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Risk-Based Assessment For Pipeline Corrosion: Um Guia Prático

Gerir a corrosão das condutas com uma avaliação baseada no risco utilizando o IMS PLSS da Cenosco para um melhor desempenho e segurança dos activos.

18 de setembro de '24

indústria do petróleo e do gás

A avaliação da corrosão externa com base no risco é um processo que avalia o potencial de falhas nas condutas relacionadas com a corrosão, afectando diretamente a sua vida útil operacional.Compreender a vida útil restante da sua tubagem ajudá-lo-á a gerir eficazmente a sua tubagem e a garantir a segurança. No nosso artigo sobre Corrosão Externa, discutimos a importância de determinar a Taxa de Corrosão Futura para manter a Integridade da Conduta. Este guia baseia-se nesse fundamento, introduzindo uma abordagem baseada no risco para a Gestão da Corrosão em Condutas.  

Calcular quanto tempo de vida resta ao seu Pipeline 

Determinar a Taxa de Corrosão Futura é apenas o primeiro passo no desenvolvimento de uma Estratégia de Inspeção de Condutas eficaz. O passo seguinte é avaliar quanto tempo a sua conduta pode permanecer operacional, o que envolve o cálculo da sua vida útil restante. Com a Taxa de Corrosão Futura estabelecida, pode então aplicar esta informação para calcular a Vida Útil Restante dos segmentos da sua conduta utilizando a seguinte fórmula: 

Vida útil restante = Tolerância à corrosão restante / Taxa de corrosão futura 

A Tolerância à Corrosão representa a espessura da parede que uma tubagem pode perder sem comprometer a sua integridade ou funcionalidade. No entanto, este número não é estático, ele muda com a perda do material. Assim, a Tolerância de Corrosão Remanescente (RCT) é a Tolerância de Corrosão (CT) na Data de Avaliação, e é calculada de forma diferente dependendo se foi realizada uma Inspeção em Linha (ILI Run) e se foram encontrados quaisquer Defeitos.

1. Se a inspeção em linha não encontrou quaisquer defeitos ou não foi realizada, recomendamos que calcule a tolerância de corrosão restante (RTC) da seguinte forma: 

RTC = Espessura nominal da parede - Estado limite - Perda da parede 

Eis a repartição de cada componente: 

  • Espessura nominal da parede: A espessura original do tubo de acordo com as normas de projeto, representando o estado ideal, não corroído. 
  • Estado limite: A espessura mínima da parede necessária para um funcionamento seguro, determinada por factores como a pressão máxima de funcionamento permitida (MAOP) e os critérios de conceção. 
  • Perda de parede: O material perdido devido a corrosão ou degradação, quantificado desde a data de avaliação até à data de inspeção em linha ou data de instalação, multiplicado pela taxa de corrosão passada. 

Perda na parede = (data de avaliação - data da inspeção em linha) x CR anterior 

Exemplo:
Se a Avaliação foi feita em 1 de janeiro de 2023 e a Inspeção em Linha foi feita em 1 de janeiro de 2016, e a taxa de Corrosão Passada é de 0,01,
então
Perda de Parede = (1 de janeiro de 2023 - 1 de janeiro de 2016) x 0,01 = 7 x 0,1 = 0,07 mm

2. Se a Inspeção em Linha revelar Defeitos, recomendamos que calcule a Tolerância de Corrosão Remanescente (RCT) com a seguinte fórmula: 

RCT = CT - Perda de parede 

Exemplo:
Imagine que o Intelligent Pigging comunicou uma tolerância de corrosão de 2 mm. Agora, se a corrosão atual já desgastou 0,7 mm, o que resta?

A matemática simples dá-nos a Tolerância de Corrosão Remanescente: 

RCT = 2 mm (CT no dia da inspeção) - 0,7 mm (perda de parede entre a inspeção e a data de avaliação) = 1,3 mm. 

Agora tem uma imagem clara da quantidade de material restante e se este pode suportar com segurança as pressões operacionais.
Com a sua Tolerância à Corrosão Remanescente (RCT) e Taxa de Corrosão Futura em mãos, é altura de determinar a Vida Remanescente (RL) da sua conduta.

Exemplo:
Se a Tolerância de Corrosão Remanescente da tubagem for de 4 mm no momento da Inspeção e a Taxa de Corrosão Futura for estimada em 0,1 mm/ano, utilizando a fórmula para a RL mencionada acima, obtemos 

Vida útil restante = 1,3 mm / 0,1 mm ano = 13 anos 

Este cálculo indica que o gasoduto pode continuar a funcionar em segurança durante mais 13 anos antes de atingir uma espessura crítica. 

Planear a próxima inspeção da sua conduta 

Assim que tiver estabelecido a vida útil restante da sua conduta, pode utilizar a seguinte fórmula para calcular a data da próxima inspeção: 

Data da próxima inspeção = Data da última inspeção + (Vida útil restante em anos × Fator de intervalo) 

Mas espere aí, ainda lhe falta uma peça crucial: o Fator de Intervalo. Este não é apenas um número aleatório; é determinado através de uma Avaliação Baseada no Risco. 

Determinação do fator de intervalo 

Para calcular o Fator de Intervalo (IF), recomendamos que estabeleça primeiro a sua Estratégia de Inspeção, com base na Vida Restante da tubagem (RL). Existem três categorias principais de estratégias de inspeção com base na vida útil restante da tubagem: 

  • Intenção de projeto: Esta categoria é utilizada quando o RL da conduta é inferior ou igual ao fim da vida útil de projeto especificado pelo utilizador. 
  • Vida útil alargada: Esta categoria aplica-se quando a RL da conduta se situa entre o fim da vida útil projectada e o fim da vida útil requerida. 
  • Adequado à finalidade: Esta categoria considera a RL da conduta com base na sua adequação à finalidade, que pode estender-se para além do fim da vida útil requerida. 
estratégias de inspeção baseadas na vida útil restante da conduta

Estratégias de inspeção baseadas no tempo de vida restante da conduta 

Como a intenção do projeto e a estratégia de prolongamento da vida útil influenciam o fator de intervalo 

Quando a Estratégia de Inspeção é a Intenção de Conceção ou a Vida Prolongada, recomendamos que determine o Fator de Intervalo com base na Criticidade e na Classificação de Confiança. Uma Classificação de Confiança mais elevada leva a um Fator de Intervalo mais longo. A Classificação de Confiança pode variar de muito baixa a muito alta e reflecte incertezas em: 

  • Estabilidade/previsibilidade da taxa de degradação, 
  • Número e qualidade das inspecções anteriores, e 
  • Estabilidade do processo. 

O Índice de Confiança é avaliado para todo o Pipeline. E influencia diretamente o Fator de Intervalo, uma vez que este é uma função da Criticidade e da Classificação de Confiança: 

IF = f(Índice de Confiança, Criticidade) 

tabela de cálculo do fator de intervalo

Tabela de cálculo do fator de intervalo

A criticidade em si mede tanto a probabilidade de falha (Suscetibilidade à falha) como o seu potencial impacto, ou seja, a Consequência:

Criticidade = f(StF, Consequência)

matriz de avaliação de riscos

Matriz de avaliação de riscos

A suscetibilidade à falha (StF) é determinada calculando o rácio entre a taxa de corrosão avaliada e a taxa de corrosão de projeto.

StF = taxa de corrosão de projeto/taxa de corrosão avaliada

Este rácio fornece informações sobre a comparação entre o desempenho real e as expectativas do projeto. Se o rácio for superior a 4, indica um StF elevado, ao passo que um rácio inferior a 0,5 sugere um StF insignificante, conforme detalhado na tabela abaixo.

tabela de cálculo da suscetibilidade à falha

Tabela de cálculo da suscetibilidade à falha

Exemplo:

Vamos mergulhar num cenário prático. Imaginemos que temos uma Classificação de Confiança Elevada associada a uma Consequência de Falha Média. A taxa de corrosão de projeto é de 0,021 mm/ano, enquanto a nossa taxa de corrosão avaliada é de 0,012 mm/ano, mais favorável.

Agora, vamos calcular a suscetibilidade à falha (StF):
StF = 0,021/0,012 = 1,75

Isto significa que a classe StF é Média.

O próximo passo é a avaliação da criticalidade. Consultando a nossa Matriz Baseada no Risco, é evidente que estamos a olhar para uma classificação Média-Alta (MH). Finalmente, voltamos a nossa atenção para o Fator de Intervalo. Consultando a tabela do Fator de Intervalo, vemos que, com uma Classificação de Confiança Alta e uma Criticidade Média-Alta, o Fator de Intervalo está claramente definido em 0,4.

A estratégia de inspeção adequada ao objetivo influencia o fator de intervalo

Quando a Estratégia de Inspeção é Adequada à Finalidade, recomendamos a determinação do Fator de Intervalo com base na Consequência da Falha e na Classificação de Confiança, sem considerar a Criticidade. Neste caso, a Consequência pode ser especificada por secção da conduta.

IF = f(Índice de confiança, Consequência)

Juntar tudo

Agora podemos finalmente calcular a nossa Próxima data de inspeção utilizando a fórmula:

Data da próxima inspeção = Data da última inspeção + (Vida útil restante em anos × Fator de intervalo)

Vamos inserir alguns números. Lembre-se, a nossa última Inspeção foi realizada a 1 de janeiro de 2016, com uma Vida Útil de 13 anos e um fator de intervalo de 0,4. Aqui está como isso se divide:

Exemplo:
Data da próxima inspeção = 1 de janeiro de 2016 + (13 × 0,4)

Isto dá-nos:
Data da próxima inspeção = 1 de janeiro de 2016 + 5,2 anos

E quando somamos tudo isso, chegamos a 15 de março de 2021.

Aí tem! Um cálculo claro que mantém a integridade da sua conduta no caminho certo.

Planeamento de Inspeção de Condutas Baseado no Risco com o IMS PLSS da Cenosco

A corrosão externa não é apenas um problema das condutas - é um desafio de dados que exige cálculos precisos. Pode consolidar dados fragmentados numa estratégia coesa de gestão da corrosão, aproveitando o poder do IMS PLSS (Integrity Management Systems Pipeline and Subsea Systems). O módulo dedicado de Avaliação Baseada no Risco do IMS PLSS permite-lhe determinar com precisão a Vida Restante da sua Conduta e programar futuras Inspecções, melhorando em última análise a sua Estratégia de Inspeção de Condutas e a gestão global da corrosão externa. Em última análise, a integração de avaliações baseadas no risco nas práticas de Gestão de Condutas conduzirá a operações mais seguras, a custos reduzidos e a um melhor desempenho dos activos ao longo do tempo. A nossa ferramenta não lhe permite apenas gerir a corrosão externa - ajuda-o a ser mais esperto do que ela.

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