.2.2 Verificação do corte e largura das chapas O inspetor deverá verificar o corte das chapas, o preparo dos biseis para solda e a largura das chapas, que deverão atender as normas e especificações citadas nos documentos de compra. Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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4.3.2.3 Inspeção de Solda O inspetor deverá verificar a qualificação dos processos de solda e operadores de máquina de solda, de conformidade com o “procedimento para aprovação de desenhos de fabricação e procedimentos de solda e qualificação de soldadores”.

4.3.2.4 Preparo de Extremidade O inspetor deverá acompanhar o preparo das extremidades dos tubos, que deverão atender as normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.2.5 Verificação do Diâmetro Externo no Corpo do Tubo Deverá ser verificado o diâmetro externo do tubo, num mínimo 3 medições por tubo, com uma fita metálica. Os diâmetros externos deverão estar dentro das tolerâncias exigidas pelas normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.2.6 Verificação do Empeno Longitudinal Deverá ser verificado o empeno longitudinal dos tubos que deverá atender as exigências das normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.2.7 Exame da Superfície Externa dos Tubos As superfícies externas devem estar livres de defeitos, definidos nas normas e especificações citadas nos documentos de compra. Os defeitos deverão ser reparados e os reparos aprovados pelo inspetor.

4.3.2.8 Verificação do Comprimento e do peso do Tubo O inspetor deverá medir todos os tubos fabricados, anotando os seus comprimentos e pesos no relatório de inspeção, ao quais devem atender as exigências das normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.3 Ensaios 4.3.1 Ensaios Hidrostáticos O inspetor deverá testemunhar o ensaio hidrostático, com as pressões definidas nas normas e especificações. O inspetor deverá anotar em seu relatório a pressão adotada e todas as ocorrências havidas durante o teste.

4.3.2 Ensaios Não-Destrutivos Deverá atender as exigências das normas e especificações citadas nos documentos de compra. No caso de falta de indicação dos padrões de aceitação das normas e especificações citadas, serão utilizadas as exigências do ASTM. Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

4.3.3 Ensaios Destrutivos Tubos fabricados com solda por arco submerso: -Neste caso, serão retirados, no mínimo, corpos de prova da solda executada para ensaio de tensão transversal e dobramento guiado (Guided Bend Test ) de face e raiz, para cada lote de tubo fabricado. -Os lotes de tubos deverão ser definidos nas normas e especificações citadas nos documentos de compra. No caso de falta desta definição, serão utilizadas as da norma ASTM A-155. Estes testes deverão ser assistidos pelo inspetor que deverá aceita-los ou reprova-los.

4.3.4 Tratamento Térmico Deverá atender as exigências das normas e especificações citadas nos documentos de compra.

4.3.5 Reparo de Defeitos Os defeitos deverão ser reparados conforme as exigências das normas e especificações citadas nos documentos de compra, e os reparos aprovados pelo inspetor.

4.3.6 Acabamento e Liberação •

Pintura

Conforme AFM/RM. •

Identificação

Conforme AFM / RM •

Embalagem

Extremidades tamponadas e devidamente embaladas. •

Liberação

-Certificado de liberação devidamente assinado e sinetado pelo Inspetor  Data-Book verificado e assinado. - Data-Book 

4.4 Flanges, Conexões e Juntas 4.4.1 Material A qualidade dos materiais empregados será comprovada por meio de certificados de análise química e ensaios mecânico conforme ASTM.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

4.4.2 Inspeção Visual •

Na inspeção de fundidos deverá ser observado o que estabelece o MSS-SP-55.

•

Na inspeção de forjados, a inspeção visual será suplementada, se necessário, por ensaios por LP ou PM.

4.4.3 Dimensional •

As dimensões serão verificadas conforme ASME/ANSI.

•

4.4.3 Ensaios •

A critério do inspetor, poderá ser exigida a realização de ensaios de dureza ou simplesmente aceitar que o valor de dureza esteja incluído nos certificados de ensaios mecânicos.

4.4.4 Acabamento e Liberação •

Pintura

Conforme AFM/RM. •

Identificação

Conforme AFM / RM •

Embalagem

Extremidades tamponadas e devidamente embalada. •

Liberação

-Certificado de liberação devidamente assinado e sinetado pelo Inspetor -Data-Book verificado e assinado.

5.0 INSPEÇÃO DE RECEBIMENTO 5.1 Geral •

Os materiais de todos os componentes (exceto os de aço-carbono) devem ser submetidos aos testes de reconhecimento de aços e ligas metálicas, confrontando seus resultados com a especificação do material e identificação do material da peça ou certificado do material.

•

O exame visual de fundidos deve ser feito conforme critério estabelecido pelo padrão MSS SP-55.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

5.2 Tubos •

Devem ser verificados se todos os tubos estão identificados, por pintura, nas extremidades, com as seguintes características: especificação completa do material, diâmetro e espessura. Se o lote possuir apenas um tubo identificado, esta identificação deve ser transferida para os demais.

•

Deve ser adotado um código de cores para distinguir cada tipo de material, sendo a faixa identificadora pintada ao longo do comprimento de cada tubo.

•

Devem ser verificados certificados de qualidade do material de todos os tubos, inclusive o laudo radiográfico de tubos com costura e o certificado do tratamento térmico, quando exigido, em confronto com a especificação ASTM ou API aplicável.

•

Deve ser verificado, por amostragem se as seguintes características dos tubos estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) espessura; b) diâmetro; c) circularidade em ambas as extremidades; d) chanfro ou extremidades roscadas; e) reforço das soldas; f) estado das superfícies internas e externas (mossa e corrosão); g) empenamento; h) estado do revestimento; i) perpendicularidade do plano de boca.

5.3 Flanges •

Devem ser verificados se todos os flanges tem identificação estampada de acordo com a especificação ASME B16.5, ASME B16.47, MSS SP-25 ou MSS SP-44 e com as seguintes características: tipos de face, especificação do material, diâmetro nominal, classe de pressão, espessura, placa (TAG) do instrumento (para flanges de orifício) e marca do fabricante.

•

Devem ser verificados os certificados de qualidade de material de todos os flanges, em confronto com a especificação ASTM aplicável.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  • Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características dos flanges

estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) diâmetro interno e externo; b) espessura do pescoço; c) altura e diâmetro externo do ressalto; d) profundidade, tipo e passo de ranhura e rugosidade; e) estado da face dos flanges; f) espessura da aba; g) chanfro ou encaixe para solda ou rosca (tipo e passo); h) rebaixo para junta de anel; i) estado das roscas quanto a amassamentos, corrosão e rebarbas, e se estão devidamente protegidas;  j) estado dos revestimentos revesti mentos quanto às falhas ou falta de aderência; aderênci a; k) furação; l) dureza das faces dos flanges para juntas tipo anel (RTJ) conforme ASME B16.20; •

Deve ser verificado em todos os flanges se existem trincas, dobras ou amassamentos bem como o estado geral da face quanto ao ranhuramento, se está em bom estado, sem mossas ou corrosão e devidamente protegida.

5.4 Conexões •

Deve ser verificada se todas as conexões estão identificadas com os seguintes dados: especificação completa do material, diâmetro, classe de pressão ou espessura, tipo e marca do fabricante.

•

Devem ser verificados os certificados de qualidade do material, inclusive o laudo radiográfico e o certificado de tratamento térmico de todas as conexões, quando exigido, em confronto com as especificações aplicáveis.

•

Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características das conexões estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) diâmetro nas extremidades; b) circularidade;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  c) distância centro-face;

d) chanfro, encaixe para solda, ou rosca (tipo e passo); e) espessura; f) angularidade das curvas; g) estado da superfície quanto a amassamentos, corrosão, trincas e soldas provisórias; h) estado geral da galvanização ou revestimento quanto a falhas, falta de adesão e espessura.

5.5 Válvulas •

Deve ser verificado se todas as válvulas estão com a identificação estampada de acordo com a codificação de projeto.

•

Devem ser verificados os certificados de qualidade do material, em confronto com a especificação aplicável.

•

Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características das válvulas estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) diâmetro das extremidades; b) flanges (ver item 5.3); c) classe de pressão; d) distância face a face; e) área mínima de passagem; f) chanfro ou encaixe para solda; g) roscas (tipo e passo); h) estado da superfície do corpo da válvula quanto a corrosão, amassamento e falhas de fundição; i) existência de empenamento da haste e o aspecto geral do volante;  j) o sentido do fluxo flux o no corpo da válvula; k) estado do engaxetamento das válvulas e sua conformidade com a especificação; l) conformidade dos reforços do corpo (“bosses”) e das aberturas para soldas de encaixe ou roscas com a especificação;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  m)revestimento interno. •

Em todas as válvulas deve ser verificada a conformidade dos internos com a especificação, através de testes de reconhecimento de ligas. Onde aplicável deve ser realizado ensaios de dureza.

•

Todas as válvulas devem ser retestadas, conforme as normas API STD 598 ou API 6D, e ASME B16.34 [Prática recomendada para almoxarifado de

campo]. •

Deve ser verificado o funcionamento de todas as válvulas de tal modo que as peças funcionem livremente. Em válvulas motorizadas utilizar o seu mecanismo de acionamento manual.

5.6 Purgadores •

Deve ser verificado se todos os purgadores estão identificados por plaqueta, contendo as seguintes características: tipo do purgador, classe de pressão, material e existência de filtro.

•

Deve ser verificado se consta do corpo de todos os purgadores a indicação do sentido do fluxo. No caso de falta, esta indicação deve ser providenciada.

•

Deve ser verificada as seguintes características do purgador: a) dimensões do purgador, principalmente, a distância entre as extremidades devendo estar de acordo com o catálogo do fabricante; b) estado geral do purgador, seu funcionamento e limpeza.

5.7 Juntas de Vedação •

Deve ser verificado se todas as juntas estão identificadas, contendo as seguintes características: material, tipo de junta, material do enchimento, diâmetros, classe de pressão, o padrão dimensional de fabricação e marca do fabricante.

•

Deve ser verificado em todas as juntas tipo anel (RTJ) o estado da superfície, quanto à corrosão, amassamento, avarias mecânicas e trincas.

•

Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características da junta estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) espessura;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  b) diâmetro interno e externo;

c) passo (juntas espiraladas ou corrugadas); d) espaçadores das juntas metálicas (diâmetro externo e espessura); e) todas as dimensões da junta; f) dureza da junta tipo anel (RTJ) conforme ASME B16.20; •

Deve ser verificada a compatibilidade do certificado de qualidade do material de todas as juntas de vedação com a especificação aplicada.

5.8 Juntas de Expansão •

Deve ser verificado se todas as juntas de expansão estão identificadas por plaqueta de acordo com a codificação do projeto.

•

Deve ser verificado em todas as juntas de expansão se as seguintes características estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) distância entre extremidades; b) extremidades (flanges e solda de topo); c) diâmetro de extremidades; d) tirantes; e) travamento; f) anéis de equalização; h) soldas; i) estado geral das peças da junta quanto a trincas, amassamentos e corrosão, principalmente na região do fole, onde não são admitidos quaisquer defeitos; k) alinhamento; l) marcação do sentido de fluxo; m)verificação de pré-deformação, conforme valores de projeto; n) memória de cálculo; o) compatibilidade com as condições de projeto (pressão, temperatura e deslocamento); p) refratamento interno; q) isolamento externo.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  • Deve ser verificada a compatibilidade dos certificados de qualidade do material de

todas as juntas de expansão com a especificação aplicada.

5.9 Filtros •

Deve ser verificado se todos os filtros estão identificados de acordo com a codificação do projeto.

•

Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características do filtro estão de acordo com as normas adotadas pelo projeto: a) distância entre as extremidades; b) dimensões dos suportes; c) extremidades; d) concordância do elemento filtrante com as normas de projeto e o seu estado; e) estado geral do filtro; f) certificação de teste.

•

Deve ser verificada a compatibilidade dos certificados de qualidade do material de todos os filtros com a especificação aplicada.

5.10 Raquetes e “Figuras 8” •

Deve ser verificado se todas as raquetes e “figuras 8” estão identificadas por puncionamento com as seguintes características: especificação completa do material, classe de pressão e diâmetro nominal.

•

Devem ser verificados os certificados de qualidade do material de todas as raquetes e “figuras 8”, em confronto com a especificação ASTM aplicável.

•

Deve ser verificado em todas as raquetes e “figuras 8”, o estado geral da superfície, principalmente das ranhuras, quanto a existência de mossa, corrosão e se estão devidamente protegidas.

•

Deve ser verificado, por amostragem, se as seguintes características das raquetes e “figuras 8” estão de acordo com as especificações adotadas pelo projeto: a) diâmetro interno e externo na região da junta; b) profundidade, tipo e passo das ranhuras; c) espessuras;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  d) rebaixo para junta tipo anel;

e) posição do furo de rotação; f) diâmetro do furo de rotação; g) diâmetro do ressalto.

5.11 Parafusos e Porcas •

Deve ser verificado se todos os lotes de parafusos e porcas estão identificados com as características de material, diâmetro, tipo de rosca, processo de fabricação e marca do fabricante.

•

Devem ser verificados os certificados de qualidade do material de todos os lotes de parafusos e porcas, em confronto com as especificações ASTM aplicáveis.

•

Deve ser verificado, por amostragem, em cada lote, se as seguintes características das porcas e parafusos estão de acordo com as especificações, normas e procedimentos aplicáveis: a) símbolo ASTM estampado no parafuso e na porca; b) comprimento do parafuso; c) diâmetro do parafuso e porca; d) altura e distância entre faces e arestas da porca; e) tipo e passo da rosca; f) estado geral quanto a amassamentos, trincas, corrosão e acabamento em geral e se estão devidamente protegidos.

5.12 Suporte de Mola •

Deve ser verificado se todos os suportes de mola estão identificados por plaqueta de acordo com a codificação do projeto.

•

Deve ser verificado em todos os suportes de mola e seus componentes o estado geral quanto à corrosão, existência de amassamento e trincas.

•

Devem ser verificados se as cargas e o curso especificado na plaqueta dos suportes correspondem às especificações de projeto.

•

Deve ser verificado se as posições a quente e a frio estão devidamente indicadas.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

5.13 Outros Componentes de Tubulação Deve ser verificado para os outros componentes de tubulação, se estão identificados como requerido pelo projeto, se os certificados de material e de testes estão de acordo com as especificações e se suas características estão de acordo com as normas adotadas no projeto, fazendo-se amostragem.

6.0INSPEÇÃO 6.0 INSPEÇÃO DE MONTAGEM Os procedimentos e requerimentos a seguir estão baseados na norma ASME B31.3 e no critério normativo N-115 da Petrobrás.

6.1 Inspeção de Juntas Soldadas 6.1.1 Introdução Todas as soldas de tubulação, depois de complementadas, devem ser submetidas a exames não-destrutivos para a pesquisa de possíveis defeitos. Em ordem crescente de confiabilidade são os seguintes os métodos de inspeção empregados na prática: a) Inspeção Visual (Sem ou com auxilio de aparelhos ópticos ou de iluminação especial); b) Inspeção com Líquido Penetrante; c) Inspeção com Partículas Magnéticas; d) Inspeção Radiográfica: parcial (por amostragem) ou total; e) Inspeção por ultra-som; Qualquer que seja o método – ou os métodos – de inspeção empregado, é sempre exigido que antes de sua realização seja feita a qualificação dos procedimentos de exame e dos operadores e inspetores, para cada método e cada tipo de solda, com a finalidade de avaliar a adequação dos métodos de exame e a capacidade profissional das pessoas envolvidas. a) A inspeção visual é sempre exigida e deve ser feita obrigatoriamente em todas as

soldas. Caso sejam descobertos defeitos superficiais ( trincas, mordeduras, reforços Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  excessivos, etc..) ou locais de prováveis defeitos internos devido a irregularidades do

cordão de solda deverão ser realizados ensaios adicionais com radiografia, ultra-som e outros processos. A norma ASME B31.3 permite que, para as tubulações de “categoria D”, seja feita apenas inspeção visual das soldas, seguida pelo teste de pressão hidrostática. b) A inspeção com partícula magnética (PM) e a inspeção com líquidos penetrantes (LP) servem para detecção de defeitos superficiais ou defeitos internos abertos para a superfície, recomendando-se como métodos auxiliares de inspeção em soldas de responsabilidade ou com materiais difíceis de soldar. Devido ao baixo custo e facilidade de execução do LP, a inspeção com LP é muito usada para exame de cada camada de solda (antes da deposição da camada seguinte) e em particular para o passe de raiz. c)PM também é capaz de detectar defeitos sub-superficiais por isto devem ser usados preferencialmente. Esse método de inspeção só pode evidentemente ser empregado com materiais ferromagnéticos, não se aplicando, portanto aos aços inoxidáveis austeníticos e não ferrosos. d)A inspeção radiográfica (com raios X ou raios gama) é de emprego e interpretação relativamente fáceis e é capaz de detectar defeitos interno das soldas tais como trincas, dupla laminação, bolhas, poros, etc. Os defeitos planares (bidimensionais) são os mais graves devido ao efeito altíssima concentração na borda do defeito, podendo resultar em fraturas frágeis, fraturas por fadiga ou corrosão sob-tensão; por isto estes defeitos não

são tolerados em nenhum caso. Note-se que dependendo da posição relativa ao defeito e da fonte de radiação, a radiografia pode não detecta-lo por isto em soldas de alta responsabilidade recomenda-se duas radiografias a 90° uma com a outra. Deve-se cuidar para que as soldas sejam facilmente radiografáveis; devendo-se aplicar o PM ou LP com complemento para soldas de difícil interpretação tais como: •

Espessura muito pequena (menor que 5 mm)

•

Soldas de penetração parcial ou com vazios internos; soldas em ângulo;

•

Soldas entre partes com grande diferença de espessura;

•

Soldas de geometria complicada; soldas em T, cruzeta, etc.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

Soldas de fácil interpretação

Soldas de difícil interpretação

Os defeitos arrendondados (tridimensionais), tais como poros, bolhas, inclusões de escoria, e fusão ou penetração incompletas, são defeitos menos graves, e por isso são tolerados pela norma ASME B31.3 dentro de certos limites (ver a tabela 341.3.2 a seguir). e) O Ultra-som (US) é um processo bem mais sensível e mais moderno do que a radiografia, não havendo praticamente nenhum defeito que possa passar despercebido; o seu emprego e interpretação são, entretanto bem mais difíceis, e por isso o seu uso é menos freqüente. É recomendável a aplicação do ultra-som apenas para juntas tubo x tubo com diâmetro ≥ 2” e espessura ≥ 5 mm e para juntas tubo x conexão com diâmetro ≥

8” e espessura ≥ 5 mm. Para solda tubo x conexão fora das faixas especificadas acima,

deve ser rigorosamente avaliadas as condições técnicas de realização de inspeção para execução de procedimento especifico.

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6.1.2 Tipo e Extensão dos Ensaios, por tipo de solda A norma ASME B31.3 exige radiografia em no mínimo, 5% da extensão total das soldas circunferênciais (de cada soldador ou operador de soldagem), para tubulações com temperatura acima de 185ºC, ou pressão acima de 10 Kgf/cm2, devendo de preferência serem radiografadas as interseções de soldas. Para tubulações de “categoria M” é exigido um mínimo de 20% dessas radiografias, e para serviços cíclicos é exigida radiografia total das soldas, ou o exame com ultra-som em toda a extensão das soldas. A maioria dos usuários e projetistas fazem exigências bem mais severas do que estas apresentadas pelo ASME, como modelo de plano de inspeção será apresentado um critério baseado na N-115: 1.Define-se as classes de inspeção em função do tipo de material, da classe de pressão definida na norma ASME B16.5 e da temperatura da linha, ver TABELA A-1, com as exceções do item 2 abaixo. 2. “Fluidos de categoria D”, “fluidos de categoria M”, “serviços cíclicos severos” ou “serviços à alta pressão” são definidos conforme norma ASME B31.3.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

3. O tipo e a extensão dos exames devem estar de acordo com a TABELA A-2. Soldas entre materiais dissimilares devem ser examinadas pelo método e na extensão requerida para o material, com os critérios mais exigentes. Para a classe IV não é recomendada este tipo de solda. 4. Os cruzamentos de solda e as soldas que não atendem as distâncias mínimas previstas de 100 mm ou 4 vezes a menor espessura a ser soldada* devem ser 100 % radiografados.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  * Esta distância é determinada para reduzir os efeitos de tensões residuais de soldagem e superposição de zonas termicamente afetadas. Porém, para tubulações de pequeno diâmetro (< 1 ½”) é praticamente impraticável guardar esta distância mínima entre as soldas; não deve-se entretanto ter , em nenhum caso, soldas a menos de 20 mm uma da outra.

5. O critério de aceitação dos exames exigidos pela TABELA A-2, a seguir, deve estar de acordo com a norma ASME B31.3 (ver tabela 341.3.2). Observa-se que os percentuais podem ser aplicados aos seguintes itens: a) um determinado procedimento de soldagem; b) um determinado soldador ou operador; c) um determinado procedimento e um determinado soldador ou operador;

d) uma determinada padronização ou especificação de material de tubulação. Notas da TABELA A-2: 1) Como soldas de boca-de-lobo, entenda-se por: a) soldas entre tubo principal e a chapa de reforço; b) soldas entre tubo de derivação e a chapa de reforço; c) soldas entre o tubo principal e o tubo de derivação; d) soldas entre o tubo principal e os elementos forjados, como meia-luva, luvas, colares (“sockolets”, “weldolets”, “threadolets”), exceto quando utilizados detalhes suscetíveis a exame radiográfico (conexão extrudada ou integral para solda de topo); nesse caso as soldas devem ser 100 % radiografadas. 2) Soldas em ângulo incluem, entre outras, as soldas de encaixe, soldas de selagem de conexões rosqueadas e soldas de flanges sobrepostos. 3) Aplicável somente às soldas feitas para ligação de tubos e acessórios. As soldas feitas para confecção de tubos e acessórios devem atender aos requisitos das normas de fabricação destes componentes (API ou ASTM). Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

4) O exame de dureza é uma verificação do tratamento térmico de soldas ou curvamento a quente. Soldas que não requeiram tratamento térmico não necessitam deste exame. Para serviço classe IV, na qualificação do procedimento de soldagem, devem ser examinados por micro-dureza, o metal de solda e a zona afetada termicamente (ZAT). No caso de soldas dissimilares, ambas as ZATs devem ser examinadas. De uma forma geral a dureza deve estar limitada á:  PNº 

1 4 5  NOTA:

 Material

Dureza Brinell 

Grupo

Valores Máximos

Aço carbono Aço liga ½ a 2% Cr Aço liga 2,5 a 10% Cr

220 Hb (ver nota) 225 Hb 241 Hb

Especificações de aço carbono (PNº-1) sujeitas a corrosão sob tensão, requerem medições de dureza com o valor máximo admissível 200 Hb.

5) O exame com ultra-som pode ser usado em substituição ao radiográfico, desde que atendidos os requisitos da norma ASME B31.3. 6) O exame com líquido penetrante em soldas deve ser obrigatoriamente feito na última camada de metal depositado. E preferencialmente feito após o passe de raiz. 7) Solda entre o suporte e a superfície do tubo. 8) Quando houver impossibilidade de aplicação de partículas magnéticas, o exame por líquido penetrante pode ser usado na mesma extensão. 9) Após o passe de raiz da solda deve ser realizado o exame visual. 10) Válido apenas se todas as condições listadas abaixo forem atendidas. Caso contrário ou se forem encontrados defeitos não aceitáveis, as soldas devem ser 100 % radiografadas: a) passe de raiz executado utilizando o processo TIG;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  b) o diâmetro interno na região da raiz da solda deve ser controlado por

esmerilhamento; c) espessura de parede para tubos de “P-number” 1 deve ser menor ou igual a 1¼” (32 mm); d) espessura de parede para tubos de “P-number” 3 e 4 deve ser menor ou igual a 5/8” (16 mm). 11) Para tubos sem costura de especificação de material ASTM A 106 Gr. B, podem ser examinadas com apenas 20 % das soldas. 12) Quando autorizada a substituição por ultra-som devem ser considerados os requisitos correspondentes a coluna de condições de serviço cíclico severo da ASME B31.3. 13) Válida para a nota 1 c) .

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  A tabela abaixo relaciona, de forma resumida, os tipos de Ensaios Não

Destrutivos com as imperfeições que se pretende identificar: Tipo de Inspeção Visual

Situação/ Tipo de Solda •

Todas as soldas

Defeitos/Imperfeições • • •

Radiográfico

• • •

Partícula Magnética

• •

Soldas de topo Soldas circunferenciais Soldas com chanfro Materiais ferromagnéticos Falhas até 6 mm sob a superfície

• • • • • •

Liquido Penetrante

• • • •

Materiais ferrosos e não ferrosos Passes intermediários de solda Passe de raiz da solda Simples e baixo custo

• • • • •

Ultrassônico

•

Confirma a qualidade da solda das juntas sujeitas a pressão

• • •

Soldas de estrutura secundária Trincas Inclusões de escória Bolsões de gás Inclusões de escória Penetração incompleta Trincas Porosidade Falta de fusão Trincas Porosidade Inclusões Contração/distorção Defeitos superficiais Laminações Inclusões de escória Defeitos subsuperficiais

Os defeitos mais comuns podem ser definidos da seguinte forma:

a)

Trincas (cracks): são fraturas que podem ser formadas durante a soldagem (hot 

cracks )

ou podem aparecer horas ou dias após a soldagem a estar completa (cold 

cracks ).

As trincas a quente podem ser formadas pelo baixo ponto de fusão de

componentes como sulfetos de ferro e a trinca a frio pela formação de estruturas frágeis (martensita) associadas à tensão residual e a difusão de gás no aço, sendo o caso mais comum à trinca causada pelo hidrogênio.

Fonte: www.weldreality.com

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

b)

Inclusões (inclusions ): são partículas metálicas (tais como, o tungstênio de um

eletrodo de TIG), escória, impureza ou óxidos aprisionados na solda. Como os óxidos possuem um ponto de fusão mais alto do que os metais de base, eles acabam formando inclusões na solda. Por outro lado, óxidos e carbetos com alto ponto de fusão agem como núcleos para o crescimento de grãos, e, portanto, levam a formação de pequenos grãos, agindo como refinadores de grão. Outros refinadores de grão incluem o alumínio, nitrogênio, vanádio e o zircônio.

Fonte: www.twi.co.uk

c)

Concavidade na raiz e mordedura ( undercut ): ): é uma retração na solda de raiz

ou na borda da camada, ocorre tanto internamente ao tubo quanto no diâmetro externo. Eles estão associados a uma técnica ou parâmetros de soldagem inapropriados. Eles reduzem a seção transversal da solda e causam também concentração de tensão ou atuam como fresta para corrosão. [Figura (f)].

d)

Penetração incompleta (incomplete

penetration ):

ocorre se o primeiro passe de

solda não penetra totalmente a parede do tubo para fundi-lo ao diâmetro interno. Esta imperfeição reduz a seção transversal da solda e age como concentrador de tensão, além de ser uma fresta para corrosão e causar turbulência no fluxo do fluido. [Figura (d)]. e)

Falta de fusão (lack of fusion ): ocorre quando o processo de soldagem não funde

o metal de base ou o passe de solda anterior. A falta de fusão age como uma trinca incorporada. [Figuras (a e b)].

f)

Distorção (shrinkage): As soldas circunferenciais causam no tubo uma distorção

longitudinal de aproximadamente 3,2 mm e um pico (desalinhamento angular). Distorções podem ser minimizadas na pré-instalação antes da soldagem (com tack weldings e “mata-cachorros”), na redução da abertura de raiz, no número de passes, no Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  aumento da velocidade de soldagem, e pela otimização na sequencia de soldagem.

Grandes tubulações, com dimensões acima de 40”, requerem utilização de “aranhas” (vigas internas temporariamente instaladas para evitar a distorção).

6.1.3 Precisão da Medição O valor de uma técnica de Ensaio Não Destrutivo pode ser medido por sua curacidade e pela probabilidade de detecção. As tabelas abaixo obtidas pelo NTIAC (Nondestructive

Testing

foram resultado de 21 amostras

Information Analysis Center )

soldadas em aço carbono, de 0,24in até 0,60in de espessura, contendo defeitos, e inspecionado por diferentes examinadores e com diferentes técnicas.

Tamanho de trinca detectável (milésimo da polegada) END

Visual

Largura da

Comprimento Profundidade

trinca

da Trinca

da Trinca

4

80

-

Obs Superfície limpa com dispositivo ótico, defeitos simples

LP

0,4

40

20

Material não poroso com trincas abertas para a superfície

PM

0,04

40

4

Material ferromagnético, defeito superficial e subsuperficial

Eddy Current

0,4

40

4

Material condutor eletricamente

US

0,04

40

40

Trincas

superficiais

ou

volumétricas, geometria simples

RX

4

40

2% da espessura

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Trincas

superficiais

ou

volumétricas, espessura limitada

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

Taxa de detecção de trincas (%) Espessura

0,24”-0,31”

0,31”-0,39”

0,39”-0,47”

0,60”

Rx

69

63

66

67

Gamagrafia

63

53

54

71

US manual

46

46

48

69

US automatiz.

82

84

82

86

US TOFD*

80

79

75

96

*TOFD: Time-of-flight diffraction (US multi-canal com difração pelo tempo de fuga)

6.2 Testes de Pressão Depois de montado o sistema de tubulações, deve ser feito obrigatoriamente teste de pressão para verificação de possíveis vazamentos, sendo essa uma exigência comum a todas as normas de projeto. Na grande maioria dos casos o teste é feito com água (hidrostático), porém, em alguns casos especiais, em que não se possa admitir umidade ou excesso de carga nos suportes faz-se com ar ou gases inertes (pneumático).

Exemplos: Tubulações de Propeno que trabalham em temperaturas abaixo de zero e linhas principais de Flare com diâmetros acima de 30”. No teste Hidrostático a pressão pela norma ASME B31.3 para temperaturas de projeto acima 340 °C:

Pt = 1,5 P (Sc / Sh) Pt =Pressão de Teste Hidrostático; P = Pressão de Projeto; Sc = tensão admissível na temperatura ambiente; Sh = tensão admissível na temperatura a quente; Para tubulações com temperaturas abaixo de 340 ºC Pt = 1,5 P. Para testes pneumáticos Pt = 1,1 P não podendo exceder em 0,2 MPa ( 2 Kgf/cm2) a pressão de projeto. Este valor é mais baixo do que o hidrostático devido ao risco de explosão que pode ocorrer em conseqüência da força elástica do ar ou gás.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  6.2.1 Antes da liberação dos sistemas para teste, deverão ser observados os seguintes itens:

a)

Todas as soldas devem estar liberadas por ensaios não destrutivos (END).

b)

As linhas que possuam suporte de mola devem ter os mesmos travados durante o teste.

c)

Todas as válvulas, exceto as de controle e psv’s, devem ser submetidas ao teste de pressão, inclusive as de bloqueio, situadas no limite do sistema, que devem ser raqueteadas no flange, a jusante do sistema.

d)

As válvulas de retenção devem ser pressurizadas no sentido da abertura, se isto não for possível, deve-se travar a parte móvel na posição aberta. Todas as outras devem ser mantidas na posição totalmente aberta.

e)

As válvulas de segurança e de alívio devem ser bloqueadas ou removidas do sistema até a conclusão dos testes.

f)

As tubulações que operam com gás e/ou vapor, deverão ser verificadas pela engenharia a necessidade de suportes adicionais para o teste hidrostático.

g)

Nos limites do sistema em teste o fluido de teste será bloqueado através de flange cego, raquete, tampão ou chapa de bloqueio.

h)

Devem ser removidos todos os equipamentos e acessórios que possam causar restrições ao fluxo, por exemplo: purgadores, separadores de linha, instrumentos e controladores pneumáticos.

i)

Devem ser utilizados manômetros adequados à pressão de teste com leitura situando-se entre 1/3 e 2/3 da escala, os mesmos deverão estar aferidos e calibrados.

 j)

Devem ser instalados no mínimo dois manômetros, sendo um no ponto de maior elevação e outro no ponto de menor elevação do sistema .

k)

Todas as partes estruturais, tais como suportes, guias, batentes, âncoragens devem ser soldadas antes do teste de pressão.

l)

Não é permitido o martelamento nem a introdução de calor na tubulação durante o teste de pressão.

m)

Teste de pressão deve ser executado por sistemas de tubulações, ajustando as tubulações possíveis de se submeterem a mesma pressão de teste e até o limite de construção, caso neste limite se não houver elemento de bloqueio, o sistema pode-se estender ao elemento de bloqueio mais próximo.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

n)

As juntas de expansão de preferência não serão testadas com o sistema. Nos casos que seja necessário fazê-lo deverão estar providas de limitadores de expansão apropriados.

o)

Deverá ser verificado a compatibilização com a pressão de teste do fabricante da junta.

p)

Para linhas de grande altura e trecho vertical, se poderá deduzir do valor da pressão de teste o valor da pressão estática medida com manômetro de teste.

q)

Em caso de serem testados em conjunto equipamentos e tubulação, a pressão de teste da linha não poderá exceder a pressão de teste admissível do equipamento.

6.2.2 Fluido de Teste •

O fluido a ser usado deve ser água doce, com o certificado de análise, limpa, não agressiva ao tubo e internos de válvulas, isenta de hidrocarbonetos, a não ser que seja explicitamente contra indicado pelo projeto. Sempre que necessário, devem ser adicionados à água inibidores de corrosão e bactericidas, levando-se em conta o local de descarte.

•

Quando não existir outro recurso, é aceitável usar, como fluido de teste, água salgada com inibidor de corrosão.

•

Em tubulações de aço inox o teor de cloreto não deve ultrapassar 50 ppm.

•

O fluido de teste deve estar na temperatura entre 10°C e 50° C durante a execução do teste:

6.2.3 Aplicação da Pressão para Constatação de Vazamento e Teste Final

A pressão hidrostática deve ser aplicada gradualmente, sendo mantida durante o tempo necessário para que o sistema seja totalmente verificado, porém a inspeção deve ser iniciada depois de decorridos 15 minutos do instante em que se atinge a pressão de teste. A elevação da pressão até a pressão de teste deve ser feita em degraus de, no máximo, 0,1 MPa (1 kgf/cm2), com intervalos de 10 minutos. Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Durante o enchimento, a partir do ponto mais baixo; os respiros instalados

nos pontos mais altos devem estar abertos para que o ar seja complemente extraído do sistema. Para despressurizar e drenar o sistema, os suspiros devem ser abertos gradativamente a fim de evitar a formação de vácuo no interior da tubulação.

7.0 INSPEÇÃO EM SERVIÇO A função principal da Inspeção em Serviço é executar atividades usando técnicas apropriadas para identificar mecanismos ativos de deteriorização, reparos ou substituições e futuras inspeções especificas. Para isto é requerido obter informações sobre: •

Condições especificas da tubulação;

•

As causas de deteriorização;

•

E a taxa de deteriorização.

7.1 Monitoramento da Corrosão em Tubulações

A causa mais comum para substituir ou reparar uma tubulação é a perda de

espessura devido à corrosão. Por este motivo um efetivo programa de Inspeção de tubulação inclui o monitoramento da espessura, a partir do qual a taxa de corrosão; próximas datas de inspeção, e as datas para reforma/reparo podem ser determinadas. Um ponto chave para um efetivo monitoramento da corrosão da tubulação é a identificação e o estabelecimento dos LOCAIS DE MONITORAMENTO DE ESPESSURA ( Thickness Monitoring Locals). TMLs são áreas designadas dentro dos sistemas de tubulação aonde as medidas de espessura devem ser feitas periodicamente. Para estabelecer o Plano de Monitoramento de corrosão para tubulações deve-se seguir o seguinte roteiro: A. Classificação das tubulações conforme API 570. O programa de

monitoramento inclui a priorização dos sistemas de tubulação pela identificação das conseqüências e dos potenciais de falha de cada um. O API 570 define 03 classes para definição desta priorização, conforme será detalhado no item 7.1.3 a seguir; Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  B.Categorização da tubulação dentro de circuitos de comportamento de

corrosão similar (ex: localizado, geral, CST, etc...); C. Identificação de áreas susceptíveis aonde a corrosão acelerada é esperada; D. Acessibilidade dos TMLs para monitoramento. 7.1.1 Classes de Tubulação

A definição e determinação das classes de inspeção conforme API 570 é feita em função da: (1) Toxicidade do fluido; (2) Volatilidade do fluido; (3) Combustibilidade do fluido; (4) Locação da tubulação com respeito a presença de pessoas e de outros equipamentos; (5) Experiência e histórico; A partir destes 05 pontos as classes são definidas:

CLASSE 1 Serviços com maiores potenciais de emergência caso o vazamento ocorrer nesta classe. a. Serviços inflamáveis que podem se auto-refrigerar e levar a fratura frágil (ex: propeno); b. Serviços pressurizados que podem rapidamente vaporizar e formar atmosferas explosivas tais como C2, C3 e C4 (fluidos com ponto de ebulição < 10 ºC); c. Sulfeto de hidrogênio (H2S) > 3%wt; d. Cloreto de Hidrogênio (HCL); e. Ácido hidrofluoridrico;

⇒

CLASSE 2 Serviços não inclusos nas classes 1 e 3. a. Hidrocarbonetos com baixa vaporização; b. Hidrogênio, gás combustível, gás natural; c. Ácidos e cáusticos fortes.

⇒

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

CLASSE 3 Inflamáveis sem significativa vaporização e em áreas de baixa densidade ocupacional.

⇒

7.1.2 Circuitos de Tubulação

Um número de fatores pode afetar a taxa e natureza da corrosão da espessura, tais como: •

Metalurgia da tubulação;

•

Tipo de fluido;

•

Velocidade do fluxo;

•

Temperatura;

•

Pressão;

•

Injeção de água ou químicos;

•

Mistura de duas ou mais correntes;

•

Área de fluxo estagnado (trechos “mortos”);

Um circuito de tubulação é uma seção da tubulação dos quais todos os pontos são expostos a um ambiente de corrosividade, condições de projeto e material

similares. 7.1.3 Identificação Identific ação das áreas suscetíveis à corrosão acelerada

As taxas de corrosão são normalmente aumentadas em áreas de velocidades e turbulências elevadas: curvas, reduções, tês de mistura, válvulas de controle e orifícios são exemplos de componentes de tubulação onde a corrosão acelerada pode ocorrer por causa do aumento da velocidade e da turbulência, tais áreas devem ter TMLs adicionais. Áreas de trecho “morto” também podem causar corrosão acelerada e portanto, pode haver necessidade de TMLs adicionais. Pontos de injeção (ver definição 3.10) também são algumas vezes susceptíveis a corrosão localizada e acelerada. O API 574 recomenda que uma região a montante do ponto de injeção com um comprimento aproximadamente 305 mm ou 3 vezes o diâmetro da linha, o maior dos dois, seja inspecionado (TML especial), e uma região a Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______   jusante com comprimento de 7,6 metros ou até a primeira mudança de direção (curva

por exemplo), o maior dos dois, seja inspecionado (TML especial). 7.1.4 Acessibilidade Acessibili dade dos TMLs

Os TMLs devem estar em locais de fácil acesso, próximos de plataformas e escadas ou estruturas que permitam aproximação e leitura das medidas. Para situações especiais estruturas temporárias poderão ser montadas, tais como andaimes ou uso de main lifts.

7.1.5 Intervalos de Inspeção

O intervalo entre inspeções de tubulação deverá ser estabelecido e mantido usando os seguintes parâmetros: •

Cálculos de vida remanescente (VUR) e taxa de corrosão (CR);

•

Classificação do serviço;

•

Requerimentos legais;

•

Julgamento da Inspeção.

As medidas de espessura deverão ser programadas baseadas no cálculo de não mais do que ½ da vida remanescente determinada a partir da taxa de corrosão estabelecida ou no máximo em intervalo de tempo sugerido pelo API 570, o mais curto: TIPO DE CIRCUITO

TEMPO

VISUAL EXTERNA

(anos)

(anos)

CLASSE 1

5

5

CLASSE 2

10

5

CLASSE 3

10

10

O intervalo de inspeção deve ser revisado e ajustado conforme a necessidade em função de cada inspeção ou de mudanças significativas nas condições operacionais.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  7.1.6 Cálculo de Vida Útil Remanescente (VUR)

A vida remanescente da tubulação deverá ser calculada a partir da seguinte formula:

VUR (anos) = (t atual – t requerida) / (CR) Onde:

-t atual = a espessura atual, em milímetros (mm), medida no TML; -t

requerida =

a espessura requerida, em milímetros (mm), conforme *formula de projeto,

desconsiderando a corrosão e as tolerâncias de fabricação: *Poderá ser utilizada a formula de Barlow para t < D/6

t requerida = PD/2SE P = Pressão Interna D = Diâmetro externo do Tubo S = Tensão admissível a quente E = Fator de junta

-CR = taxa de corrosão (mm/ano) = t anterior – t atual / (tempo entre a t anterior e a t atual); ATENÇÃO: Para válvulas e conexões flangeadas deverá ser seguida mínima espessura requerida das normas de construção do ASME B16.34 ou API-600. 7.1.7 Determinação da PMTA

A determinação da PMTA para verificação do uso continuo da tubulação deverá ser feito em conformidade com o código de projeto (ASME B31). Para materiais desconhecidos, os cálculos podem ser feitos considerando-se o material de grau mais inferior e com a junta de eficiência mais baixa do código de projeto aplicável. Para cálculo da PMTA, a espessura utilizada deverá ser a atual medida menos duas vezes a

perda por corrosão estimada antes da data da próxima inspeção.

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  A seguir têm-se dois exemplos ilustrativos:

Exemplo 1: Pressão de Projeto / Temperatura de Projeto = 3447 Kpa / 204 °C Descrição do Tubo: DN 16, SCH STD, A 106 Gr. B Diâmetro Externo = 406 mm S (tensão admissível) = 137,9 MPa E (eficiência de Junta) = 1,0 t atual = a espessura atual, em milímetros (mm), medida no TML = 8,13 mm CR = t anterior – t atual / (tempo entre a t anterior e a t atual) = 0,254 mm/ano Próxima Inspeção = 5 anos (Classe 1) Perda por corrosão estimada = 5 x 0,254 = 1,27 mm PMTA = [ 2X (137,9) X (1,0) X ((8,13) – (2X1,27)) / 406 ] = 3747 KPa Conclusão: PMTA > P projeto (OK!)

Exemplo 2: Considere 07 anos para a próxima inspeção e verifique a situação.

7.2 Inspeção enquanto o equipamento está em Operação Para inspeção em operação, o U.S. tem sido largamente utilizado como instrumento de medições de espessura tornado-se o equipamento padrão em departamento de Inspeção de Petroquímicas. O uso de U.S. eletrônico tem as seguintes vantagens: •

Portabilidade;

•

Baixo Custo;

•

Baixos requerimentos de treinamento;

Medições de espessura em operação podem ser feitas tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas através de Ultra-Som, sendo que a maioria dos transdutores estão limitados até no máximo 538 °C. Porém, existem transdutores especiais com refrigeração que podem ser utilizados até 593 ºC. Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

Técnicas como a gamagrafia podem ser utilizadas para inspecionar e medir espessuras com as seguintes vantagens: •

O Isolamento não precisa ser removido;

•

A temperatura de metal da linha tem pouca influência na qualidade da radiografia pois o filme pode ser protegido do calor;

•

Radiografia apresenta uma visão mais geral e completa da área inspecionada;

•

Internos de válvulas podem ser verificados;

•

Pitting e corrosões não-uniformes podem ser facilmente identificadas;

7.2.1 Inspeção Visual Inspeções visuais externas são executadas para determinar as condições externas da tubulação, dos sistemas de isolamento e pintura, e, além disto, verificar desalinhamentos, vibração e vazamentos.

A) Vazamentos Os vazamentos podem ser “seguros” ou perigosos e podem causar paradas prematuras dos equipamentos, geralmente resultam em perdas econômicas. Atenção especial deve se dada para conexões flangeadas, preme-gaxetas, castelos de válvulas e juntas de expansão que contem fluidos inflamáveis, tóxicos ou corrosivos. Muitos

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  vazamentos podem ser estancados com simples reapertos a quente, neste caso devera

haver cuidado com a: •

Interação elástica dos parafusos;

•

Sobrecarga nos parafusos;

•

E flexões nos flanges;

B) Desalinhamentos Desalinhamentos em tubulação podem causar: •

Perda de apoio e suportação em alguns pontos;

•

Deformação na parede de vasos;

•

Trinca e/ou Vibração em bocais de bombas e turbinas;

•

Juntas de expansão excessivamente deformadas ou não executando sua função corretamente;

•

Cisalhamento de parafusos de bases e ruptura de fundações;

C) Suportação Nos pontos de suportação deverão ser inspecionados os seguintes pontos: •

Distorção;

•

Danos físicos em geral;

•

Movimento ou deteriorização do concreto;

•

Afrouxamento de parafusos/chumbadores;

•

Corrosão em geral;

•

Limitação operacional dos suportes tipo deslizante;

•

Verificação da carga de operação na plaqueta de suportes de mola;

•

Ruptura de ancoragens;

•

Evidencia de corrosão, especialmente próximo as fundações;

D) Corrosão sob Isolamento (CSI) Inspeção externa da integridade do isolamento deverá ser feito assim como sinais de CSI. Fontes de contaminantes externos provindos da chuva, vazamento de água e torres de refrigeração podem levar ao CSI. As formas mais comuns de CSI são: a Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  corrosão localizada nos tubos de aço carbono devido à umidade e outros meios, e a

CST em tubos de aço inox devido à presença de cloreto nos contaminantes. Certas áreas são potencialmente susceptíveis ao CSI: •

Aquelas expostas ao gotejamento das torres de refrigeração;

•

Aquelas expostas a vents de vapor;

•

Aquelas expostas a inundação;

•

Tubulações de aço carbono que operam entre -4 °C e 121ºC;

•

Tubulações acima de 121°C com serviço intermitente;

•

Trechos “mortos” na tubulação que possuem temperatura diferente da temperatura da linha principal;

•

Tubulações aço inox austenistico que operem entre 65 ºC e 204 ºC;

•

Sistemas com traço, que experimentem vazamento do traço;

•

Tubulações isoladas com o isolamento danificado e que fiquem expostas ao ambiente;

O API 570 recomenda exames complementares, tais como radiografia, ou remoção do isolamento de locais suspeitos ou com isolamento danificado.

E) Interface Solo-Ar Interface de linhas enterradas que afloram em trechos aéreos está sujeita a corrosão por aeração diferencial. Estes pontos devem ser inspecionados quanto a sinais de corrosão e a depender da situação escavação deverá ser feita para uma completa inspeção. Quanto mais tempo a linha tiver em operação mais provável a necessidade de escavação (acima de 10 anos quase 100% de certeza).

7.3 Inspeção para Específicos Tipos de Corrosão e Trincamento Além dos pontos susceptíveis a falha, descrito anteriormente, deve-se estar atento a outros tipos específicos de deteriorização. Outros pontos de preocupação são: Serviço especifico e corrosão localizada; Erosão e corrosão/erosão; Trincamento devido ao meio; 





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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Trincamento por fadiga; 



Trincamento por fluência (creep);



Fratura frágil;



Dano por congelamento;



Corrosão sob contato;

7.3.1 Serviço especifico e corrosão localizada

Há muitos tipos de corrosão internas com origem no processo/serviço. Estas corrosões geralmente são localizadas e são especificas ao serviço. Há três elementos fundamentais para um efetivo programa de inspeção que ajuda a identificar os pontos potenciais para estes tipos de corrosão e seleciona apropriadamente os TMLs: 

Inspetor, engenheiro de corrosão e o engenheiro de projeto que conhecem o serviço e tem uma idéia dos tipos de corrosão estão ocorrendo e aonde elas podem ocorrer;



Uso extensivo de END;



Comunicação do pessoal de operação de mudanças/alterações no processo que possam afetar as taxas de corrosão;

Exemplos onde este tipo de corrosão pode ocorrer: 

A montante de pontos de injeção e a jusante de separadores de produto, como em linhas de efluentes de reatores;



Ponto de orvalho em correntes de condensação;



Pontos de condensação e evaporação de ácidos ou água;



Pontos onde ácidos orgânicos e naftenicos podem ocorrer;



Pontos aonde podem ocorrer ataque por hidrogênio a alta temperatura;



Pontos de Condensação de sais de amônia;



Tubulações sujeitas a CST por sistemas cáusticos e ácidos;



Mistura de fases e áreas turbulentas em sistemas ácidos;



Pontos de alta concentração de enxofre em temperaturas de moderada a alta;



Depósitos em sistemas com lama, cristalização de soluções e formação de coke;

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  Correntes com Cloro em regiões sujeitas a umidade; 



Etc.

7.3.2 Erosão e corrosão/erosão

Este tipo de corrosão ocorre em áreas de alta turbulência e alta velocidade. Exemplos de locais para inspeção são: 

A montante de válvulas de controle, principalmente onde ocorrem cavitação e “flashiamento”;



A montante de orifícios;



A montante de descargas de bombas;



Qualquer ponto de mudança de direção, em especial nos raios externos das curvas;



A montante de configurações que causam turbulência (soldas, termopares, flanges, etc.) principalmente em sistemas sensíveis a velocidade, como sistemas de ácido sulfúrico;

Estas áreas devem ser inspecionadas com ENDs apropriados tais como: US Scanning (B-Scan), radiographic profile ou eddy current. 7.3.3 Trincamento devido ao meio

São exemplos deste tipo de corrosão: 

Corrosão sob tensão por cloreto em aços inox austeniticos, devido a retenção de cloreto em isolamento, ou gaxetas, ou fendas;



CST por meio caustico (fragilização caustica);



CST por amina em sistemas não aliviados por tratamento térmico;



CST por meio sulfeto de hidrogênio úmido;



HIC – ataque por hidrogênio;

Quando há suspeita de falha por estes tipos de corrosão, o inspetor utiliza-se de END complementares tais como: US e eddy current. Quando possível “spools” suspeitos devem ser removidos e inspecionados internamente. Este tipo de corrosão é tipicamente inspecionada/acompanhada em paradas de manutenção. Tubulações e acessórios - V3.2012 Prof. Me. Ivo Andrei de O. Lino Lima - [email protected]  -  [email protected] 

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  7.3.4 Trincamento por fadiga

Ocorrem devido a ciclos de tensões levando a formação e propagação de trincas. Pontos de concentração e restrição são os pontos mais sujeitos a falha por fadiga. Os ENDs para detectar o trincamento são o LP, o PM e o US cabeçote angular. Emissão acústica pode ser utilizada para detectar crescimento/propagação de microtrincas durantes testes de pressão. Este tipo de corrosão é tipicamente inspecionada/acompanhada em paradas de manutenção ou equipamentos. 7.3.5 Trincamento por fluência

Tem origem no tripé: Temperatura, Tempo e Tensão. Muito presente em serviços de alta temperatura (> 0,3Tf), em especial equipamentos como fornos e caldeiras. Os ENDs incluem o LP, PM, US, RX e a metalografia local (amostra para avaliar vazios de fluência e a formação de “trinca”). Emissão acústica também pode ser utilizada. Este tipo de corrosão é tipicamente inspecionada/acompanhada em paradas de manutenção ou equipamentos. 7.3.6 Fratura Frágil

O controle deve ser dado durante a inspeção da fabricação da tubulação e aplicação dos materiais adequados para os serviços em baixa temperatura ou no controle dos limites inferiores de temperatura durante a operação do sistema. Ou nos cuidados com drenos e vents de gases comprimidos que possam levar a um congelamento localizado com em esferas de GLP. 7.3.7 Corrosão sob contato

Inspeção visual é um dos métodos mais comuns para avaliar este tipo de corrosão muito comum em suportes de tubulação com braçadeira e grampos.

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7.4 Inspeção em Parada Inspeções que não puderam ser feitas enquanto o equipamento estava em operação, devem ser feitas em parada. Quando o equipamento ou tubulação está em parada, inspeções internas deverão ser feitas para determinar as causas de defeitos, tais como vazamentos, desalinhamentos, vibrações que foram detectados enquanto o equipamento estava em operação. 8 Técnicas Especiais de Inspeção em Tubulações 8.1 Pipeline PIGs  pipeline) com a Um  pig é uma ferramenta que se move através de um duto ( pipeline proposta de inspeção, dimensionamento ou limpeza. Pigs geralmente são divididos em duas categorias: pigs de utilidade (utility pigs) e  pigs inteligentes (smart pigs ou ferramentas de inspeção in-line – ILI tools como definido pela NACE). Este termo “ pig” até hoje não tem sua origem claramente definida, há citações que definem como sendo Pipeline Instrumented Gauging ou Pipeline Inspection Gauge, outras que é devido ao ruído que alguns  pigs causam quando viajam pelo duto, similar a um porco sendo estripado. Existem regiões da América que o mesmo é apelidado de demônio pelo barulho que faz quando passa. Os pigs são aplicados nas diversas fases do ciclo de vida do duto: Durante a construção •

Remoção de detritos da obra

•

Teste de pressão (secagem, ventagem, etc)

•

Comissionamento

Durante a operação •

Limpeza interna

•

Remoção de condensado

•

Aplicação de inibidores

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______ 

Para Inspeção •

Para checar danos físicos (geometria)

•

Para detectar corrosão, laminações e trincas

•

Detectar vazamentos

•

Realizar amostragem

Para Manutenção Geral e reparo •

Inibição de corrosão

•

Limpeza de pré-inspeção

•

Isolação

•

Recomissionamento

Durante renovação/rehabilitação •

Aplicando revestimento interno

•

Limpeza química

•

Remoção de carepas

Descomissionamento •

Remoção de produto

•

Limpeza interna

•

Inspeção/teste

•

Inertização

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 ___________________  _____________________________ ____________________ ____________________ ___________________ ___________________ ________________  ______  8.1.1 Pigs de utilidade  Pigs

de espuma são leves e podem inicialmente se aplicado em um duto para

verificar o diâmetro interno efetivo do duto ou mesmo para limpeza e secagem do duto, antes de passar outros  pigs como os  pigs inteligentes. Os  pigs de espuma tem geralmente o formato de uma bala, com núcleo feito de poliuretano, com uma capa de tiras de carbeto de silício ou materiais similares.

Fonte: www.pollypig.com  Pigs

tipo Mandril com copos de condução, raspadores, escovas metálicas são tipicamente propelidos a ar comprimidos, executado em várias passagens para a limpeza de carepas e remoção de detritos. As escovas podem ser magnetizadas para facilitar a coleta dos detritos metálicos. O diâmetro e a rigidez do  pig pode ser aumentado para obter uma melhor limpeza. Algumas vezes, finas e flexíveis escovas metálicas são utilizadas para garantir a limpeza de passagens estreitas. A velocidade de condução é definida pela pressão diferencial através do  pig, que pode ser controlada por portas de by-pass instaladas nos “copos de condução” que são os componentes que garantem a vedação entre as seções do corpo de um pig.

Copos

Fonte: www.par-group.co.uk

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Pigs de medição, são tipicamente feitos com chapa de alumínio, são utilizados após remoção dos detritos para verificar que não há obstrução ou significante ovalidade no duto. Eles podem ser equipados com registradores de impacto para gravar a posição ao longo do tubo em que as placas tem sido impactadas por uma obstrução. Além destes existem  pigs para ventagem, utilizados antes de realizar o teste hidrostático com objetivo de expulsar o ar. Pigs de secagem que após o teste hidrostático são utilizados para secar a tubulação. 8.1.2 Pigs Inteligente (ILI)

Pigs de Fluxo-Magnético foram inicialmente utilizados na década de 60. A escova de magnetos aplica um campo magnético longitudinal na parede do tubo, os sensores detectam mudanças no campo magnético causado pelas mudanças na espessura de parede. A ferramenta pode dimensionar o comprimento e a profundidade da perda de massa. Uma alta resolução pode ser obtida com o aumento da quantidade de magnetos e de sensores. Os sensores podem discriminar entre perda de espessura no diâmetro interno e externo até 10% da espessura de parede, e com até 80% de confiança. Este tipo de pig viaja por volta de 2 m/s ou 7,2 km/h.

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O  pig ultrassonico é o mais avançado e caro método de inspeção, capaz de detectar pequenos alvéolos de corrosão (