Planejamento de manutenções em dutos corroídos usando metamodelos

Abstract

Dutos correspondem a uma das formas mais seguras de transporte no mundo. Grande parte da estrutura dutoviária está enterrada, e pode ser operada remotamente. Essa infraestrutura, contudo, vem envelhecendo, e sofrendo com os efeitos da corrosão, o que origina defeitos (perdas de espessura) ao longo da tubulação. Esses defeitos diminuem a resistência do duto, o que tem causado vários acidentes. Os acidentes envolvendo dutos costumam ser bastante graves, por causa dos impactos econômicos, ambientais e sociais. Nesse contexto, ao longo da vida útil, os dutos devem sofrer inspeções e reparos; em princípio, quanto mais inspeções forem feitas, tem-se uma maior segurança. Contudo, esses eventos de manutenção são de grande custo financeiro, pois requerem a escavação do duto e a interrupção ou redução do que está sendo transportado. Por outro lado, inspeções muito espaçadas podem fazer com o que o duto atinja níveis muito baixos de segurança, com elevadas probabilidades de falha. Sendo assim, esse problema de gestão de manutenções é um problema de grande relevância na literatura. Neste trabalho, o planejamento de manutenções é feito de duas formas: a manutenção preventiva baseada em confiabilidade e o planejamento ótimo dos custos de manutenção. Esta tese apresenta uma nova abordagem para esses problemas: o uso de metamodelos, construídos a partir de simulações em elementos finitos, para avaliar o cálculo da pressão de falha. Os resultados indicam respostas menos conservadoras para o cronograma e também para os custos de manutenção quando são utilizados metamodelos em comparação às abordagens tradicionais da literatura, que utilizam apenas metodologias empíricas para obtenção da pressão de falha de dutos corroídos.