monitoramento da corrosao interna de dutos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

ESCOLA DE QUMICA

GESTO TECNOLGICA DO MONITORAMENTO DA CORROSO

INTERNA DE DUTOS

ANA PAULA ERTHAL MOREIRA

2012

ii

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO


INTERNA DE DUTOS

Dissertao de Mestrado apresentada ao Programa de Ps-graduao em Tecnologia de

Processos Qumicos e Bioqumicos, da Escola de Qumica da Universidade Federal do Rio de

Janeiro, como parte dos requisitos necessrios obteno do ttulo de Mestre em Tecnologia

de Processos Qumicos e Bioqumicos.

Orientadores: Simone Louise D. C. Brasil, D.Sc.

Estevo Freire, D. Sc.

Rio de Janeiro

FEVEREIRO/2012

Rio de Janeiro

iii

ANA PAULA ERTHAL MOREIRA


INTERNA DE DUTOS

Aprovado por: _______________________________________________________ ALVARO AUGUSTO OLIVEIRA MAGALHES, D. Sc. PETROBRAS/CENPES _______________________________________________________ JLIA CNDIDA AFONSO MARTINS D. Sc. INPI _______________________________________________________ LEILA YONE REZNIK , D. Sc. - EQ/UFRJ Orientado por: _______________________________________________________________ SIMONE LOUISE DELARUE CEZAR BRASIL, D. Sc. - EQ/UFRJ _______________________________________________________ ESTEVO FREIRE, D.Sc. - EQ/UFRJ

iv

Ana Paula Erthal Moreira

Gesto Tecnolgica do Monitoramento da Corroso Interna de Dutos. Rio

de Janeiro: UFRJ / EQ, 2012.

xvii,141f; 29,7 cm. Orientadora: Simone Louise D. C. Brasil.

Orientador: Estevo Freire.

Dissertao (mestrado) UFRJ / Escola de Qumica. Programa de

Ps-graduao em Tecnologia de Processos Qumicos Bioqumicos,2012.

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Escola de Qumica. IV. Ttulo.

v

DEDICATRIA

Deus.

Aos meus pais, La M. Erthal e Paulo F. Da S. Moreira, por tudo que me propiciaram e

pelo

exemplo de vida e carter.

vi

AGRADECIMENTOS

ilustre Professora-orientadora Dra. Simone Louise D. C. Brasil, por quem tenho

imensa admirao, por sua competncia e por ter me apoiado durante estes anos do

meu mestrado e por no ter me deixado desistir mediante tantos problemas enfrentados

na minha vida pessoal.

Ao estimado Professor-orientador Dr. Estevo Freire que, pelo grande profissionalismo

acadmico, contribuiu de forma exemplar na realizao desta dissertao.

Ao aluno da EQ e amigo Pedro Henrique Davi Constantino pelo incentivo e pela

contribuio na realizao da tese .

Aos funcionrios da EQ e aos colegas do programa que, direta ou indiretamente, me

ajudaram nessa caminhada.

A Transpetro por ter cedido s fotos do trabalho

Ao amigos Rafael Wagner. F. Santos e Marcelo Arajo pela colaborao na tese.

Aos membros da banca examinadora pela dedicao academia.

vii

Resumo da dissertao apresentada Escola de Qumica/UFRJ como parte dos

requisitos necessrios para obteno do grau de Mestre em Cincias (M.Sc.)


INTERNA DE DUTOS


Fevereiro/2012

Orientadores: Simone Louise D. C. Brasil (D.Sc.)

Estevo Freire (D.Sc)

Programa: Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos

O monitoramento da corroso interna de dutos tem grande importncia na garantia da

integridade dos dutos de transporte. Dentre as tcnicas de monitoramento e inspeo

de dutos, as mais usuais so: cupons de perda de massa, sondas de resistncia

eltrica, tcnicas no intrusivas, anlises de fluidos e resduos, pigs instrumentados e

ondas guiadas, onde no se tm condies de passar o pig. O presente trabalho tem

por objetivo apresentar um estudo prospectivo do monitoramento da corroso interna

em dutos. Para isso foram realizadas buscas em bancos de dados de patentes USPTO,

INPI e ESPACENET utilizando palavras chaves previamente escolhidas. Por meio da

documentao patentria foram identificados os principais detentores de tecnologias na

rea de monitorao/inspeo da corroso interna, as principais tendncias

tecnolgicas do setor e a situao brasileira em relao a esta tendncia. Os resultados

mostraram uma baixa incidncia de documentao patentria nesta rea a nvel

nacional, em relao ao observado nos Estados Unidos e em pases da Europa. O

Brasil apresenta em mdia um nmero de patentes 92,9% menor que os Estados

Unidos.

viii

Abstract of Dissertation presented to School of Chemistry/UFRJ as a partial fulfillment of

the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

TECHNOLOGY MANAGEMENT OF INTERNAL CORROSION

MONITORING OF PIPELINES


February/2012

Advisors: Simone Louise D. C. Brasil (D.Sc.)

Estevo Freire (D.Sc)

Program: Technology of Biochemical and Chemical Processes

The internal monitoring of pipelines has great importance on the guarantee of oil and

gas transport systems integrity. The most used monitoring and inspection techniques of

pipelines are: weight loss coupons, electrical resistance probes, non-intrusive

techniques, residues and fluid analysis, instrumented pigs and guided waves the latter

when it is not possible to use the pig. This thesis has the aim at introducing a

prospective study of internal corrosion monitoring within earthy pipelines. In order to

that, searches were made on patents data base USPTO, INPI and ESPACENET using

key-words previously chosen. By the analysis of published patents and applied ones it

could be identified the main owners of technologies in the area of internal corrosion

monitoring/inspection as well as the main segment technological trends. The results

observed show a low frequency of patents in this area within national level, compared to

the United States and European countries. Brazil has an average number of patents

92.9% lower than the United States.

ix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Ciclo Metalurgia-Corroso (Fonte: Evangelista Livro Pintura Industrial, p 4,

1984), 5

Figura 2: Morfologia da corroso, 8

Figura 3: Corroso interna tipo alveolar de um duto de petrleo (Foto cedida pela

Transpetro), 9

Figura 4: Corroso interna de um duto da Transpetro (Foto cedida pela Transpetro), 11

Figura 5: Tubulao area (Foto cedida pela Transpetro), 11

Figura 6: tubulao area (Foto cedida pela Transpetro), 12

Figura 7: tubulao terrestre (Foto cedida pela Transpetro), 12

Figura 8: Cupom, 15

Figura 9: Taxa de corroso por cupom de perda de massa, 16

Figura 10:Preparao do cupom para instalao em um duto de transporte, 16

Figura 11: Sonda de resistncia eltrica, 19

Figura 12: Data logger para armazenamento de dados da sonda de resistncia eltrica,

19

Figura 13: Sistema de monitorao por cupom e sonda instalados em um duto, 20

x

Figura 14: Grfico de taxa de corroso atravs da tcnica de sonda de resistncia

eltrica, 21

Figura 15: Grfico em 3D da variao da espessura da parede de uma estrutura

contendo corroso localizada (pite) na seo monitorada, 22

Figura 16: FSM princpio tcnica , esquemtico, 24

Figura 17: Rightrax, 25

Figura 18: Data Logger, 25

Figura 19: Coleta de resduo para anlise qumica (FRX e DRX) e microbiolgica, 28

Figura 20: Resduo obtido a partir da operao de um pig de limpeza, 28

Figura 21: Pig instrumentado MFL , 31

Figura 22: Princpio de medio MFL: sensor de deteco de perda de material, 31

Figura 23: Princpio de medio MFL: o sensor de discriminao apenas detecta

defeitos internos, 32

Figura 24: Pig instrumentado UT, 34

Figura 25: Pig palito, 36

Figura 26: Pig ART, 38

Figura 27: Ondas guiadas, 39

Figura 28: Video Laser, 43

xi

Figura 29: Mecanismo de busca no banco de dados USPTO, 49

Figura 30: Mecanismo de busca no banco de dados INPI, 49

Figura 31: Mecanismo de busca no banco de dados Espacenet ,50

Figura 32: Comportamento temporal macro setorial das patentes obtidas na busca no

site Espacenet, 56

Figura 33: Distribuio de patentes por pas - anlise macro setorial,57

Figura 34: Comportamento temporal (USPTO), 59

Figura 35: Comportamento temporal (Espacenet), 61

Figura 36: Distribuio de patentes por pas (Espacenet), 62

Figura 37: Distribuio das patentes por tcnica de monitoramento, 66

xii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Especificaes de um pig MFL da GE, 32

Tabela 2: Especificaes de um pig UT, 34

Tabela 3: Especificaes do pig palito, 36

Tabela 4: Tabela com as palavras-chave utilizadas nas pesquisas realizadas no banco

de dados Espacenet, USPTO e INPI, 46

Tabela 5: Resultados obtidos para as diferentes bases consultadas com termos gerais,

51

Tabela 6: Resultados obtidos para diferentes bases consultadas e tcnicas especficas,

52

Tabela 7: Resultados para as patentes no concedidas na base USPTO e tcnicas

especficas, 64

Tabela 8: Resultados para as patentes no concedidas na base USPTO com termos

gerais, 64

xiii

LISTA DE ANEXOS

Anexo A.1 Nmero , Ttulo, ano, inventores, empresa/instituio designante e resumo

dos Documentos de Patentes Analisados do grfico de pizza da distribuio das

patentes por tcnica de monitoramento, 73.

xiv

LISTA DE SIGLAS

ART Tecnologia de Ressonncia Acstica

DL Data Logger

DRX Difrao de Raio-X

ECL Perda Estimada de Seo Transversal

ER Resistncia Eltrica

ESPACENET European Patent Office

FRX Fluorescncia de Raio-X

FSM Field Signature Method

GLP Gs Liquefeito de Petrleo

INPI Instituto Nacional da Propriedade Industrial

MFL Magnetic Flux Leakage

NACE - National Association of Corrosion Engineers/ International

P&D Pesquisa e Desenvolvimento

PIMS Sensores de Monitorao Permanentemente Instalados

ROV Veculo Operado Remotamente

SCC Stress Corrosion Cracking

USPTO United States Patent and Trademark Office

UT - Ultrassom

ABRACO- Associao Brasileira de Corroso

PIG- Pipeline Inspection Gadget

xv

SUMRIO

Captulo I

1 Introduo............................................................................................................. 1

Captulo II

2. Reviso Bibliogrfica........................................................................................... 4

2.1 Processos de Corroso..................................................................................... 4

2.1.a Classificao dos processos de corroso....................................................... 4

2.1.b Morfologia da Corroso................................................................................... 5

2.1.cMeios Corrosivos.................................. .......................................................... 9

2.2 Tcnicas de Monitoramento/Inspeo da Corroso................................... 12

2.2.1 Cupom de perda de massa............................................................................ 13

2.2.2 Sondas corrosimtricas de resistncia eltrica.............................................. 17

2.2.3 Monitorao No-Intrusiva pelo FSM............................................................. 21

2.2.4 Monitorao No-Intrusiva pelo Rightrax ............................................... 24

2.2.5 Amostragens de resduos e fluidos................................................................ 26

2.2.6 Pigs Instrumentados....................................................................................... 29

2.2.7 Ondas Guiadas................................................................................................ 38

2.2.8 Tomografia Magntica.................................................................................... 40

2.2.9 Video Laser..................................................................................................... 42

xvi

3. Anlise de Patentes e Prospeco Tecnolgica............................................. 43

Captulo IV

4. Metodologia......................................................................................................... 46

Captulo V

5. Resultados............................................................................................................ 51

5.1 Anlise Macro....................................................................................................... 55

5.2 Anlise Meso ....................................................................................................... 58

5.3 Anlise Micro........................................................................................................ 61

5.4 Pedido de Patentes......................................................................................... 63

Captulo VI

6. Concluso............................................................................................................... 66

REFERNCIAS............................................................................................................ 68

ANEXOS...................................................................................................................... 73

1

CAPTULO I

1. Introduo

O petrleo uma das principais matrias primas usadas pela indstria

qumica mundial, tendo um papel fundamental no dia-a-dia da sociedade atual. A

partir de diversos processos de separao, obtm-se diferentes combustveis, tais

como gasolina, querosene e leo diesel, alm de produtos qumicos como por

exemplo, a parafina, gs natural, gs liquefeito de petrleo (GLP), produtos

asflticos, nafta petroqumica, solventes, leos lubrificantes, e demais derivados

qumicos que geram a maior parte dos produtos de consumo final da sociedade.

Os pases que possuem maior nmero de poos de petrleo, sendo os

maiores exportadores mundiais, esto localizados no Oriente Mdio. Alm do Ir,

Arbia Saudita, Kuwait, Lbia, Iraque e Emirados rabes Unidos, os Estados

Unidos, a Russia, Venezuela, Nigria, Canad, Mxico, Noruega, Cazaquisto e

China tambm figuram entre os maiores produtores mundiais, segundo a Agncia

Americana de Informao sobre Energia (EIA).

Por se tratar de um produto com alto risco de contaminao, o petrleo

provoca graves danos ao meio ambiente quando entra em contato com as guas

de oceanos e mares ou com a superfcie do solo. Vrios acidentes ambientais

envolvendo vazamento de petrleo (seja de plataformas ou navios cargueiros) j

ocorreram nas ltimas dcadas. Quando ocorre no oceano, as consequncias

ambientais so drsticas, pois afeta os ecossistemas litorneos, provocando

grande quantidade de mortes entre peixes e outros animais martimos.

Conforme publicado na revista Maca Offshore (2011) , estudos ao redor

do mundo confirmam que a corroso realmente um dos maiores problemas da

indstria, sugerindo ainda que os pases direcionem cerca de 1% a 3% de seu PIB

na busca de alternativas para proteo e reposio de materiais deteriorados.

O ltimo grande estudo realizado, h sete anos, nos Estados Unidos, pelas

Empresas CC Technologies Laboratories, a Nace International, maior Associao

de Corroso do mundo e a Federal Higway (FHWA) (revista Maca Offshore,

2

2011), indicou um gasto anual de US$ 400 bilhes somente neste pas. No Brasil,

ainda no existe um estudo oficial de estimativas de gastos com tcnicas

anticorrosivas (incluindo seus produtos). Entretanto, ainda este ano, a Associao

Brasileira de Corroso (ABRACO) iniciar um projeto cujo objetivo estimar o

custo da corroso e de suas tcnicas de combate e preveno.

A corroso em dutos, est associada ao ataque da superfcie metlica da

tubulao. Problemas relacionados corroso surgem nessas linhas devido

agresso por parte dos fluidos que por eles passam. Estes fluidos, geralmente

so: petrleo contendo gua, gs sulfdrico e CO2 ou O2 para dutos de injeo de

gua. O meio aquoso que passa nestas linhas de dutos contm alta concentrao

de cloreto e uma quantidade considervel de nions sulfatados. A corroso destas

tubulaes ocorrem a nossa volta diariamente e, sendo assim, necessrio que

se tenha conhecimento do mecanismo deste processo destrutivo para que se

possa combat-lo com eficincia minimizando os custos com trocas de tubulao

e paradas no programadas. O aspecto econmico de grande importncia

porm, de maior relevncia, o risco a vidas humanas oriundos de processos

corrosivos.

O crescimento da produo de petrleo, derivados e gs natural acarretou

no aumento de escoamento da produo e de distribuio de combustveis, logo

um aumento significativo da quantidade de dutos de Transporte. Hoje esto em

construo ou em planejamento mais de 160 mil km de gasodutos, oleodutos e

polidutos em todo o mundo. O Anurio Estatstico 2006 da ANP divulgou que a

malha de dutos no Brasil alcanava 15000 Km.

Os elevados custos associados a processos corrosivos nesses dutos

justificam o esforo empenhado em se buscar mtodos cada vez mais eficazes de

controle deste processo de deteriorao, por isso, a importncia em se monitorar e

identificar os processos corrosivos com as tcnicas disponveis no mercado.

A corroso externa de um duto est relacionada ao meio ambiente como,

por exemplo, gua do mar ou solo. A corroso interna, por sua vez, se relaciona

3

com o produto transportado (petrleo, leo combustvel, gasolina, diesel, lcool,

GLP, querosene, nafta e gua de formao, gs natural e outros).

Vrias tcnicas so aplicadas para monitoramento da corroso interna de

dutos. Visando avaliar os principais detentores das tcnicas, as tendncias

tecnolgicas do setor e a situao brasileira em relao ao desenvolvimento

destes mtodos de monitoramento, foi feito um estudo de prospeco tecnolgica

atravs de buscas em bancos de dados de patentes dos Estados Unidos

(USPTO), Brasil (INPI) e Europa (ESPACENET), sendo possvel avaliar a situao

brasileira nesse segmento. Esse tipo de estudo pode ser uma valiosa ferramenta

para fundamentao nos processos de tomada de deciso em diversas reas do

conhecimento.

O propsito dos estudos de prospeco no desvendar o futuro, mas sim

delinear e testar vises possveis e desejveis para que sejam realizadas hoje,

escolhas que contribuiro da forma mais positiva possvel na construo do futuro.

Tais vises podem ajudar a gerar polticas de longo termo, estratgias e planos

que dispem circunstncias futuras provveis e desejadas em um estreito

alinhamento, por isso, a idia em fazer uma prospeco tecnolgica das tcnicas

de monitorao/inspeo da corroso interna de dutos.

Objetivo geral

Esta dissertao tem como objetivo analisar, por meio de um estudo

prospectivo, as principais tecnologias envolvidas no monitoramento e inspeo da

corroso interna de dutos.

Objetivos especficos

1. Identificar o desenvolvimento do setor de monitoramento da corroso ao

longo dos anos e os principais pases detentores de tecnologia;

2. Apresentar a importncia da utilizao das principais tcnicas de

monitorao/inspeo da corroso interna aplicadas a dutos de petrleo e

tambm a limitao de cada uma destas tcnicas.

4

CAPTULO II

2. Reviso Bibliogrfica

2.1 Processos de Corroso

Segundo a definio da literatura clssica de Vicente Gentil, corroso a

deteriorao dos materiais, especialmente metlicos, pela ao eletroqumica ou

qumica do meio (GENTIL, 2011). Ainda segundo o mesmo autor, essa

deteriorao pode estar ou no associada a esforos mecnicos. Quando do

emprego de materiais na construo de equipamentos ou instalaes necessrio

que estes resistam ao do meio corrosivo, alm de apresentar propriedades

mecnicas adequadas.

A corroso pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metlicos

como os aos ou as ligas de cobre, por exemplo, ou no metlicos, como

plsticos, cermicos ou concreto (TELLES, 1983).

a) Classificao dos processos de corroso

Os processos corrosivos, dependendo do tipo de ao do meio corrosivo

sobre o material, podem ser classificados em Corroso Eletroqumica e Corroso

Qumica.

Os processos de corroso eletroqumica se caracterizam basicamente

por:

- Ocorrer na presena de gua em estado lquido;

- Ocorrer a temperaturas abaixo do ponto de orvalho da gua, na maioria das

vezes, na temperatura ambiente;

- Formar uma pilha ou clula de corroso, com a circulao de eltrons na

superfcie metlica.

Nos processos de corroso, os metais reagem com os componentes no

metlicos presentes no meio, O2, H2S, CO2 entre outros, produzindo compostos

semelhantes aos encontrados na natureza. Pode-se dizer, portanto, que a

5

corroso corresponde ao inverso dos processos metalrgicos (MUNGER, 1987).

Conforme Figura 1, mostrando o ciclo Metalurgia- corroso dos metais.

Figura 1: Ciclo Metalurgia-Corroso (EVANGELISTA, 1984).

Os processos de corroso qumica so, por vezes, denominados corroso

ou oxidao em altas temperaturas. Esses processos so menos freqentes na

natureza, envolvendo operaes onde as temperaturas so elevadas. Tais

processos corrosivos se caracterizam basicamente por:

- ausncia da gua lquida;

- temperaturas, em geral, elevadas, sempre acima do ponto de orvalho da

gua;

- interao direta entre o metal e o meio corrosivo.

Como na corroso qumica no se necessita de gua lquida, ela tambm

denominada em meio no aquoso ou corroso seca.

b) Morfologia da Corroso

As formas (ou morfologias) de corroso podem ser apresentadas

considerando-se a aparncia ou forma de ataque e as diferenas da corroso e

seus mecanismos (GENTIL, 2011). Como morfologia dos processos corrosivos

pode-se citar: uniforme, por placas, alveolar, puntiforme ou por pite, intergranular,

6

intragranular, filiforme, por esfoliao, graftica, dezincificao, em torno de cordo

de solda e empolamento pelo hidrognio;

Corroso Uniforme

O ataque, neste caso, se estende de forma homognea sobre toda a superfcie

metlica, e sua penetrao mdia igual em todos os pontos.

Corroso em Placas

Abrange os casos intermedirios entre a corroso uniforme e a corroso

localizada. Ocorre em algumas regies da superfcie.

Corroso Alveolar

A corroso alveolar se processa na superfcie metlica produzindo sulcos ou

escavaes semelhantes a alvolos, apresentando fundo arredondado e

profundidade geralmente menor que seu dimetro.

Corroso Puntiforme (pite)

Este tipo de ataque, assim como a corroso intergranular e intragranular, uma

das formas mais perigosas em que a corroso pode-se apresentar. Neste caso a

quantidade de material afetado no guarda relao com a magnitude dos

inconvenientes. Durante a corroso puntiforme, ou pite, o ataque se localiza em

um ponto isolado da superfcie metlica e se propaga at o interior do metal,

muitas vezes o transpassando.

Corroso em Frestas

Este tipo de corroso uma variao da corroso puntiforme e se apresenta em

unies ou zonas em que a renovao do meio corrosivo s pode ser obtida por

difuso (movimento de ons causado por um gradiente de concentrao). Esta

condio de no renovao do meio corrosivo (estagnao) pode ser obtida

tambm quando se tem sedimentao ou quando se utilizam juntas de material

absorvente ou poroso. De uma maneira geral este tipo de corroso ocorre em

regies confinadas com espessura de poucos centsimos de milmetro ou menor .

Corroso Intergranular

Este tipo de corroso localiza-se entre os gros da estrutura cristalina do material

(contorno de gros) metlico, o qual perde suas propriedades mecnicas e pode

7

fraturar quando submetido a esforos mecnicos, como o caso da corroso sob

tenso fraturante (stress corrosion cracking, SCC).

Corroso Intragranular

Este tipo de corroso se processa no interior dos gros cristalinos do material

metlico o qual, pela perda de suas propriedades mecnicas, assim como no caso

da corroso intergranular, poder fraturar menor solicitao mecnica com

efeitos muito mais catastrficos que o caso da intergranular.

Corroso Filiforme

A corroso filiforme se processa sob a forma de finos filamentos que se propagam

em diferentes direes e que no se cruzam. Ocorre geralmente em superfcies

metlicas revestidas com filmes polimricos, tintas ou metais ocasionando o

deslocamento do revestimento.

Corroso por Esfoliao

A corroso por esfoliao ocorre em diferentes camadas e o produto de corroso,

formado entre a estrutura de gras alongados, separa as camadas ocasionando

um inchamento do material metlico .

Corroso graftica

A corroso se processa no ferro fundido cinzento em temperatura ambiente e o

ferro metlico convertido em produto de corroso, restando a grafite intacta.

Observa-se que a rea corroda fica com aspecto escuro, caracterstico do grafite,

e esta pode ser facilmente retirada com esptula: colocando-se sobre papel

branco e atritando-se, observa-se o risco preto devido grafite.

Corroso por dezincificao

a corroso que ocorre em ligas de cobre-zinco (Iates), observando-se o

aparecimento de regies com colorao avermelhada contrastando com a

caracterstica colorao amarela dos lates. Admite-se que ocorre uma corroso

preferencial do zinco, restando o cobre com sua caracterstica cor avermelhada.

8

Corroso em torno de cordo de solda

Forma de corroso que se observa em torno de cordo de solda. Ocorre mais

usualmente em aos inoxidveis no estabilizados ou com teores de carbono

maiores que 0,03% onde a corroso se processa intergranularmente.

Fragilizao por empolamento pelo hidrognio

O hidrognio atmico penetra no material metlico e, como tem pequeno volume

atmico, difunde-se rapidamente e em regies com descontinuidades, como

incluses e vazios, ele se transforma em hidrognio molecular (H2) exercendo

presso e originando a formao de bolhas, da o nome de empolamento.

Figura 2: Morfologia da corroso (GENTIL, 2011)

9

As morfologias mais comuns na corroso interna, so as uniformes,

puntiformes e alveolares, conforme mostradas na Figura 3.

Figura 3: Corroso interna tipo alveolar de um duto de petrleo (Foto

cedida pela Transpetro)

c) Meios Corrosivos

Materiais metlicos so utilizados em diferentes meios corrosivos, o que

caracteriza as variaes na morfologia e na intensidade do ataque corrosivo. Para

ocorrer uma reao eletroqumica necessria a presena de um eletrlito, que

uma soluo eletricamente condutora constituda de gua contendo sais, cidos

ou bases, ou ainda outros fluidos como sais fundidos.

Segundo Gentil (GENTIL, 2011), os seguintes meios corrosivos podem ser

citados:

10

Atmosfera

O ar contm umidade, sais em suspenso (especialmente na orla martima),

gases industriais (especialmente gases de enxofre), poeira, etc. O eletrlito

constitui-se da gua que condensa na superfcie metlica, na presena de sais ou

gases de enxofre. Outros constituintes como poeira e poluentes diversos, podem

acelerar o processo corrosivo;

Solos

Os solos contm umidade e sais minerais. Alguns solos apresentam

tambm caractersticas cidas ou bsicas. O eletrlito constitui-se principalmente

da gua com sais dissolvidos;

guas naturais ( rios,lagos ou subsolo)

Estas guas podem conter sais minerais, eventualmente cidos ou bases,

resduos industriais, poluentes diversos e gases dissolvidos. O eletrlito constitui-

se principalmente da gua com sais dissolvidos. Os outros constituintes podem


gua do mar

Esta gua contm uma quantidade aprecivel de sais, sendo desta forma

um eletrlito por excelncia. Outros constituintes como oxignio dissolvido, podem


Produtos qumicos

Os produtos qumicos, desde que em contato com gua ou com umidade e

sendo ionizveis, formam um eletrlito, podendo provocar corroso eletroqumica.

A agressividade depender da presena de gua ou de umidade e do grau de

ionizao da substncia qumica.

- Fluidos aquosos: a agressividade depender da resistividade eltrica, que

funo da presena de sais ou gases dissolvidos. Uma das condies,

consideradas de alta agressividade para aos carbonos, baixa liga e alguns

inoxidveis a gua salgada aerada;

11

- Derivados de petrleo: so de modo geral pouco agressivos, com exceo

do espao de vapor mido em tanques de armazenamento que pode conter

H2S, CO2 ou O2 e tornar-se bastante agressivo, sempre associado gua;

A Figura 4, mostra um exemplo de corroso causada pela presena de

gua, caracterizando uma corroso interna.

Figura 4: Corroso interna de um duto da Transpetro (Foto cedida pela

Transpetro)

As Figuras 5, 6, 7, so tubulaes area, martima e terrestre,

respectivamente, que esto sujeitas a corroso externa devido aos meios

apresentados anteriormente.

Figura 5: Tubulao area (Foto cedida pela Transpetro)

12

Figura 6: tubulao area (Foto cedida pela Transpetro)

Figura 7: tubulao terrestre (Foto cedida pela Transpetro)

2.2 Tcnicas de Monitoramento e Inspeo da Corroso

O processo de corroso interna de um duto se origina de diferentes e

complexos mecanismos que devem ser compreendidos de forma a se adotar

aes preventivas e mitigadoras adequadas que para reduzir o potencial de

corroso dos fluidos transportados no duto, garantindo-se ento a sua integridade.

As tcnicas de monitorao/inspeo da corroso desempenham um papel

fundamental nos esforos para combater a corroso, que pode ter importantes

implicaes econmicas e de segurana.

As tcnicas mais usuais, aplicadas na avaliao da corroso interna em

estudo so:

13

- Cupons de perda de massa em provadores de corroso;

- Sondas corrosimtricas de resistncia eltrica em provadores de corroso;

- Tcnicas de monitorao no intrusivas;

- Amostragens de resduos e fluidos (a fase aquosa livre) aps passagem de

pig de limpeza /arraste;

- Pigs (Pipeline Inspection Gadget) Ferramenta introduzida na tubulao,

deslocada pela vazo do fluido conduzido e capaz de coletar dados

referentes a perda de material na parede do duto - MFL (Magnetic Flux

Leakage), UT (Ultrasson), palito, e ressonncia acstica);

- Ondas Guiadas;

- Tomografia Magntica;

- Video Laser;

2.2.1. Cupom de perda de massa

A monitorao da corroso por cupons de perda de massa uma tcnica

amplamente utilizada na avaliao dos processos de deteriorao dos sistemas de

produo de petrleo. Essa tcnica consiste basicamente na avaliao da taxa de

corroso determinada atravs de perda de massa sofrida por cupons provadores

de corroso. Os cupons de corroso so pequenas chapas em ao carbono que

so introduzidos nas tubulaes e dutos em operao ou no, por meio de

equipamentos especficos.

A taxa de corroso est relacionada com a vida til da parte do sistema que

est sendo monitorada. Isso permite relacion-la com os custos de capital e de

operao dos sistemas tais como: reparos, substituies, perda de produo e

danos ambientais. O mecanismo de corroso deve ser determinado de maneira

que os fatores de controle da taxa possam ser isolados e controlados. Isso pode

requerer vrios tipos de anlises fsicas e qumicas, observaes e medies,

junto com um rigoroso diagnstico da interpretao dos resultados.

14

Existem diferentes tipos e formas de cupons de corroso, cada uma

apresentando vantagens e desvantagens. Para o caso em questo, dutos de

transporte, o tipo mais recomendado o do tipo flush (cupom tangencial

superfcie). Neste tipo de cupom de corroso, percebe-se em sua superfcie a

influncia que as ferramentas de limpeza e o arraste de produtos indesejveis

causam sobre a superfcie do mesmo.

Por essa tcnica de exposio do cupom ao meio corrosivo, duas

informaes importantes podem ser obtidas: a forma de corroso, localizada e/ou

uniforme, e a perda de espessura do cupom dentro do perodo de exposio. A

taxa de corroso ou de pite um valor mdio para o tempo de exposio. Logo

para sua validao necessrio saber se o grau de corrosividade do fluido

permaneceu constante ao longo do tempo.

Na literatura tcnica especializada, diferentes classificaes de

corrosividade podem ser obtidas. Uma dessas classificaes pode ser encontrada

nas publicaes da NACE. Segundo a NACE RP 0775/87 (2005), a classificao

qualitativa das taxas de corroso uniforme para sistemas em campos de produo

de petrleo pode ser dada por:

- Baixa < 0,025 mm/ano.

- Moderada 0,025 ~ 0,126 mm/ano.

- Alta 0,127 ~ 0,254 mm/ano.

- Severa > 0,254 mm/ano.

Sendo uma tcnica gravimtrica, a taxa de corroso calculada a partir da

diferena de massa observada no cupom. Determina-se a perda de massa que

ocorreu no cupom em balana analtica e divide-se pelo produto da densidade do

metal pela rea total exposta (incluindo as bordas) e tempo de exposio. As

reas cobertas pelo suporte do cupom e isoladores devem ser excludas. Pode ser

usada a seguinte frmula para calcular a taxa de corroso.

Equao (NACE RP 0775/87):

15

onde:

T = Taxa de corroso (mm/ano).

Dm = Perda de massa (g).

S = rea da superfcie do cupom exposta (mm).

d = Densidade (g/cm).

t = tempo

As principais limitaes da tcnica so:

- necessrio um tempo de exposio que permita avaliar o processo, j

que no uma tcnica de avaliao em tempo real. Este tempo vai de 1 a 6

meses dependendo da taxa de corroso esperada.

- A Taxa de corroso calculada um valor mdio para o perodo;

- Para sistemas com fluidos diferentes ou variaes de parmetros

operacionais a taxa de corroso no d indicao da situao mais

agressiva;

A Figura 8 mostra um cupom flush de corroso, cujo material ao

carbono 1020.

Figura 8: Cupom flush C1020 (Foto cedida pela Transpetro)

16

Figura 9: Taxa de corroso por cupom de perda de massa ao longo do tempo: a

faixa de cor vermelha indica regio com taxas de corroso altas, a faixa amarela

indica valores de taxa moderados e a verde indica taxas de corroso baixas

(Grfico cedido pela Transpetro)

Figura 10: Preparao do cupom para instalao em um duto de transporte.(Foto

cedida pela Transpetro)

17

2.2.2. Sondas corrosimtricas de resistncia eltrica

Segundo a NORMA PETROBRAS 2785 (2010), a determinao de taxas

de corroso atravs de sondas de resistncia eltrica baseia-se na variao de

resistncia eltrica da seo de um elemento metlico quando h reduo das

dimenses desta seo, devido perda de massa pelo ataque do meio onde o

sensor est instalado. Esta variao de resistncia comparada com uma

referncia interna fixa, possibilitando a determinao das taxas de corroso. um

mtodo de monitorao on-line da taxa de corroso. A medio pode ser contnua

(data logger, conforme Figura 12) ou peridica (equipamento porttil).

Os sensores so disponveis em configurao fixas ou retrteis, para

possibilitar sua manuteno sem a necessidade de parar o equipamento em

estudo. Sua vida til vai tipicamente at 50% da espessura do material resistivo.

A tcnica de resistncia eltrica (ER) uma das tcnicas mais empregadas

para medir de taxas de corroso, depois dos cupons de perda de massa. Sondas

ER (Figura 11) podem ser consideradas como cupons de perdas de massa

automticas, fornecendo dados de perda de metal continuamente. Essas sondas

fornecem a tendncia da taxa de corroso em funo do tempo, permitindo

identificar com clareza os perodos de aumento ou reduo da corrosividade do

meio associado s variveis do processo.

Este mtodo mede taxas de corroso em intervalos de tempos curtos e

pode ser aplicado em qualquer tipo de meio, no sendo necessria a presena de

uma fase lquida contnua. A vida til do sensor ser funo de sua sensibilidade.

Existem diferentes tipos de sensores: tangenciais (tipo flush) e transversais (tipo

arame, tubo e pino). O funcionamento da tcnica dado pela variao da rea,

provocada pela corroso, na seo transversal do elemento sensor exposto ao

meio, ou seja, a corroso causa a diminuio da rea exposta,com isso, aumenta-

se a resistncia do material, que com as devidas correes, proporcional a taxa

de corroso.

18

Por essa tcnica, a taxa de corroso pode ser calculada a partir da seguinte

espresso:

( 2)

Onde:

R resistncia (ohm)

l comprimento (cm)

A rea da seo transversal (cm2)

resistividade do material (ohm.cm)

A variao da resistncia medida cumulativamente ao longo do tempo

contra um resistor referncia encapsulado na sonda, tendo como base a medida

inicial de resistncia do sensor. Na prtica os equipamentos (Figura 12) fazem a

converso de resistncia para perda seo do elemento sensor, medida baseada

na corroso uniforme.

As medidas podem sofrer interferncia de rudos trmicos ou eltricos

sensores menos sensveis. O tempo de resposta do sensor em funo de sua

espessura quanto menor a espessura maior a sensibilidade, menor o tempo de

resposta e menor a vida til do sensor.


- O mtodo pouco sensvel corroso localizada;

- O material do sensor limitado a poucas ligas, sendo a mais utilizada a de

ao carbono para os dutos de transporte;

- A vida til depende da sensibilidade;

- Pode apresentar erros quando depsitos condutores se formam sobre o

sensor (por exemplo: sulfeto de ferro);

- Podem ocorrer variaes de temperatura entre o elemento sensor e o de

referncia;

A

lR

19

Figura 11: Sonda de resistncia eltrica.( Foto cedida pela Transpetro)

Figura 12: Data logger para armazenamento de dados da sonda de resistncia

eltrica.( Foto cedida pela Transpetro)

20

A foto a seguir mostra alguns dutos da Transpetro sendo monitorados por

cupons e sondas de resistncia eltrica.

Figura 13: Sistema de monitorao por cupom e sonda instalados em um duto.

(Foto cedida pela Transpetro)

O grfico a seguir mostra o resultado da monitorao da corroso atravs

de uma sonda de resistncia eltrica. Ao longo do tempo a sonda vai perdendo a

sua espessura e com esta variao obtemos a taxa de corroso do perodo que

queremos analisar.

21

Figura 14: Grfico de taxa de corroso atravs da tcnica de sonda de resistncia

eltrica. (Grfico cedido pela Transpetro)

2.2.3. Monitorao No- Intrusiva pelo FSM (Field Signature Method)

A tcnica de monitorao da corroso no intrusiva FSM usada para

medir a corroso sobre uma seo relativamente grande de uma estrutura. A

tcnica detecta a perda de metal, trincas e pites. A Figura 15 mostra a variao da

espessura da parede de uma estrutura contendo corroso localizada (pite).

22

Figura 15 - Grfico em 3D da variao da espessura da parede de uma estrutura

contendo corroso localizada (pite) na seo monitorada. (Grfico

cedido pelo CENPES).

Na Figura 16, est apresentada esquematicamente a tcnica FSM (Field

Signature Method) , que um mtodo de monitorao no-intrusiva baseada no

princpio da medio da diferena do potencial do campo eltrico.

Pinos sensores so posicionados estrategicamente sobre a rea de

interesse, uma medio de tenso inicial realizada e alteraes posteriores no

padro de campo eltrico so detectados e comparados com a medida inicial para

inferir mudanas estruturais na rea monitorada. Este tipo de medio entre dois

pinos est relacionada com uma medio de resistncia eltrica.

Os pinos de deteco so normalmente separados por uma distncia de 2

a 3 vezes a espessura da parede. a mudana na distribuio de tenso medida

(o campo eltrico "padro") que est relacionada mudana (variao) na

espessura da parede da estrutura instrumentada. Medies sucessivas so

23

essencialmente utilizadas para fins comparativos, para detectar uma mudana no

grau de corroso.

Espaamentos menores entre os pinos esto associados com maior

resoluo na medio de perda de espessura de parede. Os nveis de resoluo

que vo desde 0,1% da espessura da parede at 5% da espessura da parede,

segundo o fornecedor comercial desta tecnologia.

A preciso e a resoluo do mtodo dependem de fatores como (WOLD &

SIRNES, 2007):

- Espessura da parede do objeto monitorado (paredes mais finas proporcionam

melhor resoluo absoluta);

- Distncia entre os eletrodos de deteco do objeto monitorado (longa distncia

d melhor resoluo para a corroso generalizada e distncias curtas para

corroso localizada);

- Freqncia de Medio;

- Potncia Disponvel.

Uma vantagem do mtodo que ele mede a perda de metal do

componente real e no em um eletrodo descartvel ou cupom. Outra vantagem

a capacidade de deteco de corroso localizada. Essa tecnologia recomendada

onde UT (Ultrasson) ou radiografia so difceis, tais como geometria complexa,

paredes finas, altas temperaturas e locais de difcil acesso.

Na Figura 16 est apresentada esquematicamente a tcnica FSM (Field

Signature Method).

24

Figura 16: FSM princpio tcnica , esquemtico (WOLD & SIRNES, 2007)


- Preciso e tempo de resposta menor que a sonda de resistncia eltrica.

- Esta tcnica no faz distino entre falhas internas e externas. Caracteriza

perda de material em geral, geralmente monitora-se internamente e externamente

o duto;

- A orientao de trincas afeta a sensibilidade de deteco.

2.2.4. Monitorao No- Intrusiva pelo Sensor ultrassnico Rightrax

O Rightrax (Figura 17), foi uma soluo projetada para auxiliar o usurio na

deteco de perda de metal. um sistema no-intrusivo que d uma medida

direta da corroso atravs de uma fita adesiva com sensores permanentes ultra-

snicos, que mede a espessura da parede do tubo. A soluo atual envolve

sensores conectados via cabo coaxial a um data logger que pode transmitir dados

via modem.

25

Figura 17: Rightrax

O data logger (Figura 18) realiza anlise de medio ultra-snica sobre

sensores conectados. O processo de medio totalmente automtico.

Figura 18: Data Logger

A escolha do local apropriado, e orientao do sensor de monitoramento

so fundamentais para o sucesso do acompanhamento processo. A vantagem

que o Rightrax pode ser instalado em reas de difcil acesso que, em seguida, so

monitorados remotamente.

Como principais caractersticas do Rightrax, pode-se citar:

Faixa de operao -25C a 120C (temperatura da superfcie);

Faixa de espessura at 100 mm (espessura mnima depende do aplicativo);

Adequado para dimetros de tubulao acima de 6 "(150 mm);

Resoluo de espessura da parede a 0,2 mm;

Flexvel sensor de strip 240 mm x 60 mm;

14 transdutores de ultrassom em cada faixa;

Cabos de extenso at 70 m de comprimento;

26

Auto-calibrao;

Construdo em chip de identificao;

Construdo em sensor de temperatura;

Operao atravs de um cabo coaxial de alta temperatura ;

As principais vantagens desta tcnica so sua capacidade de:

- Fcil instalao;

- Como as reas corrodas so medidas diretamente, esta tcnica pode ser usada

para determinar a integridade do defeito do duto.

As principais limitaes desta tcnica so:

- Baixa preciso quando comparada as tcnicas do cupom e sonda de resistncia

eltrica; esta limitao se deve a variaes de velocidade do som em diferentes

metais, por variaes de temperatura no substrato e discriminao dos reflexos

acsticos;

- Esta tcnica no adequada para o monitoramento em tempo real devido sua

baixa sensibilidade;

- O meio precisa ser muito agressivo para que a parede da tubulao corroa e o

equipamento consiga medir a corroso.

2.2.5. Amostragens de resduos e fluidos

As tcnicas utilizadas para anlise de resduos slidos mais comuns so:

fluorescncia de raios-X (FRX), difrao de raios-X (DRX), espectros de absoro

atmica, microscopia eletrnica de varredura e anlises microbiolgicas.

Os dados das anlises qumicas em conjunto com outras tcnicas de

monitorao geram respostas mais precisas quanto corrosividade do sistema a

ser monitorado, proporcionando um grau de certeza maior quanto integridade do

duto.

As anlises so realizadas em laboratrio, no entanto existem as tcnicas

in situ como medidas de pH, teor de cloro, oxignio dissolvido, CO2 dissolvido,

ferro total, temperatura e Potencial Redox.

27

Anlises de laboratrio:

- Teor de orgnicos: empregados para caracterizao da matria orgnica do

resduo, geralmente realizada pela tcnica de Soxhlet.

- Fluorescncia de Raios X: tcnica adequada para anlise de elementos maiores

e menores, metlicos ou no metlicos, em amostras slidas e lquidas, sendo

sensvel a grande parte da tabela peridica. Possui alta velocidade analtica, alta

resoluo grfica. um mtodo no-destrutivo.

- Difrao de Raios X: Permite a identificao dos materiais quanto s suas

caractersticas cristalinas e quantificao dos elementos de constituio sendo

aplicvel a substncias inorgnicas, principalmente minerais.

- Espectro de absoro atmica: Determina os metais pesados totais. Nesta

tcnica existem padres de concentrao com seus respectivos comprimento de

onda. A leitura feita no estado lquido.

- Microscopia eletrnica de varredura: microscpio com tcnica baseada no

compartilhamento ou a transferncia de eltrons que permite aumento e

resolues maiores e melhores que os microscpios ticos.

- Microbiolgica: feita anlise da existncia e quantificao de microrganismos.

As bactrias so normalmente encontradas nos processos corrosivos das

tubulaes e o material metlico sofre corroso sob a influncia de atividades de

microrganismos e de seus produtos metablicos que transformam um meio

originalmente inerte em agressivo. As bactrias relacionadas aos processos

corrosivos so: aerbicas, anaerbicas, anaerbicas facultativas e microaerfilas.

Nos dutos de petrleo, devido a presena de H2S e sulfatos muito comum

observar-se a presena de BRS (bactrias redutoras de sulfato) originando filme

de sulfeto de ferro na superfcie metlica.

A coleta de resduos e fluidos feita em diferentes pontos e com

freqncias pr-estabelecidas para sua caracterizao qumica. Um aspecto

importante do procedimento de coleta de amostra a preservao da mesma at

a sua chegada aos laboratrios para anlise. A amostra dever ser processada o

mais rpido possvel para que no sejam perdidas suas caractersticas fsico-

qumicas.

28

A Figura 19 mostra como realizada a coleta do resduo para a anlise

microbiolgica e a Figura 20 mostra o resduo carreado pelo pig de limpeza que

vai ser coletado para a realizao dos ensaios de DRX e FRX no laboratrio.

Figura 19: Coleta de resduo para anlise microbiolgica sobre um cupom retirado

do equipamento por um recuperador de cupom.

Figura 20: Resduo obtido a partir da operao de retirada de um pig de limpeza

(foto cedida pela Transpetro)

29

2.2.6. Pigs Instrumentados

Os Pigs so equipamentos que, inseridos dentro do duto, viajam por toda a

sua extenso, impulsionados pela prpria vazo do fluido podendo executar uma

grande variedade de funes. Em geral, os pigs que realizam funo de limpeza,

separao de produtos, ou remoo de gua so denominados de Utility Pigs.

Por outro lado, os pigs que fornecem informaes das condies da linha (por

exemplo, localizao de amassamentos e ovalizaes, deteco de vazamentos

ou pontos onde h reduo da espessura de parede do duto) so denominados

pigs instrumentados, ou smart pigs. Estes ltimos, informam com boa preciso a

localizao e extenso de defeitos existentes no duto

A tcnica de inspeo de dutos por Pigs uma forma bastante utilizada

para mapear defeitos causados pela corroso em um duto ao longo dos anos. Sua

grande vantagem possibilitar a investigao em toda a extenso do duto, o que

seria, usando outra tcnica, invivel economicamente, no caso de dutos

enterrados de grandes extenses (GENTIL, 2011).

A inspeo por pig instrumentado fornece muitas informaes necessrias

para sua avaliao segura, dentre elas (SOUZA, 2003):

- Sua geometria, medindo ovalizaes ou amassamentos;

- Restries ou vlvulas parcialmente abertas;

- Curvas e raio de curvatura;

- Vazamentos;

- Imagens do interior do duto;

- Mapeamento do traado do duto;

- Trincas e a perda de material.

Existem dois tipos bsicos de sistemas de inspeo por pigs

instrumentados: pig eletromagnticos e ultra-snicos. Tcnicas eletromagnticas

incluem fuga de fluxo magntico (MFL), correntes parasitas, campo remoto.

Tcnicas de ultrassom incluem o uso de vrios tipos e direes de ondas

ultrassnicas para procurar defeitos especficos.

30

Dentre as principais limitaes da tcnica esto:

- Dependncia da capacidade dos profissionais qualificados da firma

inspetora que vo analisar os defeitos que sero encontrados;

- Cada pig adequado para um tipo de duto e de defeito;

- Os dutos tm que estar preparados com as adaptaes e caractersticas

necessrias para a inspeo, como os canhes lanadores e recebedores

dos pigs, raios de curvatura de acordo com a especificao da ferramenta.

- necessrio se fazer verificaes no campo, ou seja, so escolhidos

alguns defeitos para medir a sua posio, profundidade, comprimento e

largura e comparar com os resultados que o pig apresentou;

- Alto custo para dutos curtos.

Pig instrumentado com a tcnica MFL

O vazamento de fluxo magntico o mtodo mais antigo e mais comum

utilizado em linhas de tubulao para encontrar regies com perda de metal em

dutos. O MFL pode detectar com segurana a perda de metal por corroso e at

em alguns casos encontrar falhas geomtricas ou metalrgicas. O MFL (Magnetic

Flux Leakage) funciona como um magneto (im). Um magneto tem dois plos,

norte e sul. Os plos empregam foras de atrao de campo magntico na pea

de ao e no plo oposto. Quando o magneto colocado prximo parede do

tubo, mais de uma linha de fluxo passa atravs da parede. Isto , a parede do tubo

o caminho de preferncia para o fluxo. As linhas de campo magntico que no

atravessam a parede do tubo so dispersas no fluido. O vazamento de fluxo

magntico na regio de perda de metal causado por uma diminuio na

espessura da parede (THOM & ROSSONI, 2006).

31

Figura 21: Pig instrumentado MFL. (ROSEN-

http://www.roseninspection.net/RosenInternet/InspectionServices/ILInspection/Met

allLoss/>.)

O sensor equipado de um sistema de bobinas que produz um potente

campo magntico paralelo parede do duto. Um sensor de efeito Hall detecta a

variao das linhas de fluxo magntico quando este passa por uma parte do duto

com defeito interno e/ou externo (Figura 22). Geralmente esses sistemas possuem

um segundo sensor, conhecido como sensor de discriminao, cuja funo

indicar se o defeito interno ou externo (Figura 23). Isso possvel, pois o

segundo sensor apenas detecta defeitos internos.

32

Figura 22: Princpio de medio MFL: sensor de deteco de perda de

material (MARKHAM, 2005)

Figura 23: Princpio de medio MFL: o sensor de discriminao apenas detecta

defeitos internos (MARKHAM, 2005)

Tabela 1 Especificaes de um pig MFL da GE (http://site.ge-

energy.com/prod_serv/serv/pipeline/en/downloads/magnescan/magnescan_triax

_us.pdf)

Parmetro Especificao do Pig de MFL

Velocidade recomendada 0 a 5 m/s

Espessura mxima

6,35 27,94 mm (dependendo do

dimetro do duto e velocidade do

equipamento)

Presso mxima 213 bar

Faixa de temperatura 0 a 40 C

Incerteza da profundidade 10% da espessura (t)

Incerteza axial 10 mm

Incerteza de largura 15 mm

33

Pig instrumentado com a tcnica de Ultrassom

Outro sistema muito utilizado para inspeo de corroso de dutos o pig

equipado com sensores ultrassnicos. Esses pigs podem medir tanto corroso

externa quanto interna com excelente nvel de detalhes, alm disso, possuem

a grande vantagem de detectar trincas.

Os pigs de ultrasson so construdos com diferentes arranjos de sensores

capazes de emitir e receber feixes de ondas ultrassnicas. Estes sensores so

dispositivos contendo elementos capazes de gerar a onda ultrassnica a partir

de uma excitao eltrica e so conhecidos como transdutores. A utilizao do

ultrassom para deteco de perda de metal est baseada na tecnologia pulso-

eco. Os transdutores emitem a onda ultrassnica e medem o tempo de

trnsito necessrio mesma para sofrer o efeito de reflexo na parede interna

do duto e retornar ao transdutor.

Os pigs de UT (Figura 24) possuem uma limitao importante, pois para

esse tipo de sensor necessrio um fluido homogneo para o acoplamento

acstico, o que dificulta muito sua aplicao em gasodutos.

Ao acoplar o transdutor sobre a pea a ser inspecionada, imediatamente

estabelece uma camada de ar entre a sapata do transdutor a superfcie da

pea. Esta camada ar impede que as vibraes mecnicas produzidas pelo

transdutor se propague para a pea em razo das caractersticas acsticas

(impedncia acstica) muito diferente do material a inspecionar. Por esta

razo, deve-se usar um lquido que estabelea uma reduo desta diferena,

e permita a passagem das vibraes para a pea. Tais lquidos, denominados

lquidos acoplantes so escolhidos em funo do acabamento superficial da

pea, condies tcnicas , tipo da pea.

Esse tipo de pig demanda limpeza de alta qualidade, excelente preciso e

no depende muito de avaliadores de sinais, pois a perda de espessura

dada diretamente. possvel inspecionar gasodutos com bateladas de fluidos.

34

Figura 24: Pig instrumentado UT.

(http://www.roseninspection.net/RosenInternet/InspectionServices/ILInspection/Met

allLoss/)

A especificao do transdutor de ultra-som deve levar em conta a resoluo

axial desejada e a atenuao acstica do meio. Quanto maior a freqncia do

transdutor, menor o comprimento de onda e, portanto, melhor a resoluo axial.

Por outro lado, a atenuao acstica aumenta exponencialmente com a frequncia

(FURUKAWA et al., 2005).

Tabela 2 Especificaes de um pig UT (REBER et al., 2002)

Especificaes Gerais:

Parmetro Especificao do Pig de Ultrassom

Velocidade recomendada 0,2 a 2,0 m/s

Espessura mxima 50 mm

Presso mxima 120 bar

Faixa de temperatura -10 a 50 C

Comprimento do dispositivo 3200 mm

35

Massa do dispositivo 700 kg

Inspeo mxima 375 km @ 1,5 m/s

Espaamento circunferncia do sensor 8 mm

Incerteza da profundidade 0,5 mm

Incerteza axial 20 mm

Incerteza angular 10

Pig instrumentado com a tcnica do Pig Palito

Foi desenvolvido, pela Petrobras, um pig instrumentado que utiliza o

mtodo "perfilagem de alta resoluo para deteco e quantificao da corroso

interna de tubulaes", que um pedido de patente PETROBRAS, recentemente

depositada no INPI. Essa tecnologia de pig possibilita a passagem em vrios

obstculos, como curvas de pequeno raio, mudanas de dimetro e vlvulas

submarinas com passagem parcial, que impedem o uso das ferramentas

convencionais existentes no mercado.

Os pigs palito so fabricados em corpo nico de poliuretano, e so

extremamente efetivos para a remoo de fluidos em sistemas de gases midos e

linhas de fluido. Sua configurao formada por cinco abas de selagem e um

copo radial na parte inferior, conferindo ao pig uma boa resistncia ao fluxo e a

presso de lanamento/corrida, durante o percurso. fornecido com ala metlica

revestida em plstico para movimentao/retirada das linhas.

Foi criado um sensor geomtrico de alta resoluo, o sensor tipo palito.

Este sensor permite a inspeo de corroso interna no duto com uma qualidade

que de outra forma s seria possvel utilizando tcnicas muito mais caras e

complexas como o ultrassom. Por ser baseada em princpios simples, esta

tecnologia bastante robusta, sendo menos sujeita a interferncias eltricas e

dispensando a necessidade de um lquido acoplante. Os sensores palito realizam

uma medio direta por apalpamento da superfcie interna do duto, portanto no

h limite de espessura de parede do duto e seu emprego independe do fluido

transportado. Apesar de usar uma tcnica de medio geomtrica, os apalpadores

36

do Pig Palito utilizam transdutores de efeito Hall, este efeito est relacionado ao

surgimento de uma diferena de potencial em um condutor eltrico, transversal ao

fluxo de corrente e um campo magntico perpendicular a corrente. Alm de uma

eletrnica extremamente compacta, o sistema tem um projeto mecnico em que

os sensores so montados em mdulos de borracha, interconectados entre si,

formando uma longa haste flexvel. Tem-se com isto, um grande nmero de

sensores e uma grande flexibilidade permitindo a passagem em curvas e

tolerando variaes de dimetros dos dutos.

Figura 25: Pig palito.( CAMERINI & OLIVEIRA, 2002)

Tabela 3 Especificaes do pig palito (CAMERINI et al., 2005)

Especificaes Gerais:

Parmetro Especificao do pig palito

Faixa de dimetro 4 a 7 (101,6 a 177,8 mm)

Velocidade de medio 0,5 m/s @ Resoluo de 1 mm

Incerteza da profundidade 0,5 mm

37

Pig instrumentado com a tcnica de Ressonncia Acstica

As Empresas DNV e Gassco desenvolveram em conjunto um mtodo de

inspeo novo de ressonncia acstica, que permite inspecionar interna e

externamente o duto. No caso de gasodutos, medies podem ser feitas sem a

reduo do fluxo do gs e com os os custos de inspeo substancialmente

reduzido(http://www.gassco.no/wps/wcm/connect/gasscoen/gassco/home/presse/n

yhetsarkiv/29.05.09-11.06).

A Tecnologia de Ressonncia Acstica (ART - Acoustic Resonance

Technology) explora o fenmeno da meia-onda de ressonncia, em que um alvo

(como uma parede da tubulao) exibe ressonncia longitudinal em certas

freqncias caractersticas de espessura do alvo. Sabendo a velocidade do som

no material-alvo, as freqncias de meia onda ressonante podem ser usadas para

calcular a espessura do alvo.

A ART difere do teste de ultrassom tradicional. Embora ambos sejam

formas de ensaios no destrutivos com base em acstica, esta tcnica geralmente

usa freqncias mais baixas e tem uma maior largura de banda. Isto permite a sua

utilizao em dutos de transporte de gs, sem a necessidade de um acoplante

lquido (em bateladas ou totalmente inundado).

Como principais caractersticas da ART, pode-se citar:

- Utiliza freqncias mais baixas do que a tcnica ultrassnica;

- eficaz em gases e fluidos (ou seja, no requer acoplador lquido);

- Pode ser usado em tubulaes com revestimentos;

- Mede a perda de metal interna e externa.

38

Figura 26: Pig ART (Gassco Annual Report 2011)

2.2.7. Ondas Guiadas

Segundo Demma (DEMMA et al., 2011), a tcnica de ondas guiadas um

mtodo relativamente novo que tem sido utilizado com sucesso na indstria de

petrleo e gs principalmente para a inspeo de dutos unpiggable. As Ondas

Guiadas permitem detectar e localizar a corroso externa ou interna e abrange

dezenas de metros de duto.

Ondas Guiadas de Ultrassom (GW-UT), ou Ondas Superficiais Guiadas de

Ultrassom (GUL) avaliam a condio de tubulaes metlicas, para perdas de

espessura, por meio da introduo de um sinal ultrassnico que percorre longas

distncias e refletido com a ocorrncia de uma descontinuidade. Um anel de

transdutores fixado ao redor do tubo e a inspeo ocorre at 60 metros em cada

direo. Podem ser avaliados longos comprimentos de dutos, especialmente

quando o acesso for limitado. empregado de modo geral em longos

comprimentos de tubos e tubos isolados. Este ensaio localiza reas com reduo

de espessura e fornece um ndice de criticidade dos danos. Os resultados so

utilizados para avaliar a condio dos dutos, verificarem a condio das reas

danificadas em servio e programar e priorizar inspees complementares e

reparos. (SCHUBERT et al, 2011).

39

A tcnica de ondas guiadas especialmente indicada para avaliaes

globais em tubulaes com a finalidade de determinar a natureza, forma e

localizao de perdas de espessura em tubulaes areas, isoladas, dutos curtos

(2 a 5 m) e outras.

Figura 27: Ondas guiadas. (PASA-

http://www.pasa.com.br/pasa/tubulacoes_gul.asp)

De posse das indicaes de defeitos e mapeamentos destes locais nas

tubulaes necessria a inspeo complementar com ultrassom para localizar e

medir as espessuras existentes e permitir a tomada de deciso sobre se a

tubulao sofrer reparos, ou se permanecer em servio.

As principais vantagens desta tcnica so sua capacidade de:

- Inspecionar com cobertura de 100% do volume da tubulao/duto;

- Promover a varredura do comprimento da tubulaao em curto espao de

tempo;

- Inspecionar a linha em operao;

- Custos reduzidos.


- No medem a espessura remanescente na posio do defeito;

40

- Como utilizam baixas frequncias, indicaes so normalmente detectadas

quando apresentam variao de seo transversal (VST) maior ou igual a

3%;

- Locais ruidosos dificultam a anlise;

Alm das limitaes impostas pela tubulao em si, h ainda limitaes

quanto ao fluido interno e seus resduos. Isso acontece quando h sedimentao

interna na tubulao, oriunda do lquido ou ainda de processos corrosivos severos.

Outras possibilidades de utilizao do mtodo das ondas guiadas, segundo

Santos (SANTOS & MARQUES, 2010), alm da convencional, vm sendo

desenvolvidas, como por exemplo:

- Inspeo e monitorao da corroso em dutos submarinos, com a aquisio de

dados se dando atravs da instalao de sensores fixos ou por ROV Veculo

Operado Remotamente (Remotely Operated Vehicle);

- Inspeo interna de tubos de permutadores de calor e caldeiras;

- Inspeo e monitorao de superfcies planas de equipamentos atravs de

tomografia;

- Deteco de trincas em tubulao;

- Monitorao de sedimentos internos s tubulaes;

- Monitorao da corroso em dutos enterrados atravs da instalao de PIMS

Sensores de Monitorao Permanentemente Instalados.

2.2.8. Tomografia Magntica

Segundo o fabricante do equipamento (MORKEN), o mtodo de tomografia

magntica permite inspecionar qualquer duto metlico ferromagntico enterrado,

submerso ou areo, sem necessidade de equipar o duto com ramificaes ou

outras instalaes requeridas para inspeo com pigs, por exemplo.

Por esta tcnica possvel avaliar a periculosidade de anomalias causadas

por tenses. Os dados so gravados por um magnetmetro porttil enquanto o

operador caminha por cima de onde est o duto. Os dados so processados por

41

um software. No necessrio mudar a operao normal do duto como, presso,

vazo, proteo catdica, etc., limpar, purgar ou retirar produto do duto. Com o

relatrio final, tem-se a posio das anomalias que, segundo o fabricante, tem a

preciso de mais ou menos 1,5m.

Quando o operador caminha com o magnetmetro por cima da faixa do

duto e o instrumento registra flutuaes de campo magntico, gravando as

anomalias do metal em magnetogramas, os dados so interpretados para serem

convertidos em um indicador geral de periculosidade de anomalias detectadas. A

identificao de cada defeito feito com apoio de GPS.

O mtodo pode definir anomalias internas e externas, indicando seus

parmetros e posies de:

- Trincas em qualquer posio (fissuras, rachaduras, corroso por tenso)

- Defeitos em soldas (poros, fissuras, falta de fuso e penetrao, erro de

posicionamento, tenso residual nas zonas afetadas pelo calor)

- Perda de espessura, corroso por pite, corroso interna e externa de todos

os tipos;

- Corroso local por revestimento descolado;

As caractersticas da tcnica so:

- Extenso mnima de defeitos detectados: >1 mm.

- Profundidade de defeitos detectveis: >5% da espessura da parede.

- Velocidade de levantamento de informaes: 2m/segundo.

- Erro de posicionamento de anomalias: 2%.


- Temperatura de operao -50oC at 63oC ;

- Dimetro do duto: 4at 56;

- Distncia limite entre o magnetmetro e o duto: 15 vezes o dimetro do

duto (distncia entre o operador e o duto);

- Escaneamento sobre o caminho do duto: mais ou menos 1,5 m em ambos

os lados.

42

2.2.9. Video Laser

A tcnica de vdeo Laser (Figura 28) uma ferramenta autnoma para uso

com um circuito fechado de vdeo para coletar dados e criar relatrios utilizando

software especfico da prpria empresa. Esta ferramenta serve para obter as

medidas de falhas e anlise da ovalizao do tubo. Um rob percorre o tubo para

obter o seu perfil em tempo real usando um laser e uma cmera. O laser usado

para desenhar uma linha em torno da borda do tubo, esta linha ento extrada a

partir de imagens obtidas utilizando filtragem recursiva de Gauss.

O Visualizador de Tecnologia a Laser desenvolvido para uso comercial de

inspeo de tubos em combinao com a tecnologia de cmera de vdeo. Durante

o processo de inspeo, uma unidade eletrnica transporta a tecnologia frente

enquanto realizada a coleta de dados.

Um anel de luz laser projetada sobre a superfcie do tubo interno. A

imagem a laser est no campo de viso da cmera enquanto a cmera se move

atravs do tubo, a anlise realizada no anel de luz usando o software de Vdeo

Laser para construir as digitais do perfil do duto.

A partir da triangulao da posio dos planos de luz emitidos pelo laser

que so capturados no CCD da cmera, possvel calcular a distncia da cmera

parede duto. O sistema dotado de oito sensores pticos por triangulao laser

que esto dispostos ao redor do pig. A fuso dos dados obtidos por estes

sensores gera o resultado de medio de cada seco do duto em 360.Devido

necessidade de um meio com certa visibilidade (pequena turbidez), seu uso se

limita aos dutos que transportam gases ou lquidos transparentes. Por ser uma

medio simplesmente visual, que usa apenas a luz como mtodo de medio

(NORSK ELEKTRO OPTIKKAS, 2011)

As principais vantagens da tcnica so:

- Opera em Tempo Real e faz medio exata da circunferncia interna da

parede do tubo;

- Detecta defeitos internos e alteraes geomtricas;

43

- facilmente adaptvel a diferentes tamanhos de tubos 4a 42.


- Necessita que o duto esteja fora de operao;

- No detecta defeitos externo;

- Preciso do defeito: > 10% dimetro do duto.

Figura 28: Video Laser (AGR-http://www.agr.com/field-operations)

3. Anlise de Patentes e Prospeco Tecnolgica

Com o objetivo de divulgar invenes e, alm disso, incentivar a

capacidade criativa tanto de atividades industriais quanto pessoas fsicas, os

governos juntamente com a sociedade desenvolveram o sistema de patentes. O

Estado confere direitos exclusivos a um inventor por um perodo determinado de

tempo e isto faz parte da chamada propriedade Industrial (MITTELBACH, 1985).

Na literatura especializada, a quantificao de documentos cientficos e

tecnolgicos (indicadores bibliomtricos) amplamente explorada como um

eficiente mtodo de analisar, confrontar e monitorar atividades de pesquisa.

Partimos, portanto, do princpio que o surgimento de interesse por inovaes

tecnolgicas reflete diretamente no investimento em P&D e que esta, por sua vez,

acarreta em um aumento de patentes depositadas (ABDI, 2008).

44

Diversos levantamentos de dados com relao a um setor especfico da

indstria so realizados com base na busca por patentes. Isto se deve ao fato de

que os documentos de patentes so a mais importante fonte de informao

tecnolgica (ARAJO,1984), pois:

Atuam como indicadores do estado-da-arte, onde so obtidas as

informaes mais recentes de uma dada tcnica;

Revelam o conhecimento de inovaes industriais imediatamente a partir

da descrio do invento;

Contm grande parte da tecnologia divulgada no mundo. Segundo

literatura especializada, em 1999 esse valor correspondia a 71%

(CABRAL, 1999);

Indicam tendncias na evoluo de um setor.

Uma das vantagens comerciais mais significativas da prospeco

tecnolgica com base em patentes o direcionamento industrial no sentido de

evitar disputas e gastos desnecessrios em pesquisa e desenvolvimento, e ao

mesmo tempo melhorar o planejamento das mesmas (SOUZA & ANTUNES,

2008).

No entanto, para um tratamento justo, vale ressaltar algumas limitaes na

utilizao de patentes como fonte de dados (STEMBRIDGE, 2007):

Algumas empresas apenas reservam o mercado, sem produzir as

inovaes;

Podem ocorrer problemas tcnicos como: enorme volume de dados,

patentes no publicadas em ingls.

Pelo fato de ser uma metodologia cientfica bem estabelecida e atender aos

objetivos propostos, este modelo de anlise foi escolhido e ser descrito em

maiores detalhes a seguir.

A presente dissertao optou por trs tipos de anlise: macro, meso e micro

cenrios. A anlise macro permite avaliar o desenvolvimento do setor ao longo

dos anos e os principais pases envolvidos. Para tal foi utilizado um maior nmero

de documentos de patentes e os termos de busca mais generalizados. Esta

anlise trouxe foco sobre o que est sendo feito em relao pesquisa e o

45

desenvolvimento de mtodos de monitorao de corroso. As anlises meso e

micro utilizaram buscas mais restritas e um menor nmero de documentos de

patentes focando na comparao de resultados com a anlise macro (meso) e em

tcnicas especficas de monitoramento (micro).

46

CAPTULO IV

4. Metodologia

Foi realizada uma busca de documentos de patentes em trs bases de

dados simultaneamente: Espacenet (European Patent Office), USPTO (United

States Patent and Trademark Office) e INPI (Instituto Nacional da Propriedade

Industrial).

As buscas realizadas foram atualizadas ao longo do ms de dezembro de

2011, utilizando o mtodo de palavras-chave (Tabela 4). Para que boa parte dos

resultados no relevantes fosse descartada, a pesquisa contou apenas com

termos caractersticos referentes ao setor que estivessem contidos no ttulo ou no

resumo do documento da patente. A fim de obter resultados comparativos, os

mesmos termos foram lanados na busca em cada uma das bases de patentes.

Tabela 4: Palavras-chave utilizadas nas pesquisas realizadas no banco de dados

Espacenet, USPTO e INPI.

Palavras-chave Palavras-chave

corrosion and pipe* (abstract) coupon and corrosion (abstract)

monitoring and corrosion (abstract) coupon and corrosion and pipe* (abstract)

corrosion and pipeline* (abstract) coupon and corrosion (title)

monitoring and corrosion and method

(abstract) coupon and corrosion and pipe* (title)

monitoring and corrosion and method and

pipeline* (abstract) coupon (title) + corrosion (abstract)


pipe* (abstract) coupon (title) + corrosion and pipe* (abstract)

monitoring and internal and corrosion

(abstract) probes and corrosion (abstract)

monitoring and corrosion and technique

(abstract) probes and corrosion and pipe* (abstract)

47

corrosion and pipe* (title) probes and corrosion (title)

monitoring and corrosion (title) probes and corrosion and pipe* (title)

corrosion and pipeline* (title) probes (title) + corrosion (abstract)

monitoring and corrosion and method (title) probes (title) + corrosion and pipe* (abstract)


pipeline* (title) pig and corrosion (abstract)


pipe* (title) pig and corrosion and pipe* (abstract)

monitoring and internal and corrosion (title) pig and corrosion (title)


(title) pig and corrosion and pipe* (title)

(monitoring or inspection) and method and

corrosion and pipe* (abstract) pig (title) and corrosion (abstract)

(monitoring or inspection) and corrosion and

pipe* (abstract) pig (title) and corrosion and pipe* (abstract)

(monitoring or inspection) and corrosion and

pipe* (title)

electrical and resistance and corrosion

(abstract)

(monitoring or inspection) and method and

corrosion (title)

electrical and resistance and corrosion and

pipe* (abstract)

guided and waves and corrosion and pipe*

(title) electrical and resistance and corrosion (title)

guided and waves (title) and corrosion

(abstract)

electrical and resistance and corrosion and

pipe* (title)

guided and waves (title) and corrosion and

pipe* (abstract)

electrical and resistance (title) and corrosion

(abstract)

ultrasonic and sensor and corrosion (abstract) electrical and resistance (title) and corrosion

and pipe* (abstract)

ultrasonic and sensor and corrosion and

pipe* (abstract) guided and waves and corrosion (abstract)

48

ultrasonic and sensor and corrosion (title) guided and waves and corrosion and pipe*

(abstract)


pipe* (title) guided and waves and corrosion (title)

ultrasonic and sensor (title) and corrosion

(abstract)

ultrasonic and sensor (title) and corrosion and

pipe* (abstract)

Para a base de dados do INPI, em todo o trabalho, a seguinte traduo das

palavras-chave foi utilizada:

Corrosion-Corroso; Monitoring-Monitorao; Method-mtodo; Cupon-cupom;

Probe- sonda; Inspection-inspeo; Pipe-duto; Internal-interna; Guided wave-

ondas guiadas; Ultrasonic- ultrasson; Sensor- sensor; Eletrical- eltrica;

Resistance- resistncia; pig-pig.

O trabalho consistiu em verificar cada um dos resultados e tabelar os

mesmos conforme fossem considerados significativos. A tabela organizada

informa: o nmero do documento da patente, o ano de publicao, o depositante,

o ttulo e a empresa/instituio/pessoa a quem a patente designada. Todas as

patentes consideradas nesta etapa j foram concedidas aos seus respectivos

requerentes e, portanto, esto excludas as patentes ainda em processo de

anlise. Por ltimo, foi feito um levantamento de pedidos de patentes nos ltimos

10 anos.

Algumas particularidades sobre as trs bases de dados utilizadas so

destacadas a seguir. O USPTO uma agncia federal dos Estados Unidos e

apesar de apresentar alguns resultados internacionais, a grande maioria dos

documentos de patentes do prprio pas. O site de busca permite a utilizao de

palavras-chaves que estejam somente no ttulo e/ ou somente no resumo da

patente. Tambm possvel obter o documento completo da patente (Figura 29)

49

Figura 29: Mecanismo de busca no banco de dados USPTO

O INPI um instituto nacional brasileiro e, portanto, possui resultados

relativos ao Brasil principalmente. A opo de buscas avanadas no prprio site

permite a utilizao de palavras que estejam somente no ttulo e/ou no resumo.

Todos os documentos de patentes publicados a partir de 1 de agosto de 2006

esto disponveis para consulta em sua forma integral (Figura 30).

Figura 30: Mecanismo de busca no banco de dados INPI

O Espacenet uma base mais generalizada e por isso costuma ser a mais

utilizada em projetos de pesquisa com perfil semelhante a este. Este trabalho

conta com uma coletnea de documentos de patentes referentes a mais de 80

pases. Algumas precaues devem ser tomadas a partir desses dados, conforme

decrito a seguir.

50

A primeira se refere ao nmero de resultados por busca. Quando uma

busca excede um valor de 20 a 30 documentos de patentes, o site apenas nos

mostra uma aproximao para o nmero total de resultados. Essa aproximao se

torna mais grosseira medida que o nmero deles aumenta. Assim, a nica

maneira de se verificar o nmero real examinando cada caso. A segunda

dificuldade quanto ao nmero mximo de resultados exibidos por busca. O site

apenas permite que as primeiras 500 documentos de patentes sejam exibidos e,

portanto, para qualquer valor excedente a este necessrio um refinamento da

busca.

Essa anlise importante a fim de comparao dos resultados obtidos para

uma mesma busca de palavras-chave em cada uma delas.

Figura 31: Mecanismo de busca no banco de dados Espacenet

51

CAPTULO V

5. Resultados e discusso

As Tabelas 5 e 6 se referem a resultados obtidos para as diferentes bases

consultadas com termos gerais e tcnicas especficas, respectivamente.

Tabela 5: Resultados obtidos para as diferentes bases consultadas com termos

gerais.

Palavras-chave Espacenet USPTO INPI

corrosion and pipe* (abstract) 19132 516 5

monitoring and corrosion (abstract) 1483 197 5

corrosion and pipeline* (abstract) 1270 56 9


(abstract) 640 60 2


and pipeline* (abstract) 10 2 0


and pipe* (abstract) 111 5 0


(abstract) 57 8 0


(abstract) 23 2 0

corrosion and pipe* (title) 2406 72 7

monitoring and corrosion (title) 524 80 6

corrosion and pipeline* (title) 317 24 0


(title) 208 30 3

52


and pipeline* (title) 2 0 1


and pipe* (title) 9 0 0


(title) 3 0 1


(title) 0 0 0

(monitoring or inspection) and method

and corrosion and pipe* (abstract) 231 10 1

(monitoring or inspection) and corrosion


(monitoring or inspection) and corrosion


(monitoring or inspection) and method

and corrosion (title) 239 32 1

Tabela 6: Resultados obtidos para diferentes bases consultadas com tcnicas

especficas.

Palavras-chave Espacenet USPTO INPI

coupon and corrosion (abstract) 56 27 0

coupon and corrosion and pipe*

(abstract) 19 7 0

coupon and corrosion (title) 11 6 0

coupon and corrosion and pipe* (title) 0 0 0

coupon (title) + corrosion (abstract) 16 10 0

coupon (title) + corrosion and pipe* 8 5 0

53

(abstract)

probes and corrosion (abstract) 130 27 2

probes and corrosion and pipe* (abstract) 32 3 0

probes and corrosion (title) 6 4 1

probes and corrosion and pipe* (title) 0 0 0

probes (title) + corrosion (abstract) 10 5 1

probes (title) + corrosion and pipe*

(abstract) 1 0 0

pig and corrosion (abstract) 136 9 1

pig and corrosion and pipe* (abstract) 45 4 0

pig and corrosion (title) 6 0 1

pig and corrosion and pipe* (title) 3 0 1

pig (title) and corrosion (abstract) 30 2 1

pig (title) and corrosion and pipe*

(abstract) 10 0 0


(abstract) 2246 250 31




(title) 52 9 1



electrical and resistance (title) and

corrosion (abstract) 79 13 2

54

electrical and resistance (title) and

corrosion and pipe* (abstract) 6 2 0

guided and waves and corrosion

(abstract) 12 7 0

guided and waves and corrosion and

pipe* (abstract) 5 3 0

guided and waves and corrosion (title) 4 4 0

guided and waves and corrosion and

pipe* (title) 1 0 0


(abstract) 5 4 0



ultrasonic and sensor and corrosion

(abstract) 63 3 0


pipe* (abstract) 21 0 0

ultrasonic and sensor and corrosion (title) 0 0 0


pipe* (title) 0 0 0


(abstract) 7 0 0



Uma comparao pode ser realizada verificando o nmero de resultados

obtidos em cada base de dados para uma mesma palavra-chave inserida (Tabelas

5 e 6). Foi observado que o nmero de documentos de patentes encontrado no

Espacenet significativamente superior. A justificativa para tal reside no fato de

55

que a base refere-se a uma coleo completa de documentos de patentes em

mais de 80 pases, enquanto o USPTO e o INPI apresentam resultados de ordem

nacional, americana e brasileira, respectivamente.

As Tabelas 5 e 6 anteriores chamam ateno para o fato de que para cada

palavra-chave utilizada obtm-se o maior nmero de resultados quando estas se

encontram no resumo da documentao patentria. Isso foi verificado para as trs

bases de dados e pode ser um reflexo direto da tentativa de serem feitos

documentos de patentes com um escopo sempre maior de propriedade e o

resumo possui essa capacidade melhor que o ttulo. Foi observado, a partir desta

anlise, que a maioria dos documentos das patentes referem-se a processos

corrosivos e mtodos variados, no representando especificamente as tcnicas de

monitorao de corroso contempladas neste trabalho.

Em relao Tabela 6, que especifica as tcnicas abordadas, foi verificado

um nmero muito reduzido de documentao patentria. Um grande desafio

enfrentado nesta abordagem o fato de os depositantes no utilizarem os termos

tcnicos da nomenclatura encontrada na literatura e no mercado.

Vale ressaltar a grande diferena entre os resultados quando se faz a

comparao entre USPTO e INPI. O Brasil apresenta, em mdia, quando

observa-se os resultados da Tabela 4, um nmero de documentao patentria

96,1% menor que os Estados Unidos. Na Tabela 5, este valor cai para 89,7%.

Este fator j indica algumas caractersticas do cenrio brasileiro frente as tcnicas

de monitorao/inspeo de corroso interna.

A comparao entre os nmeros de resultados permite verificar quais os

termos-chave para o prosseguimento da pesquisa. No foram encontrados muitos

documentos de patentes utilizando o termo inspection e sim o mais frequente

que monitoring. Outra especificao pouco comum a palavra technique,

sendo method o mais empregado nas patentes.

5.1 Anlise Macro

Uma das caractersticas mais importantes no diagnstico de prospeco

tecnolgica o comportamento do setor ao longo dos anos. O monitoramento

56

histrico permite inferir um padro de desempenho e determinar se o futuro tende

a reproduzir os fenmenos j ocorridos. A evoluo temporal registrada a partir

das 640 patentes pelo Espacenet mostrada na Figura 32.

Figura 32: Comportamento temporal macro setorial dos documentos de patentes

obtidas na busca no site Espacenet.

Claramente observa-se um crescimento nas ltimas trs dcadas do

nmero de documentos de patentes relacionados aos mtodos de monitorao de

corroso. O perodo de 1980 a 1990 apresentou uma mdia de 8,64 patentes por

ano, enquanto de 1990 a 2000 essa mdia sobe para 16 e de 2000 a 2010, atinge

valor de 24,45 paten

monitoramento da corrosao interna de dutos

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