O transporte por dutos ainda é incipiente no Brasil

O Brasil é um país de extensões continentais, mas, no entanto, não se aproveita dessa vantagem natural, por falta de investimentos no transporte dutoviário que deveria ter um papel importante no desenvolvimento das exportações e importações nacionais.

duto2Hayrton Rodrigues do Prado Filho

O transporte por dutos usa um sistema de tubos ou cilindros, antecipadamente arranjados, onde forma uma fileira chamada de dutovia ou acesso que move produtos de um ponto a outro. A condução de cargas acontece no interior dessa fila e a circulação se dá por pressão ou arraste por um componente condutor.

Uma dutovia é formada de terminais, tubos e as referentes juntas de união. Esse tipo de transporte oferece uma série de vantagens para o transporte de mercadorias no país. Embora haja um possível de crescimento, o modal dutoviário ainda parece estar longe de concretização e ainda é incipiente no Brasil.

As dutovias devem ser construídas conforme as normas e possibilitam o transporte de petróleo e seus derivados (oleodutos): este tipo de carga pode ser transportado por oleodutos ou gasodutos; gás natural (gasodutos): esse gás é transportado pelos gasodutos e é bastante semelhante aos oleodutos, embora tenha suas particularidades, principalmente no sistema de propulsão da carga compressores;  minério, cimento e cereais (minerodutos ou polidutos): o transporte destes materiais é feito por tubulações que possuem bombas especiais, capazes de impulsionar cargas sólidas ou em pó.

Também, pode ser feito por meio de um fluido portador, como a água para o transporte do minério a média e longas distâncias ou o ar para o transporte de cimento e cereais a curtas distâncias. Para o transporte de carvão e resíduos sólidos (minerodutos), utiliza-se o duto encapsulado que faz uso de uma cápsula para transportar a carga por meio da tubulação impulsionada por um fluido portador, água ou ar.

As águas servidas ou esgotos produzidos pelo homem devem ser conduzidos por canalizações próprias até um destino adequado. Os dutos de água potável, depois de ser coletada em mananciais ou fontes, levam por meio de tubulações até estações onde é tratada e depois distribuída para a população, também por meio de tubulações.

Outra característica é a capitalização de transmissão em larga escala. Quanto maior o tráfico e maior o diâmetro do oleoduto, menor serão os valores de transferência estar sujeito da viscosidade do produto. Quão mais viscoso for o produto, tanto maior será o gasto por tonelada – quilômetro para mobiliza-lo. Outras vantagens que são atribuídas a este modal de transporte, é que ele não é afetado por condições climáticas e não é poluente.

No Brasil, o modal rodoviário é preponderante na matriz agregada de transporte, sendo responsável por movimentar 65,60% do total de volume de carga no país, contra apenas 3% do modal dutoviário. Entretanto, essa proporção não se mantém no setor de petróleo e gás, no qual o transporte dutoviário é considerado estratégico em diversas etapas da cadeia logística, por ser mais competitivo que os outros modais.

Essa competitividade se estabelece à medida que existe a necessidade de transporte contínuo de grandes volumes de fluidos, de um ponto de oferta a um ponto de demanda, com os dutos entregando um alto grau de confiabilidade por não se sujeitarem a incertezas meteorológicas ou congestionamentos. Os grandes volumes transportados e os baixos custos variáveis característicos do modal compensam os altos investimentos necessários para a construção e implantação de uma malha de dutos, como equipamentos, mão de obra, desapropriações e direito de acesso às terras.

A relevância desse modal para o abastecimento nacional de combustíveis é expressiva em razão do descasamento entre os locais de produção e consumo no país. Atualmente, 63% da produção nacional desses produtos concentra-se na Região Sudeste, enquanto a mesma região representa 44% do consumo nacional.

Em contrapartida, a Região Centro-Oeste não abriga nenhuma refinaria e é responsável por 11% do consumo. O duto Osbra, que conecta a Refinaria de Paulínia (Replan), no estado de São Paulo, ao Terminal Terrestre de Brasília, tem capacidade para transportar 887.400 m³ de combustíveis por mês, sendo fundamental para suprir o consumo desta região.

Os dutos nacionais são classificados como de transporte e de transferência. Os de transporte conectam pontos de oferta a pontos de consumo, como, por exemplo, refinarias a bases de distribuição de combustíveis. Já os dutos de transferência são utilizados para movimentar produtos entre instalações de uma mesma empresa.

Apesar da alta vocação do modal dutoviário para o transporte de petróleo e derivados, a malha de dutos do Brasil ainda é pequena em comparação a outros países. De acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás e Biocombustíveis (ANP), a malha de dutos de petróleo possui extensão de 1.592 quilômetros, enquanto a de derivados tem extensão de 4.438 km, considerando apenas os dutos de transporte.

Somando-se os dutos de transferência, a malha de derivados chega a uma extensão de 11.068 km. Nos Estados Unidos, a malha dutoviária de petróleo possui 89.000 km de extensão e a de derivados, 153.000 km. Em consequência dessa vasta extensão do sistema dutoviário norte americano, os EUA têm neste modal uma participação de 19% do total transportado no país, operando a um custo 36% menor que no Brasil.

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Ou seja, o país tem um grande desafio logístico pela frente, ressaltando que qualquer projeto de infraestrutura em transporte, seja qual for o modal, demanda um longo período de implementação. A construção e a operação de novos dutos de transporte de derivados devem seguir os regulamentos e as normas técnicas. Caso seja interessante para as empresas tornarem-se parceiras para esse fim, não há nenhum regulamento da ANP que impeça essa atividade, inclusive com os dutos já existentes.

Os dutos são tubulações que servem para transportar petróleo e seus derivados, álcool, gás, produtos químicos, por longas distâncias. Os dutos são desenvolvidos e construídos com chapas que recebem vários tratamentos contra corrosão e passam por vistorias frequentes, realizadas com equipamentos de monitoramento à distância.

Existem vários tipos de dutos. Os internos são tubulações que ficam enterradas, ou seja, ficam no interior protegidas contra acidentes provocados por veículos e normalmente interligam píeres, terminais marítimos, fluviais, refinarias, entre outros. Podem, ainda, ser aéreos e submarinos.

As tubulações que ficam nas imediações dos terminais e plataformas de petróleo são, normalmente, encontradas nas áreas urbanas, rurais, passando por rodovias, rios, mares, etc. Entre suas vantagens, inclui o transporte de grande quantidade de produtos, de maneira segura, diminuindo o tráfego de cargas perigosas por caminhões, trens ou por navios, diminuindo os riscos de acidentes ambientais.

Outras vantagens são: transporte ininterrupto, redução de desmatamento, melhoria da qualidade do ar nas grandes cidades, facilidade de implantação, alta confiabilidade, baixo consumo de energia, baixos custos operacionais. Já as desvantagens: baixa velocidade, custo fixo alto, limitado a poucos produtos, baixa capacidade, pouca disponibilidade, grande impacto ambiental em casos de acidentes

A NBR 15280-1 de 06/2017 – Dutos terrestres – Parte 1: Projeto estabelece as condições e os requisitos mínimos exigidos para projeto, especificação de materiais e equipamentos, teste hidrostático e controle da corrosão em instalações dutoviárias terrestres. Aplica-se a instalações dutoviárias terrestres para movimentação de produtos líquidos ou liquefeitos, como petróleo, derivados de petróleo (nafta, gasolina, diesel, querosene, óleo combustível, etc.), condensado de gás natural, gasolina natural, gás liquefeito de petróleo, amônia anidra, etanol e outros biocombustíveis.

As instalações dutoviárias terrestres abrangidas por esta parte são: os dutos que interligam estações de coleta e tratamento, plantas de processamento, bases de distribuição e terminais, incluindo as suas instalações complementares, como: câmaras de pigs; tubulações em estações de redução, limitação e alívio de pressão; tubulações em estações de medição de vazão; tubulações em áreas de válvulas intermediárias do duto; trecho terrestre de dutos provenientes de instalações marítimas; tubulações em bases de distribuição e terminais (terrestres e aquaviários); tubulações em píeres; tubulações em estações, inicial ou intermediária, de bombeamento ou de reaquecimento.

O duto, normalmente enterrado, segue em corredor delimitado, quando cruza qualquer uma das demais instalações (refinaria, campo de produção, base de distribuição, terminal, estação de bombeamento, etc.). No caso de ser o ponto inicial ou final do duto, o corredor delimitado para o duto segue até a câmara de pigs ou até a medição de vazão, na ausência da câmara de pigs, ou até a primeira válvula de bloqueio, na ausência das duas instalações anteriores. As tubulações que interligam as instalações entre dutos e parque de tanques em plantas de processamento podem ser projetadas de acordo com esta parte da NBR 15280. Neste caso, recomenda-se que seja delimitado um corredor dentro da unidade para passagem das tubulações.

A figura abaixo 1 apresenta um diagrama ilustrativo da abrangência das instalações que estão cobertas por esta parte da norma. As seguintes instalações são exemplos de plantas de processamento: refinarias, plantas de processamento de gás natural, plantas de amônia anidra e usinas de etanol e outros biocombustíveis. A estação de bombeamento inicial pode estar locada em qualquer uma das demais instalações (refinaria, campo de produção, base de distribuição, terminal etc.).

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A estação de bombeamento intermediário pode estar em área independente ou locada em qualquer uma das demais instalações (refinaria, campo de produção, base d e distribuição, terminal, etc.). A estação de aquecimento intermediário, utilizada em alguns dutos com produtos transportados aquecidos, pode estar em área independente ou locada em qualquer uma das demais instalações (refinaria, campo de produção, base de distribuição, terminal etc.). Aplica-se somente aos dutos e tubulações cujos tubos e demais componentes de tubulação são de aço-carbono. Aplica-se aos dutos e tubulações para movimentação de produtos líquidos ou liquefeitos, inflamáveis ou tóxicos, classificados segundo os danos potenciais que possam causar à integridade das pessoas, aos bens patrimoniais das comunidades e ao meio ambiente.

Esta parte da NBR 15280 classifica os produtos transportados dentro das duas categorias de risco citadas a seguir: categoria I – produtos inflamáveis ou tóxicos, estáveis na fase líquida quando em condições de temperatura ambiente e pressão atmosférica. Os produtos da categoria I apresentam menores riscos potenciais que os da categoria II. Exemplos típicos são: petróleo, derivados líquidos de petróleo, metanol, etanol e outros biocombustíveis. Os produtos da categoria I possuem pressão de vapor absoluta igual ou inferior a 1,10 bar (1,12 kgf/cm²), a 38 °C, sendo denominados produtos de baixa pressão de vapor (BPV).

A categoria II inclui os produtos inflamáveis ou tóxicos, estáveis na fase gasosa quando em condições de temperatura ambiente e pressão atmosférica, mas que sob certas condições de temperatura ou pressão podem ser transportados como líquidos. Os produtos da categoria II apresentam maiores riscos potenciais que os da categoria I. Exemplos típicos são: gases liquefeitos de petróleo (GLP), eteno, propano, líquido de gás natural (LGN), amônia anidra. Os produtos da categoria II possuem pressão de vapor absoluta superior a 1,10 bar (1,12 kgf/cm²), a 38 °C, sendo denominados produtos de alta pressão de vapor (APV).

Não se aplica ao projeto de dutos e tubulações nas seguintes condições: movimentação de GLP na fase gasosa; movimentação de gás natural liquefeito (GNL); operação acima de 120 °C e abaixo de – 30 °C; tratamento e processamento de óleo; poços, cabeças de poços, separadores e outras facilidades de produção; movimentação de combustíveis líquidos para fornos e caldeiras; tubulações auxiliares de água, ar, vapor e óleo lubrificante; operação a pressões relativas iguais ou inferiores a 100 kPa (1 bar).

O projeto de um duto inclui outros itens fora do escopo desta parte da NBR 15280, como: seleção da diretriz e do diâmetro, levantamento de condições ambientais, coleta de dados geomorfológicos, determinação dos teores de elementos contaminantes nos produtos transportados, investigações batimétricas, investigações de agressividade química do solo e estudos de impacto ambiental. Esta parte da NBR 15280 adota o Sistema Internacional de Unidades (SI).

A pressão, as cargas externas e a variação da temperatura são os principais carregamentos nos dutos e tubulações. Medidas de proteção e de mitigação das tensões mecânicas devem ser adotadas em locais como: travessia de rios, áreas alagáveis, pontes, áreas com tráfego intenso e terrenos instáveis. Algumas destas medidas são: utilização de tubo camisa ou jaqueta de concreto, aumento da espessura de parede, aprofundamento do duto e utilização de placa de concreto.

A pressão de projeto (PMP), em qualquer ponto de um duto ou tubulação, deve atender às seguintes condições: ser igual ou superior à PMO; seu valor, acrescido de 10%, deve ser igual ou superior à PMI. A pressão de projeto deve ser igual ou superior à PMP definida em 4.2.1. A verificação da espessura de parede quanto à resistência ao colapso deve utilizar o maior diferencial entre as pressões externa e interna, que possa ocorrer durante a vida útil da instalação. A pressão interna oriunda da expansão térmica do fluido por efeito de insolação deve ser considerada para trechos aéreos, entre bloqueios, de duto e tubulação.

Caso necessário, deve ser previsto dispositivo de alívio térmico que mantenha a pressão igual ou inferior a 110 % da pressão de projeto do respectivo trecho entre bloqueios. A pressão de ajuste dos dispositivos de alívio térmico de um equipamento segue a sua norma de projeto. A faixa da temperatura de projeto é definida pelos limites da temperatura do metal esperada para as condições normais de operação. Para instalações expostas ao sol, o limite superior da faixa de temperatura de projeto não pode ser inferior a 60 °C.

No caso da existência na instalação de dispositivos de proteção de temperatura, a definição dos limites superiores e inferiores da faixa de temperatura de projeto deve ser baseada nas temperaturas de metal esperadas quando da atuação destes dispositivos. Alguns materiais, qualificados em conformidade com as normas listadas no Anexo B, podem não ser adequados para utilização em dutos e tubulações que operem à temperatura próxima do limite inferior preconizado. Deve ser dada atenção às propriedades mecânicas e metalúrgicas nas baixas temperaturas, para os materiais empregados em instalações sujeitas às condições ambientais ou operacionais de baixas temperaturas.

O dimensionamento de tubos para a pressão interna resume-se na determinação da espessura nominal de parede. Para tubos curvados, obtidos a partir de tubos retos por conformação a frio, a espessura nominal a ser adotada é a mesma determinada para o tubo reto de mesmo diâmetro e material, operando à mesma pressão. Para flanges e conexões forjadas, com extremidades para solda de topo, fabricadas de acordo com uma das normas do Anexo B aplicável a estes componentes, a espessura nominal a ser adotada para a extremidade da peça (bisel) deve ser determinada por 5.2.1.

Nas extremidades para solda de topo, considerar na escolha do material a limitação para espessuras desiguais, definida no ASME B31.4. Considerar as restrições impostas pela variação do diâmetro interno para trechos sujeitos à passagem de pigs. Para peças forjadas com flange ou rosca, a espessura mínima de metal no corpo não pode ser inferior à especificada para as peças fabricadas no padrão ASME ou MSS, para a mesma classe de pressão. A espessura mínima de parede para tubos curvados por indução, obtidos segundo a NBR 15273, medida na região do extradorso da curva, deve ser igual à espessura total de um tubo reto de mesmo diâmetro e material, operando à mesma pressão.

A NBR 15280-2 de 12/2015 – Dutos terrestres – Parte 2: Construção e montagem estabelece os requisitos mínimos exigíveis para construção, montagem, condicionamento, teste e aceitação de dutos terrestres. Aplica-se à construção, montagem, condicionamento, teste e aceitação de dutos terrestres novos de aço carbono, seus componentes e complementos, e também às modificações de dutos existentes, destinados ao transporte, transferência e escoamento da produção de: hidrocarbonetos líquidos, incluindo petróleo, derivados líquidos de petróleo, gás liquefeito de petróleo (GLP) e álcool – oleodutos; gás natural processado e não processado – gasodutos.

As características, o alto valor do empreendimento e as necessidades operacionais exigem que os trabalhos executados durante a construção e montagem de um duto sejam de alta qualidade. Os gerentes das empresas contratante e contratada devem dar grande atenção a todas as fases da obra, com eficiente coordenação.

Os profissionais, em todos os níveis, devem ser cuidadosamente selecionados e bem orientados. Os equipamentos de construção e montagem devem atender, qualitativa e quantitativamente, às necessidades da obra.

A construção e a montagem de duto terrestre devem ser executadas considerando os seguintes aspectos básicos gerais, além do seu projeto: estar em consonância com as leis do município ou estado em que se localiza; dispor de todas as permissões das autoridades competentes com jurisdição sobre a faixa de domínio do duto; ter critérios estabelecidos para a garantia da qualidade da sua execução.

A construção e a montagem de duto terrestre devem ser executadas de acordo com procedimentos executivos específicos, emitidos previamente ao início de cada atividade da obra, elaborados em conformidade com os documentos de projeto e com esta norma, e contemplando no mínimo os seguintes elementos: inspeção de recebimento, armazenamento e preservação de materiais; locação e marcação da faixa de domínio e da pista em área rural, incluindo: sinalização da obra e demarcações das interferências; locação e marcação da faixa de trabalho em área urbana; abertura da pista em área rural, incluindo: acessos, terraplenagem (corte e aterro), supressão vegetal e desmonte de rocha; compactação de reaterro, com controle tecnológico; implantação da faixa de trabalho em área urbana; abertura e preparação da vala, incluindo desmonte de rocha; transporte, distribuição e manuseio (incluindo carga e descarga) de tubos e outros materiais; curvamento de tubos; revestimento externo com concreto de tubos e juntas de campo; soldagem, incluindo: ajustagem, alinhamento e fixação dos tubos e acessórios para soldagem e respectivos registros de qualificação, guarda, preservação e tratamento dos insumos de soldagem; inspeção por ensaios não destrutivos após soldagem; revestimento externo anticorrosivo e isolamento térmico – tubos, juntas de campo, trechos de afloramento da tubulação e reparos; abaixamento na vala e cobertura; proteção da vala, restauração e limpeza; sinalização dos dutos e da faixa de domínio; montagem e instalação de componentes e complementos; cruzamentos e travessias; limpeza, enchimento e calibração; teste hidrostático; condicionamento do duto; inspeção do revestimento externo anticorrosivo após a cobertura; instalação de sistemas de proteção catódica; documentos “como construído” – organização e execução do livro de projeto (data book), incluindo documentos de rastreabilidade dos materiais utilizados (tubos, acessórios, eletrodos, etc.), desenhos de fabricantes, manuais, desenhos “como construído”, planilhas de distribuição de tubos; inspeção dimensional interna do duto.

Nos procedimentos devem estar indicadas as características dos equipamentos a serem utilizados nas diferentes fases da construção e montagem. Nos procedimentos devem estar indicados os critérios de segurança, meio ambiente e saúde ocupacional a serem seguidos, em cada uma das atividades de sua abrangência.

Os serviços devem ser executados de acordo com os parâmetros de segurança, meio ambiente e saúde, estabelecidos pelas autoridades competentes com jurisdição sobre a faixa de trabalho ou de servidão do duto. Os serviços devem ser executados dentro dos níveis máximos de ruído estabelecidos pela autoridade competente.

Em caso de proximidade com comunidades, medidas para atenuação de ruídos podem vir a ser necessárias em determinadas fases do trabalho. Todo trabalhador deve ser previamente treinado no tocante aos aspectos de segurança, meio ambiente e saúde, consoante os requisitos estabelecidos para a sua atividade, antes de ingressar pela primeira vez na faixa de dutos.

A cobertura da vala deve ser realizada logo após o abaixamento da coluna, preferencialmente na mesma jornada de trabalho em que for realizado o abaixamento; quando não for possível a realização da cobertura total da vala no trecho abaixado, deve ser feita no mínimo uma cobertura parcial que garanta proteção ao duto.

A primeira camada de cobertura, até uma altura de 30 cm acima da geratriz superior do duto, deve ser constituída de solo solto e isento de pedras, torrões e outros materiais que possam causar danos ao revestimento ou ao isolamento térmico, devendo ser retirada da própria vala ou de jazida; o restante deve ser completado com material da vala, podendo conter pedras de até 15 cm na sua maior dimensão.

Os métodos, equipamentos e materiais a serem empregados devem levar em consideração o tipo de solo e as características do terreno. Não é permitido o rebaixamento do nível de terreno original da faixa para obtenção de material para a cobertura, salvo em caso de corte do terreno definido em projeto.

Quaisquer danos observados na coluna durante a cobertura devem ser prontamente reparados ou corrigidos. Quando for requerida a compactação controlada do reaterro da vala, devem ser colocadas camadas de altura compatível com o tipo de solo e o grau de compactação necessário.

A critério da companhia operadora, pode ser utilizado o adensamento hidráulico do material de reaterro. Neste caso, deve ser verificada a estabilidade do duto à flutuação.

A atividade de cobertura deve ser executada de forma a garantir a segurança e a estabilidade do duto, atendendo aos seguintes requisitos: a princípio, todo o material retirado durante a escavação da vala, que for isento de matéria orgânica, torrões, raízes, pedras, etc., deve ser recolocado na vala, na atividade de cobertura, cuidando-se para que a camada externa do solo (contendo material orgânico) seja recolocada na sua posição original (na superfície); deve ser providenciada uma sobrecobertura ao longo da vala (leira principal), a fim de compensar possíveis acomodações do material; deve ser evitada a execução da sobrecobertura nos seguintes casos: passagem através de regiões cultivadas ou irrigadas nas quais a pista, após restaurada, deve ficar no nível anterior, de forma a não causar embaraços ao cultivo e à irrigação; trechos em que a existência de uma sobrecobertura possa obstruir a boa drenagem da pista; cruzamentos ao longo de ruas, estradas, acostamentos, pátios de ferrovias, trilhos, caminhos e passagens de qualquer natureza; sempre que a sobrecobertura não puder ser realizada, deve ser providenciada a compactação com controle tecnológico do material de cobertura, em camadas de espessura determinada por meio de ensaios (máxima de 15 cm), de modo que o solo, após compactado, atinja o grau de compactação de 95 % do proctor normal; junto ao duto a compactação deve ser executada por soquete manual; deve-se evitar que o material de cobertura contenha madeiras, galhos, folhas e outros tipos de material orgânico; nos trechos em rampa, devem ser adotados métodos de drenagem superficial e proteção de pista e vala, para evitar deslizamentos ou erosão do material de cobertura.

Os serviços de proteção, restauração e limpeza da faixa de domínio, dos logradouros, das instalações públicas e das propriedades privadas devem ser definidos em função dos seguintes princípios básicos: garantia de segurança para a pista, logradouros, demais propriedades e, consequentemente, para o duto; garantia da segurança e da restauração das condições originais das propriedades de terceiros e bens públicos, decorrentes de possíveis consequências negativas, diretas ou indiretas, causadas pela implantação do duto; minimização dos impactos causados ao meio ambiente, restituindo-se, na medida do possível, as condições originais das áreas envolvidas.

Devem ser executados serviços de drenagem superficial, medidas de controle de erosão e proteção vegetal das áreas envolvidas, incluindo acessos e áreas de bota-fora, bem como a restauração definitiva das instalações danificadas. Estes serviços devem ser iniciados imediatamente após a cobertura da vala, de maneira que estejam concluídos, no menor tempo possível.

No caso de faixas com dutos existentes, antes do início dos serviços de restauração, deve ser recuperada a sinalização provisória. O material retirado na operação de restauração e limpeza da pista, logradouro ou terrenos deve ser depositado em local adequado, de modo a evitar destruição ou dano à propriedade de terceiros, bem como a obstrução de vias de acesso, cursos d’água, escoamento de águas pluviais e canais de drenagem.

Os cruzamentos com logradouros, estradas e caminhos devem ser convenientemente restaurados, de forma definitiva, logo depois de concluídos os trabalhos. Em áreas de preservação ambiental, as árvores e a vegetação removidas durante a execução da obra devem ser replantadas de acordo com as determinações da autoridade competente.

As cercas atravessadas durante a construção, e reconstituídas provisoriamente, devem ser restauradas em caráter definitivo, de forma que apresentem condições e resistência iguais ou superiores às originais. A restauração deve ser tal que o material da pista, logradouro ou terreno utilizado nos serviços de construção não seja transportado pelas águas das chuvas e depositado em mananciais, açudes, estradas, bocas de lobo, sarjetas, calçadas ou benfeitorias.

Quanto ao treinamento, a NBR 16049 de 04/2012 – Dutos terrestres – Qualificação e certificação de pessoas – Inspetores estabelece a sistemática de qualificação e certificação de pessoas responsáveis pela execução das atividades de controle da qualidade na construção e montagem de dutos terrestres de aço e seus complementos, destinados ao transporte e distribuição de: hidrocarbonetos líquidos, incluindo petróleo, derivados líquidos de petróleo, gás liquefeito de petróleo (GLP) e álcool – oleodutos; gás natural e gás combustível (gás natural processado) – gasoduto.

O sistema de certificação, que é controlado e administrado por um Organismo de Certificação de Pessoas (OPC), inclui todos os procedimentos necessários para demonstrar a qualificação de uma pessoa na execução das atividades de controle da qualidade na construção e montagem de dutos terrestres e seus complementos, resultando na emissão do certificado de competência.

Enfim, o transporte por dutos de gases ou líquidos, como o petróleo e seus derivados, é feito por meio de uma infraestrutura fixa que pode ser de superfície, subterrânea ou submarina e que liga os locais de produção ou extração aos pontos de distribuição, refino ou embarque, como terminais de portos. Os oleodutos são tubos de metal, com diâmetro de até 76 cm.

Bombas situadas nos pontos de partida e em locais intermediários, de acordo com a extensão do oleoduto, impelem o produto. São dotados de saídas para o ar e para gases, de registros para interromper o fluxo em caso de avarias e outros apetrechos, como indicadores e registradores de capacidade.

Para proteção do transporte por dutos, a NBR ISO 15589-1 de 12/2016 – Indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural – Proteção catódica de sistemas de transporte por dutos – Parte 1: Dutos terrestres especifica requisitos e fornece recomendações para os levantamentos preliminares, projeto, materiais, equipamentos, instalação, pré-operação, operação, inspeção e manutenção de sistemas de proteção catódica para dutos terrestres, conforme definido na ISO 13623 ou EN 14161, para as indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural; e na EN 1594 ou EN 12007-1 e EN 12007-3, usadas pelas indústrias de abastecimento de gás na Europa.

Todo o conteúdo desta parte da NBR ISO 15589 aplica-se aos dutos terrestres e sistemas de tubulações utilizados em outras indústrias e que transportam outros produtos, como gases industriais, águas ou minérios. Aplica-se aos dutos enterrados, aos trechos de dutos submarinos protegidos por instalações de proteção catódica terrestres e aos trechos imersos de dutos terrestres, tais como travessias de rios ou lagos.

Especifica requisitos para dutos de aço-carbono, aço inoxidável, aço fundido, aço galvanizado ou cobre. No caso de uso de outros materiais de duto, os critérios a serem aplicados são definidos sob a responsabilidade do operador do duto. Não se aplica aos dutos feitos de concreto armado, podendo ser aplicada, neste caso, a EN 12696. Eventualmente ocorrem condições especiais em que a proteção catódica é ineficaz ou apenas parcialmente eficaz, como blindagem (por exemplo, descolamento de revestimentos, revestimentos isolantes térmicos, solo rochoso etc.) e contaminantes incomuns no eletrólito.

A proteção catódica de um duto é obtida pelo fornecimento de uma corrente contínua suficiente para a superfície externa do tubo, de maneira que o potencial aço-eletrólito se reduza a valores em que a taxa de corrosão externa seja insignificante. A proteção catódica é normalmente usada em conjunto com um sistema de revestimento protetor adequado para proteger as superfícies externas de dutos de aço contra a corrosão.

É necessário que os usuários desta parte da NBR ISO 15589 estejam cientes de que requisitos adicionais ou diferentes podem ser necessários às aplicações específicas. Esta parte da não pretende inibir o uso de equipamentos ou soluções de engenharia alternativas para aplicações específicas. Isto pode ser particularmente aplicável onde houver tecnologia inovadora ou em desenvolvimento.

Quando uma alternativa é oferecida, é necessário que quaisquer mudanças em relação a esta parte da NBR ISO 15589 sejam identificadas e documentadas. O pessoal que executa o projeto, supervisão da instalação, pré-operação, supervisão da operação, medições, monitoração e supervisão da manutenção de sistemas de proteção catódica deve possuir um nível de competência adequado para os serviços realizados.

A EN 15257 ou o Programa de Treinamento e Certificação em Proteção Catódica da NACE constituem métodos adequados de avaliação e certificação da competência do pessoal de proteção catódica. Recomenda-se que a competência do pessoal de proteção catódica para o nível apropriado para os serviços realizados seja demonstrada por certificação em conformidade com os procedimentos de pré-qualificação, como os da EN 15257, do Programa de Treinamento e Certificação em Proteção Catódica da NACE ou qualquer outro sistema equivalente.

Deve-se evitar a aplicação da polarização catódica de 100 mV a temperaturas de operação acima de 40°C, em solos contendo BRS, quando puderem existir correntes de interferência, correntes compensadoras ou correntes telúricas ou quando houver risco de corrosão sob tensão. Além disso, o método da polarização catódica não pode ser usado no caso de dutos conectados ou constituídos de metais mistos.

Para a aplicação de proteção catódica, o duto ou o trecho do duto a ser protegido deve ser eletricamente contínuo. Recomenda-se que o duto seja revestido e eletricamente isolado de outras estruturas e sistemas de aterramento. Caso o duto não seja eletricamente isolado de outras estruturas e sistemas de aterramento, devem ser apresentadas as justificativas.

Os revestimentos são universalmente aplicados a dutos enterrados para fornecer proteção primária, enquanto a proteção catódica protege as áreas danificadas do revestimento. Os revestimentos reduzem as necessidades gerais de corrente de proteção catódica e, como consequência, o risco de interferências com estruturas enterradas adjacentes.

A resistência elétrica longitudinal do duto ou trecho do duto a ser protegido deve ser baixa e os componentes que podem aumentar essa resistência devem ser curto-circuitados, por exemplo, através de cabos ou ligações elétricas metálicas de baixa resistência com uma seção transversal adequada. Em dutos não soldados, a continuidade elétrica no trecho a ser protegido deve ser obtida por meio de interligações elétricas permanentes, usando-se conectores de alta resistência mecânica e conexões confiáveis.

A continuidade dos dutos não soldados deve ser verificada através da realização de medições de resistência e potencial. Eventualmente, pode ser necessário curto-circuitar dispositivos de isolamento para medições ou outras finalidades. Caso esta conexão elétrica seja permanente, convém que seja efetuada em um ponto de teste.

Contatos metálicos ou resistivos entre o duto e outras estruturas ou a ligação direta a sistemas de aterramento devem ser evitados; caso contrário, o risco de corrosão pode aumentar. Por esse motivo, é recomendável que dutos sejam isolados eletricamente de estruturas externas, incluindo estações de compressão, bombeamento, redução, medição e distribuição, instalações de bombeamento e armazenamento de água, áreas de poços, dutos e estruturas submarinas, terminais e instalações de processamento e nas interfaces com outros dutos.

O isolamento elétrico também pode ser utilizado para dividir o sistema em seções, como, por exemplo, em áreas sujeitas a correntes de interferência. Convém que o isolamento seja efetuado através de juntas isolantes (monolíticas ou conjuntos de flanges isolantes) ou trechos de dutos não condutores. Caso não seja possível o isolamento elétrico, o projeto de proteção catódica deve prever uma corrente suficiente e sua distribuição eficaz para garantir que o duto seja catodicamente protegido sem efeitos adversos sobre outras estruturas.

Caso haja contato entre o duto protegido e qualquer outra estrutura menos eletronegativa, a EN 14505 considera que eles constituem uma estrutura complexa e fornece recomendações neste caso. O projeto mecânico, materiais, dimensões e a construção das juntas isolantes devem atender aos requisitos das ISO 13623, EN 14161, EN 1594 ou EN 12007-3, conforme aplicável. Recomenda-se usar juntas isolantes do tipo monobloco sempre que possível.

Elas podem ser instaladas acima do solo, em um poço ou enterradas. Convém que juntas isolantes do tipo monobloco sejam eletricamente testadas antes da instalação. Os ensaios elétricos são propostos no Anexo F.

A instalação da junta isolante acima do solo oferece a vantagem de facilitar a inspeção visual, elétrica e ultrassônica. Por outro lado, juntas isolantes enterradas são menos expostas a riscos mecânicos ou de incêndio, danos voluntários ou involuntários, e podem impedir que o produto dentro do duto congele (às vezes denominado “aterramento à prova de congelamento”).

A instalação de uma junta isolante em um poço oferece as vantagens de uma junta isolante enterrada, porém há o risco adicional de aprisionamento de gás. Por esse motivo, regulamentos locais podem impedir sua utilização. Para um duto conectado a instalações aéreas, uma junta isolante acima do solo garante que a proteção catódica fique restrita a todo o trecho enterrado.

Se a junta isolante for enterrada, o operador do duto deve tomar medidas adicionais para a proteção anticorrosiva do trecho do duto isolado do sistema de proteção catódica. Se o duto transportar fluidos multifásicos contendo um percentual significativo de água, convém considerar a instalação da junta isolante em uma seção vertical ou em ângulo, para impedir que uma fase aquosa contínua dentro do duto se torne a fonte de corrosão interna.

Juntas isolantes enterradas devem ser externamente revestidas com materiais que sejam compatíveis com o revestimento aplicado no duto. Flanges isolantes estão sujeitos à degradação por intempéries, sujeira e entrada de umidade e devem ser protegidos com protetores de flange ou compostos viscoelásticos.

Uma das principais causas de falhas em flanges isolantes são procedimentos de instalação inadequados. Para reduzir esse risco, recomenda-se que sejam seguidas as instruções do fabricante ou que sejam usados conjuntos previamente montados.

Os principais erros de instalação são aperto excessivo de parafusos de flanges (flanges isolantes requerem um torque de aperto menor do que flanges sem juntas isolantes), alinhamento incorreto das faces do flange, e preparação inadequada da superfície de faces do flange. Os materiais de isolamento devem ser projetados para resistir às condições de serviço (por exemplo, fluido transportado, temperatura, pressão, tensão mecânica) e devem ter uma resistência dielétrica apropriada.

Outras propriedades importantes do conjunto do flange isolante são: mecânicas (por exemplo, resistência à flexão e à tração, etc.), eficiência do isolamento e absorção de água. Juntas isolantes devem ser instaladas de maneira a eliminar o risco de curtos-circuitos acidentais. Para evitar danos causados por surtos de tensões devido a descargas atmosféricas ou a curtos-circuitos em linhas de transmissão, devem ser considerados dispositivos de proteção (por exemplo, centelhador, dispositivo de proteção contra surtos e aterramento elétrico apropriado).

As juntas isolantes instaladas em áreas classificadas conforme a NBR IEC 60079-10-1 devem atender aos requisitos de certificação e operação da área. As juntas isolantes devem ser dotadas de pontos de teste acessíveis. Em dutos transportando fluidos com uma fase aquosa, existe risco de corrosão interna causada pela corrente saindo da superfície interna do duto próxima à junta isolante no lado com um potencial interno menos negativo (lado anódico).

Isso depende, principalmente, da condutividade do fluido e da tensão entre ambos os lados da junta isolante. Para evitar ou reduzir esse risco de corrosão interna, recomenda-se que um revestimento (interno com um material eletricamente isolante) seja aplicado no lado do duto com o potencial interno mais negativo (lado catódico).

O comprimento do trecho sendo revestido internamente aumenta com o aumento da condutividade do eletrólito, do diâmetro do duto e da tensão nos lados da junta isolante. Caso não se tenha conhecimento prévio de experiências anteriores, convém que o comprimento do revestimento interno seja determinado por cálculos ou testes.

O comprimento do revestimento interno pode ser determinado definindo-se a resistência ôhmica do fluido interno. Essa avaliação deve ser documentada e pode ser feita usando-se um software de simulação ou por cálculos (Lei de Ohm), e devem ser consideradas a resistividade do fluido, a queda de potencial entre cada parte da junta isolante e a ausência de falhas no revestimento externo no lado anódico do duto.

Com base no histórico e experiência, um valor de 100 Ω para a resistência ôhmica interna é comumente usado para a avaliação do comprimento do revestimento interno. Para longos comprimentos de revestimento, geralmente é usado um tubo inteiro revestido internamente em fábrica. Na prática, se ambos os lados das juntas isolantes forem internamente revestidos, o comprimento do revestimento interno no lado catódico deve ser no mínimo o trecho calculado.

Quando juntas isolantes customizadas revestidas assimetricamente são usadas, o risco incorrido pela instalação do revestimento interno mais comprido no lado errado das juntas isolantes pode ser significativo. Recomenda-se que o revestimento interno seja de um tipo que não se deteriore em contato com o fluido interno, especialmente no caso de um revestimento interno exposto à água salgada.

Uma alternativa ao revestimento interno é a instalação de um carretel de aço de sacrifício ao lado da junta isolante no lado que apresenta um potencial interno menos negativo (lado anódico do duto). Recomenda-se que o carretel seja periodicamente inspecionado para se monitorar o avanço da corrosão interna e que seja substituído a tempo de impedir um vazamento.

Por fim, existe a proteção para dutos submarinos e a NBR ISO 15589-2 de 12/2015 – Indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural – Proteção catódica de sistemas de transporte por dutos – Parte 2: Dutos submarinos especifica requisitos e fornece recomendações para os levantamentos anteriores à instalação, projeto, materiais, equipamentos, fabricação, instalação, pré-operação, operação, inspeção e manutenção de sistemas de proteção catódica (PC) para dutos submarinos para as indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural, conforme ISO 13623.

Enfim, em um país com dimensões fenomenais, um eficiente sistema por transporte por dutos, além de diminuir o tráfego de substâncias perigosas e a incidência de desastres ecológicos, seria mais seguro e poderia transportar grande quantidade de carga, muito embora transporte pouca variedade de produtos, por longas distâncias. Na maior parte dos casos, não necessita de embalagens para o transporte dos produtos.

Os dutos apresentam serviços continuados, ou seja, funcionam 24 horas por dia. Outra vantagem do sistema dutoviário é a diminuição de roubos e furtos de produtos, de forma que muitos tubos estão imersos no solo.

Outras vantagens desse tipo de transporte é que ele apresenta fácil implementação e além disso, é bem econômico uma vez que apresenta baixo custo operacional de transporte e de energia. Por outro lado, as desvantagens do transporte dutoviário são: considerado um transporte lento (com velocidade de 2 a 8 km/h) em relação aos outros, além de apresentar pouca flexibilidade de destinos e de produtos.



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1 resposta

  1. Em 1988 no Instituto de Engenharia do Paraná, após alguns seminários sobre transporte os quais coordenei, foi feita uma proposição para construir um CEREALDUTO entre o alto da Serra do Mar próximo a Curitiba, até o porto de Paranaguá, evitando assim o excesso de transporte ferroviário entre o planalto e o litoral, por ser uma estrada de ferro muito antiga, e retirar substancialmente o tráfego infernal de caminhões pela BR 277 trecho Curitiba- Paranaguá. Apresentado aos governantes da época, sequer foi iniciado algum estudo mais aprofundado. Pais lamentavel esse nosso.

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