Inspeção de tubulações de plantas: encontrar corrosão no topo dos pipe racks e sob os suportes

A deterioração das tubulações se divide em corrosão externa (falha do revestimento, corrosão nos suportes, corrosão sob isolamento (CUI)), perda interna de parede (erosão, fluidos corrosivos) e danos mecânicos (fadiga por vibração, ramais de pequeno diâmetro trincados, suportes deslocados ou empenados). A dificuldade é que só uma parte do exterior pode ser vista.

No Japão, as tubulações que transportam gás de alta pressão ou materiais perigosos estão sujeitas a inspeção periódica pela Lei de Segurança de Gás de Alta Pressão e pela Lei de Serviços de Incêndio. Além das verificações visuais, o método básico é a medição ultrassônica de espessura repetida em pontos fixos, estimando a vida remanescente pela taxa de perda de parede.

A dor é volume e altura. As linhas de tubulação são longas, os racks se empilham em vários níveis e os níveis superiores ficam a metros do chão. Cada ponto de medição precisa de andaime ou plataforma elevatória, e as linhas isoladas precisam ser desencapadas, medidas e reisoladas. Andaimes e trabalhos de isolamento em tubulações podem ocupar grande parte do cronograma de uma parada geral.

A outra dor é escolher onde olhar. Medir tudo por igual é impossível, então você escolhe os locais de maior risco (inspeção baseada em risco, RBI). Mas o *quadro externo geral* necessário para verificar se essa escolha está certa sempre foi difícil de obter.

O primeiro trabalho dos drones em tubulações é olhar o topo dos racks e o entorno dos suportes de ponta a ponta. Com um quadro externo completo, você pode delimitar onde levar os medidores. Já surgiram também drones que encostam uma sonda ultrassônica de espessura no tubo.

O padrão básico é uma rota paralela ao rack. Capture o nível superior de cima e olhe os suportes em ângulo, de baixo, capturando cada tubo de várias direções. Os tubos são redondos: de uma só direção você vê apenas a metade.

Um pipe rack é um trepa-trepa de aço estrutural e tubos: apertado, com GNSS fraco, bússola confusa, possivelmente inflamável e atravessado por linhas quentes. Para um drone, o aperto e o perigo chegam juntos.

• Espaços confinados: os vãos entre tubos são estreitos, e linhas de instrumentação finas e cabos são difíceis de detectar pelos sensores de obstáculos. Use aeronaves com gaiola e faça do zoom a partir de fora do rack o padrão. Espaços confinados
• Sem GNSS: sob racks e entre edifícios o GNSS é fraco. Escolha aeronaves que se localizam visualmente ou com LiDAR. Ambientes sem GNSS
• Perturbação magnética: cercada por tubos e estruturas de aço, a bússola engana. Decole longe do aço e esteja preparado para voar sem rumo magnético. Perturbação magnética
• Atmosferas explosivas: as áreas ao redor de tubulações em operação costumam ser zonas classificadas. Drones de prateleira não são à prova de explosão, então capture imagens de fora da zona ou aproxime-se apenas quando a ausência de gás estiver confirmada. Atmosferas explosivas
• Calor: linhas de vapor e linhas de processo quentes aquecem a aeronave à medida que ela se aproxima, e tubos quentes refletem nas imagens térmicas. Calor

As fotos de tubulação são todas parecidas. A menos que cada imagem esteja ligada a qual linha, qual tubo e qual local, ela é inútil. Vincule as imagens aos desenhos de tubulação (P&IDs e isométricos) ou às nuvens de pontos e ao registro de medições de espessura. Só então elas podem orientar onde medir.

No Japão, as tubulações de gás de alta pressão estão sujeitas a inspeção de segurança e autoinspeção periódica pela Lei de Segurança de Gás de Alta Pressão, e as tubulações de materiais perigosos, a inspeção pela Lei de Serviços de Incêndio. Para o uso de drones dentro de plantas, a referência são as diretrizes para a operação segura de drones em plantas publicadas pelo METI, pela Agência de Gestão de Incêndios e Desastres e pelo Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar. Como as imagens ou leituras de drone contam para a inspeção obrigatória deve ser confirmado com a autoridade competente para cada tipo de inspeção.

No exterior, a inspeção de tubulações em serviço segue amplamente o código de inspeção de tubulações API 570 do American Petroleum Institute e as práticas da API 574. A API 570 classifica as tubulações em classes com intervalos máximos para medição de espessura e inspeção visual externa (cinco anos para ambas na Classe 1) e dá atenção específica à CUI. Nos Estados Unidos, o OSHA Process Safety Management (PSM) exige inspeção de integridade mecânica.

As regras de voo se aplicam separadamente. Os pipe racks externos estão sujeitos à legislação aeronáutica, e voos a menos de 30 m de propriedades precisam de permissão ou aprovação. Compare países em regulamentações pelo mundo.

• Sob o isolamento e perda de parede interna: as fotos mostram apenas a superfície do revestimento metálico. As imagens térmicas são pistas; a espessura precisa ser medida com ultrassom ou outros medidores.
• A face de contato do suporte: o ponto em que o tubo apoia no suporte é invisível de qualquer ângulo. Exige levantamento ou métodos de inspeção dedicados.
• Leituras por contato em todos os pontos: drones de contato não alcançam alguns pontos, dependendo da orientação do tubo e do congestionamento.
• Voo próximo em áreas classificadas em operação: nunca voe um drone comum onde possa haver gás inflamável.
• Avaliação e responsabilidade: julgar a vida remanescente e definir o momento da substituição ainda é tarefa humana.

No fim do pipe rack da fábrica fica uma caixa de drone. Uma vez por mês o drone voa ao longo do rack, captura cada tubo na mesma pose da vez anterior e encosta uma sonda de espessura no tubo onde algo parece errado. Os resultados caem automaticamente em um modelo 3D da tubulação, e só os pontos que afinam depressa mudam de cor na tela do engenheiro. Esse é o quadro que nossos editores esperam.

Ninguém precisa montar andaime no rack e percorrê-lo. As pessoas investigam por que os tubos estão afinando, revisam condições operacionais e materiais, e definem a ordem de substituição. A inspeção deixa de ser percorrer tubo por tubo e passa a ser o cuidado com toda a vida da tubulação.