PORTUGUÊS Integração da tecnologia acústica à sistemas de balanço de massa para melhoria de sensibilidade, tempo de resposta e localização de vazamentos Marco A. Craveiro / Maurino de Febbo
INTRODUÇÃO
PALAVRAS-CHAVE : Detecção de vazamentos Petróleo Dutos Integração tecnologia Acústica Os sistemas de detecção de vazamento por balanço de massa têm sido amplamente instalados em todo o mundo principalmente pelo fato da instrumentação requerida para seu funcionamento, como transmissores de vazão, pressão, temperatura e etc., já estarem presente na maioria dos dutospara outros fins. Com isso a suaimplementação fica bastante facilitada, na maioriadas vezes se limitando a instalação de um software para realização dos cálculos e funções de interface de usuário. Esta facilidade de implementação do sistema foi a grande responsável por seu sucesso de vendas o que, no entantonão garante resultados práticosse considerada isoladamente. Como exemplo, no ano de 2011 foram registrados acidentes graves envolvendo dutos,podendo ser citadosaqueles ocorridos emYellowstone e Norman Wells.Apesar de 48
ambos os dutoscontarem com sistemas de detecção de vazamentos baseados emBalanço de Massa, a população foi quem detectou estes vazamentos e não os sistemas. As principais limitações decorrem da dificuldade em se estimar os perfis de pressão e temperatura ao longo da linha o que impacta em grandes incertezas no cálculo do “linePack” (volume contido na linha). Estas incertezas obrigam que os limiares de detecção sejam posicionados em patamares mais altos, para evitar alarmes falsos, o que resulta em baixa sensibilidade para detecção de vazamentos reais. A tecnologia, no entanto possui algumas virtudes, como a informação da taxa do vazamento, quantificação do volume vazado e tendências, que se combinadas a outra tecnologia podem resultar em um sistema de detecção de performance superior. A combinação mais sinérgica ocorre com a tecnologia acústica pelo fato de am-
ANÁLISE
O presente artigo traz uma abordagem sobre a inclusão da tecnologia acústica a sistemas de detecção de vazamentosbaseados em balanço de massa, com foco na melhoria de performance e aspectos práticos em relação àprevenção de desastres ambientais e seus respectivoscustos.
bas possuírem características perfeitamente complementares, o que resulta em benefícios mútuos. As principais vantagens da tecnologia acústica são a rapidez na detecção do vazamento e sua localização precisa, além da maior sensibilidadepara detecção de vazamentos de menor magnitude. A integração destas duas tecnologias também permite a atualização cruzada de parâmetros em tempo real, gerando ganhos adicionais ao desempenho do sistema integrado. Um sistema de detecção rápido e confiável é fundamental para permitir ações imediatas evitando que pequenos vazamentos se transformem em grandes desastres. O texto a seguir traz uma análise em relação à integração das tecnologias e suas principais vantagens.
Para uma idéia em termos de valores e grandezas é apresentada abaixo uma análise técnica e econômica baseada em dados reais.
Levando-se em conta 5% da vazão nominal do duto como um valor otimista para a sensibilidade de detecção de um sistema baseado em balanço de massa isoladamente, isto é, seria necessário um vazamento acima desse valor para que o sistema fosse capaz de alarmar. Neste limite de sensibilidade o tempo de integração necessário para emissão do alarme seria em torno de 1 hora. A tabela abaixo mostra um exemplo de valores extraídos de relatórios e publicações de aplicações reais. Tabela de performance balanço de massa Vazão do duto Vazão do vazamento(5,51%) Tempo para alarmar (Balanço de massa isoladamente) Volume vazado Erro de localização
440 m³/h 24,26 m³/h 53 min 21,03 m³ 102 Km
Dados de testes em uma instalação real