EVALUATION OF METHODOLOGIES FOR INTEGRITY MANAGEMENT OF RIGID PIPELINES

• Main Author: LEANDRO PEREIRA BASILIO
• Other Authors: JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2009
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=14379@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=14379@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === O mecanismo de falha por corrosão se apresenta, na maioria dos casos, como o fator limitante na operação continuada de um duto. Esse mecanismo reduz a resistência mecânica do duto, aumentando a necessidade de reparos com a conseqüente diminuição da capacidade produtiva. A determinação da resistência remanescente através da aplicação de metodologias semi-empíricas é uma prática mundialmente aplicada, fato este que promoveu o surgimento de diversos programas destinados à aplicação sistematizada dos métodos semi-empíricos. Além do cálculo da resistência remanescente, os aplicativos desenvolvidos fornecem diversas ferramentas adicionais, como a avaliação da confiabilidade das ferramentas de inspeção, o cálculo do tempo ótimo para re-inspeção e a determinação da confiabilidade do duto. No desenvolvimento deste trabalho, foram comparados três diferentes programas na avaliação da integridade imediata e futura de dutos de aço com defeitos de corrosão, dando-se ênfase na comparação das pressões de falha e das probabilidades de falha fornecidas pelos programas. Com o objetivo de estabelecer valores de referência, um modelo analítico para o cálculo da probabilidade de falha imediata e futura foi desenvolvido, dando enfoque nas incertezas associadas à medição feita por PIG Instrumentado e às associadas às taxas de corrosão na profundidade e no comprimento do defeito. Os diferentes métodos foram aplicados sobre um defeito hipotético isolado, e em seguida em três diferentes dutos com defeitos reais de corrosão, abrangendo diversas condições operacionais, de projeto e quanto ao estado de corrosão. Na comparação dos programas, foram observados diferentes modelos de cálculo da probabilidade de falha quanto à avaliação dos modos de falha por ruptura e por vazamento como fenômenos dependentes e independentes. Os resultados de probabilidade de falha apresentados pelos diferentes modelos se mostraram congruentes apenas em defeitos onde o modo de falha por vazamento se apresenta como dominante. Em defeitos onde o modo de falha por ruptura se mostra expressivo, o modelo de avaliação dos modos falha por ruptura e por vazamento como fenômenos independentes apresenta maiores valores de probabilidade de falha. Além disso, foi possível observar a influência dos diferentes modelos de crescimento do defeito na previsão da pressão de falha e da probabilidade de falha. Observou-se também a importância do uso de modelos de interação de defeitos, observando-se pressões de falha até 50% inferiores com o uso do modelo de interação de defeitos. === The corrosion failure mechanism presents itself, in most of cases, as the limiting factor of the continued operation of a steel pipeline. This failure mechanism reduces the strength of the pipeline, increasing the demand for repair, and consequently, reducing the production capacity. The determination of the pipeline remaining strength through semi-empirical methodology application is a practical worldwide applied, fact that promoted the appearance of many computer programs for the systematic application of those semi-empirical methods. Besides the calculation of the pipeline remaining strength, the developed programs provide several additional tools, such as the reliability evaluation of the In Line Inspection Tools, the determination of the optimum time for pipeline re-inspection and the reliability evaluation of the pipeline in itself. In this work development, it was compared three different programs in the immediate and future integrity evaluation of real pipelines with corrosion defects, giving emphases at the comparison of the burst pressure and failure probability supplied by the programs. Aiming establish reference values for probability of failure, a analytical model was developed to calculate the immediate and future probability of failure, focusing the uncertainties associated with the In Line Inspection measurement and with the corrosion rate in defect depth and length. The different methodologies were applied under a hypothetic single defect, and next, in three different pipelines with real corrosion defects, covering several operational conditions, of design and of corrosion severity. In the program comparison, it was noticed different models for calculating the probability of failure regarding the assessment of failure modes by rupture and by leakage as dependent and independent phenomena. The results of probability of failure presented by different models were congruent only in defects where the failure mode by leakage appears as dominant. In defects where the failure mode by rupture is shown expressive, the model of assessment of failure modes by rupture and by leakage as independent phenomena presents higher values of probability of failure. Furthermore, it was possible to observe the influence of different models of growth of the defect in the calculation of the future failure pressure and the probability of failure. It was also observed the importance of using models of interaction of defects, finding difference up to 50% in the results of failure pressure.