ECDA – EXTERNAL CORROSION DIRECT ASSESTMENT E USO DO CIS/DCVG COMBINADO

EDUARDO BARRETO

IV SEMINÁRIO BRASILEIRO DE PROTEÇÃO CATÓDICA

RESUMO

• Direct Assesment : o que é, como surgiu,

aplicação e exemplos.

• Exemplo prático;

• Método Cips-DCVG Isolados e Combinado;

• Conclusões

DIRECT ASSESSMENT (AVALIAÇÃO DIRETA)

• O que é:

• Conjunto de técnicas para avaliar a

integridade de dutos

• Susceptibilidade Escavação do duto

Avaliação direta

DIRECT ASSESSMENT (AVALIAÇÃO DIRETA)

• O que não é:

• Uma alternativa semelhante para PIG ou teste

hidrostático;

• Uma técnica que forneça, tecnicamente, a

mesma resposta que o pig;

• Economicamente, pode até ser mais caro,

especialmente para trechos longos

Escavações são muito caras.

Histórico• No início, operadores escolhiam pontos de

falhas de revestimento de CIPS/DCVG epropensos à corrosão interna com bom senso econhecimento dos processos corrosivos, paraescavação e exame direto por END. Não haviapadronização.

• Proposto como uma alternativa para pig e testehidrostático para atender regulamentos norteamericanos no caso de dutos não pigáveis ou dedifícil adaptação.

Histórico (cont.)

• Reguladores demandaram um processo

padronizado e a NACE elaborou várias normas.

• O processo se revelou muito útil e há vasta

literatura sobre aplicações.

Normas NACE

• RP0502-2010 – External Corrosion Direct

Assessment (ECDA)

• SP0206-2016 – DG-ICDA Dry Gas

• SP0110-2010 – WG-ICDA Wet Gas

• SP0116-2016 – MP-ICDA Multiphase

• SP0204-2015 – SCCDA

Não há normas para outros produtos como

derivados de Petróleo. Podemos aplicar?

ECDA – external corroson direct assessment

• Onde estão os pontos susceptíveis a corrosão

externa? - Nas falhas de revestimento

• Onde elas estão? - Técnicas de inspeção indireta

• Quais são as mais críticas?

• Se eu escavar as mais críticas e a perda de massa

for muito baixa, posso concluir que as demais

falhas não me causarão problema?

ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:

• 1ª etapa - Pré avaliação

• Viabilidade da metodologia ECDA para o duto

sob avaliação

• Selecionar as ferramentas de inspeção indireta –

CIPS, DCVG, PCM/A-Frame etc

• Definir as regiões de ECDA de acordo com Seção

3 da Norma NACE SP0502-2010.

ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:• 2ª etapa - Inspeção indireta

a) Inspeções indiretas com as técnicas selecionadasna etapa 1 – CIPS, DCVG e PCM/A-Frame – pelomenos duas técnicasb) Identificação, alinhamento, classificação ecomparação das indicações.c) Resistividade e potencial T/S AC e DC.

CIPS+DCVG integrado: aumentar a precisão emelhorar o alinhamento das indicações.

ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:

• 3ª etapa - Inspeção direta :

a) Priorização de indicações.b) Seleção de locais recomendados para inspeçãodireta (escavação) – depende dos resultados dainspeção indireta.c) Escavações e coletas de dados e material paraanálise (pH, Redox, Resistividade, Temp. solo,potenciais em níveis, outros)d) Medição dos danos ao revestimento (Holidaydetectors) e defeitos de corrosão

ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS: (cont.)

• 3ª etapa - Inspeção direta

e) Espessura do duto, pit,

f) Verificação das regiões não inspecionadas

(região dos tubos camisa, trechos aéreos, brejos

etc.)

g) Avaliação de processo contínuo (manter

regularmente).

ECDA: DIVIDIDO EM QUATRO ETAPAS:

• 4ª etapa - Pós levantamento

• Validação da metodologia;

• Pode pedir nova inspeção;

• Determinar nova data de inspeção (seria

razoável de 5 em 5 anos);

• vida remanescente do duto, em função das

falhas avaliadas (ASTM – tx corrosão).

• Conclusões.

ECDA - Limitações

• Tubos-camisa. Alternativa – guided wave?

Quando não estão em curto, risco é muito baixo.

• Locais onde é difícil ou impossível aplicar as

técnicas de inspeção indireta – alagados,

pântanos, dutos profundos, áreas pavimentadas,

áreas de risco para os inspetores etc

• Defeitos em locais de difícil acesso para

escavação

ECDA - Vantagens

• Técnicas raramente produzem falsos positivos. Os

falsos negativos não devem ser críticos.

• Inspeção detalhada do conjunto revestimento/

PC identificando tendências de deterioração.

• Sem custo e tempo de preparação do duto.

Enquanto não passamos o pig....

• Trabalho em conjunto com pig para a gestão de

integridade.

ECDA – Vantagens (cont.)

• Ao final, MUITO menos risco de corrosão externa

• Processo dinâmico que continua com escavações

programadas

EXEMPLO PRÁTICO : Duto +- 30 Km

1a Etapa (pré avaliação):

• Foi viável a execução do ECDA

• Segmentação do duto em regiões ECDA (3 regiões)• Definição das técnicas de inspeção indireta eoutras medições no duto

• Localização do duto (PCM)

• Medições de Potencial (passo a passo)

• DCVG

Localização do duto

CIPS + DCVG combinado

PCM

A-FRAME

CIPS

2a Etapa (insp. indireta): inspeções em campo

• Potenciais de proteção catódica: Passo a Passo (CIPS)

• Localização do duto: pipe locator ou PCM

• Localização de falhas: DCVG e PCM/A-Frame

• Medições adicionais: alcance dos retificadores,

potenciais AC, Resistividade do solo, medição em

tubos camisa e registro de potencial nos PTE´s

• Classificação das indicações de campo: potenciais e

falhas

Pote

ncia

l (m

V)

Potencial ON Potencial OFF Critério -850mV Gradiente Lateral @ 3m

Gra

dien

te (m

V)

Chainage (m)

CIPS + DCVG Combinados

3a Etapa (insp. direta): priorização das indicações

• Diversas indicações graves (severas) em

proximidade com outras falhas, são definidas como

"Ação Imediata Necessária".

• Indicação que seja classificada como grave por

mais de uma técnica de inspeção indireta, são

definidas como "Ação Imediata Necessária".

3a Etapa (insp. direta): priorização das indicações

• Várias indicações moderadas em proximidade são

definidas como "Ação Programada Necessária".

• Pelo menos uma indicação moderada tendo um

histórico prévio de incidentes graves de corrosão são

definidas como "Ação Imediata Necessária"

Resumo e classificação das indicações

Resumo e classificação das indicações

• Escavação na falha

• Identificação da falha – holiday detector

Identificação das falhas

• Remoção do revestimento na falha

• Reparo da falha e verificação

• Medições adiconais na região de falha

Outras inspeções realizadas na região das falhas

Med. de potencialredox, temp. eumidade do solo

Medição da falhaReparo e inspeção final

Abertura de vala na falha

4ª Etapa (pós avaliação)

• Foram verificadas falhas em todas as indicações e foram reparadas –método foi efetivo

• Duto estava íntegro sem corrosão

Métodos de Inspeção Diretavantagens do Método

Combinado

• Cips;• DCVG• Cips + Dcvg Combinado

CIPS

• Passo a Passo– Leituras 1-3m

• Mede os niveis de proteção catódica

• Melhor maneira de verificar se o duto estáprotegido

Inspeção CIPS

• Começa a andar• Manter 1 SC no solo o

tempo todo• Ver as medições• É gravida uma medição

por ciclo• Aperta botão no bastão

para gravar valor

Resultados

DCVG

• Procuramos o gadientedo Campo Elétrico

• Gradiente = correntefluindo por defeito

• Sem conexão com Duto• Requer interrupção 300

mV+ queda IR

Serviço

• Tem que posicionarduas SC´s no solo;– 1a no duto– 2nd ao lado ou ao longo

• Pode-se usar 2 operadores com 2 SC´s cada– Mais fácil de manter 2

SC´s no colo– Serviço mais rápido

Inspeção ao lado do duto

Inspeção ao Longo do duto

Resultados

Resultados DCVG – Gradientes de Tensão

© NACE 2009 CP3 Student Manual

Gradientes de Tensão

© NACE 2009 CP2 Student Manual

Gradientes de Tensão

• Com a semi-célula na radial do defeito, o medidor indicará leitura

• Se semi-célula está na circunferência, nenhuma leitura é observada

• Um defeito grande terá um grande gradiente• Um defeito pequeno pode não ter potencial

para alterar a leitura na superficie

Comportamento do Gradiente

• A direção do Gradientetambém importa

• Indica se o comportamento da falhaé catódico (protegido) ouanódico (corrosão)

• A tabela ao lado é validaquando:– semi-célula central no duto– Semi-célula da direita ao

lado

Grad ON

Grad OFF

Comportamento

- - Catódico/ Catódico- 0 Catódico / neutro- + Catódico / Anódico+ + Anodico / Anódico

CIS x DCVG Combinado

• Instrumento HexcorderPro para Inspeção da Integridade de Dutos

• CIPS – Nivel de PC• DCVG – Integridade do

revestimento• GPS sincronizado e GIS• Opcional verificar

cobertura.

Especificações• CIPS = +/- 5 V DC• DCVG = +/- 500 mV DC• Resolução= 0.1 mV• Memória= 4 GB +• Rejeição AC= -90 dB

(<3mV DC erro quando100 V AC presente)

• CIPS Impedância= 25MΩ or 250MΩ

• DCVG Impedãncia= 15MΩ

• Envólucro = projetadopara IP65

• Conectores= Push/pull, IP67 corpo de metal

• Bateria = Lithium Ion• Comunicação = USB 2.0 &

2x Bluetooth 2.0• GPS acurácia = 3 – 10 m

em qualquer localização• GPS Submétrico (<10cm)

disponivel

Hexcorder & Acessórios• Hexcorder• Porta Cabos

– Hip pack– Back pack

• Cabo para Serviço• Bastão para SC• Semi-Células• Cabos• Suporte do

equipamento

Conexões Hexcorder - TraseiraPipe / Centre Half Cell

Left Half Cell

Power

GPS Antenna

Right Half Cell

Battery Charger

Wire Dispenser

USB Port

Conexões Hexcorder - FrontalGPS Antenna

Front Camera

Home Button

Power Button

Charger

USB, SD Card & Other Ports

CIPS & DCVG Combinados

• Verifica ambos, PC e Revestimento

• Necessita conexãocom duto

• 2 semi-células no solo• Com 2 homens é mais

eficiente

Inspeção

• Cada técnico mantémuma semi-célula no solo

• Caminha com passosnormais

• Sem deixar cabosenrolarem

Resultados

Correção Interferência - Smart Logger

• Estacionário em PTE próximo;

• Usamos para correção de valores (telúrica, interferência)

• Começa tão logo localize GPS.

• Mesma Sincronia Hexcorder Pro – Garantia de pegar mesmos pontos

CONCLUSÕES• ECDA é uma técnica válida para verificação de

integridade de dutos enterrados.

• Supre ausência de inspeção por pigs para nãopigáveis.

• Fornece informações adicionais e preciosas sobre aintegridade do duto que vão além do pig –revestimento, PC e corrosão interna.

• Pode ajudar na validação da inspeção por pig.

• Exige conhecimento e experiência em todas asetapas.

OBRIGADO !!!

E D UA R D O C H AV E S B A R R E TO e b a r r e t o @ I E C E N G E N H A R I A . C O M . B R

( 2 1 ) 2 1 5 9 - 9 2 6 4 / ( 2 1 ) 9 9 3 0 1 - 9 6 1 4

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