Dispositivo de detecção o alagamento da região do anular de dutos submarinos flexíveis não aderentes com uso de sensores com identificação por radiofrequência

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Kuhn, Matheus Freitas
• Orientador(a): Clarke, Thomas Gabriel Rosauro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Tubos flexíveis; Inspeção de equipamento; Identificação por radiofrequência (RFID)
• Palavras-chave em Inglês: RFID; Sensor; Flexible pipes; Annular flooded; Liquid detection
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/234936

O ingresso de água do mar na região anular de dutos flexíveis pode ocorrer devido à ruptura da camada externa isolante ou pela permeação de vapor d’água a partir do interior do duto. Este evento causa significativa redução no tempo de operação do duto, principalmente pelo ambiente corrosivo que é formado. Associado a isso, a permeação de gases provindos do produto de exploração, em conjunto com a condição de anular alagado, leva à geração de mecanismos de falha como corrosão fadiga e fragilização induzida pelo hidrogênio. Uma vez que o espaço do anular dos dutos flexíveis é alagado, diversos modos de falha assistidos por corrosão podem se desenvolver e, assim, um dispositivo capaz de detectar com segurança a presença da água na estrutura é altamente desejável. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um dispositivo capaz de detectar o alagamento do anular de dutos flexíveis com o uso de sensores com identificação por radiofrequência. Foram produzidos sensores, especialmente para a aplicação entre as camadas de dutos flexíveis e com frequência de ressonância específica. O mecanismo de detecção da alteração da condição do anular é baseado na variação de frequência de ressonância do sensor. Foram projetados e validados um conjunto de sensores e um leitor, por meio do método dos elementos finitos e de uma etapa experimental. Na etapa experimental os sensores foram instalados interior das camadas de um segmento de duto flexível, bem como foi realizada a simulação das condições de alagamento com água do mar sintética. A influência de parâmetros externos na frequência de ressonância foi mensurada, tais como a variação da temperatura do meio, a inclinação e a excentricidade entre a bobina leitora e o sensor. Os resultados comprovaram a capacidade de o dispositivo detectar o alagamento de dutos flexíveis. Reduções de valores de frequência de ressonância de até 1,25 MHz foram verificadas. Os efeitos do aumento da temperatura do meio, da inclinação e da excentricidade das bobinas podem ser negligenciados.