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COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Nº 171053
Capacitação e infraestrutura para apoio à indústria do petróleo e gás natural Kazuto Kawakita
Palestra proferida no Oil & Gas Pré-Sal Bacia de Santos, 2012, São Paulo
A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________
www.ipt.br
10/10/2012
1
Capacitação e infra-estrutura para apoio à indústria do petróleo e gás natural
13 e 14 de Março de 2012Hotel Mercure São Paulo Vila Olímpia São Paulo - SP
KAZUTO KAWAKITA
IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas
Centro de Metrologia de Fluidos
Av. Prof. Almeida Prado, 532 Cidade Universitária
05508 901 São Paulo SP
kawakita@ipt.br
Origem do ipt
Edifício Paula Souza
1899 – criação do Gabinete de Resistência dos Materiais da Escola Politécnica da USP pelo Dr. Antônio Francisco de Paula Souza
10/10/2012
2
O IPT atual
Recursos humanos e produção
Recursos Humanos Atividades Técnicas
Atividades técnicas 1 000
Administração 275
Bolsistas 160
Total 1 435
Documentos técnicos: 26 794 / ano
Artigos técnicos: 194 / ano
Projetos de P&D com empresas: 40
10/10/2012
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Infraestrutura
CETAECentro de Tecnologias Ambientais e Energéticas
CETACCentro de Tecnologia do Ambiente Construído
CT-ObrasCentro de Tecnologia de Obras de Infra-estrutura
CNavalCentro de Engenharia Naval e Oceânica
CT-FlorestaCentro de Tecnologia de Recursos Florestais
CETIMCentro de Têxteis Técnicos e Manufaturados
CINTEQCentro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
CIAMCentro de Tecnologia da Informação, Automação e Mobilidade
CTPPCentro de Tecnologia de Processos e Produtos
CMFCentro de Metrologia de Fluidos
CMQCentro de Metrologia em Química
CMECentro de Metrologia Mecânica e Elétrica
NTMPENúcleo Tecnológico de Suporte às PMEs
12 centros tecnológicos + 1 NTPME40 laboratórios e seções técnicas106 mil m² de área construída240 mil m² de área total
CMFCentro de Metrologia de Fluidos
CMQCentro de Metrologia em Química
CMECentro de Metrologia Mecânica e Elétrica
Indústria, comércio e outros setores
Padrões de referência dos laboratórios das indústrias e outros setores
Laboratórios de Ensaio
Padrões de referência dos laboratórios de ensaio acreditados (RBLE)
Laboratórios de Calibração
Padrões de referência dos laboratórios de calibração acreditados (RBC)
Padrões Nacionais
Padrões dos Institutos Nacionais de Metrologia (INMETRO, PTB, NIST, etc)
BIPMBIPM
Padrões internacionais
Unidades do SI
SI
A Pirâmide Metrológica
Cada barril de óleo e cada metro cúbico de gás deve ser rastreável a padrões do SI
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Transporte Armazenamento
Refino Transporte
Mercado interno
Exportação
Transporte
Distribuição
Transferência
Produção
A Metrologia na Indústria do Petróleo e Gás
Centro de Metrologia Mecânica e Elétrica
Metrologia de massa
Termometria
ManometriaCalibração dimensional
Metrologia elétrica
10/10/2012
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Centro de Metrologia Mecânica e Elétrica
Calibração de Instrumentos e Padrões de Massa e PressãoCalibração de Instrumentos e Padrões de Massa e Pressão
Calibração de balanças de pressão (100
MPa) e transdutores (200 MPa) , massas
padrão M1 e E2 (100 kg) e balanças (100 t)
Calibração e Medição de Temperatura em CampoCalibração e Medição de Temperatura em Campo
Temperatura de -25 ºC a 660 ºC
Incerteza instrumental de 0,02 ºC
Calibração de Equipamentos e Padrões de Força e Torque
Calibração de Equipamentos e Padrões de Força e Torque
Calibração de células de
carga à tração e à
compressão (200 tf e 900 tf),
máquinas de ensaio de
materiais (250 tf) e calibração
de extensômetros de
máquinas de ensaio.
Calibração de torque estático
e medidores de torque a 1,5
kNm.
Calibração e Medição de Grandezas Eletromagnéticas
Calibração e Medição de Grandezas Eletromagnéticas
Calibração de instrumentos de medição de
grandezas eletromagnéticas até 2,5 T e P&D em
inspeção por princípios eletromagnéticos.
Calibração e Medição de Grandezas Elétricas e de
Telecomunicações
Calibração e Medição de Grandezas Elétricas e de
Telecomunicações
Calibração em alta tensão e de
multímetros, analisadores de
comunicação, atenuadores.
Calibração de Instrumentos e Padrões de Dureza, Máquinas de
Ensaio de Impacto
Calibração de Instrumentos e Padrões de Dureza, Máquinas de
Ensaio de Impacto
Soluções em Metrologia para Grandezas Dimensionais
Soluções em Metrologia para Grandezas Dimensionais
Centro de Metrologia em Química
Produção de materiais de referência
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Centro de Metrologia em Química
Análises de traçosAnálises químicas
Análises decombustíveis
Laboratórios de calibração e certificação de medidores de gases e líquidos
Centro de Metrologia de Fluidos
10/10/2012
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Túnel de vento de camada limite atmosférica
Ensaios de modelos em túnel de vento
• Comprimento total: 40 m• 3 m de largura• 2 m de altura• 2 mesas giratórias• Veloc. máx.: 25 m/s
• Determinação de carga de vento em coberturas e estruturas de edifícios, torres, chaminés, pontes, embarcações, plataformas off-shore
• Estudo de eficiência de geradores eólicos• Simulação de dispersão de poluentes
Centro de Metrologia de Fluidos
• Vazão máxima: 45 000 m³/h• Potência instalada: 50 HP (37 kW)• Tensão elétrica: 220 V / 440 V
Laboratório de Ensaio de Ventiladores
Levantamento de curvas de desempenho
Desenvolvimento de ventiladores
Centro de Metrologia de Fluidos
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8
Laboratório de Ensaio de Bombas Hidráulicas
• Vazão máxima: 2 000 m3/h• Pressão máxima: 10 bar• Potência máxima: 400 HP (300 kW)
Levantamento de curvas de desempenhoOperação em circuito fechadoAprimoramento de bombas
Centro de Metrologia de Fluidos
Scanner Tridimensional a Laser
Centro de Metrologia de Fluidos
Arqueamento (determinação da tabela volumétrica) automático de tanques para armazenamento de petróleo, derivados e biocombustíveis
10/10/2012
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Scanner Tridimensional a Laser
Centro de Metrologia de Fluidos
A tecnologia de Laser Scanning 3D é aplicada em reformas de edifícios, em estudos de pré e pós-construção e planejamento do site.
Método rápido e eficiente para captura de condições as-built, para conversão da nuvem de pontos em formas básicas de tubulações, equipamentos, estruturas civis e mecânicas que podem ser utilizadas com softwares de análise estrutural.
Inspeção de sistemas de medição de óleo e gás natural na P-43 / P-48
Centro de Metrologia de Fluidos
10/10/2012
10
Centro de Metrologia de Fluidos
Cingapura: inspeção dos sistemas de medição dos FPSOs da
PETROBRAS, SHELL e outras
Inovação: transferência de tecnologia para indústrias do interior do Estado de SP
Benefícios: nacionalização de equipamentos, substituição à importação, geração de empregos e renda
Desenvolvimento de fornecedores nacionais de sistemas de medição para a indústria do gás natural
Centro de Metrologia de Fluidos
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Desenvolvimento de fornecedores nacionais de sistemas de medição para a indústria do gás natural
Prestserv Eletromecânica Ltda.
(Votorantim/SP)
TSMTecnologia em Solda e
Máquina Ltda (Votorantim/SP)
F Master Sistemas de Medição Ltda (Itú/SP)
Gascat Indústria e Comércio Ltda (Indaiatuba/SP)
Vanasa Multigás Indústria e Com. Ltda
(Cerquilho/SP)
Ituflux Instrumentos de Medição Ltda
(Itú/SP)
Centro de Metrologia de Fluidos
Centro de Engenharia Naval e Oceânica
Towing tank (280 m x 6 m x 4 m)
Tanque de provas
Túnel de cavitação
Ensaios de efeitos de ondas em modelosEnsaios de estruturas offshore
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Seção de testes: 0,5m x 0,5mVeloc. Máxima = 10 m/s
Túnel de Cavitação
Análise hidrodinâmica e estrutural de dutos
Centro de Engenharia Naval e Oceânica
Centro de Prototipagem Rápida Impressão 3D
de modelos
Processo antigo Processo atual
Antes: 30 a 45 dias Hoje: 3 a 5 dias
Centro de Engenharia Naval e Oceânica
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Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
Laboratório de Equipamentos Mecânicos e Estruturas
Ensaios de fadiga em materiais para exploração de petróleo
Ensaios de embalagens
Avaliação de equipamentos mecânicos
Laboratório de Equipamentos Mecânicos e Estruturas
Ensaio de tração em risers
Ensaio dinâmico de umbilical
Ensaios dinâmicos em molas de atuadores hidráulicosEnsaios dinâmicos em cabos de aço
Ensaio de fricção em colar hidráulico
Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
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Ensaios de caracterização e de desempenho de metais e ligas metálicas, de revestimentos metálicos e orgânicos nos mais diferentes meios tanto normalizados como desenvolvidos especificamente para clientes.
Ensaio de fadiga em tinta em água do mar sintética com injeção de CO2
Ensaios correntes e especiais
Ensaio de corrosão em frestas em aços inoxidáveis e ligas de níquel em água de mar
natural (coletada em São Sebastião)
Laboratório de Corrosão e Proteção
Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
Monitoração e controle da corrosão
� Corrosividade de solos, corrosividade de fluidos.� Monitoramento da corrosão interna de dutos e tanques.� Ensaios relacionados com solos: proteção catódica,
interferência de corrente alternada. � Avaliação de desempenho em meios naturais.
Ensaios em campo
Laboratório flutuante para avaliação de metais, revestimentos metálicos e orgânicos em condições reais.
Verificação da agressividade de solos
Troca de cupons e sonda de resistência
Laboratório de Corrosão e Proteção
Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
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Estudos relacionados à corrosão interna de dutos, reatores e tanques de armazenagem, tanto a temperatura e pressão ambiente com a altas temperaturas e altas pressões.
Loops de corrosão e autoclaves de Hastelloy e de vidro para realizar ensaios em líquidos de alta salinidade, com injeção de gases com CO2 e H2S, o que permite a realização de ensaios nas condições do pré-sal.
Ensaios dinâmicos de corrosão
Laboratório de Corrosão e Proteção
Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos
Tanque de armazenamento de petróleo miniaturizado e totalmente automatizado que simula todas as condições de tanques reais
Loop de corrosão usado para ensaios em fluxos multifásicos e para testes de dispositivos para monitoramento de corrosão interna de dutos
Centro de Tecnologia de Obras de Infra-estrutura
Avaliação de pistas de aeroportos
Avaliação de pontes e viadutos
Obras do Metrô
Trecho Sul do Rodoanel
Barragens
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Definição do traçado de dutos e avaliação de impacto ambiental
Centro de Tecnologia de Obras de Infra-estrutura
Túnel do GASTAU
Ensaios e estudos para análise do desempenho da interação solo-tubulação em águas profundas
Centro de Tecnologia de Obras de Infra-estrutura
Estacas de cravamento submarina tipo torpedo
Ensaios de atrito duto-argila marinha e efeitos do crregamento cíclico
10/10/2012
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Os ensaios de fluência triaxial da rocha salina da camada do pré-sal
foram realizados no IPT
Centro de Tecnologia de Obras de Infra-estrutura
Centro de Tecnologia de Processos e Produtos
Metalurgia e cerâmica
Microencapsulamento
Processos químicos
Apoio à indústria mineradora e cerâmica
10/10/2012
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Fluidodinâmica Computacional - CFD
Simulação de trocadores de calor
Centro de Tecnologia de Processos e Produtos
Fluidodinâmica Computacional - CFD
Simulação de precipitador eletroestático
Centro de Tecnologia de Processos e Produtos
10/10/2012
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Centro de Tecnologias Ambientais e Energéticas
Tecnologia para tratamento de resíduos
Mitigação de efeitos de acidentes
Análise de emissões
Otimização de processos de utilização de combustíveis
Centro de Tecnologia do Ambiente Construído
Testes de resistência ao fogo de válvulas fire-safe
Segurança ao Fogo
Ensaios de resistência ao fogo em portas Classe B, para plataformas de petróleo
Ensaios de resistência ao fogo em anteparos e dumpers Classe A
Análise de densidade óptica de fumaça em
materiais
Determinação de toxidade da fumaça originada da
queima de materiais
Ensaio de propagação de chamas em perfis
empregados em bandejamento de cabos, guarda-corpos e grades
de piso em plataformas de petróleo
10/10/2012
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Centro de Têxteis Técnicos e Manufaturados
Análises em têxteis
Têxteis especiais
Têxteis para segurança Têxteis especializados
Avaliação de desempenho de produtos
Centro de Bionanomanufatura
Nanoproteção
Microfluídica
Micromixers
Novo prédio de bionanomanufatura: 8 mil m² para pesquisas de ponta
Biotecnologia
MEMS - Micro Electromechanical Systems
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Programas de extensão às PMEs
Laboratórios móveis para o suporte às PMEs para competição nos mercados nacionais e internacionais (Programas PRUMO e PROGEX)
PRUMO: 12 unidades móveis; 699 empresas atendidas em 107 cidades.
Setores industriais atendidos: plásticos (260), borrachas (103), madeira e mobiliário (106), tratamento de superfícies (96), couro e calçados (96) e cerâmica (38).
Universidade
Ensino / formação
Pesquisa básica e aplicada
Atividades de extensão
Empresa
Produção de bens e serviços
Geração de lucro
P&D&I focados nos negócios da empresa
Instituto de Pesquisa
Pesquisa aplicada, desenvolvimento
tecnológico e inovação
Provedor de serviços tecnológicos
“Tradutor” das demandas empresariais
Papel do IPT na sociedade
10/10/2012
22
10/10/2012
23
Grato pela atenção!
KAZUTO KAWAKITA
IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas
Av. Prof. Almeida Prado, 532 Cidade Universitária
05508 901 São Paulo SP
kawakita@ipt.br
Expansão dos limites
Exploração de novas fronteiras
Maximização da recuperação de
petróleo
Desenvolvimento da produção, das operações e da
logística do Pré-sal
Desenvolvimento de nova geração de
sistemas marítimos e submarinos de
produção
Caracterização da rocha e dos
fluidos do Pré-sal e de outros
reservatórios complexos
Soluções logísticas do gás natural
Otimização e confiabilidade operacionais
Flexibilização do parque de refino
Sustentabilidade
Gerenciamento de água e efluentes
Gerenciamento de CO2 e outras
emissõesEficiência Energética
Agregação de valor e Diversificação dos produtos
Inovação em combustíveis, lubrificantes e
produtos especiais Petroquímica Gasquímica BiocombustíveisEnergia de outras fontes renováveis
PLANO ESTRATÉGICO PETROBRAS 2020
DESAFIOS TECNOLÓGICOS
10/10/2012
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PLANO ESTRATÉGICO PETROBRAS 2020
GESTÃO TECNOLÓGICA DA PETROBRAS
Instituições de Pesquisa Internacionais
Fornecedores
Universidades e Instituições de
Pesquisa Brasileiras
Outras operadoras
Gastos (investimentos e custeio): US$ 1,3 bi / ano
� Quatro centros de P&D de fornecedores da Petrobras em construção� Para atendimento dos requisitos de contúdo local, diversas empresas pretendem
desenvolver centros tecnológicos no país
50 REDES TEMÁTICAS COM 80 INSTITUIÇÕES
ANP
Comitê Científico
TecnológicoInstituição parceira 1
Instituição parceira 5
Instituição parceira 2 Instituição
parceira 3
Instituição parceira 4
MCTFINEPCNPq
- Infraestrutura física e humana
- Treinamento de recursos humanos
- Projetos de P&D&I
- Serviços tecnológicos
UNIVERSIDADES
INCUBADORAS
INSTITUTOS DE PESQUISA
FORNECEDORES
CENPES
(Gestor)
PARCERIAS ESTRATÉGICAS
PLANO ESTRATÉGICO PETROBRAS 2020
10/10/2012
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REDES TEMÁTICAS PETROBRAS - ICTs
DENOMINAÇÃO OFICIAL
Centro de Desenv. de Produtos e Processos para o RefinoCentro de Desenvolvimento de Tecnologias do Gás NaturalCentro de Materiais Aplicados ao Refino do PetróleoCentro de Tecnologia em DutosRede de Conservação e Recuperação de Ecossistemas e Remediação de Áreas Impactadas – ECOAIRede de Desenvolvimento de CatáliseRede de Desenv. de Tecnologias para Combustíveis LimposRede de Desenvolvimento VeicularRede de Ger/to de Águas no Segmento Produção de PetróleoRede de Gerenciamento e Simulação de Reservatórios – SIGERRede de Hidrogênio: Produção, Uso e ArmazenagemRede de Instrum., Autom., Controle e Otimização de ProcessosRede de Integração C&T-Indústria no Processo Produtivo NacionalRede de Monitoração, Controle e Automação de Poços – GEDIGRede de Monitoramento Ambiental Marinho – MAMRede de Tecnologias para Mitigação de Mudanças ClimáticasRede de Nanotecnologia Aplicada à Indústria de Energia –Nanocatálise e NanomateriaisRede de Óleos PesadosRede de Planejamento, Gestão e Regulação em Petróleo, Gás Natural, Energia e Desenvolvimento SustentávelRede de Combustão e GaseificaçãoRede de Computação e Visualização Científica – GALILEURede de Concretos e Refratários para a Indústria do PetróleoRede de Estruturas SubmarinasRede de Estudos de Geofísica AplicadaRede de Estudos em Sedimentologia e Estratigrafia
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Rede de Transmissão e Distribuição Elétrica Submarina
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