[pt] O interesse no monitoramento da integridade estrutural de risers flexíveis
tem crescido significativamente nos últimos anos. Para dutos que já estão
atingindo sua vida de projeto, sistemas de monitoramento podem fornecer
alertas antecipados de possíveis falhas e também auxiliar o operador na
programação de paradas para manutenção. Diferentes técnicas estão sendo
testadas pelos operadores de dutos flexíveis tais como inspeção visual
automatizada, monitoramento de vibrações e emissão acústica, além de técnicas
baseadas em métodos eletromagnéticos. Algumas destas técnicas já estão
sendo implementadas em unidades de exploração e produção marítimas no
Brasil e em outros países. A presente contribuição aborda o monitoramento
contínuo e em tempo real utilizando sensores a fibra óptica (Redes de Bragg)
para detectar a ruptura dos arames nas armaduras de tração de risers flexíveis.
Duas linhas são seguidas, monitoramento direto e monitoramento indireto. O
monitoramento indireto consiste na instrumentação da capa polimérica do riser,
de forma não intrusiva, e avalia possíveis alterações na mesma, causadas pelo
rompimento dos arames. Para isso foi desenvolvido um transdutor, denominado
Colar 3D, capaz de detectar variações no diâmetro externo, elongação e torção
no duto. A técnica de monitoramento direto é denominada MODA
(Monitoramento Óptico Direto nos Arames). Nesta técnica os arames são
instrumentados individualmente com os sensores ópticos, que monitoram as
tensões/deformações dos mesmos, assim, rompimentos de arames e
comportamentos inesperados podem ser facilmente detectados. Resultados de
ensaios em escala real mostraram que a probabilidade de detecção do
monitoramento indireto aumenta significativamente quando o sistema é
empregado em conjunto com outros tipos de monitoramento indireto. Os
resultados de laboratório para o monitoramento direto apontaram alta
sensibilidade e confiabilidade do sistema, que já foi instalado em três
plataformas operadas pela Petrobra na Bacia de Campos. / [en] The interest in structural health monitoring of flexible risers has grown
significantly in recent years. For ducts that are already reaching their design life,
monitoring systems can provide early warnings of potential failures and also
assist the operator in scheduling downtime. Different techniques are being tested
by operators of flexible pipes such as automated visual inspection, vibration
monitoring and acoustic emission, in addition to techniques based on
electromagnetic methods. Some of these techniques are already being
implemented in units of maritime exploration and production in Brazil and other
countries. This contribution discusses the continuous monitoring and real-time
using optical fiber sensors (FBGs) to detect the breaking of wires in the tensile
armor of flexible risers. Two lines are followed, direct monitoring and indirect
monitoring. The proposed indirect monitoring technique consists in the nonintrusive
instrumentation of the riser’s polymeric outer sheath, which will provide
strain signals that change due to the breaking of wires in the armor layer. For
that, a transducer capable of detecting variations in the outer diameter, as well as
stretching and twisting in the duct was developed. In the direct monitoring
technique, all the wires in the external armor layer are individually instrumented
with optical sensors that continuously monitor their strains, so that any
disruptions of wires and unexpected behavior can be easily detected. Results of
full scale laboratory tests showed that the probability of detection of indirect
monitoring increases significantly when the system is used in conjunction with
other types of indirect monitoring. The laboratory results for the direct monitoring
showed high sensitivity and reliability of the system, which has already been
installed in three oil rigs operated by Petrobras in the Campos Basin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18538 |
| Date | 20 October 2011 |
| Contributors | ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA, ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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