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1 ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA PERMUTADORES DE CALOR POR CIRCUITO IMPRESSO (PCHE) Fernando Guilherme Casadei de Barros Santana 1 Ricardo dos Santos Alves de Souza 2 Alan Rômulo Silva Queiroz 3 RESUMO O cenário atual apresentado em projetos de plataformas marítimas de produção de óleo e gás no Brasil gerou a oportunidade de disponibilização de permutadores de calor por circuito impresso (PCHE). Diante do cenário exposto, observou-se a oportunidade de reaproveitamento destes equipamentos para uso como peças sobressalentes estratégicas em outras plataformas, já em fase de construção. Os elevados tempos de ressuprimento e custos de aquisição foram considerados na análise. Com vistas a definir a quantidade de sobressalentes para os permutadores de calor que atendam a todo um conjunto de plataformas, este estudo baseou-se na metodologia de distribuição de Poisson. Tal metodologia define a probabilidade de uma série de eventos ocorrerem num certo período de tempo, independentemente do histórico de ocorrências, utilizando de variáveis aleatórias discretas (variável quantitativa cujo valor depende de fatores aleatórios, contáveis, finito ou infinito), suprindo assim um nível de criticidade previamente estabelecido, definindo desta forma qual o risco de insucesso ao solicitar a peça no estoque. Devido à disposição destes equipamentos em sua aplicação, composta por 9 (nove) Modelos de permutadores distribuídos entre sistemas de processo e facilidades, adotaram-se diferentes níveis de criticidade para cada Modelo, obtendo então resultados particulares para cada caso. Os cálculos no presente estudo consideraram como fonte de dados o OREDA™ (Offshore Reliability Data) e também histórico de falhas para permutadores semelhantes aplicados em outras unidades de produção. 1 PETROBRAS, Consultor de Engenharia de Manutenção e Confiabilidade 2 PETROBRAS, Engenheiro de Manutenção e Confiabilidade de Equipamentos 3 PETROBRAS, Gerente de Engenharia e Planejamento Integrado de Manutenção

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ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA PERMUTADORES DE CALOR POR CIRCUITO IMPRESSO (PCHE)

Fernando Guilherme Casadei de Barros Santana 1 Ricardo dos Santos Alves de Souza 2

Alan Rômulo Silva Queiroz 3 RESUMO O cenário atual apresentado em projetos de plataformas marítimas de produção de óleo e gás no Brasil gerou a oportunidade de disponibilização de permutadores de calor por circuito impresso (PCHE).

Diante do cenário exposto, observou-se a oportunidade de reaproveitamento destes equipamentos para uso como peças sobressalentes estratégicas em outras plataformas, já em fase de construção. Os elevados tempos de ressuprimento e custos de aquisição foram considerados na análise.

Com vistas a definir a quantidade de sobressalentes para os permutadores de calor que atendam a todo um conjunto de plataformas, este estudo baseou-se na metodologia de distribuição de Poisson. Tal metodologia define a probabilidade de uma série de eventos ocorrerem num certo período de tempo, independentemente do histórico de ocorrências, utilizando de variáveis aleatórias discretas (variável quantitativa cujo valor depende de fatores aleatórios, contáveis, finito ou infinito), suprindo assim um nível de criticidade previamente estabelecido, definindo desta forma qual o risco de insucesso ao solicitar a peça no estoque. Devido à disposição destes equipamentos em sua aplicação, composta por 9 (nove) Modelos de permutadores distribuídos entre sistemas de processo e facilidades, adotaram-se diferentes níveis de criticidade para cada Modelo, obtendo então resultados particulares para cada caso.

Os cálculos no presente estudo consideraram como fonte de dados o OREDA™ (Offshore Reliability Data) e também histórico de falhas para permutadores semelhantes aplicados em outras unidades de produção.

1 PETROBRAS, Consultor de Engenharia de Manutenção e Confiabilidade 2 PETROBRAS, Engenheiro de Manutenção e Confiabilidade de Equipamentos 3 PETROBRAS, Gerente de Engenharia e Planejamento Integrado de Manutenção

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1. INTRODUÇÃO

Trocadores de calor são equipamentos utilizados para transferência de calor entre dois meios (normalmente fluidos e separados por barreira física) a temperaturas distintas.

São utilizados para aquecimento ou resfriamento dependendo do uso (facilidades ou etapas de processo), podendo ser monofásicos (onde não há a mudança de fase do fluido) ou multifásicos (projetados para a mudança de estado físico).

Limites de pressão, performance, temperatura de operação, capacidade de fluxo, manutenção e materiais são características determinantes para a escolha do melhor projeto, cujo conceito pode variar desde casco e tubo, contato direto, espirais e placas, dentre outros.

O PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger) é um trocador de calor compacto, do tipo circuito impresso. Os canais de fluxo de fluidos são quimicamente usinados dentro da espessura das placas, que são então empilhadas, intercaladas e soldadas por um processo de difusão, formando um bloco metálico sólido contendo orifícios para a passagem dos fluidos. Nenhuma gaxeta ou brasagem são utilizadas na construção do núcleo do trocador de calor.

A função desse tipo de trocador de calor é geralmente resfriar gás de descarga de compressores.

Segue ilustração do trocador de calor tipo PCHE (Figura I) e de comparação de tamanho em relação a um trocador de calor casco e tubo convencional (Figura II).

Figura I – Trocador de Calor Tipo PCHE

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Figura II – Comparação PCHE (primeiro plano) e Casco Tubo Convencional

Exemplos de comportamento dos fluidos frio e quente no circuito impresso seguem abaixo (Figura III).

Figura III – Comportamento dos Fluidos

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Os únicos componentes removíveis dos PCHEs são os flanges cegos dos bocais de limpeza. O trocador não possui partes manuteníveis. Portanto, em caso de falha, o trocador de calor inteiro deve ser reparado ou substituído.

As falhas em PCHEs podem ter diversas causas de origem, entre as principais estão:

• Variação de temperatura (descontrole operacional recorrente), gerando fadiga térmica;

• Fluido sujo ou contaminado; • Água de resfriamento desenquadrada; • Falhas de comissionamento.

A seguir, imagens de campo referentes a problemas encontrados em trocadores de calor tipo PCHE (Figura IV).

Figura IV – Problemas encontrados em PCHEs

Após uma falha, o permutador nunca volta ao seu desempenho original, reduzindo o tempo de vida útil do equipamento. Sendo assim, se faz necessário o reparo do trocador por inteiro, voltando a operar temporariamente até a aquisição de um novo equipamento.

Tendo em vista o grande histórico de falhas apresentado em trocadores de calor de circuito impresso (PCHE), aliado ao alto custo de aquisição e alto tempo de ressuprimento dos mesmos, surgiu a necessidade de adquirir trocadores

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sobressalentes para atender as plantas de plataformas marítimas de produção de óleo e gás.

Para tal, lançou-se mão desse estudo técnico, cujo objetivo é estimar o quantitativo de trocadores de calor PCHEs sobressalentes a serem adquiridos, de tal forma a maximizar a disponibilidade da planta de produção, sem gerar altos custos de imobilização em estoque.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 Metodologia

Utilizou-se a metodologia de distribuição de Poisson para cálculo do dimensionamento de sobressalentes, em função do risco:

Onde:

• j refere-se à variável do Somatório, variando de 0 a k; • k, ao número de Sobressalentes; • n refere-se ao número de Equipamentos em Operação; • Lambda (λ), à Taxa de Falha do Equipamento; • Tr, ao Tempo de Ressuprimento do Equipamento; • NC, ao Nível de Criticidade.

A partir do Nível de Criticidade (NC) calculado, pode-se obter o risco de insucesso ao solicitar a peça no estoque.

Exemplo:

NC = 0,75 (75%) � Significa que corre-se um risco de 25% de insucesso ao solicitar a peça no estoque.

Ou seja, pode-se definir a Função Risco como a probabilidade de não dispor de sobressalente para uso considerando o valor k de equipamentos adquiridos para estoque.

2.2 Número de Trocadores de Calor

As plataformas marítimas de produção de óleo e gás objeto desse estudo são do tipo FPSO (Floating Production Storage and Offloading) (Figura V).

N C

j

eT rnT rnkF

k

j

T rnj

≥⋅= ∑=

0 !

)(),(

λλλ

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6

Figura V – Plataforma Marítima de Produção Tipo FPSO

Cada FPSO possui 26 PCHEs distribuídos em 9 Modelos distintos (Tabela I).

Considerando-se um universo de 6 FPSOs idênticos, o quantitativo total resulta em 156 PCHEs.

Modelo 01 P-UC-1254001 A-01

1° Estágio CO2 P-UC-1254001 B-01

Modelo 02 P-UC-1254001 A-02

2° Estágio CO2 P-UC-1254001 B-02

Modelo 03 P-UC-1254001 A-03

3° Estágio CO2 P-UC-1254001 B-03

Modelo 04 P-UC-1254001 A-04

4° Estágio CO2 P-UC-1254001 B-04

Modelo 05 P-UC-1231002 A-01

Gás Exportação 1° Estágio P-UC-1231002 B-01

P-UC-1231002 C-01

Modelo 06 P-UC-1231002 A-02

Gás Exportação 2° Estágio P-UC-1231002 B-02

P-UC-1231002 C-02 Modelo 07 P-1233001 Desidratação

Modelo 08 P-UC-1231001 A

Compressão Principal P-UC-1231001 B P-UC-1231001 C

Modelo 09

P-UC-1252001A-A

Injeção Gás

P-UC-1252001A-B P-UC-1252001A-C P-UC-1252001A-D P-UC-1252001B-A P-UC-1252001B-B P-UC-1252001B-C P-UC-1252001B-D

Tabela I – Modelos de PCHEs

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As configurações de arranjo estão mostradas a seguir (Tabela II), (Tabela III).

Tabela II – Configurações PCHEs Modelos 01 a 07

Tabela III – Configurações PCHEs Modelos 08 e 09

2.3 Dados Utilizados

• Número de Sobressalentes (k)

Para cada Modelo de PCHE, considerado de 0 (zero) a 10 (dez) trocadores sobressalentes para efeito de simulação.

• Número de Equipamentos em Operação (n)

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Considerado o número total de PCHEs dos 6 FPSOs, por Modelo.

*Para comparação, realizado outro cálculo considerando o número total de PCHEs de 1 FPSO (Caso 2), por Modelo.

**No Caso 3, realizado outro cálculo considerando o número total de PCHEs do sistema de compressão de CO2 de 6 FPSOs (Caso 3), por Modelo.

Onde há redundância, os equipamentos reservas não são considerados para efeito do cálculo de trocadores sobressalentes.

• Taxa de Falha do Equipamento (λ)

26,86E-06 horas (MTTF 4,25 anos) (*Fonte: OREDATM)

Obs.: Esta taxa de falha foi utilizada nas análises dos Casos 1 e 2. O Caso 3 envolveu apuração de outra taxa de falha, conforme cálculos detalhados no Caso. Na Análise de Sensibilidade foi utilizada a menor e maior taxa de falha encontradas no Caso 3.

• Tempo de Ressuprimento do Equipamento (Tr)

202 dias (*Fonte: Gerência do Ativo de Produção)

• Nível de Criticidade (NC)

Para o Nível de Criticidade (NC), sugere-se a escolha dentre os valores abaixo, que se encontram identificados através de suas respectivas cores nas tabelas de Resultados:

NC ≈ 0,90 (90%) � Significa que corre-se um risco aproximado de 10% de insucesso ao solicitar a peça no estoque.

NC ≈ 0,95 (95%) � Significa que corre-se um risco aproximado de 5% de insucesso ao solicitar a peça no estoque.

NC ≈ 0,99 (99%) � Significa que corre-se um risco aproximado de 1% de insucesso ao solicitar a peça no estoque.

2.4 Caso 1

Conforme a aplicação da metodologia de cálculo estabelecida, são obtidos os resultados de previsão do número de trocadores sobressalentes necessários (vide coluna intitulada k das Tabelas IV a VI).

Para efeito de cálculo dos trocadores sobressalentes, considerou-se o universo de todos os 6 (seis) FPSOs, de forma que k representa os valores de estoque que atendam a todos os navios.

Cada Modelo possui sua tabela de Resultados. Como os Modelos 01, 02, 03, 04, 05, 06 e 08 possuem o mesmo número de equipamentos em operação (n=12), em função de suas configurações de arranjo nas quais não são considerados os equipamentos redundantes, é mostrada somente uma tabela de Resultados para esses Modelos (Tabela IV).

• Modelos 01, 02, 03, 04, 05, 06 e 08 (n=12):

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k NC NC acumulado Risco (%) 0 0,209588884 0,209589 79,041112 1 0,327505133 0,537094 46,290598 2 0,255880966 0,792975 20,702502 3 0,133280494 0,926255 7,374452 4 0,05206627 0,978322 2,167825 5 0,016271827 0,994594 0,540643 6 0,004237746 0,998831 0,116868 7 0,00094599 0,999777 0,022269 8 0,000184776 0,999962 0,003791 9 3,20815E-05 0,999994 0,000583

10 5,01307E-06 0,999999 0,000082 Tabela IV – PCHEs Modelos 01, 02, 03, 04, 05, 06 e 08 (6 FPSOs)

• Modelo 07 (n=6):

k NC NC acumulado Risco (%) 0 0,457808786 0,457809 54,219121 1 0,357687689 0,815496 18,450352 2 0,139731354 0,955228 4,477217 3 0,036390874 0,991619 0,838130 4 0,007108081 0,998727 0,127322 5 0,001110714 0,999837 0,016250 6 0,000144634 0,999982 0,001787 7 1,61433E-05 0,999998 0,000172 8 1,5766E-06 1,000000 0,000015 9 1,36867E-07 1,000000 0,000001

10 1,06935E-08 1,000000 0,000000 Tabela V – PCHE Modelo 07 (6 FPSOs)

• Modelo 09 (n=24):

k NC NC acumulado Risco (%) 0 0,0439275 0,043928 95,607250 1 0,137282871 0,181210 81,878963 2 0,214519225 0,395730 60,427040 3 0,22347288 0,619202 38,079752 4 0,174600183 0,793803 20,619734 5 0,109132613 0,902935 9,706473 6 0,056843808 0,959779 4,022092 7 0,025378444 0,985158 1,484248 8 0,009914136 0,995072 0,492834 9 0,003442645 0,998514 0,148570

10 0,0010759 0,999590 0,040980 Tabela VI – PCHE Modelo 09 (6 FPSOs)

Page 10: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Com base nos resultados obtidos e explicitados, segue abaixo na Tabela VII o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo.

É importante ressaltar que os valores mostrados na Tabela VII referem-se ao estoque formado para atender a todos os 6 (seis) FPSOs considerados.

Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 12 3 4 5 02 12 3 4 5 03 12 3 4 5 04 12 3 4 5 05 18 3 4 5 06 18 3 4 5 07 6 2 2 3 08 18 3 4 5 09 48 5 6 8

TOTAL 156 28 36 46 Tabela VII – PCHEs Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

Pode-se também fazer combinações com os resultados da Tabela VII. Por exemplo:

• Modelos sem redundância (01, 02, 03, 04 e 07) – utilizar NC 99%

• Modelos com redundância instalada (05, 06, 08 e 09) – utilizar NC 90%

Neste exemplo, o total de trocadores sobressalentes resultaria em 37.

2.5 Caso 2

Para efeito de comparação, também foi elaborado o cálculo considerando-se apenas 1 (um) FPSO, de forma que k representa os valores de estoque que atendam a somente um navio.

A Tabela VIII a seguir apresenta o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo, referindo-se ao estoque formado para atender a apenas 1 (um) FPSO.

Page 11: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Modelo Quantidade

instalada (1 FPSO)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 2 1 1 2 02 2 1 1 2 03 2 1 1 2 04 2 1 1 2 05 3 1 1 2 06 3 1 1 2 07 1 1 1 1 08 3 1 1 2 09 8 1 2 3

TOTAL 26 9 10 18 Tabela VIII – PCHEs Sobressalentes por Modelo (1 FPSO)

A exemplo do Caso 1:

• Modelos sem redundância (01, 02, 03, 04 e 07) – utilizar NC 99%

• Modelos com redundância instalada (05, 06, 08 e 09) – utilizar NC 90%

No Caso 2, o total de trocadores sobressalentes resultaria em 13.

2.6 Caso 3

Neste Caso, foi elaborado o cálculo do número de sobressalentes de trocadores dos Modelos necessários apenas para o Sistema de Compressão de CO2 (Modelos 01, 02, 03 e 04), considerando-se o universo de todos os 6 (seis) FPSOs, de forma que os valores obtidos representam os valores de estoque que atendam a todos os navios.

Utilizou-se a mesma metodologia dos Casos 1 e 2, mas com taxa de falha (λ) calculada a partir dos registros de falha de PCHEs instalados em unidades de produção (FPSOs A, B, C e D), com consequente perda de produção.

Os registros de falha utilizados nos cálculos foram coletados no período de 2011 a 2017, e aplicados na fórmula:

Onde:

f refere-se ao número de falhas registradas no período observado;

T, ao período observado;

n refere-se ao número de Equipamentos em Operação.

Para obtenção do período observado (T), considerou-se o tempo decorrente desde a data de início de operação de cada FPSO até 2017.

Page 12: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Dessa forma, o período observado T para cada FPSO foi o seguinte:

• FPSO-A: 2504 dias

• FPSO-B: 1617 dias

• FPSO-C: 1085 dias

• FPSO-D: 489 dias

A seguir, o quantitativo total de PCHEs instalados por unidade e o respectivo valor de n considerado nos cálculos, partindo da premissa descrita anteriormente:

• FPSO-A: 19 (n=10)

• FPSO-B: 12 (n=6)

• FPSO-C: 15 (n=8)

• FPSO-D: 19 (n=10)

Considerou-se que a configuração operacional é 2 x 100% em todos os FPSOs, arredondando para valor acima quando necessário. Conforme já descrito, onde há redundância, os equipamentos reserva não são considerados para efeito do cálculo.

A taxa de falha foi então calculada para cada FPSO:

• FPSO-A: λ = 8,32E-06 horas (MTTF 13,72 anos)

• FPSO-B: λ = 12,88E-06 horas (MTTF 8,86 anos)

• FPSO-C: λ = 9,60E-06 horas (MTTF 11,89 anos)

• FPSO-D: λ = 8,52E-06 horas (MTTF 13,40 anos)

Aplicando-se a média ponderada de acordo com o número de PCHEs instalados para uma média final, que posteriormente será aplicada na metodologia de cálculo estabelecida para cálculo de sobressalentes necessários, com um número de equipamentos em operação (n=12), sem considerar redundância, obtém-se:

• λfinal = 9,49E-06 horas (MTTF 12,03 anos)

Aplicando-se esse valor da taxa de falha final na metodologia de cálculo estabelecida para cálculo de sobressalentes, são obtidos os resultados de previsão do número de trocadores sobressalentes necessários (vide coluna intitulada k da Tabela IX).

• Modelos 01, 02, 03 e 04 (n=12):

Page 13: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

13

k NC NC acumulado Risco (%) 0 0,575886309 0,575886 42,411369 1 0,317799991 0,893686 10,631370 2 0,087688171 0,981374 1,862553 3 0,016130093 0,997505 0,249544 4 0,002225328 0,999730 0,027011 5 0,000245607 0,999975 0,002450 6 2,25895E-05 0,999998 0,000191 7 1,78084E-06 1,000000 0,000013 8 1,22844E-07 1,000000 0,000001 9 7,5323E-09 1,000000 0,000000

10 4,15666E-10 1,000000 0,000000 Tabela IX – PCHEs CO2 Modelos 01, 02, 03 e 04 (6 FPSOs)

Como resultado, na Tabela X a seguir, pode-se ver o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo do Sistema de Compressão de CO2, considerando os registros de falhas com consequente perda de produção de PCHEs instalados em FPSOs.

Ressaltando-se que os valores mostrados na Tabela X referem-se ao estoque formado para atender a todos os 6 (seis) FPSOs Replicantes considerados.

Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 12 1 2 3 02 12 1 2 3 03 12 1 2 3 04 12 1 2 3

TOTAL 48 4 8 12 Tabela X – PCHEs CO2 Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

2.7 Análises de Sensibilidade

Após uma melhor análise em relação ao real tempo de ressuprimento do equipamento, com base no histórico de aquisições, estimou-se um novo Tr para os cálculos.

Tempo de ressuprimento (Tr) = 18 meses

Realizaram-se então novos cálculos, levando em consideração as taxas de falha de histórico de unidades de produção e do banco de dados OREDATM.

Menor taxa de falha (λ) = 8,32E-06 horas (MTTF 13,72 anos) � Histórico unidades de produção

Maior taxa de falha (λ) = 12,88E-06 horas (MTTF 8,86 anos) � Histórico unidades de produção

Page 14: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

14

Taxa de falha (λ) = 26,86E-06 horas (MTTF 4,25 anos) � OREDATM

2.7.1 Análise de Sensibilidade – Menor Taxa de Falha

A Tabela XI a seguir demonstra o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo, considerando os registros de falhas com consequente perda de produção de PCHEs instalados no FPSO-A, que possui a menor taxa de falha dentre os FPSOs avaliados. O tempo de ressuprimento foi alterado para 18 (dezoito) meses.

Ressaltando-se que os valores mostrados na Tabela XI referem-se ao estoque formado para atender a todos os 6 (seis) FPSOs Replicantes considerados.

Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 12 3 3 5 02 12 3 3 5 03 12 3 3 5 04 12 3 3 5 05 18 3 3 5 06 18 3 3 5 07 6 2 2 3 08 18 3 3 5 09 48 5 6 7

TOTAL 156 28 29 45 Tabela XI – PCHEs Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

Pode-se também fazer combinações com os resultados da Tabela XI. Por exemplo:

• Modelos sem redundância (01, 02, 03, 04 e 07) – utilizar NC 99%

• Modelos com redundância instalada (05, 06, 08 e 09) – utilizar NC 90%

Neste exemplo, o total de trocadores sobressalentes resultaria em 37.

2.7.2 Análise de Sensibilidade – Maior Taxa de Falha

Na Tabela XII pode-se visualizar o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo, considerando os registros de falhas com consequente perda de produção de PCHEs instalados no FPSO-B, que possui a maior taxa de falha dentre os FPSOs avaliados. O tempo de ressuprimento foi alterado para 18 (dezoito) meses.

Ressaltando-se que os valores mostrados na Tabela XII referem-se ao estoque formado para atender a todos os 6 (seis) FPSOs Replicantes considerados.

Page 15: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 12 4 5 6 02 12 4 5 6 03 12 4 5 6 04 12 4 5 6 05 18 4 5 6 06 18 4 5 6 07 6 2 3 4 08 18 4 5 6 09 48 7 8 9

TOTAL 156 37 46 55 Tabela XII – PCHEs Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

Pode-se também fazer combinações com os resultados da Tabela XII. Por exemplo:

• Modelos sem redundância (01, 02, 03, 04 e 07) – utilizar NC 99%

• Modelos com redundância instalada (05, 06, 08 e 09) – utilizar NC 90%

Neste exemplo, o total de trocadores sobressalentes resultaria em 47 equipamentos.

2.7.3 Análise de Sensibilidade – Taxa de Falha OREDATM

Segue abaixo na Tabela XIII o resumo do número de trocadores sobressalentes sugeridos por Modelo (Caso 1), que utilizou a taxa de falha OREDATM, mas com tempo de ressuprimento de 18 (dezoito) meses.

É importante ressaltar que os valores mostrados na Tabela XIII referem-se ao estoque formado para atender a todos os 6 (seis) FPSOs Replicantes considerados.

Page 16: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

NC 90% (risco 10%)

NC 95% (risco 5%)

NC 99%

(risco 1%)

01 12 7 8 10 02 12 7 8 10 03 12 7 8 10 04 12 7 8 10 05 18 7 8 10 06 18 7 8 10 07 6 4 5 6 08 18 7 8 10 09 48 12 14 16

TOTAL 156 65 75 92 Tabela XIII – PCHEs Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

Pode-se também fazer combinações com os resultados da Tabela XIII. Por exemplo:

• Modelos sem redundância (01, 02, 03, 04 e 07) – utilizar NC 99%

• Modelos com redundância instalada (05, 06, 08 e 09) – utilizar NC 90%

Neste exemplo, o total de trocadores sobressalentes resultaria em 79 equipamentos. Vale lembrar que com o tempo de ressuprimento anterior de 202 dias o total de equipamentos era de 37.

3. CONCLUSÃO

Após resultados do estudo, com uma visão baseada na experiência de operação e manutenção, recomendou-se adotar estratégia baseada nos resultados da Análise de Sensibilidade para Maior Taxa de Falha, assumindo um estoque de 47 PCHEs sobressalentes, atendendo à demanda de 6 FPSOs, levando em consideração 18 meses de tempo de ressuprimento (Tabela XIV).

Para os Modelos 01, 02, 03, 04 e 07, onde não há redundância instalada:

Assumir risco de 1% de insucesso ao solicitar a peça no estoque � NC 99%

Para os Modelos 05, 06, 08 e 09, onde há redundância instalada:

Assumir risco de 10% de insucesso ao solicitar a peça no estoque � NC 90%

Page 17: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Modelo Quantidade

instalada (6 FPSOs)

Quantidade sobressalentes

(6 FPSOs) NC (%)

1 12 6 99% 2 12 6 99% 3 12 6 99% 4 12 6 99% 5 18 4 90% 6 18 4 90% 7 6 4 99% 8 18 4 90% 9 48 7 90%

TOTAL 156 47 Tabela XIV – PCHEs Sobressalentes por Modelo (6 FPSOs)

No entanto, levando-se em conta os seguintes aspectos:

• 1 FPSO já encontrava-se em operação;

• Os demais FPSOs entrariam em produção de forma escalonada, sendo três até o período de 1 ano, e mais dois até o período de 2 a 3 anos;

• Estabelecimento da adoção de um Nível de Criticidade (NC) mínimo referente ao risco de insucesso ao solicitar a peça em estoque de 10%.

A estratégia final, então, se deu em duas etapas:

1 - Aquisição imediata de 29 PCHEs para os 4 primeiros FPSOs, tendo em vista que 1 FPSO já está em produção e os demais entrarão em operação até o período de 1 ano;

2 - Aquisição, no próximo ano, de outros 10 PCHEs à medida que os FPSOs entrem em operação, de forma que o estoque total de 39 PCHEs (29+10) passe a atender aos 6 FPSOs.

Os resultados finais referentes a cada etapa podem ser visualizados para 4 FPSOs (Tabela XV) e para 6 FPSOs (Tabela XVI).

Page 18: ESTUDO DO QUANTITATIVO DE SOBRESSALENTES PARA …

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Modelo Sobressalentes NC equivalente

1 3 95 2 3 95 3 3 95 4 3 95 5 3 95 6 3 95 7 3 99 8 3 95 9 5 94

TOTAL 29 Tabela XV – Estratégia de Sobressalentes para 4 FPSOs

Modelo Sobressalentes NC equivalente

1 4 94 2 4 94 3 4 94 4 4 94 5 4 94 6 4 94 7 4 99 8 4 94 9 7 94

TOTAL 39 Tabela XVI – Estratégia de Sobressalentes para 6 FPSOs