[pt] As técnicas eletromagnéticas de inspeção têm se destacado como as únicas com potencial de determinar, de forma não invasiva, a tensão mecânica nos arames de sustentação dos risers flexíveis. Como o duto flexível é uma estrutura complexa, constituída por várias camadas de aço e de termopl ástico, as técnicas tradicionais de inspeção não são aplicáveis. Alguns métodos magnéticos são capazes de penetrar a camada polimérica externa do riser, porém ainda apresentam limitações e dificuldade na interpretação dos resultados. Não existe hoje, seja no mercado mundial de serviços ou nos diversos grupos de pesquisas que têm se dedicado a este tema, uma solução confiável e definitiva para este problema. O presente trabalho estuda como as diferentes técnicas baseadas em eletromagnetismo podem ser aplicadas na inspeção ou monitoramento da integridade de risers flexíveis. Experimentos e simulações são utilizados para discutir as vantagens e os problemas de cada técnica. Além dos métodos puramente magnéticos estudados, é proposta a aplicação inédita da técnica de ressonância magnetoacústica, também chamada EMAR (Electro Magnetic Acoustic Resonance). Esta técnica gera ondas ultrassônicas no arame através de transdutores eletromagnéticos (EMAT) e é capaz de estimar a tensão mecânica usando as frequências das ressonâncias acústicas. Um novo modelo teórico é proposto para descrever a curva do espectro de ressonâncias acústicas produzidas com EMAR. Anteriormente, estes espectros eram modelados por uma função Lorentziana. Experimentos demonstram que o modelo proposto é significativamente superior, sendo capaz de explicar diversas características dos espectros obtidos. Resultados experimentais mostram a viabilidade do EMAR para estimar a tensão mecânica dos arames, mesmo através da capa, em determinadas circunst âncias. São discutidas as limitações da técnica, casos de uso possíveis e ainda os desenvolvimentos necessários para sua efetiva utilização em campo. / [en] The only inspection techniques that have shown potential to determine, in a non-intrusive fashion, the mechanical stress on armour wires of flexible risers are the electromagnetic-based ones. Because the flexible pipeline is a complex multilayered structure of steel and thermoplastics, traditional inspection techniques cannot be used. Some electromagnetic methods are known to be able to run through the outer polymeric layer to sense the wires but the obtained data are very difficult to interpret. To date there is still no reliable and definitive solution to this problem, neither in the market nor in research groups. This present work analyses how the different electromagnetic techniques can be employed on inspection or monitoring of riser integrity. Experiments and simulations are used to discuss the advantages and limitations of each technique. Besides the purely electromagnetic methods, a novel solution is proposed based on electromagnetic acoustic resonance (EMAR). This technique produces ultrasonic waves on the wire using electromagnetic transducers (EMAT) and is able to estimate the mechanical stress by measuring the frequency of the acoustic resonances. A new line shape calculation is proposed to the acoustic resonances of EMAR. Previously, the spectral data was fitted by a Lorentzian function. The new function is shown to be significantly superior, explaining features of the spectrum not previously described and achieving much better agreement with experimental data. Experiments with flexible pipelines show the viability of using EMAR to estimate the mechanical stress of the wires, even through the outer sheath in some circunstances. The limitations of this technique are discussed, along with possible forms of usage and the pending developments for its effective deployment on the field.

[pt] O mecanismo de falha por corrosão se apresenta, na maioria dos casos, como o fator limitante na operação continuada de um duto. Esse mecanismo reduz a resistência mecânica do duto, aumentando a necessidade de reparos com a conseqüente diminuição da capacidade produtiva. A determinação da resistência remanescente através da aplicação de metodologias semi-empíricas é uma prática mundialmente aplicada, fato este que promoveu o surgimento de diversos programas destinados à aplicação sistematizada dos métodos semi-empíricos. Além do cálculo da resistência remanescente, os aplicativos desenvolvidos fornecem diversas ferramentas adicionais, como a avaliação da confiabilidade das ferramentas de inspeção, o cálculo do tempo ótimo para re-inspeção e a determinação da confiabilidade do duto. No desenvolvimento deste trabalho, foram comparados três diferentes programas na avaliação da integridade imediata e futura de dutos de aço com defeitos de corrosão, dando-se ênfase na comparação das pressões de falha e das probabilidades de falha fornecidas pelos programas. Com o objetivo de estabelecer valores de referência, um modelo analítico para o cálculo da probabilidade de falha imediata e futura foi desenvolvido, dando enfoque nas incertezas associadas à medição feita por PIG Instrumentado e às associadas às taxas de corrosão na profundidade e no comprimento do defeito. Os diferentes métodos foram aplicados sobre um defeito hipotético isolado, e em seguida em três diferentes dutos com defeitos reais de corrosão, abrangendo diversas condições operacionais, de projeto e quanto ao estado de corrosão. Na comparação dos programas, foram observados diferentes modelos de cálculo da probabilidade de falha quanto à avaliação dos modos de falha por ruptura e por vazamento como fenômenos dependentes e independentes. Os resultados de probabilidade de falha apresentados pelos diferentes modelos se mostraram congruentes apenas em defeitos onde o modo de falha por vazamento se apresenta como dominante. Em defeitos onde o modo de falha por ruptura se mostra expressivo, o modelo de avaliação dos modos falha por ruptura e por vazamento como fenômenos independentes apresenta maiores valores de probabilidade de falha. Além disso, foi possível observar a influência dos diferentes modelos de crescimento do defeito na previsão da pressão de falha e da probabilidade de falha. Observou-se também a importância do uso de modelos de interação de defeitos, observando-se pressões de falha até 50% inferiores com o uso do modelo de interação de defeitos. / [en] The corrosion failure mechanism presents itself, in most of cases, as the limiting factor of the continued operation of a steel pipeline. This failure mechanism reduces the strength of the pipeline, increasing the demand for repair, and consequently, reducing the production capacity. The determination of the pipeline remaining strength through semi-empirical methodology application is a practical worldwide applied, fact that promoted the appearance of many computer programs for the systematic application of those semi-empirical methods. Besides the calculation of the pipeline remaining strength, the developed programs provide several additional tools, such as the reliability evaluation of the In Line Inspection Tools, the determination of the optimum time for pipeline re-inspection and the reliability evaluation of the pipeline in itself. In this work development, it was compared three different programs in the immediate and future integrity evaluation of real pipelines with corrosion defects, giving emphases at the comparison of the burst pressure and failure probability supplied by the programs. Aiming establish reference values for probability of failure, a analytical model was developed to calculate the immediate and future probability of failure, focusing the uncertainties associated with the In Line Inspection measurement and with the corrosion rate in defect depth and length. The different methodologies were applied under a hypothetic single defect, and next, in three different pipelines with real corrosion defects, covering several operational conditions, of design and of corrosion severity. In the program comparison, it was noticed different models for calculating the probability of failure regarding the assessment of failure modes by rupture and by leakage as dependent and independent phenomena. The results of probability of failure presented by different models were congruent only in defects where the failure mode by leakage appears as dominant. In defects where the failure mode by rupture is shown expressive, the model of assessment of failure modes by rupture and by leakage as independent phenomena presents higher values of probability of failure. Furthermore, it was possible to observe the influence of different models of growth of the defect in the calculation of the future failure pressure and the probability of failure. It was also observed the importance of using models of interaction of defects, finding difference up to 50% in the results of failure pressure.

Submitted by Rodrigo Lima Meira (rodrigolm18@gmail.com) on 2017-08-07T18:12:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3745629 bytes, checksum: cb10f18eb9de18c98fe4df2621efbb58 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-08-09T15:27:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3745629 bytes, checksum: cb10f18eb9de18c98fe4df2621efbb58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T15:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3745629 bytes, checksum: cb10f18eb9de18c98fe4df2621efbb58 (MD5) / CAPES / Os modelos fenomenológicos que descrevem o escoamento de fluidos compressíveis são complexos, devido à variação da densidade deve estar correlacionada com a variação de pressão. Isto faz com que sejam adotadas simplificações, como fator de compressibilidade médio, limitando a aplicação desses modelos. Assim, o objetivo deste trabalho é implementar modelos mais rigorosos de escoamento compressível tanto para compressores centrífugos quanto para o transporte de fluidos em longas distâncias, em específico com gás carbônico que vem sido empregado para recuperação de óleo na captura e estoque de carbono. Além disto, através do método de Monte Carlo a incerteza das simulações foram avaliadas, com o propósito de tomar decisões adequadas nos cenários estudados. Os resultados mostraram que a utilização de equação de estado para gás real e do escoamento compressível são relevantes nas curvas do compressor, contrário ao que literatura especializada frequentemente sugere, portanto esses sistemas não ficam bem representados por escoamento incompressível e gás ideal. As curvas de operação do compressor também foram definidas com avaliação da incerteza das curvas de surge e stonewall, obtendo uma região de operação, além de mais eficiente, que atenda a segurança operacional. Para a linha de pesquisa do transporte de gás carbônico, o diâmetro da linha foi dimensionamento, além do cálculo dos perfis de temperatura e pressão. Os resultados mostraram, também, que as simplificações comuns da literatura, como desprezo da energia cinética e considerar um fator de compressibilidade médio, nem sempre respondem adequadamente na obtenção dos perfis de pressão e temperatura. Também foi apresentada a avaliação da incerteza destes perfis, e definida a probabilidade do sistema não atingir as restrições de projeto, com o objetivo auxiliar em tomadas de decisões em projetos de transporte de fluidos. Desta forma influência de um modelo mais rigoroso foi estudada em diferentes casos de escoamento compressível, junto à avaliação de incerteza na tomada de decisão, e busca de processos mais eficientes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissADS.pdf: 2905065 bytes, checksum: c1f822f48109a737ebc2ffe551e664fa (MD5) Previous issue date: 2006-06-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / Illumination electric systems are responsible by expressive consumption of energy in buildings. Daylight, on the other hand, is abundant, free and more favorable to health and to the efficiency of people activities. However the side-windows system, when it is used alone, presents limitations in illuminance distribution. These limitations can be attenuated by usage of sunlight redirecting devices, such as Light Pipes (LPs). LPs collect daylight, conduct it by successive reflections and deliver it to an internal ambient, providing more visual comfort and saving energy. This research is carried out by studying the diffuser, the internal illumination and the collection, conduction and distribution of light by LP. To analyze the diffuser that would be used on the distribution of light, different materials were exposed to daylight and their behavior under the sunlight was evaluated. An appropriate diffuser was not found, therefore the milky acrylic was used as a diffuser panel. LP systems contribution in illumination was quantified and analyzed by monitoring scale models and the results were compared to conventional daylight systems. LP different sections (square and rectangular) with mirror internal surfaces were analyzed to evaluate their performances and they were compared to evaluate the influence of geometry, internal reflectance and LP orientation. Results indicate that the LP with square section is more efficient. Also sky conditions were analyzed and their influence in the internal illuminance. Experimental data were compared to a theoretical analysis. At last an evaluation of potential for energy savings by using LP was performed. / Os sistemas elétricos de iluminação respondem por significativo consumo da energia em edificações. A luz natural, por outro lado, é abundante, gratuita e mais favorável à saúde e à eficiência das atividades produtivas das pessoas. Entretanto a iluminação através de aberturas laterais, quando usada isoladamente, apresenta sérias limitações quanto à distribuição de iluminâncias. Tais limitações podem ser atenuadas utilizando-se mecanismos de redirecionamento da luz solar como, por exemplo, os Dutos de Luz (DLs). Os DLs captam a luz do céu e a conduzem, por sucessivas reflexões, distribuindo-a no ambiente, proporcionando maior conforto visual e economia de energia. A pesquisa ocorre na seguinte ordem, com estudos detalhados: do difusor; da iluminação interna e da captação, condução e distribuição da luz pelo DL. Na análise do material difusor a ser aplicado na distribuição da luz, diferentes materiais foram expostos à luz natural, e seus comportamentos, sob o espectro da luz solar, foram avaliados através dos dados obtidos. Um difusor ideal não foi encontrado e foi utilizado o acrílico leitoso. A contribuição na iluminação de ambientes, resultante do uso do sistema de DL, foi quantificada e analisada, através do monitoramento de maquetes, e comparada ao desempenho de sistemas convencionais de iluminação natural. Dutos com diferentes seções (quadrada e retangular) e superfícies internas espelhadas foram analisados e tiveram seus desempenhos comparados, de modo a avaliar a influência de variáveis como geometria, refletância interna e orientação do DL, no desempenho do sistema. Os resultados indicam uma maior eficiência do DL de seção quadrada. Também foram analisadas as condições de céu e sua influência na iluminação do ambiente interno. Foram confrontados os dados experimentais com o estudo teórico. Por fim, fez-se uma avaliação do potencial de economia de energia quando se usa o sistema de DLs.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T13:28:58Z No. of bitstreams: 1 DissBSO.pdf: 3401580 bytes, checksum: cf45f523241a180454869b2c829d6d2d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T13:29:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBSO.pdf: 3401580 bytes, checksum: cf45f523241a180454869b2c829d6d2d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T13:29:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBSO.pdf: 3401580 bytes, checksum: cf45f523241a180454869b2c829d6d2d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T13:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBSO.pdf: 3401580 bytes, checksum: cf45f523241a180454869b2c829d6d2d (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Most part of the hydrocarbons reserves used in the global energy matrix are far from their main consumer markets. One of the most technically and economically viable means for such transport is carrying it out through pipelines, mostly built in steel. Technical challenges such as low temperatures and acid environments demands innovative products and processes that, consequently, require research and development of new materials and processes. This study aimed to analyze the technological development of steel for hydrocarbons pipelines through the patent indicators from documents indexed in the Derwent Innovations Index base between the years 1971 and 2014. The developed indicators includes temporal evolution, life cycle of technology, identification of the alloying elements, technologies for products processing and properties required, and also comparison among major developers and their interest markets. The number of patent documents on the subject increased significantly during the study period. Some countries stand out due to the number of patent applications with different behaviors about their inventions protection along other territories. The main holders are Japanese companies while China was the country that had the highest growth trend of deposits in steels for pipelines. The most prominent alloys were those containing manganese, chromium, molybdenum and titanium additions, and these are intended to assist in the technological challenges, like the improvement of mechanical properties and resistance to sour environments, while in terms of production processes, the most cited were rolling followed by heat treatments and thermomechanical processes. An analysis from alloys containing manganese at levels above 1.5 wt. % evidences that patent documents in this sector anticipates standards, at least regarding the amount of alloying elements present in the steels. / Boa parte das reservas de hidrocarbonetos utilizados na matriz energética mundial se encontram longe de seus principais mercados consumidores. Um dos meios mais viáveis técnica e economicamente para esse transporte é realiza-lo através de dutos, em sua grande maioria construídos em aços. Desafios técnicos como baixas temperaturas e ambientes ácidos exigem produtos e processos inovadores que, por sua vez, demandam evolução contínua da pesquisa e desenvolvimento de novos materiais e processos. Este estudo objetivou analisar o desenvolvimento tecnológico de aços para construção de dutos para transporte de hidrocarbonetos, a partir da elaboração de indicadores a partir de documentos de patentes indexados na base Derwent Innovations Index entre os anos de 1971 e 2014. Foram elaborados indicadores de evolução temporal, de ciclo de vida da tecnologia, de identificação dos elementos de liga, das tecnologias em processamento dos produtos e das propriedades requeridas, além de comparativos entre principais desenvolvedores e seus mercados de interesse. O número de documentos de patentes sobre o tema aumentou significativamente durante o período estudado. Foram notados países com destaque no número de depósitos de patentes, com diferentes comportamentos quanto à proteção de suas invenções em outros territórios. Os principais titulares são empresas japonesas, embora a China tenha apresentado a maior tendência de crescimento de depósitos no tema. As ligas de maior destaque foram as que contém adições de manganês, cromo, molibdênio e titânio e visam auxiliar nos desafios de melhoria das propriedades mecânicas e aplicações em ambientes ácidos, enquanto em termos de processos de produção, os mais citados foram laminação seguida de tratamentos térmicos e os processos termomecânicos. Uma análise realizada a partir de ligas contendo manganês em teores acima de 1,5 % em peso apresentou uma evidência de que os documentos de patentes neste setor se antecipam às normas em relação a quantidade de elementos de liga presentes nos aços.

Sistemas de dutos correspondem atualmente ao modo mais eficaz para o transporte de grandes quantidades de fluidos líquidos e gasosos por longas distâncias. Dutos são utilizados pela Indústria Petrolífera para o transporte de petróleo e de seus produtos derivados. O presente trabalho aborda o scheduling de distribuição dutoviária de um sistema que opera com um duto que transporta produtos de uma refinaria para depósitos com localizações geográficas distintas através de modelos de programação matemática. O sistema é composto pela Refinaria do Planalto (REPLAN) da Petrobras localizada em Paulínia (SP). A ela é conectado um duto (OSBRA) que se estende por cerca de 1000 quilômetros. O maior detalhamento do modelo matemático para operações dutoviárias desenvolvido por Rejowski Jr. (Dissertação de Mestrado, EPUSP, São Paulo, 2001) se torna primordial nessa complexa operação logística. Um fator de extrema importância é a contaminação dos produtos dentro da linha dutoviária. Desta forma, são desenvolvidas restrições especiais que impõem paradas aos segmentos do duto somente quando os mesmos não possuem interfaces. Estas restrições fazem com que a formulação proposta encontre a solução ótima do problema proposto. O aprimoramento destas formulações se torna fundamental, pois os modelos gerados possuem um número elevado de decisões a serem otimizadas. Relações lógicas envolvendo o estoque inicial nos depósitos e na linha dutoviária e a demanda de cada um dos produtos são propostas. Estas relações melhoram o desempenho computacional para os modelos propostos em cenários de demandas altas. Posteriormente, as restrições especiais de contaminação dos produtos e as relativas ao atendimento das demandas nas bases de distribuição são relaxadas e transformadas em penalidades na função objetivo. Estas penalidades aumentam o esforço de resolução dos modelos e ao mesmo tempo possuem grande influência nos resultados operacionais do sistema. Outro fator de extrema importância para o scheduling de operações dutoviárias é a sua representação em tempo contínuo. Adicionalmente, esta representação faz com que a incorporação de restrições hidráulicas de maneira simplificada seja possibilitada. Desta forma, uma estratégia simplificada e eficaz para se determinar a vazão do duto, envolve incluir a curva de rendimento das estações de bombeamento. Esta formulação, que é modelada como um MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming), é comparada com uma formulação MILP (Mixed Integer Linear Programming) em tempo discreto com vazões e rendimentos fixos proposta por Rejowski Jr. e Pinto (Computers and Chemical Engineering, 2004, v.28/8 p.1511-1528). Foi mostrado que a presente formulação forneceu soluções de melhor qualidade. A formulação MILP em tempo discreto é caracterizada como um caso particular da presente formulação proposta. A formulação MINLP sofre forte influência do número de intervalos de tempo que a compõem e este fator deve sempre ser considerado para que a melhor solução possa ser encontrada em tempo computacional factível. Esta formulação ainda é aplicada com sucesso a um caso sob diversas configurações de bombeamento com diferentes custos unitários e curvas de rendimento. Duas formulações que consideram a programação de operações de dutos com a incorporação dos aspectos hidráulicos calculados de maneira rigorosa são apresentadas. A primeira delas resulta em um modelo MINLP e considera variações na duração dos intervalos de tempo e na vazão operacional do sistema. Uma segunda formulação apresentada como um modelo MILP é desenvolvida. Resultados computacionais para ambos os modelos são apresentados, assim como as suas soluções geradas são discutidas. O impacto de variações no relevo do sistema dutoviário é analisado. Foram detectadas alterações na vazão de operação do sistema dutoviário, na escolha dos intervalos de tempo em que o sistema é ativado, no rendimento das estações de bombeamento e no tempo total de operação do sistema. Posteriormente, em um outro exemplo, é mostrado que variações no relevo também podem alterar a seqüência dos produtos alimentados pela refinaria ao duto. Finalmente, as formulações têm os seus resultados comparados aos de modelos com considerações hidráulicas simplificadas, cujos resultados podem levar a soluções subótimas e até mesmo inviáveis. / Pipeline systems correspond nowadays to the most efficient mode for the transportation of large amounts of liquid and vapor products for long distances. Pipelines are utilized by the Petroleum Industry to transport petroleum and its product derivatives. The present work addresses the scheduling of pipeline distribution of a system that operates with a pipeline that transports products from a refinery to depots at different geographical locations by mathematical programming models. The system is composed by the Planalto Refinery (REPLAN) from Petrobras. A pipeline (OSBRA) is connected to the refinery that extends for approximately 1000 kilometers. A higher level of detail in the mathematical model for pipeline operations developed by Rejowski Jr. (MS Dissertation, EPUSP São Paulo, 2001) becomes essential in this complex logistic operation. A factor of extreme importance is product contamination inside the pipeline. Therefore, special constraints are developed that impose the segments of the pipeline to operate continuously when they do not contain interfaces. These constraints help the proposed formulation to find the optimal solution of the problem. The improvement of logical formulations becomes paramount because the generated models encompass a large number of decisions to be optimized. Logical relations involving the initial inventory at the depots and at the pipeline, as well as the demands for each product are proposed. These relations improve the computational performance of the proposed models in scenarios of high-demand. Then, the special constraints and the demand satisfaction at the depots at the end of the operational horizon are relaxed and added as penalties in the objective function. These penalties increase the solution effort of the proposed models and at the same time have great influence on the operational results of the system. Another factor of extreme importance for the pipeline operation scheduling is its continuous time representation. Additionally, this representation enables the models to incorporate simplified hydraulic constraints. Therefore, a simplified and efficient strategy to determine the pipeline flow rate is to include the yield curves of the pumping stations. This formulation, that is modeled as an MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming), is compared to an MILP (Mixed Integer Linear Programming) with discrete time and fixed flow and yield rates proposed by Rejowski Jr. and Pinto (Computers and Chemical Engineering, 2004, v.28/8 p.1511-1528). It is shown that the present formulation provides better quality results. The MILP formulation with discrete time is characterized as a particular case of the proposed formulation. The MINLP is greatly influenced by the number of time intervals that compose it and this factor has always to be considered so that the best solution can be found with feasible computational effort. This formulation is also applied to a case with several pumping station configurations with different unit costs and yield curves. Two formulations that consider the scheduling of pipeline operations with the incorporation of the hydraulic aspects calculated rigorously are presented. The first one results in an MINLP model and considers variations on the time interval durations and in the pipeline flow rate. A second MILP formulation is developed. Computational results for both models are shown as well as the generated solutions discussed. The impact of variations on the topographical profile of the pipeline system is analyzed in the obtained results by the models. Changes in the flow rate of the pipeline, in the decision of the time intervals that the system is activated, in the pumping station yields and in the time interval durations were detected. Then, in another example it is shown that the changes in the topographical profile can alter the sequence of products sent by the refinery to the pipeline. Finally, both formulations have their results compared to models with simplified hydraulic considerations, whose results can lead to suboptimal and even to infeasible solutions.

O objetivo deste trabalho foi delimitar índices de rentabilidade, tais como Taxa Interna de Retorno - TIR, Valor Presente Líquido - VPL e payback, para duas alternativas de traçado de alcoodutos selecionadas pela equipe do trabalho de UNICA et al. (2006), além de analisar se tais projetos são economicamente viáveis diante das demais alternativas de investimentos disponíveis aos agentes envolvidos. Um importante exercício foi a análise de sensibilidade do projeto à alteração de variáveis tais como valor dos investimentos, tarifa e volume captado pelo duto. Foi realizada, ainda, uma comparação entre os índices de rentabilidade obtidos no trabalho de UNICA et al. (2006) e aqueles calculados nesta dissertação. Os principais dados necessários à análise de viabilidade das alternativas selecionadas (Dutovias Conchas/ Paulínia/Campo Limpo/Santos e Conchas/Paulínia/São Sebastião) tais como extensões dos dutos, investimentos necessários, período do projeto, início das operações, tarifa cobrada pelo transporte do etanol, capacidade dos dutos, gastos com operação e manutenção e custo de capital também foram obtidos do trabalho de UNICA et al. (2006). Diante dos dados obtidos, o método escolhido para a avaliação do investimento foi o do Fluxo de Caixa Descontado FCD. Os resultados obtidos sinalizaram que diante da estrutura de investimentos, tarifa dutoviária e capacidade modular dos dutos estabelecidos inicialmente para os projetos pela equipe da UNICA, nenhum dos traçados selecionados apresenta índices de rentabilidade satisfatórios em relação à realidade de mercado. Portanto, pode-se concluir que para projetos dessa natureza, que são essenciais para o desenvolvimento da infraestrutura econômica do Brasil, são realmente necessários subsídios por parte do governo, além da participação massiva da iniciativa privada, caracterizando a necessidade de Parcerias Público-Privadas PPP. / The goal of this work was to delimit profitability indexes, as such Internal Rate of Return IRR, Net Present Value NPV and payback, for two alternatives of ethanol pipelines grids selected by UNICAs et al. (2006) working group, and to analyze if these projects are economically feasible in comparison with other investment alternatives that are available for the involved agents. The sensitivity analysis of the project in relation to some variables changes, as the investment values, tariff and volume transported through the pipeline, was an important exercise. It was also done a comparison among the resulting profitability indexes of UNICAs et al. (2006) work and those calculated in this dissertation. The main data necessary to the feasibility analysis of the selected alternatives (Conchas/Paulínia/Campo Limpo/Santos and Conchas/Paulínia/São Sebastião pipelines) as pipelines extension, necessary investments, project period, start of operations, charged tariff for ethanol transportation, pipelines capacity, operations and maintenance spending and cost of capital was also obtained in UNICA et al. (2006) work. Considering the available data, the Discounted Cash Flow DCF method was selected to make the investments evaluation. The results indicate that, considering the investment structure, pipeline tariff and modular capacity of the pipelines initially determined to the projects by UNICAs team, none of the selected grids have satisfactory profitability indexes in relation to market reality. So, it is possible to conclude that, in case of projects of this nature, which are essential to the economic and infrastructure development in Brazil, governmental subsidies are necessary, in addition to private initiative massive participation, characterizing the need of Public- Private Partnerships - PPP.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-31T19:47:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE José Manoel de Sousa.pdf: 5234006 bytes, checksum: d0c67b3a526933cbc2e8574c3e43b9d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-01T21:51:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE José Manoel de Sousa.pdf: 5234006 bytes, checksum: d0c67b3a526933cbc2e8574c3e43b9d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE José Manoel de Sousa.pdf: 5234006 bytes, checksum: d0c67b3a526933cbc2e8574c3e43b9d3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Este estudo desenvolve-se no eixo de integridade estrutural de dutos por onde escoam petróleo e derivados. Tem-se como vetor a normatização internacional vigente. Quanto aos critérios de aceitação de dutos indentados (mossas). Uma parcela das normas vigentes toma como critério de rejeição, a profundidade da mossa, ou uma relação desta com o diâmetro externo da tubulação. Embora existam relatos de acidentes que ocorreram em dutos, cujos critérios estavam dentro dos parâmetros destas normas, razão pela qual tenta-se através deste trabalho, alternativas de pesquisa que forneçam outros meios, quando possível, além dos estabelecidos nestes regramentos internacionais. Este estudo compreende parte experimental, onde elabora-se corpo de prova devidamente normatizado, após esta etapa executa-se o processo de indentação, que consiste de criação de mossa. Em seguida, de posse do corpo de prova indentado (mossa), utilizou-se o laboratório da General Eletric, onde procedeu-se a criação da geometria deformada real em 3D. Para tanto foi utilizado o único tomógrafo industrial existente na América Latina. Após esta etapa, passa-se ao trabalho de refinamento do modelo através de software específicos, pois o modelo inicial oriundo da GE contém 1.399.466 faces, e 699.724 vértices. Para definir as propriedades do aço API 5L X80 foram realizados três ensaios de tração com corpos de provas normatizados, conforme ASTM E8/E8M-09 (2010), recomendação da API 5L. Foi realizada a simulação de teste de pressão no espécime sendo submetido este corpo a uma pressão de 50 MPa, conforme API 5L, obteve-se uma tensão de Mises de 370 MPa. Outra simulação realizada foi com um duto de 24 Polegadas e meia de espessura de parede, foram executados seis casos com mossas de profundidade diferentes, após cada teste de indentação foi utilizado o APDL do ANSYS® para recuperar a geometria deformada e iniciar nova simulação de pressurização de cada caso, as pressões impostas foram regidas conforme dois casos: O primeiro foi submetida a pressão conforme a norma CFR 192, que versa sobre a MAOP, o segundo caso de pressão foi baseado conforme a norma API 5L que define que para este espécime de 24” e material X80, a pressão máxima de teste é de 20,7 MPa. Tendo apenas a mossa do caso 6 não sido aprovada. / This study is developed in the axis of structural integrity of pipelines through which oil and derivatives flow. The current international standardization is a vector. Concerning the acceptance criteria for indented pipelines (dents). A part of the current norms take as criterion of rejection, the depth of the ditch, or a relation of this with the external diameter of the pipe. Although there are reports of accidents that occurred in pipelines, whose criteria were within the parameters of these norms, which is why we try through this work research alternatives that provide other means, when possible, in addition to those established in these international regulations. This study comprises an experimental part, where a properly normalized proof body is elaborated, after this stage the indentation process is carried out, which consists of creation of the dent. Then, with the indented specimen (dent), the General Electric laboratory was used, where the real deformed geometry was created in 3D. For this purpose, the only industrial tomographer in Latin America was used. After this step, we proceed to the work of model refinement through specific software, since the initial model from GE contains 1,399,466 faces, and 699,724 vertex. In order to define the properties of API 5L X80 steel three tensile tests were carried out with normalized test bodies, according to ASTM E8 / E8M-09 (2010), API 5L recommendation. The pressure test simulation was performed on the specimen and the body was subjected to a pressure of 50 MPa, according to API 5L, a Mises tension of 370 MPa was obtained. Another simulation was performed with a duct of 24 Inches and a half of wall thickness, six cases with different depth dips were executed, after each indentation test the ANSYS APDL was used to recover the deformed geometry and to initiate new simulation of pressurizing of In each case, the imposed pressures were governed according to two cases: The first one was subjected to pressure according to CFR 192, which deals with MAOP, the second pressure case was based on the API 5L standard that defines that for this specimen of 24 "And X80 material, the maximum test pressure is 20.7 MPa. Having just the dent of case 6 not been approved.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2015-01-21T16:32:05Z No. of bitstreams: 1 MILTON SOARES D.pdf: 6549050 bytes, checksum: 71106da0f06535bc051b1128cf9f0524 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-21T16:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MILTON SOARES D.pdf: 6549050 bytes, checksum: 71106da0f06535bc051b1128cf9f0524 (MD5) Previous issue date: 2014-12 / As incrustações que se formam nas paredes internas dos dutos de transporte do produto extraído dos poços marítimos de petróleo é motivo de grande prejuízo para as companhias exploradoras e em alguns casos até mesmo de segurança. A consequência dessas incrustações é a diminuição da seção reta do duto que causa a diminuição da vazão de extração e pode também causar um aumento da pressão no interior do poço, com graves consequências para a segurança. O objetivo deste trabalho é propor um sistema de inspeção móvel, que pode ser transportado por robôs submarinos para inspecionar as linhas de dutos nas saídas dos poços de petróleo. O método de medida a ser adotado será o da atenuação da transmissão de um feixe de raios gama que fará uma única leitura em uma posição pré-determinada e nos dará como resultado a informação se a espessura da incrustação é maior ou menor do que um valor pré-determinado. Para a realização das medidas foi projetado e construído um sistema eletrônico composto de fonte de alimentação, amplificador, analisador monocanal e contador que foi acoplado a um detector cintilador de CsI com fotodiodo PIN. O sistema de medida foi ajustado para realizar medidas com precisão constante de ±1%. Nos testes realizados durante a pesquisa ficou demonstrado a eficácia do método proposto com os resultados obtidos com uma seção de tudo de aço carbono de 270 mm de diâmetro, retirado do campo, com incrustações assimétricas de BaSO4. / The scale formed over the inner walls of the ducts conveying the extracted product from offshore oil wells is a major cause of losses to companies and in some cases even the safety is affected. The consequence of such fouling is the duct´s square section reduction that causes extraction flow decrease and can also cause an increase in pressure inside the well, with serious consequences for safety. The objective of this work is to propose a mobile inspection system, which can be transported by underwater robots to inspect the lines of ducts in the outputs of the oil wells. The measurement method to be adopted will be the gamma rays´ beam attenuation at a predetermined position of the pipe. This transmission value compared to a clear pipe reading will show if the thickness of the inlay is larger or smaller than an assumed thickness. To carry out the measurements it was designed and built an electronic system comprising power supply, amplifier, single channel analyzer and a counter timer that was connected to a CsI scintillator detector coupled to a PIN photodiode. The system was set up to perform measurements with constant accuracy of ±1%. Tests during the study demonstrated the effectiveness of the proposed method with the obtained results with a carbon steel duct section of 270 mm diameter, removed from the field, with asymmetric BaSO4 inlay.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8661_1.pdf: 1775887 bytes, checksum: 1e2839accc6b00ae414b57165cfe10a8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Este trabalho tem como objetivo apresentar a utilização da energia solar fotovoltaica como um dos recursos energéticos para aplicação na proteção catódica por corrente impressa em torres de linhas de transmissão de energia e dutos. Assim, foram desenvolvidos o projeto, a instalação e a verificação de um sistema de proteção catódica dedicado à linha de transmissão da CHESF. Para o diagnóstico da necessidade do projeto foi realizado o levantamento dos potenciais naturais de corrosão e efetuadas análises físico-químicas do solo. Mediante o cálculo da corrente de proteção e do potencial de proteção a ser atingido, dimensionaram-se o sistema fotovoltaico e a quantidade de anodos a serem instalados. O funcionamento do sistema de proteção catódica foi verificado com a aplicação da técnica dos decaimentos dos 100 mV que permite testar o nível de potencial atingido pela estrutura. Adicionalmente, a análise das perdas de massas dos testemunhos implantados aos pés da torre de transmissão mostrou que, no período analisado, esta torre estava protegida catodicamente