Estudo e desenvolvimento de metodologia para avaliação de integridade de condutos metálicos de grande diâmetro de adução (...
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Objetivo<br />metodologia<br />avaliação do estado de preservação de condutos forçados de alta ou baixa pressão das usinas...
Aplicabilidade<br />Parte vital de toda  usina hidrelétrica<br />Conduto Forçado<br />Produção de energia interrompida<br ...
Reparos externos<br />
Reparos  internos<br />Como identificar <br />pontos a corrigir?<br />
Metodologia<br />Verificação da integridade estrutural dos condutos forçados:<br />    Inspeções invasivas<br />(necessida...
Metodologia<br />Corrosão<br />"pitting“<br />fragilização por fadiga<br />Ensaio Preditivo de Integridade<br />Avaliação ...
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Ultrassom<br />			Foi usado o método de inspeção por ultrassom na modalidade conhecida como tempo de vôo (time-of-flight) ...
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Início do processo<br /><ul><li>Definiras regiões de maiorpotencialparadano</li></li></ul><li>Preparação<br />Estabelecer ...
Medição<br />Perfil transversal da chapa do conduto<br />Aparelho de ultrasom<br />Perfilplanificado (malha de pontos)<br ...
Aplicação da API 579<br />A normaestabelece 3 níveis de avaliação.<br /><ul><li>Nível I, analíticarápida (pressão, geometr...
Nível II, maisexigenteque a de NívelI (pressão, geometria, taxa de corrosão, flexão, forçascortantes, temperatura);
Nível III, simulaçãonuméricaassistidapor software de métodosnuméricos, queverificaníveis de tensãoequivalenteemcadaponto d...
Tensõesequivalentes<br /> (Von Mises)<br />Resultados<br />
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Veículo em operação<br />
Vista superior<br />
Programa do veículo <br />Da Safe Metal (MPS) <br />
Primeiraversão do Programa de avaliação<br />Excel<br />
Segunda versão<br /> em LABVIEW. <br />
Previsão de vida <br />x <br />Pressão de trabalho<br />
Conclusões<br />A ferramenta mostrou-se eficiente para verificação e diagnóstico da integridade das chapas dos condutos fo...
Custos<br />Valor total <br />R$ 766.869,00 para 2 anos<br />
Próximos passos<br />Aplicação da ferramenta em 2011 nos condutos forçados da Usina Elevatória de Vigário – Piraí - RJ.<br...
Fim<br />Muito obrigado pela atenção<br /> jose.rodrigo@light.com.br<br />alexsander.p@lactec.org.br<br />filippin@lactec....
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  1. 1. Estudo e desenvolvimento de metodologia para avaliação de integridade de condutos metálicos de grande diâmetro de adução (de alta e baixa pressão) de usinas hidrelétricas<br />1<br />
  2. 2. Equipe<br />Alexsander Preslhak – Engenheiro Mecânico – LACTEC; <br />Carlo Giuseppe Filippin – Mestre - LACTEC;<br />Denis Alexandre Lehner Kulevicz – Engenheiro Mecânico - LACTEC;<br />Giuliano Breda de Souza – Engenheiro Mecânico - LACTEC;<br />Glauco Domingues de Mello – Engenheiro Mecânico - LACTEC;<br />Gustavo Borges Tiboni – Engenheiro Mecânico - LACTEC;<br />José Rodrigo da Costa Azevedo Neto – Engenheiro Mecânico – LIGHT ENERGIA;<br />Luciano Fedalto – Mestre – LACTEC;<br />Paulo Roberto Chiquito– Mestrando - LACTEC;<br />
  3. 3. Objetivo<br />metodologia<br />avaliação do estado de preservação de condutos forçados de alta ou baixa pressão das usinas hidrelétricas<br />Desenvolver<br />+<br />sistema de medição<br />Usina Fontes Nova<br />
  4. 4. Aplicabilidade<br />Parte vital de toda usina hidrelétrica<br />Conduto Forçado<br />Produção de energia interrompida<br />Conduto forçado Rompido<br />Perdas patrimoniais e humanas<br />
  5. 5. Reparos externos<br />
  6. 6. Reparos internos<br />Como identificar <br />pontos a corrigir?<br />
  7. 7. Metodologia<br />Verificação da integridade estrutural dos condutos forçados:<br /> Inspeções invasivas<br />(necessidade de paralisação<br />da produção, esvaziamento do conduto para inspeção interna – necessidade de certificação em espaço confinado - NR-33)<br />preventiva<br />Manutenção usual <br />corretiva<br />Proposta do trabalho<br />Manutenção preditiva<br /> Inspeções sem paralisação<br />
  8. 8. Metodologia<br />Corrosão<br />"pitting“<br />fragilização por fadiga<br />Ensaio Preditivo de Integridade<br />Avaliação estrutural<br />Identificação das regiões com<br />
  9. 9. São ondas acústicas com freqüências acima do limite audível. Normalmente, essas freqüências situam-se na faixa de 0,5 a 25 MHz . Para gerar sons de alta-frequência e ultrassons geralmente são utilizados cerâmicas ou cristais piezoelétricos, os quais produzem oscilações mecânicas em resposta a impulsos elétricos.<br />Ultrassom<br />
  10. 10. Ultrassom<br /> Foi usado o método de inspeção por ultrassom na modalidade conhecida como tempo de vôo (time-of-flight) que consiste em enviar um pulso de ultrassom através do material e medir eletronicamente o tempo que este sinal leva para retornar sob a forma de eco. <br />
  11. 11. AvaliaçãoEstrutural<br />API 579 Fitness-for-Serviçe (FFS) (Aptidão-Para-Serviço) – Norma com códigos de análises quantitativas de engenharia para avaliar a integridade estrutural de um componente em serviço que esteja com alguma falha ou dano.<br />Corrosão<br />"pitting“<br />fragilização por fadiga<br />Danos<br />
  12. 12. API 579 - Passos<br />CONHECENDO<br />VERIFICAR<br />Projeto de construção (geometria, desníveis, sobrepressão)<br />Os materiais (tubo e revestimento)<br />Os danosoufalhaslevantadosnamedição<br />Se as espessuras encontradas estão adequadas a garantir a integridade do conduto em condições específicas de operação <br />
  13. 13. Início do processo<br /><ul><li>Definiras regiões de maiorpotencialparadano</li></li></ul><li>Preparação<br />Estabelecer um ponto de referência.<br />Posicionargabaritoparamediçãomanual.<br />
  14. 14. Medição<br />Perfil transversal da chapa do conduto<br />Aparelho de ultrasom<br />Perfilplanificado (malha de pontos)<br /><ul><li>.</li></li></ul><li>PerfilemCAD<br />Podemos condenar a região apenas pelo mapeamento dos defeitos?<br />
  15. 15. Aplicação da API 579<br />A normaestabelece 3 níveis de avaliação.<br /><ul><li>Nível I, analíticarápida (pressão, geometria e taxa de corrosão);
  16. 16. Nível II, maisexigenteque a de NívelI (pressão, geometria, taxa de corrosão, flexão, forçascortantes, temperatura);
  17. 17. Nível III, simulaçãonuméricaassistidapor software de métodosnuméricos, queverificaníveis de tensãoequivalenteemcadaponto do conduto.</li></li></ul><li>Ambiente do Nível III<br />Ambiente de trabalho do modelo (Nível III).<br />Modeloanalizado com software (ANSYS) queutiliza a técnica de elemetosfinitos<br />
  18. 18. Tensõesequivalentes<br /> (Von Mises)<br />Resultados<br />
  19. 19. Tensõesequivalentes<br /> (Von Mises)<br />Resultados<br />
  20. 20. Deformaçõestotais<br />
  21. 21. Comparativo<br />Vantagens e limitações do métodomanual de medição de espessuraporultrassom<br />Vantagens<br />- Precisão da inspeção<br />- Possibilidade de inspecionar sobre camadas de tintas <br />- Boa sensibilidade<br />Limitações<br />- Necessita de bom acoplamento acústico<br />- Baixa produtividade<br />
  22. 22. Aperfeiçoamento<br />Automatização da medição e análise<br />1- Migrar da medição manual paramediçãoautomáticaporveículoinspetorcontrolado via notebook(C scan)<br />2- Desenvolverprogramaparaanáliseautomática da integridadeestrutural do condutoforçadoconforme a norma API 579.<br />
  23. 23. Mapassônico-veículocontroladoda Safe Metal<br />5<br />4<br />1<br />7<br />2<br />6<br />3<br />1) Veículo de Controle Remoto; 2) Módulo Eletrônico; 3) Módulo de ultrassom; 4) Pressurizador do acoplante; 5)Notebook; 6) Transdutor; 7) Cordão umbilical.<br />
  24. 24. Veículo em operação<br />
  25. 25. Vista superior<br />
  26. 26. Programa do veículo <br />Da Safe Metal (MPS) <br />
  27. 27. Primeiraversão do Programa de avaliação<br />Excel<br />
  28. 28. Segunda versão<br /> em LABVIEW. <br />
  29. 29. Previsão de vida <br />x <br />Pressão de trabalho<br />
  30. 30. Conclusões<br />A ferramenta mostrou-se eficiente para verificação e diagnóstico da integridade das chapas dos condutos forçados.<br />A ferramenta não se aplica para avaliação da integridade de cordões de solda.<br />
  31. 31. Custos<br />Valor total <br />R$ 766.869,00 para 2 anos<br />
  32. 32. Próximos passos<br />Aplicação da ferramenta em 2011 nos condutos forçados da Usina Elevatória de Vigário – Piraí - RJ.<br />Implementar ao software outros parâmetros como avaliação de soldas.<br />
  33. 33. Fim<br />Muito obrigado pela atenção<br /> jose.rodrigo@light.com.br<br />alexsander.p@lactec.org.br<br />filippin@lactec.org.br<br />

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