SERVIÇOS
INSPEÇÃO DCVG (DIRECT CURRENT VOLTAGE GRADIENT)
INSPEÇÃO DO REVESTIMENTO EXTERNO PELO MÉTODO DCVG (DIRECT VOLTAGE GRADIENT)
1. Localização de indicações das falhas de revestimento:
Quando uma corrente contínua (CC) é aplicada no duto, como acontece na proteção catódica, um gradiente de potencial é estabelecido no solo, devido à passagem da corrente através do solo resistivo que flui para o metal do duto.
O gradiente de potencial torna-se maior e mais concentrado quanto maior for o fluxo de corrente, como acontece com a proximidade de uma falha do revestimento e no ponto de sua localização. Em geral, quanto maior a falha, maior é o fluxo de corrente e, então maior é o gradiente de potencial.
Para a inspeção, pode-se utilizar a fonte de corrente contínua do próprio Sistema de Proteção Catódica, o que geralmente é praticado, sendo que para tanto o mesmo é ajustado previamente de forma que se obtenha sinal adequado em toda a extensão da inspeção.
Um voltímetro analógico com grande sensibilidade, especialmente projetado para esse fim, conectado a duas semicélulas de cobre/sulfato de cobre, espaçadas cerca de 1,5 metros, trabalhando com uma corrente pulsante, é utilizado para determinar a intensidade e a direção do fluxo de corrente que flui para o epicentro da falha de revestimento. A corrente de proteção é tornada pulsante de acordo com um padrão, de maneira que permita que o sinal de corrente em estudo possa ser separado das demais fontes de corrente contínua que interferem e influenciam na inspeção.
O sinal assimétrico resultante permite a determinação da direção do fluxo de corrente para uma falha no revestimento, com a consequente avaliação da situação da corrosão, se Catódica, Anódica ou Neutra.
A situação da falha do revestimento é determinada em duas situações distintas: com a corrente de proteção operando (ON) e inoperante (OFF). A medição nesta última situação (OFF) elimina a queda resistiva ao longo do solo e determina a sensibilidade de uma falha no revestimento ao início do processo corrosivo se parte da corrente de proteção se tornar inoperante.
Com este procedimento consegue-se determinar as caraterísticas eletroquímicas das falhas de revestimento: Catódica/Catódica, Anódica/Catódica, Anódica/Anódica ou Neutra.
Como a corrente fluindo para uma única falha no revestimento é de difícil medição, o gradiente de voltagem provocado pelo fluxo de corrente é medido do epicentro da falha do revestimento em relação à terra remota e é usado para identificar se a falha do revestimento é uma grande consumidora de corrente e determinar sua Categoria (% IR).
Utilizando-se a técnica de inspeção pelo método DCVG, são feitas medições elétricas da amplitude do gradiente de voltagem do duto e do epicentro da falha de revestimento em relação à terra remota, com o objetivo de se calcular a Categoria da falha do revestimento em percentual (% IR).
A posição das falhas de revestimentos identificadas pela técnica DCVG, assim como a localização de referências conhecidas ao longo do trajeto do duto (ponto de teste, válvulas, tubo camisa, cruzamento com estradas etc.) são verificadas utilizando-se equipamento GPS, sistema este que utiliza sinais de satélite para indicar a localização exata de cada ponto.
Para cada falha de revestimento encontrada, além do registro por GPS, são também identificadas fisicamente com estacas de madeira, em áreas rurais, ou marcação através de pintura a tinta, em áreas urbanas (asfalto, calçada etc.).
Uma vez localizado o epicentro da falha, são realizados dois tipos de medições elétricas para serem determinadas as suas Categoria e Característica.
2. Determinação da categoria da falha:
Para se determinar a Categoria da Falha se mede em sentido perpendicular ao eixo do duto, a amplitude do gradiente de tensão desde o epicentro da falha até a terra remota. Esta leitura é conhecida como Over-the-line to Remote Earth – OL/RE, e constitui a queda de potencial da falha.
O termo Categoria, para expressar o %IR, foi adotado para dar uma indicação do tamanho da falha do revestimento. O %IR é calculado dividindo-se a OL/RE pela queda total de potencial do duto no mesmo ponto, e é conhecido como Pipe to Remote Earth – P/RE. O resultado é expresso numa relação percentual, sendo 0% revestimento em bom estado e 100% metal completamente nu (sem revestimento).
Como não se tem conexão elétrica direta com o duto em todas as localizações de falhas, o P/RE é calculado a partir de medições realizadas nos pontos de teste, válvulas e outros pontos onde se tenha contato, utilizando-se uma fórmula de interpolação linear.
O resultado de escavações investigativas de falhas localizadas pela técnica DCVG permitiu a elaboração de uma classificação empírica da categoria das falhas, a qual se encontra resumida na Norma NACE RP0502-2002 – Standard Recommended Practice, Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodology; Página 36, Parágrafo A6.4:
% IR | Categoria | Comentário |
---|---|---|
0 – 15 | 4 – (Tamanho Pequeno) | As falhas desta categoria geralmente são consideradas de pouca importância e seu reparo não é requerido. Um sistema de proteção catódica mantido adequadamente, geralmente proporciona uma proteção efetiva do aço exposto nestas falhas por um longo prazo. |
15 – 35 | 3 – (Tamanho Médio) | O reparo destas falhas pode ser recomendado considerando-se a sua proximidade a leitos de anodos ou a outras estruturas importantes. Estas falhas geralmente não são consideradas sérias e protegidas quando sob a influência de um sistema de proteção catódica adequado e bem mantido. É recomendado o seu monitoramento pois flutuações nos níveis de proteção do sistema podem alterar o seu estado com o envelhecimento natural do revestimento. |
36 – 50 | 2 – (Tamanho Grande) | As falhas dessa categoria geralmente são consideradas merecedoras de reparo. Uma grande falha de revestimento pode ser indicada por um grande consumo de corrente, provocado pelo aço exposto da tubulação. Falhas assim são consideradas um problema significativo para a integridade do duto. Para esta categoria de falhas, é recomendada a programação dos reparos. |
51 – 100 | 1 – (Muito Grande) | Para as falhas desta categoria, geralmente é recomendado o reparo imediato. O grande consumo de corrente provocado pelo aço exposto neste tipo de falha indica a existência de um dano considerável no revestimento. As falhas dessa categoria são consideradas como um problema sério para a integridade do duto. |
3. Determinação da caracteristíca das falhas:
Como durante a inspeção DCVG se utiliza um pulso assimétrico, a técnica pode ser utilizada para determinar a direção do fluxo de corrente em uma falha de revestimento. Com base no fato de que haverá corrosão se a corrente sai do duto no local da falha do revestimento, e proteção se a mesma entra, pode-se determinar a Característica (atividade eletroquímica) do metal exposto em cada falha. Este comportamento é determinado quando a proteção catódica está operante “ON” e quando está inoperante “OFF” e é uma característica de cada falha.
Na mesma Norma NACE RP0502-2002 – Standard Recommended Practice, Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodology; Página 36, Paragraph A6.4.3, são descritos os quatro estados nos quais pode estar uma determinada falha de revestimento:
Característica da Falha | Comentário |
---|---|
Catódico/Catódico (C/C) | As falhas desta categoria são catódicas em todas as circunstâncias, ou seja, estão protegidas com o SPC operante “ON” e permanecem polarizadas quando o sistema é desligado “OFF”. São consumidoras de corrente, mas não apresentam processo corrosivo. |
Neutro/Catódico (N/C) | As falhas desta categoria estão protegidas com o SPC operante “ON” e voltam ao seu estado natural quando o sistema é desligado “OFF”. Estas falhas são consumidoras de corrente, mas não estão sujeitas a processo corrosivo. |
Anódico/Catódico (A/C) | Esta categoria compreende falhas que estão protegidos quando o SPC está operante “ON”, mas são anódicas quando ele é desligado “OFF”. Estas falhas são protegidas com o SPC, mas podem apresentar processo corrosivo se o SPC falha ou permaneça inoperante. |
Anódico/Anódico (A/A) | Nesta categoria estão as falhas que não recebem proteção com o SPC nas condições operante ou inoperante. Estas falhas têm maior probabilidade de apresentar processo corrosivo. |
4. Classificação das falhas para reparo ou reforço da Proteção Catódica:
As Falhas serão classificadas para reparo ou reforço da Proteção Catódica conforme os parâmetros do relatório “Diretrizes para Classificação e Mitigação das falhas de Revestimento de duto terrestre”, Procedimento TRANSPETRO Nº PE-1TP-00211-0: Classificação e Mitigação De Falhas Em Revestimento De Dutos:
Classificação | Descrição |
---|---|
A (Alta) | Falha com potencial fora dos critérios de proteção catódica, de qualquer categoria. |
B (Média) | Falha Categoria 1, com potencial dentro dos critérios de proteção catódica. |
C (Baixa) | Falha Categorias 2 ou 3, com potencial dentro dos critérios de proteção catódica. |
D (Muito Baixa) | Falha Categoria 4, com potencial dentro dos critérios de proteção catódica. |
5. Critério de priorização de falhas:
A priorização das falhas encontradas durante a Inspeção será efetuada obedecendo o critério abaixo, conforme as mesmas diretrizes do relatório do item 5.1.2.4:
Critério de classificação para priorização de falhas |
---|
1 – Potencial “OFF” mais positivo |
2 – Maior Valor %IR (Categoria) |
3 – Características da Falha: AA, AC, CC, NC |
4 – Comprimento da Falha |
Após priorizadas as falhas, estas deverão ser relacionadas na “PLANILHA DE PRIORIZAÇÃO DE FALHAS NO REVESTIMENTO – INSPEÇÃO CIPS/DCVG”, sendo preenchida uma para cada duto inspecionado.
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