411 aula 17 dutos

DUTOVIAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

ESCOLA DE ENGENHARIA – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE

PRODUÇÃO E TRANSPORTES

Disciplina: Infra Ferro-hidro-aero-dutoviária (ENG 09030)

Prof. FELIPE Ferreira de Ferreira

Prof. Fernando Dutra MICHEL

Dutovia é a designação genérica de instalação

constituída por tubos ligados entre si.

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Histórico

• as tubulações já eram conhecidas como meio de transporte para

produtos líquidos desde a antiguidade. Podem ser citados os casos de

tubulações construídas com bambus na China, com materiais

cerâmicos por egípcios e astecas e com chumbo por gregos e

romanos;

• as primeiras utilizações de condutos voltadas para a indústria foram

referentes à coleta de petróleo dos poços produtivos até as estações

centrais de produção;

• dificuldade: transportar o petróleo bruto até as primeiras plantas de

processamento e, em seguida, distribuir seus derivados;

• como o traçado das ferrovias não passava pelas áreas de produção, a

solução mais imediata foi transportar o petróleo bruto em barcos, pelos

rios da região;

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Histórico

• com o rápido aumento da produção petrolífera o transporte fluvial

também mostrou-se ineficiente;

• imaginou-se, então, que o petróleo poderia ser levado dos poços aos

pontos de embarque através de tubulações, como já se fazia com a

água.

• em 1865 foi construído na Pensilvânia (EUA) o primeiro oleoduto com

2 polegadas de diâmetro feito de ferro fundido com extensão de 8 km e

ligava um campo de produção a uma estação de carregamento de

vagões ;

• em 1930 teve início o transporte de produtos refinados entre a

refinaria de Bayway (Nova York) e Pittsburgh;

• no Brasil, a primeira linha entrou em operação em 1942 na Bahia,

tendo diâmetro de 2 pol e 1 km de extensão ligando a Refinaria

Experimental de Aratu e o porto de Santa Luzia.

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Matriz de transportes do Brasil

6120,7

13,50,4 4,1

Rodoviário Ferroviário Aquaviário Aéreo Dutoviário

Fonte: Anuário do Transporte - 2005

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Alguns dutos importantes

• Oleoduto entre Paulínia e Brasília, com cerca de 955 km de extensão

e diâmetros de 20” e 12”, que foi inaugurado em 1996 par ao transporte

de produtos claros (movimentando em 2000 cerca de 3.667.000

toneladas);

• Mineroduto entre Mariana (MG) e Ponta do Ubu (ES) com 396 km de

extensão, operado pela empresa SAMARCO (apresentou em 2000 uma

vazão nominal de cerca de 15 milhões de toneladas de minério de

ferro);

• Gasoduto Brasil/Bolívia, entre São Paulo e Santa Cruz de la Sierra

com diâmetro de 32” e aproximadamente 2000 km;

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Tipos de dutos segundo as cargas a serem transportadas

• Oleodutos: produtos transportados são, em sua grande

maioria derivados do petróleo como óleo combustível, gasolina,

diesel, álcool, GLP, querosene e nafta, e outros;

• Minerodutos: empregado no transporte de produtos como sal-

gema, minério de ferro e concentrado fosfático;

• Gasodutos: empregado no transporte de gás natural. O

Gasoduto Brasil-Bolívia (3150 km de extensão) é um dos

maiores do mundo.

• Polidutos: empregado no transporte de outros produtos como,

vinho, água, etc.

Divisão do transporte dutoviário

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Transporte dutoviário no Brasil

Produtos movimentadosTipo de

dutovia

Dutos em operação

Função Quantidade Extensão (km)

Petróleo Oleoduto Transferência 24 1.903

Derivados (gasolina, óleo diesel, óleo

combustível, querosene de aviação, GLP,

propeno, butano, lubrificantes, LGN, óleo

tratado, resíduo, asfalto, nafta, óleos

básicos, GEP, LCO, n-parafina, propano,

querosene iluminante, extrato aromático,

claros resíduais

Oleoduto Transferência 192 743

Transporte 93 4.797

Gás Natural Gasoduto Transferência 57 2.213

Transporte 22 5.412

Outros (álcool anidro, álcool hidratado,

aguarrás, metanol e MEG)

Polidutos Transferência 19 14

Transporte 4 16

Total 411 15.098

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• O elemento de transporte é fixo enquanto a carga é que se desloca, o

que reduz o risco de acidentes;

• o acionamento para impulsão do produto é realizado por motobombas

elétricas, o que elimina problemas decorrentes da emissão de gases e

combustão de motores;

• o fato de a tubulação ser, na maioria das vezes, subterrânea permite a

utilização do da camada de solo acima da mesma para outros fins

como plantações e pastagens (porém estando sujeito a acidentes);

• facilidade de implantação (condicionadas apenas às possibilidades de

utilização dos equipamentos para lançamento, inspeção e manutenção)

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Características

• Alta confiabilidade (não depende de alternâncias diurnas e noturnas

nem contingências climáticas e atmosféricas);

• Baixo consumo de energia;

• Não utiliza embalagens;

• Necessidade de mão-de-obra reduzida para sua operação (porém

especializada);

• Baixa flexibilidade (Origem/Destino fixos);

• Baixo custo de transporte;

• Adequado para transferência direta entre indústrias, refinarias, locais

de extração;

• Elevados investimentos em dutos e sistemas de bombeamento;

• Bom nível de segurança.

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Características

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Depósito

(origem)Depósito

(destino)

Bombeamento

Duto

Sistema forçado

Depósito

(origem)

Depósito

(destino)

Duto

Sistema por gravidade

Classificação dos dutos

• tipo de operação: transporte ou transferência;

• material de constituição: aço, materiais não metálicos, etc ...;

• localização: enterrado, aéreo, submarino, flutuante;

• rigidez: rígido, flexível;

• temperatura de operação: normal, aquecido.

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Tipos de duto segundo sua construção

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Segundo o tipo de construção os dutos podem ser

classificados em terrestres e submarinos, sendo que os

terrestres operam em terra e se subdividem em subterrâneos,

aparentes e aéreos.


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Duto Subterrâneo

Duto Aparente

Estrutura de fixação do duto aparente


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Travessia de um rio Travessia de um vale


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Os dutos submarinos são assim

denominados devido à que a

maior parte da tubulação está

submersa no fundo do mar. Este

método é geralmente utilizado

para o transporte da produção

de petróleo de plataformas

marítimas (off-shore) para

refinarias ou tanques de

armazenagem situados em terra

(on-shore). Também são

utilizadas para atravessar baías

ou canais de acesso a portos.

Os emissários são considerados

dutos submarinos.

Materiais constituintes

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Elementos de projeto

• traçado mais econômico entre os pontos de origem e

destino em termos de construção e operação;

• capacidade dos locais de armazenagem nos extremos

do sistema de dutos e em pontos intermediários se for

necessário;

• material da tubulação compatível com os produtos

que serão transportados;

• diâmetro dos dutos, conexões, válvulas, registros,

etc...;

• sistema de bombeamento.

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Projeto

A escolha do traçado é uma fase muito importante,

principalmente para a determinação de áreas sujeitas a:

• desapropriação;

• identificação de reservas indígenas;

• áreas de patrimônio histórico, cultural e arqueológico;

esses são considerados bens da União e precisam ser

preservados e/ou resgatados

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Princípios para definição do traçado

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Traçado de um duto

Fonte: Petrobrás

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Implantação de Dutovias

1. Execução da Infra-Estrutura

2. Construção

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1. Execução da Infra-Estrutura

1. Serviços Preliminares: canteiros de obras, caminhos de

serviços e estradas de acesso;

2. Terraplenagem: desembaraço da faixa de ocupação,

execução de cortes e aterros, jazidas, caixas de

empréstimos e bota-foras, trabalhos complementares e

abertura e preparação de vala;

3. Execução de Obras de Arte Especiais: construções que

servem de suporte ao leito da dutovia destinadas a vencer

obstáculos naturais ou artificiais destacando-se os túneis e

as torres para estaiamento utilizadas quando se deseja

encurtar um traçado.

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Caminhos de serviço

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Canteiros de Obras

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Roçada

Derrubada

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Execução de aterro

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Drenagem

Realizada às margens de um córrego coma finalidade de estabilizá-las

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Abertura da Vala

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Torre Estaiada

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2. Construção

1. Transporte, Distribuição e Manuseio de Tubos e outros Materiais

2. Curvamento: arqueamento da tubulação com a finalidade de

adequá-la ao terreno;

3. Soldagem: junção das peças;

4. Inspeção: verificação das condições operacionais das juntas

(radiografia, ultra-som e visual);

5. Revestimento externo das juntas: para evitar a oxidação e corrosão

(polietileno, esmalte asfáltico, alcatrão de hulha e concreto;

6. Abaixamento da tubulação: colocação e acomodação da linha

dutoviária que já se encontra pronta para uso;

7. Cruzamentos e travessias: com outras vias, redes de serviços, ..

8. Teste Hidrostático: detectar defeitos e aliviar tensões mecânicas

(após a cobertura da vala)

9. Construção de terminais, estações e instalação de equipamentos

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Transporte de dutos

Manuseio de dutos

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Curvamento dos tubos

Soldagem dos tubos

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Ultra-sonografia

Revestimento com

Polietileno Vulcanizado

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Abaixamento da Tubulação

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Travessia de um rio por parte da tubulação

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Instalação de equipamentos

Montagem das Válvulas

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Estações

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Terminais e Estações de Bombeamento

São instalações que tem por finalidade receber ou enviar os produtos pela

tubulação e ainda armazená-los para posterior distribuição ou

processamento.

Oleodutos – estações constituídas de bombas acopladas a motores de

alta potência, pois a carga é bastante densa e exige altas pressões para

impulsão.

Gasodutos – estações compressoras, uma vez que o gás deve ser

transportado em altas pressões. Essas estações comprimem o gás e o

impulsionam.

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Terminais e Estações de Bombeamento

Os terminais dutoviários estão diretamente ligados a terminais hidroviários

e ferroviários de transporte, onde a carga é embarcada ou desembarcada

de navios, ou se encontram em locais onde a carga deve ser beneficiada

(processada ou refinada) como por exemplo refinarias, unidades de

processamento de minério e unidades de processamento de gás.

No decorrer da linha são encontradas estações menores com a função de

rebombear a carga e garantir a segurança e o bom funcionamento da

dutovia.

Elas contém válvulas, com a função de fechamento ou bloqueio do duto

em caso de queda de pressão, tampões de fecho rápido com a função de

receber e lançar aparelhos de manutenção e monitoramento no interior da

tubulação e estações de alívio de pressão que tem a função de controlar a

pressão no interior da tubulação.

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