Engevista

Dimensionamento de oleodutos terrestres

Diego Moraes Antunes — 2024-12-23

O desenvolvimento do projeto de um oleoduto terrestre engloba diversas etapas, desde a identificação da oportunidade de negócio até a fase de descomissionamento do duto. Nesse processo, uma das principais tarefas é a determinação da pressão de projeto, fundamental para o cálculo e a seleção dos tubos que serão empregados. O objetivo desta pesquisa foi investigar e estruturar os procedimentos para dimensionamento da pressão de projeto e da espessura dos tubos, como parte integrante do desenvolvimento do projeto conceitual de um oleoduto terrestre. Para tanto, foi proposta e testada uma metodologia, estruturada por meio do detalhamento de suas etapas, e de fluxogramas de processo apresentando suas sequências e interdependências. Os resultados indicaram a efetividade dos procedimentos propostos, como ferramenta de auxílio aos projetistas

Redução das emissões de CO2 do processo industrial de separação BTX via recompressão de vapor

Fernanda Ribeiro Figueiredo — 2024-12-23

A crescente busca por tecnologias que fomentem processos industriais mais sustentáveis e fortaleçam a competitividade econômica é evidente. Assim, a intensificação de processos tem ganhado proeminência. A estratégia de recompressão de vapor tem revelado seu potencial em impulsionar novas perspectivas operacionais para instalações existentes. O presente estudo tem como objetivo analisar três configurações distintas de intensificação por recompressão de vapor, com o propósito de reduzir a demanda energética e as emissões de CO2 do processo industrial de separação da mistura Benzeno-Tolueno-o-Xileno. Os processos foram modelados utilizando o software UniSim. Os resultados demonstraram que tal estratégia proporcionou uma redução significativa, de até 81 % e 92 %, respectivamente, nas referidas métricas, alinhando-se aos objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU.

O impacto da idade de veículos automotores no inventário de emissões de gases de efeito estufa

Carlos Alberto Alves dos Santos — 2024-12-23

A idade média dos automóveis em circulação desempenha um papel crucial no contexto ambiental. Devido à ausência de tecnologias avançadas de controle de emissões, veículos mais antigos geralmente apresentam um desempenho ambiental inferior em comparação com os mais recentes. A evolução das regulamentações e padrões de emissões ao longo dos anos ajudou a desenvolver tecnologias para veículos mais econômicos e sustentáveis, o que contribuiu para essa diferença no desempenho ambiental. Com isso, veículos mais recentes têm dispositivos mais sofisticados, como conversores catalíticos, sensores de oxigênio e sistemas de injeção eletrônica de combustível, que ajudam a reduzir significativamente as emissões de gases poluentes. Dado o cenário nacional em relação à frota veicular, onde ainda há uma parcela significativa de carros antigos em circulação, foi realizado um Inventário de Emissões de Gases de Efeito Estufa pelo Programa Brasileiro GHG Protocol, considerando o ano de fabricação de 11 modelos do veículo Hyundai HB20 motor 1.0-12V fabricados de 2012 até 2023. Os resultados indicam que a idade dos veículos e o seu consequente enquadramento em programas de controle de emissões da sua época de fabricação impactam diretamente nas emissões de gases do efeito estufa. Ao comparar os modelos mais recentes com os mais antigos, verificou-se uma redução significativa nas emissões de gases poluentes. Os veículos fabricados nos últimos anos, que incorporaram tecnologias mais avançadas de controle de emissões, apresentaram níveis substancialmente mais baixos de dióxido de carbono (CO2) em relação aos modelos mais antigos, comprovando que renovar a frota com veículos mais modernos e eficientes é fundamental para reduzir o impacto ambiental.

Controle de exposição a rejeitos radioativos de ocorrência natural em descomissionamento offshore

Adelci Almeida de Mello Junior — 2024-12-23

A produção de petróleo offshore possui extrema relevância na cadeia produtiva mundial, sendo base de sustentação da geração de energia e tem sido objeto de muita discussão face aos impactos associados às mudanças climáticas e redução da vida útil dos campos de petróleo marítimos. A produção de petróleo, dentre outros elementos associados ao óleo, ocasiona o acúmulo de borras em tanques, incrustações em tubos e vasos que constituem um significativo perigo radiológico, denominado Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials (TENORM). Quando da necessidade de descomissionamento das plataformas, faz-se necessário o emprego de trabalhadores para a limpeza de equipamentos e tanques de carga, que podem ficar expostos a radiação por longos períodos, haja vista que não há uma orientação técnica homogênea que permita às empresas seguirem um mesmo padrão de controle de exposição. Desta forma, este artigo buscou avaliar os principais regulamentos e documentos técnicos sobre exposição ao TENORM e comparar os dados a partir de países envolvidos nos cenários de produção e consumo de petróleo, bem como aqueles envolvidos no descomissionamento de plataformas e navios com o objetivo de elaborar uma metodologia orientativa com vista à padronização do controle de gerenciamento de exposição de trabalhadores. Com a entrada do Brasil no cenário de reciclagem de plataforma, fica claro que, além das práticas adotadas pelas empresas, faz-se necessário a adoção de uma legislação específica para este novo seguimento, tendo em vista o quantitativo de instalações que serão descomissionadas nos próximos anos.

Caracterização do fresamento frontal do ferro fundido nodular austemperado classe 3 por tensometria por difração de raios – x

Pedro Paulo Rosa de Paula — 2024-12-23

O emprego do ferro fundido nodular austemperado (ADI) em projetos de engenharia tem ganhado bastante notoriedade, em virtude de suas propriedades mecânicas melhoradas, como aumento da resistência mecânica e ao desgaste, decorrente da submissão do ferro fundido nodular ao tratamento térmico de austêmpera. Apesar das propriedades mecânicas melhoradas, a produção de componentes com geometrias específicas ainda não é totalmente dominada. Há escassez de informações sobre a influência das condições de usinagem nas tensões residuais de componentes fabricados deste material. O conhecimento acerca das tensões residuais incidentes após a usinagem pode anteceder falhas do componente em serviço, visto que a incidência das tensões residuais concebe efeitos deletérios quando trativas ou benéficos quando compressivas em componentes usinados. Este trabalho tem por objetivo estudar a relação entre a variação dos parâmetros de corte no fresamento frontal do ADI classe 3 na geração de tensões residuais. O fresamento foi realizado sob análise fatorial de três variáveis em dois níveis. A velocidade de corte foi o parâmetro que mais influenciou as tensões residuais, uma vez que o aumento da velocidade de corte tornou as tensões menos compressivas.

A importância das normas de segurança na montagem industrial e gerenciamento de manutenção de instalações de distribuição de GLP-Gás Liquefeito de Petróleo

Bruno Ricardo Coutinho — 2024-12-23

O gás liquefeito de petróleo (GLP) é a principal fonte de energia para atendimento das demandas dos lares brasileiros, além de desempenhar papel relevante em setores econômicos específicos do país, como o industrial, comercial, público e agropecuário. O GLP não é corrosivo e possui baixo potencial de poluição e toxicidade, as pode gerar acidentes generalizados devido a sua rápida combustão. Devido a esse potencial lesivo, todos os processos que compõem a cadeia produtiva do GLP requerem alta previdência. O presente trabalho tem como objetivo apresentar as atividades associadas à concepção de instalações, à montagem industrial de centrais de GLP e ao gerenciamento da manutenção das instalações, buscando destacar os principais pontos de atenção das questões de segurança e do meio ambiente, e relacioná-los às normas de segurança existentes. A segurança pública, dada a inflamabilidade do produto, é a principal razão para seguir normas rigorosas, as quais contribuem para evitar erros de projeto que, caso ocorram, podem resultar em acidentes graves. A relevância da abordagem do presente tema sob a ótica de segurança destaca que a adesão às normas melhora a eficiência e durabilidade das instalações, facilita a colaboração entre os envolvidos nas atividades e fortalece a reputação profissional, além de prevenir vazamentos que possam contaminar o ar, solo e água, além de assegurar a conformidade legal, evitando multas e litígios.

Estudo comparativo entre a reciclagem de navios no sul da ásia, frente a disponibilidade de instalações regulamentadas pela norma europeia

Guilherme Coltri Peres Ramos — 2024-12-23

A indústria brasileira de petróleo e gás está em transformação, com novas unidades de produção e descomissionamento de plataformas antigas. Este estudo compara a reciclagem de navios no sul da Ásia com a possibilidade de atendimento em instalações regulamentadas pela norma europeia, considerando fatores econômicos, ambientais, técnicos e de segurança. Em 2022, 443 embarcações foram desmontadas globalmente, com 292 ocorrendo no sul da Ásia. A pesquisa destaca a capacidade limitada das instalações europeias para reciclagem de grandes navios e sugere a necessidade de desenvolver novos mercados de reciclagem, como no Brasil, para atender à crescente demanda de descomissionamento de unidades offshore.

Avaliação de estudos de viabilidade econômica da pirólise de plásticos

João Vitor Lima da Mota — 2024-12-23

Com a ampla utilização dos plásticos nos dias atuais e a gestão inadequada dos resíduos gerados, a busca por uma solução para o acúmulo causado é cada vez mais urgente. A reciclagem química por meio da pirólise vem sendo proposta como uma solução interessante, já que é capaz de converter os resíduos plásticos nos seus monômeros originais, retornando à cadeia química, propiciando uma economia circular. Embora o tema da pirólise de plástico seja abrangente na literatura, a viabilidade de implementar esse processo ainda carece de informação. O presente trabalho tem como objetivo a avaliação dos principais parâmetros de diferentes estudos da viabilidade econômica de pirólise de resíduos plásticos, por meio de uma revisão bibliográfica na literatura dos artigos que abordam o tema. Para isso, foi elaborado um detalhamento dos estudos encontrados e uma análise comparativa entre eles. Pôde-se notar que existem semelhanças entre os parâmetros e indicadores mais utilizados, como CAPEX, OPEX e VPL, além da Taxa Interna de Retorno e Payback, observando que, na maior parte dos casos, a capacidade da planta exerce grande influência no resultado. Verificou-se que grande parte dos estudos realizados são economicamente viáveis, indicando um resultado positivo para a implementação de plantas de pirólise de resíduos plásticos.

Aplicação da técnica de fluidodinâmica computacional a escoamentos do tipo golfada em tubulações industriais

Luiz Filipe Ribeiro — 2024-12-23

Falhas por fadiga em tubulações, induzidas por vibrações, são preocupantes devido a impactos na segurança, custos e tempo de inatividade. O escoamento bifásico de golfada é especialmente crítico, pois provoca vibrações que podem causar falhas. A Energy Institute (2008) recomenda técnicas preditivas, como a Fluidodinâmica Computacional (CFD), para prevenir essas falhas. Sendo assim, este Artigo utiliza CFD com o software Ansys Fluent para simular escoamentos de golfada em uma tubulação "U" de 19,5 mm de diâmetro, inspirada em testes de bancada. Foram simulados seis cenários com duas malhas diferentes: tetraédrica (menos refinada) e butterfly (mais precisa). Inicialmente, a malha tetraédrica mostrou conformidade com os regimes de escoamento previstos na literatura. Para análises mais precisas, dois casos foram simulados na malha butterfly, resultando em contornos de bolsões de ar mais nítidos e interfaces ar-água mais realísticas. Conforme esperado para escoamentos transientes, as simulações revelaram o padrão de dente de serra nos gráficos de resíduos, com resíduos convergindo aos critérios mínimos aceitáveis. Pontos de monitoramento de pressão dinâmica revelaram flutuações de pressão quando bolsões de ar chegaram aos pontos de monitoramento, com maiores flutuações observadas na curva da tubulação devido à mudança de direção do escoamento. Além disso, essas flutuações de pressão foram consistentes com os dados de RAEDER (2012), variando conforme a fração de vazio e o regime de escoamento.

Comparativo da análise de desempenho energético em usinas fotovoltaicas de solo com estrutura tracker e fixa

Sandro Roriz Coelho — 2024-12-23

A integração de fontes renováveis na matriz elétrica brasileira, particularmente a energia solar fotovoltaica, tem sido fundamental para atender à crescente demanda energética nacional. Esta transição, apesar de impulsionada pelos benefícios ambientais e econômicos da energia solar, ainda enfrenta desafios para sua consolidação como uma alternativa confiável devido às incertezas e variáveis estocásticas observadas no comportamento do recurso solar, influenciado diretamente por fatores meteorológicos. Além disso, a rápida evolução das tecnologias no setor dificulta a avaliação precisa do desempenho dos sistemas e das perdas associadas. Este artigo propõe soluções para tais desafios ao analisar e comparar o desempenho energético de duas usinas pertencentes a um mesmo complexo fotovoltaico no interior do estado do Rio de Janeiro. Essas usinas possuem topologias distintas para captar a irradiação solar: uma com estrutura fixa e módulos monofaciais, e outra com estrutura tracker e módulos bifaciais. Utilizando dados de projeto e de geração mensal durante o primeiro semestre de operação do complexo, foram realizadas simulações por meio do software PVSyst e comparações com dados reais levantados em campo. Os resultados indicaram um discreto aumento na geração de energia, aproximadamente 2% maior ao empregar o sistema tracker em comparação com o sistema de estrutura fixa. No entanto, observou-se ganhos consideráveis na eficiência da conversão fotovoltaica e no dimensionamento da instalação ao aplicar este tipo de tecnologia de rastreamento solar, o que contribui para a compreensão do desempenho e eficiência das diferentes tecnologias em usinas fotovoltaicas e permite a otimização de futuros projetos e operações no campo da energia solar.

Análise da tendência de falhas dos principais equipamentos de uma usina fotovoltaica a partir do histórico de operação

Thales Terrola e Lopes — 2024-12-23

Como qualquer sistema de geração de eletricidade, as usinas fotovoltaicas estão sujeitas a falhas em seus equipamentos, podendo acarretar redução na sua capacidade de geração ou mesmo a interrupção total da usina. Por se tratar de usinas com elevado número de equipamentos, a exemplo centenas de milhares de módulos fotovoltaicos, centenas de inversores e quilômetros de condutores, o estudo da tendência de falhas nos seus equipamentos mostra ser de suma importância para a manutenção da performance da usina ao longo do seu tempo de vida. Desta forma, este trabalho realiza uma análise do histórico de falhas verificadas em uma grande usina fotovoltaica em operação, aplicando os indicadores clássicos da manutenção industrial, Tempo Médio entre Falhas e Taxas de Falhas, para avaliar e propor estratégias mais adequadas de manutenção preventiva e preditiva. A ferramenta Power BI é empregada no tratamento dos registros de falhas, cálculo dos indicadores e produção de relatórios analíticos para apoio a tomada de decisão. Os resultados obtidos indicam que a conjunção de dados históricos de falhas na operação com os indicadores de manutenção permite desenvolver estratégias para antecipar falhas potenciais, planejar intervenções preventivas e minimizar as interrupções não programadas.

Procedimento de projeto à fadiga de tubulações instaladas no topside de FPSOs

Breno Mello — 2024-12-23

O trabalho em questão tem como objetivo o estudo da vida em fadiga de tubulações instaladas em embarcações do tipo FPSO, utilizando o novo método desenvolvido pelos autores. O foco do trabalho é no dano causado pelos deslocamentos e acelerações impostas aos sistemas de tubulações devido a ação das ondas do mar. São apresentadas as normas e procedimentos atualmente utilizados para este tipo de projeto, bem como uma revisão dos conceitos básicos envolvidos no tema. O novo método é explicado em detalhes e, ao final, resultados de um estudo de caso são mostrados e comparados com os resultados obtidos por métodos já existentes.

Proposta de intensificação do processo de separação de acetona e n-heptano via recompressão de vapor

João Pedro Catharina — 2024-12-23

Acetona e n-heptano são comumente encontrados em efluentes nas indústrias química e farmacêutica. Devido à tendência de formação de uma mistura azeotrópica, sua separação requer processos específicos. Frente aos impactos ambientais associados às suas atividades, a indústria química vem passando por transformações tecnológicas visando a maior ecoeficiência de seus processos. A recompressão de vapor se destaca como uma estratégia de intensificação atrativa para esta finalidade. No presente trabalho, propõem-se três configurações baseadas em recompressão de vapor aplicadas ao processo de separação da mistura acetona e n-heptano. O processo convencional e as propostas de intensificação foram projetados por simulação computacional no software UniSim Design R490. A fim de se obter resultados mais realistas, foi considerada a respectiva planta de utilidade, com os sistemas de água de resfriamento, refrigeração com R-152a e geração de vapor. Destacam-se as propostas PI2 e PI3 com reduções, respectivamente, de 39,51% e 34,43% de consumo energético total.

Investigação da influência do revestimento de fixadores e condição de lubrificação na relação torque x pré-carga na montagem de Flanges API

Felipe Sarabando D’ Oliveira — 2024-12-23

O presente trabalho investiga a influência de diferentes tipos de revestimento e condições de lubrificação na relação entre o torque aplicado e a pré-carga gerada em fixadores durante a montagem de flanges API de equipamentos submarinos. Para tal, desenvolveu-se um procedimento experimental, no qual foram realizados diversos ensaios de torque, simulando condições de montagem que utilizaram combinações de amostras de fixadores de dois diâmetros nominais (3/4” e 1.1/2”), com dois tipos de revestimento: cádmio bicromatizado eletrodepositado e revestimento orgânico de bissulfeto de molibdênio. As condições de lubrificação investigadas no experimento foram duas: a seco e com graxa à base de bissulfeto de molibdênio. A medição da pré-carga gerada no fixador foi determinada por meio de células de carga desenvolvidas especificamente para este trabalho. Essas células dispõem de extensômetros para leitura do carregamento axial desenvolvido no fixador mediante à aplicação de valores de torque, de forma controlada com medição por meio de torquímetro digital e transdutores de torque. As mesmas células de carga também foram instrumentadas com extensômetros biaxiais com o objetivo de medir o torque resistivo gerado pelo atrito das faces do fixador com a célula durante a aplicação do torque. Para as amostras de estojos de cádmio e bissulfeto de molibdênio de 1.1/2” com aplicação de graxa, também foi utilizado o método de medição de tensão por ultrassom para verificação da pré-carga, para efeito de comparação com os valores lidos pelas células de carga. Ao realizar a análise dos resultados advindos dos ensaios e de posse das expressões para cálculo do torque x pré-carga presentes na literatura, foi possível calcular o valor do coeficiente de atrito médio para cada condição, permitindo determinar-se, então, a influência de cada fator na relação entre torque e pré-carga.

Identificação e análise qualitativa de riscos na implementação de projetos de energia eólica offshore no Brasil

Fillipe Belgone — 2024-12-23

A demanda crescente por energia elétrica, alinhada com a necessidade de uma matriz energética com emissões de carbono cada vez menores, desperta o interesse do empreendedor e da sociedade em geral. O Brasil possui grande potencial eólico offshore e pode se beneficiar com o desenvolvimento de uma indústria que aproveite este potencial. Entretanto, a implementação de projetos dessa natureza em mercados em desenvolvimento como o Brasil possui riscos. A proposta deste trabalho se insere neste contexto de contribuir para o mapeamento dos principais riscos associados à implantação da indústria de energia eólica offshore no país, sob a ótica do empreendedor. Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa é identificar e realizar uma análise qualitativa dos principais riscos envolvidos na implantação de projetos de energia eólica offshore, apontando os desafios e potenciais soluções para destravar essa nova indústria no país. A pesquisa foi estruturada com base nos seguintes procedimentos técnicos e metodológicos: estudos de documentos e identificação do estado da arte da implantação da indústria no país, levantamento e revisão bibliográfica para identificação prévia de riscos na literatura, entrevistas com especialistas, levantamento de dados e informações por meio de questionários, análise de resultados e conclusão. A pesquisa permitiu identificar e analisar qualitativamente, sob a ótica de especialistas entrevistados, o impacto dos principais riscos políticos, econômicos, técnicos, de mercado e sociais sob o desenvolvimento da indústria no país. Ao longo da pesquisa também foi possível identificar e mapear os principais riscos e ameaças para a implantação da indústria eólica offshore nas regiões Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil.

Estimativa de famílias de materiais com potencial de reutilização durante a reciclagem do Floating, Production, Storage and Offloading - FPSO P32

Guilherme Ciríaco Ribeiro — 2024-12-23

O descomissionamento de unidades de Exploração e Produção no setor de Óleo e Gás já é uma realidade no Brasil, uma vez que esta demanda se encontra em execução. Contudo, trata-se de um mercado incipiente que está se estruturando. Com isso, notam-se lacunas durante este processo, como por exemplo a destinação final de equipamentos de uma Unidade FPSO descomissionada, e o potencial de reuso que estes materiais podem ter em seu fim de vida, trazendo à tona um mercado muito utilizado em outras indústrias, porém pouco explorado no setor de Óleo & Gás brasileiro: o mercado de reciclagem, reuso e remanufatura. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é estimar o potencial de reuso dos materiais a serem descomissionados, separando-os por famílias de equipamentos. A metodologia proposta é através da pesquisa documental do Programa de Descomissionamento de Instalações Marítimas da Plataforma P-32. Foi realizada uma análise dos equipamentos descomissionados desta unidade de Exploração e Produção, a partir do inventário de materiais. Sendo este detalhado de acordo com o sistema submarino e sistema de topside, através da divisão de nove famílias de equipamentos, apresentando perspectivas e discussões para a identificação das melhores alternativas de destinação e reciclagem destes materiais. Como resultado identificou-se nove famílias com potencial de reutilização no sistema topside, com 1.174 toneladas de equipamentos, além de 2.124 toneladas de materiais encontrados no sistema submarino, totalizando aproximadamente 3.300 toneladas de material que poderá ser reaproveitado no mercado nacional e internacional.

Avaliação da capacitação tecnológica da indústria de reparo naval em Niterói e cidades vizinhas

Cássia Andréa Ruotolo Moranoa — 2024-12-23

O objetivo deste artigo é avaliar a capacitação tecnológica do setor de reparo naval na cidade de Niterói e região adjacente. Para o desenvolvimento desta pesquisa adotou-se o método de estudo de caso adaptado às condições existentes. A amostra foi composta por cinco empresas que atuam no setor de reparo naval, construção naval e offshore. Dados da pesquisa de campo foram confrontados com a revisão da literatura e pesquisa pretérita intitulada "Mapeamento do Estado da Arte da Tecnologia da Construção e Montagem" (Ferreira, 2010). A análise dos resultados revelou que a grave crise a que foi submetida a indústria nacional da construção naval, com efeitos no setor de reparo naval, teve como consequência a estagnação e até mesmo o retrocesso da capacitação tecnológica. Entretanto, verificou-se a existência de uma capacidade instalada significativa e a retenção de uma boa parte da memória técnica destas empresas, viabilizando sua recuperação em curto e médio prazo, havendo aporte de recursos e perspectiva de novos fornecimentos.