Grande parte do volume de hidrocarbonetos produzidos em ambiente offshore na atualidade é transportado por intermédio de dutos rígidos submarinos. O gerenciamento da integridade destes dutos abrange várias disciplinas, tais como: Resistência dos Materiais, Química, Geologia, Oceanografia, entre outras. A integração destas áreas de estudo é necessária ao conhecimento dos mecanismos de degradação de dutos, a fim de determinar as causas e os tipos possíveis de falhas. A metodologia empregada atualmente para o controle da corrosão na superfície interna de dutos rígidos submarinos é sustentada principalmente pelas inspeções com pigs instrumentados, complementada pelo Monitoramento da Corrosão Interna (MCI). Este monitoramento consiste em acompanhar e avaliar os resultados oriundos de taxas de corrosão por cupons de perda de massa e por sondas corrosimétricas instaladas em pontos específicos dos dutos; análises físico-químicas dos fluidos escoados e dos resíduos gerados durante a operação; e de variáveis operacionais (pressão, temperatura e vazão, principalmente). As taxas de corrosão resultantes do MCI, em um oleoduto em operação na Bacia de Campos, foram comparadas às obtidas nas inspeções por pigs instrumentados. A forma com que tais taxas de corrosão se relacionam e as causas básicas para o comportamento de cada uma foram investigadas. / A major part of the volume of hydrocarbons produced in offshore environment nowadays is transported by rigid pipelines. The integrity management of this pipelines involve a group of different disciplines, as follows: Materials, Structures and Solid Mechanics, Chemistry, Geology, Oceanography and so on. These areas of study are necessary to fully know all the phenomena’s associated to the degradation processes to make it possible to define their causes, growth mechanisms as well as the kind of damage that might be found. This work is focused in the Internal Corrosion failure mechanism. The most recent methodology to achieve the control of internal corrosion in rigid offshore pipelines uses as principle the inspection program with intelligent pigs and is complemented by the Internal Corrosion Monitoring (ICM). This activity comprises the tracking and evaluation of the results from corrosion rates estimated by the metal loss coupons, and corrosion probes installed in specific points of the pipeline, laboratorial analysis of fluid and residue samples during the operation and operation parameters (pressure, temperature and volumetric flow, mainly). The corrosion rates obtained from ICM of an operational oil pipeline located in Campos Basin were compared to those obtained from the intelligent pigs inspections. The way each one of the corrosion rates are related and the basic causes for their behavior were investigated.

Foi realizada uma análise dos fenômenos de deterioração de uma unidade de tratamento de frações de petróleo ricas em hidrocarbonetos com alcanolaminas, tomando-se como base a planta de tratamento com dietanolamina da unidade de craqueamento catalítico fluido da Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão. São discutidos os mecanismos de corrosão e trincamento assistido pelo ambiente e as técnicas de monitoramento e controle da degradação. Para esse propósito, resgataram-se informações sobre os materiais empregados na unidade em questão, as variáveis operacionais controladas e os procedimentos de inspeção. Medidas de taxa de corrosão com sonda de resistência à polarização linear indicaram corrosão insignificante utilizando-se aço inoxidável Gr. 304. O histórico de teor de sólidos suspensos indica descontrole desse parâmetro. Foram feitas recomendações quanto aos materiais utilizados e às variáveis operacionais. Estudo mais aprofundado foi realizado nas tubulações da seção de regeneração de amina da unidade, com averiguação das taxas de corrosão e determinação dos pontos de maior criticidade. / Analysis of the deterioration phenomena occurring in an alkanolamine gas treatment plants was performed, taking as a case study the diethanolamine treatment unit of the fluid catalytic plant of Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão, Brasil. The mechanisms of corrosion and environment-assisted cracking and the degradation monitoring as well the control techniques were discussed. For this purpose information about the materials applied in the studied plant, the operation variables and the inspection procedures were reviewed. Measurements of corrosion rates made using linear polarization resistance probe indicated insignificant corrosion when using stainless steel. The historical data of suspended solids content measurements indicated that this parameter was not efficiently controlled. Other recommendations about the materials and operation variables were made. An in-depth study about the piping in the regeneration section of the unit was performed and the corrosion rates and points of higher criticity were appointed.

A capacidade de avaliar de forma segura a vida remanescente de componentes que operam na zona de fluência, garantindo a integridade estrutural entre inspeções, tornou-se um fator de extrema importância na operação de caldeiras que já operam há muitos anos, freqüentemente já tendo suplantado a vida de projetos. O superaquecedor da caldeira de CO da REFAP que já opera há 30 anos dentro da zona de fluência, foi avaliado baseado na metodologia proposta no API STD 530 para determinação da sua vida remanescente, com o objetivo de garantir a sua continuidade operacional de forma segura. Foram utilizadas duas abordagens para o tratamento dos dados de temperatura e pressão ao longo dos anos: uma baseada em intervalos de inspeção, e outra, baseada em uma metodologia de árvore de decisões, separando os dados em faixas de temperatura. As duas abordagens foram analisadas e mostraram resultados semelhantes. Com base nos resultados, pode-se afirmar que, respeitadas às condições de projeto, não é esperado que o superaquecedor da caldeira de CO da REFAP venha a falhar por fluência nos próximos anos. / The ability to assess correctly the remaining life of components operating in the creep range, ensuring integrity between inspections intervals, has become a major factor in the operation of boilers that have already been operating for many years, often having already supplanted the design life. The superheater of the CO boiler from REFAP, which has been active for 30 years in the creep range, was assessed based on the methodology proposed in API STD 530 to determine their remaining life, aiming at ensuring operational continuity in a safe way. Two approaches are used for the treatment of temperature and pressure data over the years: one based on inspection intervals, and another based on a methodology of decisiontree, separating the data in temperature ranges. Both approaches were analyzed and showed similar results. Based on the results, it is possible to say that, as long as the design conditions are respected, it is not expected that the superheater of REFAP CO boiler will fail by creep in the coming years.

Foi realizada uma análise dos fenômenos de deterioração de uma unidade de tratamento de frações de petróleo ricas em hidrocarbonetos com alcanolaminas, tomando-se como base a planta de tratamento com dietanolamina da unidade de craqueamento catalítico fluido da Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão. São discutidos os mecanismos de corrosão e trincamento assistido pelo ambiente e as técnicas de monitoramento e controle da degradação. Para esse propósito, resgataram-se informações sobre os materiais empregados na unidade em questão, as variáveis operacionais controladas e os procedimentos de inspeção. Medidas de taxa de corrosão com sonda de resistência à polarização linear indicaram corrosão insignificante utilizando-se aço inoxidável Gr. 304. O histórico de teor de sólidos suspensos indica descontrole desse parâmetro. Foram feitas recomendações quanto aos materiais utilizados e às variáveis operacionais. Estudo mais aprofundado foi realizado nas tubulações da seção de regeneração de amina da unidade, com averiguação das taxas de corrosão e determinação dos pontos de maior criticidade. / Analysis of the deterioration phenomena occurring in an alkanolamine gas treatment plants was performed, taking as a case study the diethanolamine treatment unit of the fluid catalytic plant of Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão, Brasil. The mechanisms of corrosion and environment-assisted cracking and the degradation monitoring as well the control techniques were discussed. For this purpose information about the materials applied in the studied plant, the operation variables and the inspection procedures were reviewed. Measurements of corrosion rates made using linear polarization resistance probe indicated insignificant corrosion when using stainless steel. The historical data of suspended solids content measurements indicated that this parameter was not efficiently controlled. Other recommendations about the materials and operation variables were made. An in-depth study about the piping in the regeneration section of the unit was performed and the corrosion rates and points of higher criticity were appointed.

A capacidade de avaliar de forma segura a vida remanescente de componentes que operam na zona de fluência, garantindo a integridade estrutural entre inspeções, tornou-se um fator de extrema importância na operação de caldeiras que já operam há muitos anos, freqüentemente já tendo suplantado a vida de projetos. O superaquecedor da caldeira de CO da REFAP que já opera há 30 anos dentro da zona de fluência, foi avaliado baseado na metodologia proposta no API STD 530 para determinação da sua vida remanescente, com o objetivo de garantir a sua continuidade operacional de forma segura. Foram utilizadas duas abordagens para o tratamento dos dados de temperatura e pressão ao longo dos anos: uma baseada em intervalos de inspeção, e outra, baseada em uma metodologia de árvore de decisões, separando os dados em faixas de temperatura. As duas abordagens foram analisadas e mostraram resultados semelhantes. Com base nos resultados, pode-se afirmar que, respeitadas às condições de projeto, não é esperado que o superaquecedor da caldeira de CO da REFAP venha a falhar por fluência nos próximos anos. / The ability to assess correctly the remaining life of components operating in the creep range, ensuring integrity between inspections intervals, has become a major factor in the operation of boilers that have already been operating for many years, often having already supplanted the design life. The superheater of the CO boiler from REFAP, which has been active for 30 years in the creep range, was assessed based on the methodology proposed in API STD 530 to determine their remaining life, aiming at ensuring operational continuity in a safe way. Two approaches are used for the treatment of temperature and pressure data over the years: one based on inspection intervals, and another based on a methodology of decisiontree, separating the data in temperature ranges. Both approaches were analyzed and showed similar results. Based on the results, it is possible to say that, as long as the design conditions are respected, it is not expected that the superheater of REFAP CO boiler will fail by creep in the coming years.

Grande parte do volume de hidrocarbonetos produzidos em ambiente offshore na atualidade é transportado por intermédio de dutos rígidos submarinos. O gerenciamento da integridade destes dutos abrange várias disciplinas, tais como: Resistência dos Materiais, Química, Geologia, Oceanografia, entre outras. A integração destas áreas de estudo é necessária ao conhecimento dos mecanismos de degradação de dutos, a fim de determinar as causas e os tipos possíveis de falhas. A metodologia empregada atualmente para o controle da corrosão na superfície interna de dutos rígidos submarinos é sustentada principalmente pelas inspeções com pigs instrumentados, complementada pelo Monitoramento da Corrosão Interna (MCI). Este monitoramento consiste em acompanhar e avaliar os resultados oriundos de taxas de corrosão por cupons de perda de massa e por sondas corrosimétricas instaladas em pontos específicos dos dutos; análises físico-químicas dos fluidos escoados e dos resíduos gerados durante a operação; e de variáveis operacionais (pressão, temperatura e vazão, principalmente). As taxas de corrosão resultantes do MCI, em um oleoduto em operação na Bacia de Campos, foram comparadas às obtidas nas inspeções por pigs instrumentados. A forma com que tais taxas de corrosão se relacionam e as causas básicas para o comportamento de cada uma foram investigadas. / A major part of the volume of hydrocarbons produced in offshore environment nowadays is transported by rigid pipelines. The integrity management of this pipelines involve a group of different disciplines, as follows: Materials, Structures and Solid Mechanics, Chemistry, Geology, Oceanography and so on. These areas of study are necessary to fully know all the phenomena’s associated to the degradation processes to make it possible to define their causes, growth mechanisms as well as the kind of damage that might be found. This work is focused in the Internal Corrosion failure mechanism. The most recent methodology to achieve the control of internal corrosion in rigid offshore pipelines uses as principle the inspection program with intelligent pigs and is complemented by the Internal Corrosion Monitoring (ICM). This activity comprises the tracking and evaluation of the results from corrosion rates estimated by the metal loss coupons, and corrosion probes installed in specific points of the pipeline, laboratorial analysis of fluid and residue samples during the operation and operation parameters (pressure, temperature and volumetric flow, mainly). The corrosion rates obtained from ICM of an operational oil pipeline located in Campos Basin were compared to those obtained from the intelligent pigs inspections. The way each one of the corrosion rates are related and the basic causes for their behavior were investigated.

Grande parte do volume de hidrocarbonetos produzidos em ambiente offshore na atualidade é transportado por intermédio de dutos rígidos submarinos. O gerenciamento da integridade destes dutos abrange várias disciplinas, tais como: Resistência dos Materiais, Química, Geologia, Oceanografia, entre outras. A integração destas áreas de estudo é necessária ao conhecimento dos mecanismos de degradação de dutos, a fim de determinar as causas e os tipos possíveis de falhas. A metodologia empregada atualmente para o controle da corrosão na superfície interna de dutos rígidos submarinos é sustentada principalmente pelas inspeções com pigs instrumentados, complementada pelo Monitoramento da Corrosão Interna (MCI). Este monitoramento consiste em acompanhar e avaliar os resultados oriundos de taxas de corrosão por cupons de perda de massa e por sondas corrosimétricas instaladas em pontos específicos dos dutos; análises físico-químicas dos fluidos escoados e dos resíduos gerados durante a operação; e de variáveis operacionais (pressão, temperatura e vazão, principalmente). As taxas de corrosão resultantes do MCI, em um oleoduto em operação na Bacia de Campos, foram comparadas às obtidas nas inspeções por pigs instrumentados. A forma com que tais taxas de corrosão se relacionam e as causas básicas para o comportamento de cada uma foram investigadas. / A major part of the volume of hydrocarbons produced in offshore environment nowadays is transported by rigid pipelines. The integrity management of this pipelines involve a group of different disciplines, as follows: Materials, Structures and Solid Mechanics, Chemistry, Geology, Oceanography and so on. These areas of study are necessary to fully know all the phenomena’s associated to the degradation processes to make it possible to define their causes, growth mechanisms as well as the kind of damage that might be found. This work is focused in the Internal Corrosion failure mechanism. The most recent methodology to achieve the control of internal corrosion in rigid offshore pipelines uses as principle the inspection program with intelligent pigs and is complemented by the Internal Corrosion Monitoring (ICM). This activity comprises the tracking and evaluation of the results from corrosion rates estimated by the metal loss coupons, and corrosion probes installed in specific points of the pipeline, laboratorial analysis of fluid and residue samples during the operation and operation parameters (pressure, temperature and volumetric flow, mainly). The corrosion rates obtained from ICM of an operational oil pipeline located in Campos Basin were compared to those obtained from the intelligent pigs inspections. The way each one of the corrosion rates are related and the basic causes for their behavior were investigated.

Foi realizada uma análise dos fenômenos de deterioração de uma unidade de tratamento de frações de petróleo ricas em hidrocarbonetos com alcanolaminas, tomando-se como base a planta de tratamento com dietanolamina da unidade de craqueamento catalítico fluido da Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão. São discutidos os mecanismos de corrosão e trincamento assistido pelo ambiente e as técnicas de monitoramento e controle da degradação. Para esse propósito, resgataram-se informações sobre os materiais empregados na unidade em questão, as variáveis operacionais controladas e os procedimentos de inspeção. Medidas de taxa de corrosão com sonda de resistência à polarização linear indicaram corrosão insignificante utilizando-se aço inoxidável Gr. 304. O histórico de teor de sólidos suspensos indica descontrole desse parâmetro. Foram feitas recomendações quanto aos materiais utilizados e às variáveis operacionais. Estudo mais aprofundado foi realizado nas tubulações da seção de regeneração de amina da unidade, com averiguação das taxas de corrosão e determinação dos pontos de maior criticidade. / Analysis of the deterioration phenomena occurring in an alkanolamine gas treatment plants was performed, taking as a case study the diethanolamine treatment unit of the fluid catalytic plant of Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão, Brasil. The mechanisms of corrosion and environment-assisted cracking and the degradation monitoring as well the control techniques were discussed. For this purpose information about the materials applied in the studied plant, the operation variables and the inspection procedures were reviewed. Measurements of corrosion rates made using linear polarization resistance probe indicated insignificant corrosion when using stainless steel. The historical data of suspended solids content measurements indicated that this parameter was not efficiently controlled. Other recommendations about the materials and operation variables were made. An in-depth study about the piping in the regeneration section of the unit was performed and the corrosion rates and points of higher criticity were appointed.

A capacidade de avaliar de forma segura a vida remanescente de componentes que operam na zona de fluência, garantindo a integridade estrutural entre inspeções, tornou-se um fator de extrema importância na operação de caldeiras que já operam há muitos anos, freqüentemente já tendo suplantado a vida de projetos. O superaquecedor da caldeira de CO da REFAP que já opera há 30 anos dentro da zona de fluência, foi avaliado baseado na metodologia proposta no API STD 530 para determinação da sua vida remanescente, com o objetivo de garantir a sua continuidade operacional de forma segura. Foram utilizadas duas abordagens para o tratamento dos dados de temperatura e pressão ao longo dos anos: uma baseada em intervalos de inspeção, e outra, baseada em uma metodologia de árvore de decisões, separando os dados em faixas de temperatura. As duas abordagens foram analisadas e mostraram resultados semelhantes. Com base nos resultados, pode-se afirmar que, respeitadas às condições de projeto, não é esperado que o superaquecedor da caldeira de CO da REFAP venha a falhar por fluência nos próximos anos. / The ability to assess correctly the remaining life of components operating in the creep range, ensuring integrity between inspections intervals, has become a major factor in the operation of boilers that have already been operating for many years, often having already supplanted the design life. The superheater of the CO boiler from REFAP, which has been active for 30 years in the creep range, was assessed based on the methodology proposed in API STD 530 to determine their remaining life, aiming at ensuring operational continuity in a safe way. Two approaches are used for the treatment of temperature and pressure data over the years: one based on inspection intervals, and another based on a methodology of decisiontree, separating the data in temperature ranges. Both approaches were analyzed and showed similar results. Based on the results, it is possible to say that, as long as the design conditions are respected, it is not expected that the superheater of REFAP CO boiler will fail by creep in the coming years.

Diante do aumento na demanda por combustíveis fósseis e a descoberta de novos campos de exploração e produção de petróleo cada vez mais remotos e com condições de operação de maior agressividade torna-se evidente a necessidade de desenvolvimento de materiais capazes de resistir a estes novos ambientes. Este trabalho engloba a revisão bibliográfica de três famílias de aços inoxidáveis modificados desenvolvidas nas últimas décadas, os supermartensíticos, os superferríticos e os superausteníticos. A avaliação dos materiais foi realizada quanto à resistência aos mecanismos de deterioração esperados no processamento primário de petróleo com teores elevados de CO2 e presença de H2S, considerando variáveis de processamento comumente utilizadas. Com os resultados encontrados na literatura a luz dos mecanismos de deterioração e considerando as características de processamento, fez-se uma seleção de materiais via matriz de decisão qualitativa para os equipamentos de uma planta de processo de modo a obter a melhor relação de compromisso considerando resistência a corrosão, custo e resistência mecânica. / The increasing demand for fossil fuels and the discovery of new oil fields in remote locations with aggressive operation conditions enlighten the need for development of materials able to resist to this new environments. This work includes a review of three families of modified stainless steels developed in recent decades, the supermartensitic, the superferritic and superaustenitic. The materials were evaluated through the criteria of resistance to the damage mechanisms expected in the primary processing of oil with high levels of CO2 and the presence of H2S, considering variables of the processing plant. With the literature results in the light of the damage mechanisms and considering the characteristics of processing, it was developed a material selection using a qualitative decision matrix for the equipments of a process plant to obtain the best compromise considering resistance to corrosion, cost and strength.