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POTENCIA...
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1 OBJETIVO
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a medição do potencial eletroquímico...
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N 1814 j - medição potencial-eletroquímico

  1. 1. N-1814 REV. J JUN / 2007 PROPRIEDADE DA PETROBRAS 1 página INSPEÇÃO SUBMARINA - MEDIÇÃO DE POTENCIAL ELETROQUÍMICO CONTEC SC-23 Inspeção de Sistemas e Equipamentos em Operação 1a Emenda Esta é a 1a Emenda da Norma PETROBRAS N-1814 REV. J e se destina a modificar o seu texto na parte indicada a seguir. - Item 6.1.6: Alteração de texto. Nota: A nova página da alteração efetuada está localizada na página original correspondente. _____________
  2. 2. N-1814 REV. J DEZ / 2004 PROPRIEDADE DA PETROBRAS 10 páginas e Índice de Revisões INSPEÇÃO SUBMARINA - MEDIÇÃO DE POTENCIAL ELETROQUÍMICO Procedimento Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o responsável pela adoção e aplicação dos seus itens. CONTEC Comissão de Normas Técnicas Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não segui-la ("não-conformidade" com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: “dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros verbos de caráter impositivo. Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: “recomendar”, “poder”, “sugerir” e “aconselhar” (verbos de caráter não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática Recomendada]. SC - 23 Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora. As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o item a ser revisado, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma. Inspeção de Sistemas e Equipamentos em Operação “A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. – PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente, através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade industrial.” Apresentação As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho - GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelas Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias, são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SCs (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e as suas Subsidiárias) e homologadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N - 1. Para informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
  3. 3. N-1814 REV. J DEZ / 2004 2 1 OBJETIVO 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a medição do potencial eletroquímico das partes submersas de instalações marítimas, através de inspetor subaquático ou medição remota. 1.2 Esta Norma se aplica à medição de potencial eletroquímico a partir da data de sua edição. 1.3 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES Os documentos relacionados a seguir são citados no texto e contêm prescrições válidas para a presente Norma. PETROBRAS N-1732 - Anodos de Liga de Zinco; PETROBRAS N-1793 - Inspeção Subaquática - Qualificação de Pessoal. 3 APARELHAGEM A aparelhagem para medição de potencial eletroquímico deve ser constituída conforme descrito nos itens 3.1 a 3.6. 3.1 Bloco-padrão de zinco, de acordo com a norma PETROBRAS N-1732 e com número de identificação marcado de forma indelével e certificado de análise química rastreável ao bloco. 3.2 Multímetro digital de alta impedância (≥ 10 Mohm) com características mínimas de 3 3/4 dígitos, 4 000 contagens, resolução de ± 1 mV, precisão de 0,3 %, escala de 200 mV e certificado de calibração, para teste da aparelhagem no campo. 3.3 Três eletrodos de calomelano saturado identificados e calibrados. 3.4 Recipiente não metálico cujas dimensões permitam o manuseio do medidor de potencial, favorecendo um giro de 360º em torno de seu eixo, mantido em condição submersa. 3.5 Eletrodo de referência de prata-cloreto de prata (Ag/AgCl) calibrado. 3.6 Equipamento portátil com voltímetro e eletrodo de referência acoplados, calibrados e identificados.
  4. 4. N-1814 REV. J DEZ / 2004 3 Notas: 1) Todos os certificados de calibração devem ser rastreáveis aos instrumentos (identificação) e estar dentro do prazo de validade de 6 meses (ver os itens 5.2 e 5.3 desta Norma). 2) O multímetro deve ser calibrado por laboratório credenciado junto a Rede Brasileira de Calibração (RBC). 4 CONDIÇÕES GERAIS 4.1 Inspetor Subaquático O inspetor subaquático, que executa as medições, deve estar qualificado de acordo com a norma PETROBRAS N-1793. 4.2 Procedimento de Inspeção da Executante No procedimento devem constar, no mínimo, os seguintes itens, na ordem a seguir: a) objetivo; b) normas aplicáveis indicando revisão; c) aparelho(s), citando fabricante(s) modelo(s), código de identificação e profundidade máxima de utilização; d) condição requerida para a superfície e método de preparação; e) descrição seqüencial da execução do ensaio; f) sistemática de teste do aparelho; g) sistemática de registro de resultados; h) modelo, fabricante, características e limites operacionais e dispositivos de lançamentos do VCR; i) atribuições do inspetor e do operador de VCR; j) requisitos de segurança e meio ambiente. Notas: 1) As alíneas h) e i) só devem constar no procedimento de inspeção quando da medição remota de potencial eletroquímico. 2) O procedimento deve ter o nome do emitente (órgão da PETROBRAS ou firma executante), ser numerado, ter indicação da revisão e data de emissão. 4.3 Qualificação do Procedimento de Inspeção da Executante 4.3.1 O procedimento de medição de potencial eletroquímico da executante é considerado qualificado quando, após a medição em 4 corpos-de-prova, os resultados obtidos não apresentarem desvio maior que ± 10 mV em relação aos valores obtidos com um sistema padrão de medição. 4.3.2 O procedimento de medição de potencial eletroquímico da executante é considerado qualificado quando atender à norma de referência e, após avaliação, for considerado satisfatório pelo Inspetor Subaquático de Medição de Potencial Eletroquímico Nível 3.
  5. 5. N-1814 REV. J DEZ / 2004 4 4.4 Revisão e/ou Requalificação do Procedimento de Inspeção da Executante 4.4.1 Sempre que qualquer uma das variáveis do item 4.2 for alterada, deve ser emitida uma revisão do procedimento. 4.4.2 Sempre que qualquer uma das variáveis descritas nas alíneas b) a i) do item 4.2 for alterada, o procedimento deve ser requalificado. 4.5 Aparelhagem para Medição de Potencial Eletroquímico 4.5.1 O aparelho de medição deve ser constituído de voltímetro e eletrodo de referência, com certificado de calibração. 4.5.2 Quando o voltímetro e o eletrodo de referência estiverem acoplados, formando um conjunto solidário de medição, a distância entre a semicélula de Ag/AgCl e a ponta de contato do aparelho (“probe”) deve ser, de 50 mm; caso esta prescrição não seja atendida, fazer um ensaio específico de laboratório, para aprovação do aparelho. 4.5.3 Quando o voltímetro e o eletrodo de referência estiverem fisicamente distantes, ligados por cabo elétrico adequado, desde que assim definido no procedimento aprovado, a distância entre a semicélula e o ponto a ser medido também deve ser de 50 mm. 4.5.4 Eletrodo de referência e voltímetro acoplados formando um conjunto solidário devem ser adequadamente encapsulados, para a profundidade de trabalho. 4.5.5 O eletrodo de referência a ser utilizado é a semicélula prata/cloreto de prata (Ag/AgCl). 4.5.6 O eletrodo de prata/cloreto de prata (Ag/AgCl), quando não acoplado ao voltímetro deve ser conservado em frasco escuro, contendo solução de cloreto de potássio (KCl) 3 mol, com adição de 10 g/L de cloreto de prata. 4.6 Eletrodo de Calomelano Saturado (ECS) Para as verificações da aparelhagem no campo, devem ser utilizados 3 ECS. 4.6.1 O ECS deve ser conservado e manuseado como se segue: a) verificar antes do uso, se o eletrodo está completo com a solução saturada de cloreto de potássio (KCl a 3 mol), sendo recomendável que a solução saturada possua cristais visíveis de KCl, não devendo haver bolhas de ar em seu interior; b) após a utilização, lavar a ponta do eletrodo com água potável;
  6. 6. N-1814 REV. J DEZ / 2004 5 c) tomar cuidado, durante as medições, para que o nível da solução de KCl esteja sempre acima do nível do eletrólito em que o eletrodo está imerso; d) quando o ECS não estiver em uso, para sua conservação, certificar-se de que o orifício de enchimento esteja tampado e a ponta porosa esteja imersa em solução de KCl dentro do protetor; e) manusear o eletrodo com cuidado; recomenda-se que o ECS seja montado em invólucro adequado, a fim de proteger de choques. [Prática Recomendada] 4.6.2 O eletrodo de calomelano saturado a ser utilizado no teste do aparelho no campo, de acordo com o Capítulo 6, deve ser selecionado conforme procedimento abaixo descrito: a) identificar os ECS como 1, 2 e 3; b) remover o protetor dos ECS; c) lavar a ponta dos ECS com água potável; d) imergir a ponta dos 3 ECS em recipiente não metálico com água do mar, colhida antes do início do ensaio, por um período mínimo de 15 minutos antes de executar a avaliação; e) conectar o ECS 1 ao pólo positivo do multímetro e o ECS 2 ao pólo negativo; f) ler a diferença de potencial (ddp) entre os eletrodos e anotar o resultado; g) substituir o ECS 2 pelo ECS 3 e repetir o procedimento da alínea f); h) substituir o ECS 1 pelo ECS 2 e repetir o procedimento da alínea f); i) são aceitáveis leituras compreendidas na faixa de (0 ± 2) mV entre os ECS; j) se todas as leituras forem aceitáveis, qualquer ECS pode ser utilizado; k) se uma leitura estiver fora da faixa de aceitação, o ECS não empregado na leitura deve ser utilizado; l) se somente uma das leituras estiver compreendida na faixa de aceitação, qualquer um dos 2 eletrodos pode ser utilizado; m)os ECS que apresentarem leituras fora da faixa aceitável devem ser substituídos e enviados para controle em laboratório; n) os ECS fora de uso ou danificados devem ser enviados ao fabricante/fornecedor para que sejam descartados de maneira adequada, evitando danos ao meio ambiente. 4.6.2.1 Os ECS devem ser parcialmente imersos em água do recipiente apenas o tempo necessário para estabilização da temperatura (15 minutos) e posterior leitura no voltímetro, tomando-se o cuidado para não contaminar a solução de KCl. 4.6.2.2 O ECS selecionado conforme o item 4.6.2 deve ser mantido imerso até a execução das leituras de calibração e conclusão do ensaio. 5 CALIBRAÇÃO DA APARELHAGEM EM LABORATÓRIO 5.1 O voltímetro e eletrodo de referência devem ser calibrados. 5.1.1 No caso de calibração do voltímetro, a leitura em curto circuito deve indicar 0 mV. 5.1.2 No caso de calibração da semicélula de Ag/AgCl, esta é considerada aceitável se a voltagem indicada no voltímetro for de (-8 ± 5) mV, em relação, ao ECS padrão.
  7. 7. N-1814 REV. J DEZ / 04 6 5.1.3 No caso de calibração de voltímetro e semicélula de Ag/AgCl acoplados, formando um conjunto solidário, o aparelho é considerado aceitável se a diferença entre as leituras pelos eletrodos obtidas e as do voltímetro for de (-8 ± 5) mV, em relação ao ECS padrão. 5.2 A validade da calibração do equipamento é de 6 meses. 5.3 A calibração deve ser realizada em todo aparelho novo, em caso de reparo e por ocasião da qualificação do procedimento. Nota: Quando da calibração do equipamento em laboratório, os 3 ECS devem estar com as leituras compreendidas entre ± 2 mV. 6 TESTE DA APARELHAGEM NO CAMPO 6.1 Equipamento com Voltímetro e Eletrodo de Referência Acoplados 6.1.1 Efetuar a limpeza da superfície do bloco-padrão de Zn utilizando escova com cerdas de nylon e fazer a imersão em recipiente não metálico contendo água do mar, por, no mínimo, 1 hora. Conectar o bloco-padrão de Zn ao pólo positivo do voltímetro (ver FIGURA A-1). 6.1.2 Conectar o ECS, selecionado conforme o item 4.6.2, ao pólo negativo do voltímetro. Mergulhar sua ponteira no recipiente que contém o bloco de Zn, aproximando-os até 50 mm, o tempo suficiente para a estabilização e realização da leitura descrita no item 6.1.3. 6.1.3 Efetuar a leitura no voltímetro da diferença de potencial entre o ECS e o Zn e registrar (ver FIGURA A-1). 6.1.4 Desconectar o bloco-padrão de Zn do pólo positivo do voltímetro. 6.1.5 Efetuar a leitura do potencial do bloco-padrão de Zn diretamente com o equipamento portátil, que também deve ter permanecido imerso, no mínimo, por 1 hora antes do teste e registrar o valor (ver FIGURA A-2). 6.1.6 Subtrair o valor do potencial lido com o ECS, do valor do potencial lido com o equipamento portátil, considerando-se aceitável a diferença de (-8 ± 5) mV. Diferença = - {Leitura Equipamento/Zn} - {Leitura ECS/Zn} = (-8 ± 5) mV (de -13 mV a -3 mV) Nota: A leitura, descrita no item 6.1.5, deve ser efetuada com os pólos do bloco-padrão de Zn e do ECS, desconectados do voltímetro. Durante todo o tempo de uso, o aparelho e o bloco de Zn devem ficar imersos.
  8. 8. N-1814 REV. J DEZ / 2004 7 6.2 Equipamento com Voltímetro e Eletrodo de Referência Não Acoplados 6.2.1 Após 1 hora de imersão em água do mar, em recipiente não metálico, conectar o bloco de Zn ao pólo positivo do voltímetro. 6.2.2 Conectar o ECS, selecionado conforme o item 4.6.2, ao pólo negativo do voltímetro e efetuar a leitura. O ECS deve ser mantido no recipiente o tempo suficiente para a estabilização e realização da leitura, considerando-se aceitáveis valores de (-8 ± 5) mV. Nota: No teste de campo deve ser mantida a distância de 50 mm entre o bloco de Zn e o ECS. 6.2.3 O circuito elétrico a ser utilizado na medição deve ter sua condutividade elétrica testada. Medir com um multímetro calibrado a tensão de uma pilha alcalina e registrar o valor. Em seguida conectar a mesma pilha no terminal do cabo do (VCR) e registrar o valor considerando-se aceitável a diferença de ± 2 mV. 6.3 Ocasião do Teste O teste de aparelhagem no campo deve ser executado no início, nas interrupções, término da jornada de trabalho e em casos de suspeita de mau funcionamento do sistema. 7 PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES 7.1 As medições do potencial eletroquímico devem ser tomadas antes de qualquer limpeza de superfície, ressalvado o item 7.2. 7.2 Recomenda-se a limpeza dos pontos selecionados para medição, apenas o suficiente para garantir o perfeito contato elétrico com a ponta de contato (“probe”) do aparelho. [Prática Recomendada] 8 EXECUÇÃO DO ENSAIO 8.1 A seqüência de execução do ensaio deve ser descrita de maneira sucinta e completa no procedimento, incluindo desde a preparação da superfície até o registro dos resultados obtidos. 8.2 O aparelho para medição de potencial eletroquímico a ser utilizado no ensaio deve ser submerso em água do mar, no mínimo, 1 hora antes do início das medições e mantido imerso até o final da jornada de trabalho. 8.3 No caso do voltímetro estar fisicamente distante do eletrodo de referência, o voltímetro deve ser posicionado a uma distância de 50 mm do ponto cujo potencial se deseja medir.
  9. 9. N-1814 REV. J DEZ / 2004 8 8.3.1 No caso de utilização de medição remota, o dispositivo para medição do potencial eletroquímico deve ser aterrado à parte emersa da plataforma ou a um sistema de aterramento próprio interligado à estrutura. 8.3.2 A continuidade elétrica do aterramento deve ser testada. 8.4 Cada medição deve ser executada 2 vezes, afastando-se a ponta de contato da superfície e, em seguida, voltando a estabelecer o contato elétrico. Registrar, como medida do potencial eletroquímico do ponto, aquela de menor valor absoluto. Em caso de discrepância maior do que 10 mV, refazer o teste do aparelho no campo e repetir as medições naquele ponto. Persistindo a discrepância, anotar os 2 valores. 8.5 Observar que as leituras devem estar estabilizadas para efetuar o registro. Nota: Recomenda-se um tempo de 15 segundos para considerar a leitura estabilizada. [Prática Recomendada] 9 REGISTRO DOS RESULTADOS As medidas do potencial eletroquímico devem ser registradas em um formulário contendo, no mínimo, as seguintes informações: a) identificação da firma executante e título do formulário; b) identificação da instalação, data e especificação da inspeção; c) identificação do inspetor; d) tipo do equipamento utilizado e sua identificação; e) identificação dos pontos de medição; f) registro dos valores medidos em “volts” (V); g) registro do teste da aparelhagem no campo; h) identificação da fiscalização; i) identificação do procedimento de inspeção e número da revisão. _____________ /ANEXO A
  10. 10. N-1814 REV. J DEZ / 2004 IR 1/1 ÍNDICE DE REVISÕES REV. A, B, C, D, E, F, G e H Não existe índice de revisões. REV. J Partes Atingidas Descrição da Alteração 3 Revisado 4.1 a 4.3 Revisados 4.5.2 e 4.5.3 Revisados 4.5.6 Revisado 4.6 Revisado 5.1.2 e 5.1.3 Revisados 5.2 e 5.3 Revisados 6.1.1 Revisado 6.1.6 Revisado 8.3.1 Revisado 8.5 Revisado _____________
  11. 11. N-1814 REV. J DEZ / 2004 6 5.1.3 No caso de calibração de voltímetro e semicélula de Ag/AgCl acoplados, formando um conjunto solidário, o aparelho é considerado aceitável se a diferença entre as leituras pelos eletrodos obtidas e as do voltímetro for de (-8 ± 5) mV, em relação ao ECS padrão. 5.2 A validade da calibração do equipamento é de 6 meses. 5.3 A calibração deve ser realizada em todo aparelho novo, em caso de reparo e por ocasião da qualificação do procedimento. Nota: Quando da calibração do equipamento em laboratório, os 3 ECS devem estar com as leituras compreendidas entre ± 2 mV. 6 TESTE DA APARELHAGEM NO CAMPO 6.1 Equipamento com Voltímetro e Eletrodo de Referência Acoplados 6.1.1 Efetuar a limpeza da superfície do bloco-padrão de Zn utilizando escova com cerdas de nylon e fazer a imersão em recipiente não metálico contendo água do mar, por, no mínimo, 1 hora. Conectar o bloco-padrão de Zn ao pólo positivo do voltímetro (ver FIGURA A-1). 6.1.2 Conectar o ECS, selecionado conforme o item 4.6.2, ao pólo negativo do voltímetro. Mergulhar sua ponteira no recipiente que contém o bloco de Zn, aproximando-os até 50 mm, o tempo suficiente para a estabilização e realização da leitura descrita no item 6.1.3. 6.1.3 Efetuar a leitura no voltímetro da diferença de potencial entre o ECS e o Zn e registrar (ver FIGURA A-1). 6.1.4 Desconectar o bloco-padrão de Zn do pólo positivo do voltímetro. 6.1.5 Efetuar a leitura do potencial do bloco-padrão de Zn diretamente com o equipamento portátil, que também deve ter permanecido imerso, no mínimo, por 1 hora antes do teste e registrar o valor (ver FIGURA A-2). 6.1.6 Subtrair o valor do potencial lido com o ECS, do valor do potencial lido com o equipamento portátil, considerando-se aceitável a diferença de (-8 ± 5) mV. Diferença = - {Leitura Equipamento/Zn} - {Leitura ECS/Zn} = (-8 ± 5) mV (de -13 mV a 3 mV) Nota: A leitura, descrita no item 6.1.5, deve ser efetuada com os pólos do bloco-padrão de Zn e do ECS, desconectados do voltímetro. Durante todo o tempo de uso, o aparelho e o bloco de Zn devem ficar imersos.

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