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[en] PERFORMANCE OF IN-LINE INSPECTION TOOLS AND ITS INFLUENCE ON THE STRUCTURAL RELIABILITY OF CORRODED PIPELINE / [pt] DESEMPENHO DAS FERRAMENTAS DE INSPEÇÃO EM LINHA E SUA INFLUÊNCIA NA CONFIABILIDADE ESTRUTURAL DE DUTOS CORROÍDOSJOSE DE JESUS LEAL CARVAJALINO 12 July 2004 (has links)
[pt] Neste trabalho apresenta-se a avaliação do desempenho de
ferramentas de inspeção em linha (ILI) ou pig instrumentado
na medição de defeitos causados por corrosão e estudam-se
diferentes métodos para o cálculo da confiabilidade
estrutural ou cálculo da probabilidade de falha (POF) de um
duto corroído, baseada na análise do relatório do pig. O
relatório de inspeção do pig é avaliado através de
comparações de seus resultados com as medições dos defeitos
feitas por ferramentas de referência (medições em campo).
Os erros associados a cada sistema de medição podem ser
encontrados a partir de métodos estatísticos como os
métodos da raiz do erro quadrático médio, dos estimadores
de Grubbs, de Thompson e de Jaech. As medições das duas
ferramentas são também avaliadas através de testes
estatísticos para a linha de tendência e o coeficiente de
correlação linear (r). O número mínimo de medições de campo
necessárias para verificar o desempenho do pig no
dimensionamento dos defeitos de corrosão é determinado
pela implementação de um teste baseado na análise
seqüencial. Uma vez que o relatório do pig é avaliado e
aceito, a POF de um duto corroído é calculada usando os
métodos analíticos de primeira ordem (FORM) e propagação de
incertezas, e o método de simulação de Monte Carlo. A POF
do duto é calculada em função de modelos de pressão de
falha onde suas variáveis são definidas como funções de
probabilidade (fdp). No caso das dimensões do defeito, a
fdp e seus parâmetros estatísticos são obtidos a partir da
exatidão do pig. A comparação entre a POF calculada e a POF
admissível permite determinar quando será necessário fazer
uma nova re-inspeção. Quando a POF calculada atinge um valor
maior que a POF admissível, antes de se completar um tempo
desejado para a próxima inspeção, o procedimento
desenvolvido permite decidir qual o número de reparos que
deverá ser feito para que este tempo seja alcançado. / [en] This work presents: i) the assessment of in line inspection
(ILI) tools performance in the measurement of defects
caused by corrosion; ii) differents methods to
calculate structural reliability and probability of failure
(POF) of corroded pipeline based in the ILI report. The
inspection report of the ILI (or instrumented pig) is
compared with the the geometry of defects measured by a
reference tool (field measurements) and the erros
associated to each measurement system are analyzed and
assessed from statistical methods. The statistical analysis
emploies methods such as the root mean square
error/diffrential, and the Grubbs s, Thompson s and Jaech s
estimators. The measurements taken by both tools (pig and
field) are compared and analyzed through statistical tests
that consider the tendency line and the coefficient of
linear correlation (r). The minimum number of field
measurements necessary to verify the performance of the ILI
in sizing of corrosion defects is determined by the
implementation of a test based on the sequential analysis.
POF of a pipeline is calculated using three different
methods: i) first order reliability methods (FORM); ii)
propagation of uncertainties and iii) the method Monte
Carlo. The POF of the pipeline is calculated as a function
of different failure models whose variables (such as
pressure, geometric and material parameters) are defined by
their probability functions (pdf). The pdf and statistical
parameters of the defect dimensions are determined from the
accuracy of the pig measurements. The comparison between
calculated and acceptable POF allows the determination of
next reinspection period. When the calculated POF exceeds
the acceptable POF before completing the amount of time
desired for the next inspection, the developed procedure
allows to know the number of repairs that must be made to
reach the desired time when the next ILI will be carried
out.
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[en] DEVELOPMENT OF PIGS TO DETECT AND LOCATE SMALL PIPELINES LEAKS / [pt] DESENVOLVIMENTO DE PIGS INSTRUMENTADOS PARA DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE PEQUENOS VAZAMENTOS EM DUTOSDANIEL ALMEIDA CAMERINI 06 April 2005 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de
ferramentas de inspeção
capazes de detectar e localizar pequenos vazamentos em
oleodutos e
gasodutos. Hoje, diversos dutos brasileiros são equipados
com eficientes
sistemas de detecção de vazamentos, porém ainda não são
capazes de detectar
pequenos vazamentos causados por lentos processos de
corrosão. A tecnologia
de inspeção de dutos mais utilizada mundialmente é a de
pigs instrumentados. O
pig é lançado dentro do duto e percorre toda sua extensão
identificando defeitos
como amassamentos e corrosão. Duas tecnologias foram
desenvolvidas, uma
para oleodutos e outra para gasodutos. O princípio de
funcionamento do pig para
oleodutos se baseia no registro da variação de pressão
gerada pelo vazamento.
Quando o pig passa pelo vazamento, a pressão do volume
central diminui em
relação às pressões à montante e jusante do pig, gerando um
sinal característico
que permite a identificação. A tecnologia para gasodutos
utiliza a energia
acústica gerada pelo vazamento. A idéia básica é equipar o
pig com microfones
capazes de escutar o som provocado pelo vazamento propagado
no próprio
gás. Com uma boa interpretação da assinatura acústica deste
fenômeno, é
possível detectar o evento ao longo do duto. O desafio é
discriminar a assinatura
do vazamento dos ruídos normalmente emitidos em um
gasoduto, como ruído de
bombeio, ruído da turbulência da vazão, abertura e
fechamento de válvulas, etc.
Cada tecnologia teve seu protótipo montado e testado em
campo onde
vazamentos foram detectados com sucesso. São apresentadas as
fundamentações teóricas de cada tecnologia e os resultados
dos testes de
laboratório e de campo assim como propostas futuras. / [en] This work s objective is the development of inspections
tools capable to
detect and locate small leaks in gas and oil pipelines.
Nowadays, many brazilian
pipelines are equipped with reliable leak detection
systems, but these still can t
detect small leaks caused by slow corrosion processes. The
most used pipeline
inspection technology is the instrumented pigs. The pig is
launched inside the
pipeline and goes through it detecting dents and
corrosions. Two technologies
were developed, one for oil pipelines and other for gas
pipelines. The pig oil
pipeline working principle is based on the register of the
pressure variation
caused by a leakage. When the pig pass by a leak, the
pressure in the middle of
the pig drops, generating a characteristic signal. The gas
pipeline technology
uses the acoustic energy caused by a gas leaks. The main
idea is to equip the
pig with specials microphones capable to listen the leak
sound propagated in the
gas. With a good acoustic interpretation of this
phenomenon, is possible to detect
this event. The biggest challenge is to discriminate the
leak signature from the
others pipe s noises. Which technology had it prototype
manufactured and tested
in real oil and gas pipelines with success. Will be shown
the theory of which
technology, the labs and fields tests results and future
proposals.
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[en] ANALYSIS OF THE SENSING SYSTEM OF A FEELER PIG / [pt] ANÁLISE DO SENSOR DE UM PIG INSTRUMENTADO DO TIPO PALITO31 May 2010 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta a análise do sistema de medição utilizado pelo pig
instrumentado tipo palito usado para detecção e dimensionamento de perda de
espessura em dutos provocada por corrosão interna. A aplicação de testes
experimentais de vibração, perfilagem geométrica e análise por elementos finitos
têm objetivo de avaliar o sistema de medição dos sensores palito do Pig Palito,
assim como mostrar os resultados obtidos com esta nova tecnologia de
dimensionamento de micro geometria. Os dutos submarinos (offshore)
empregam tradicionalmente as mesmas tecnologias de inspeção usadas em dutos
terrestres (onshore) e uma dessas tecnologias é o pig instrumentado. No entanto,
é encontrada uma vasta quantidade de dutos offshore com diferentes tipos de
obstáculos que inviabilizam o uso dos pigs instrumentados convencionais, como
os Pigs Magnéticos M.F.L. (Magnetic Flux Leakage) e Ultrassônicos. Os fatores
relevantes que dificultam a inspeção, especialmente em dutos offshore, são os
multi-diâmetros, raios de curvatura acentuados, equipamentos instalados ao
longo do duto, alta espessura de parede do duto, escoamento multifásico, etc.
Atualmente, o uso de Pigs Ultrassônicos e Magnéticos são as técnica disponíveis
no mercado para inspeção da corrosão. Contudo, esses pigs possuem suas
próprias limitações. Dentro deste contexto, foi desenvolvido um novo pig
instrumentado, chamado de Pig Palito, para detecção e dimensionamento de
perda de espessura em dutos com corrosão interna. Esta ferramenta foi
desenvolvida para superar diversas limitações que outros pigs instrumentados
convencionais têm durante a inspeção. Os resultados obtidos pela
instrumentação do sensor palito na análise experimental indicam que a vibração
dos sensores pode interferir na medição de micro geometria gerando erros de
interpretação. A possibilidade de detecção, minimização e/ou eliminação desta
possível deficiência do sensor palito são factíveis e abordadas na presente
dissertação. Os bons resultados das inspeções de campo com os Pigs Palito comprovam o sucesso e viabilidade técnica no emprego desta tecnologia. / [en] This work presents the analysis and study of the technology used by the
instrumented pig called Feeler Pig, used for detection and measurement of loss
of wall thickness in pipelines due to internal corrosion. Those study´s objective
are the evaluation of dynamic measurement of Feeler Pig´s sensors, through the
application of experimental vibration tests, geometric evaluation`s tests and
finite elements analysis, so that are showed the results rewarded by this new
micro geometric measurement technique. Submarine pipelines (offshore
pipelines) inspection traditionally employs the same technologies used for
onshore pipelines and one of such technologies is the instrumented pig.
However, it is very common to find offshore pipelines with many kinds of
obstacles that may prevent the use of conventional instrumented pigs, like MFL
(Magnetic Flux Leakage) pigs and ultrasonic ones. The relevant factors that
make the inspection difficult, particularly in offshore pipelines, are the different
diameters along the pipeline, small radius bends, equipments installed in the
pipeline (such as manifolds and valves), increased wall thickness, multi-phase
fluids, etc. Currently available techniques in the market to inspect these pipelines
are ultrasonic and magnetic pigs, which, nevertheless, have their own
limitations. Focusing on this context, a new tool was developed to detect and
measure the loss of wall thickness in pipelines due to internal corrosion. This
tool, called Feeler Pig, was designed to be able to overcome some of the
limitations of conventional inspection pigs. The results achieved by
instrumentation of the feeler type sensor`s body, experimental analysis tests,
proved that vibration modes of the sensor interferes in the measurement of micro
geometric. The possibility of detection, mitigation and / or elimination of the
deficiencies of sensor`s issues are viable and addressed in this work. These,
coupled with the excellent results of Feeler Pigs field inspections prove the
technical feasibility and success in using this technology.
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