Detecção automatizada de vazamentos em oleodutos na UNBC

Há cerca de três anos, a Fluxo forneceu 60 medidores de vazão da Controlotron, atual Siemens, para os oleodutos da UN-BC. Os medidores de vazão, em conjunto com um software desenvolvido pela própria Petrobras, compõem o Sistema de Detecção Automatizada de Vazamentos (SDVZ), que se encontra hoje em pleno funcionamento na Petrobras. Os responsáveis pela implantação do sistema Alcio Chiesse e Paulo Coelho escreveram um artigo espacialmente para o newsletter da Fluxo:

Para atender os preceitos do seu programa de excelência operacional, a Petrobras instalou um sistema de detecção automatizada de vazamentos – SDVZ nos oleodutos da UN-BC. A instalação atual utiliza drivers de comunicação e software de detecção – SDVO desenvolvidos internamente. A premissa do projeto foi a detecção de vazamentos, onde fosse possível a medição de vazão nas duas extremidades. O programa SDVO atual-mente monitora mais de dez oleodutos da UN-BC. O início da operação ocorreu em março de 2005.

O Software SDVO é um estimador de estados determinístico, transiente e de tempo real, que resolve os balanços das grandezas fundamentais do escoamento (massa e quantidade de movimento), sem inserção da equação da energia, ou seja, não resolvendo formalmente o problema de transferência de calor. Oferece um modelo RTTM efetivamente transiente, escrito por KOSSATZ (1997), próprio para escoamentos aproximadamente isotérmicos. Posteriormente, o programa considerou a viscosidade como função da temperatura, sendo esta composta a partir dos valores observados nos extremos do oleoduto, interligando-se ao longo do percurso através de uma curva exponencial ajustável.

Seu algoritmo de quantificação emprega as vazões entre cabeça e cauda, corrigidas para a condição de pressão atmosférica, integrando sua diferença ao longo do tempo. Para a medição de vazão são utilizados transmissores ultrassônicos clamp-on Controlotron DVX1010.

O programa foi desenvolvido internamente no Centro de Pesquisas da Petrobras – Cenpes, visando ser utilizado em oleodutos monofásicos com coluna cheia, com transições de diâmetro e de espessura do aço, podendo acompanhar bateladas.
Independente ao software de detecção de vazamentos, foi disponibilizada uma função de cálculo da razão entre os volumes de entrada e saída no sistema, abrangendo uma janela de tempo de 5 minutos.  Estes volumes são a soma dos últimos 5 volumes de 1 minuto, utilizando o valor totalizado pelo transmissor de vazão, visando eliminar erros de integração. Todos os dutos em operação da UN-BC, onde é possível a medição nas duas extremidades, possuem esta  monitoração.

O sistema de detecção de vazamentos – SDVZ, embora autônomo, repassa alarmes e informações operacionais aos sistemas supervisórios das unidades de produção, de forma que a operação disponha de uma interface única de supervisão. A IHM do sistema hospeda o software de detecção de vazamentos e os drivers de comunicação. Tal estação é considerada “master” tendo seu acesso restrito ao pessoal de manutenção e suporte. O SDVZ é composto por algumas estações master.

Alcio Rodrigues Chiesse é engenheiro de equipamentos da Petrobras/ UNBC / ST / AUT e Paulo Salgado Machado Coelho é analista de sistemas da Petrobras / Cenpes / PDP / TE.