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Manutenção de tanques de armazenamento
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Não perca as partes importantes!
Colaboração do engº Carlos Gândara da Petrobras e da equipe de manutenção de tanques da Petrobras/Refinaria RPBC
1. Introdução O tempo dispendido nos trabalhos de manutenção de tanques, ou seja, o prazo de parada do tanque, fora de operação, depende primordialmente de dois fatores:
A Manutebilidade de uma instalação industrial é a facilidade de execução das tarefas de inspeção e manutenção, dos equipamentos e tubulações dessa instalação, e no caso particular de tanques corresponde, principalmente, a prover fácil acesso de máquinas e veículos através dos diques e da bacia que contêm o tanque.
A parcela referente ao processo da Gestão de Manutenção de Tanques é o salto de qualidade de uma atuação essencialmente corretiva para uma ação planejada e preventiva.
A Gestão da Manutenção de Tanques consiste em planejar, propor, programar e implementar melhorias nas atividades de manutenção de tanques, através de um Plano de Ações, para cada serviço de manutenção, emitindo relatórios periódicos de acompanhamento e correção de rumo das atividades..
As metas atingíveis em uma gestão de manutenção de tanques efetiva são:
O presente trabalho busca abordar aspectos de manutenibilidade na construção de tanques de armazenamento novos e na adequação de tanques existentes, visando à redução do tempo das paradas de manutenção destes equipamentos.
Em paralelo são apresentados os atributos de uma gestão efetiva dos trabalhos de manutenção de tanques.
As propostas apresentadas são de caráter essencialmente prático, coletadas das atividades representativas de operação, inspeção e manutenção de áreas de tancagem de refinarias e de terminais, e voltadas para redução de tempo e de custos.
As normas atuais de qualidade de produto e integridade de equipamento exigem uma abordagem diferenciada dos tanques construídos nas décadas de 70 e 80, em que as facilidades para manutenção de rotina ou corretiva são muitas vezes incompatíveis com as exigências atuais, pois resultam em prazos muito longos.
Os intervalos de parada e abertura dos tanques para inspeção, limpeza e manutenção vêm sendo reduzidos e o não cumprimento dos cronogramas dos serviços passou a gerar “não conformidades” para as áreas responsáveis, com suas consequências indesejadas.
As normas de controle da qualidade assegurada de certos produtos especiais, como por ex. QAV-Querosene de Aviação, estão sinalizando que os tanques sejam abertos para limpeza em média a cada dois anos.
No passado, ainda recente, havia folgas de capacidade de tancagem, que permitiam postergar a parada de tanques e, até mesmo, atrasar o retorno de tanques sem grandes impactos, o que para os padrões operacionais atuais é inconcebível.
2. Referências API STANDARD 650 - Welded Steel Tanks for Oil Storage API STANDARD 653 - Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction Norma Petrobras N-270 Projeto de Tanque Atmosférico Norma Petrobras N-2318 Inspeção em Serviço de Tanque de Armazenamento Atmosférico **http://sites.petrobras.com.br/CanalFornecedor/portugues/requisitocontratacao/requisito_ normastecnicas.asp#ntp
3.1. Uso de andaimes A atual rota de manutenção de um tanque, seja exterior ou internamente, é pela utilização de andaimes, que, no entanto são identificados como um dos grandes responsáveis pelo excessivo tempo de parada de tanques. A foto a seguir ilustra um tanque de óleo combustível de 20 mil m³, isolado termicamente, já com os andaimes externos instalados. A montagem de andaimes internos e externos para inspeção, manutenção e recomposição do isolamento deste tanque consumiu mais de 90 dias, a um custo que superou R$ 1 milhão. Deve ser considerado que foi gasto mais um tempo adicional, ao final dos serviços, para a desmontagem e remoção dos andaimes da bacia. Fatos como o do exemplo acima explicam porque alguns tanques ficam parados mais de um ano em manutenção.
Fig.1- Andaimes montados em tanque de teto fixo de óleo combustível de 20 mil m³ de capacidade de armazenamento
3.2. Bacia de contenção congestionada A foto a seguir exemplifica uma bacia congestionada, em que há uma grande quantidade de tubulações dispersas, chegando aos tanques por todos os lados. Adicionalmente, na crista dos diques são lançadas tubovias, que impedem sua abertura para acesso de viaturas. Esta configuração, aliada à existência de tubovia em três lados do dique, causa grande dificuldade na manutenibilidade dos tanques, com consequente demora no tempo de parada, indisponibilizando o tanque por tempo excessivo e acarretando em alto custo da manutenção.
e concentradas na crista dos diques, dificultando ou mesmo impedindo o acesso de veículos, máquinas e outros equipamentos.
Fig. 2 – Uso de plataforma hidráulica para manutenção de esferas, em substituição aos andaimes
4.2. Construção de rampas permanentes de acesso Providenciar rampas permanentes de concreto reforçado (para veículos pesados) de entrada ao interior de bacias de tanques, sobre os diques, possibiltando a entrada de viaturas diversas (caminhões plataformas elevatórias, guinchos, etc.), que vão permitir a substituição dos atuais sistemas de manutenção com andaimes. Construir também passarelas, a partir das rampas, até o perímetro do tanque, de acesso para máquinas e veículos. Esta solução melhora a manutenibilidade dos tanques, permitindo o acesso de máquinas e veículos no interior das bacias, sem que se tenha que interromper a operação de outros tanques devido à abertura do dique.
Fig. 4 – Construção de rampas de acesso à bacia
4.3. Readequação de tubovias no interior da bacia de contenção Concentrar as tubulações das tubovias de modo a facilitar o trânsito de viaturas, materiais e pessoal nos vizinhanças dos tanques, numa concepção organizada e de alta manutenibilidade.
As tubulações externas de produtos, de combate a incêndio, utilidades e os cabos de fiação elétrica e automação devem ser dispostos juntos em tubovias paralelas, propiciando espaço livre de cerca de 300º ao redor do tanque.
A concentração de linhas apenas de um lado do costado facilita o acesso de máquinas e equipamentos ao redor dos tanques, reduzindo os obstáculos a serem transpostos, e consequentemente diminuindo o tempo de manutenção dos equipamentos.
A seguir, exemplo de bacia “limpa”, com linhas concentradas em poucas tubovias. Esta disposição de tubulações garante alta manutenibilidade do tanque, reduzindo o tempo de parada do equipamento.
Fig. 5 – Bacia com tubovias dispostas de modo a liberar áreas de acesso e de serviços
4.4. Portas de limpeza e bocas de visita no costado de acesso ao interior de tanques
Este padrão de abertura no costado, de concepção antiga e voltada inicialmente somente para facilitar a limpeza e remoção da borra acumulada, possui dimensões incompatíveis com a entrada e utilização de equipamentos modernos para limpeza e manutenção dos tanques.
Instalar uma nova porta de limpeza com dimensões aproximadas de 2030x2030 mm (80 pol), a ser projetada, já que o API 650 ainda não detalhou, que permita o acesso de veículos e máquinas ao interior do tanque, substituindo a utilização dos atuais sistemas de manutenção com andaimes, por plataformas elevatórias que, na maioria dos casos, atenderiam a manutenção e a inspeção, assim como a logística de remoção e transporte de volumes para o interior do tanque.
dificulta até mesmo a utilização dos ultrapassados andaimes, exigindo a aplicação de calços para nivelamento, causando mais demora ainda na montagem das estruturas tubulares. A proposta é a concretagem de espaços de formato quadrado, com aproximadamente 5 metros de lado, em locais escolhidos ao redor do tanque, para o acesso perimetral, propiciando o posicionamento de máquinas para manutenção e inspeção de costado pelo lado externo.
Fig. 6 – Berma estreita da base de tanque
4.8. Autorização para trabalho noturno Atualmente, a execução da manutenção dos tanques é realizada durante o período diurno. Acontece que durante o verão ou em épocas de maior incidência solar, verifica-se que a produtividade é muito baixa.
No interior do tanque em que são sempre necessárias luminosidade e ventilação artificiais, seja dia ou noite, a execução da manutenção no período noturno é recomendável por ser mais produtiva, pois se verifica maior conforto térmico, sem demandar qualquer alteração.
A proposta de se concentrar o trabalho interno nos tanques, no período noturno, é procedente e melhora significativamente as condições de SMS dos trabalhadores.
Basicamente, a Gestão da Manutenção é a passagem da filosofia antiga que consistia na Manutenção Corretiva para a filosofia da Manutenção Preventiva, em que a partir de características próprias de um tanque, tipo de teto e produto armazenado, se defina com alta previsão de acerto os tempos de manutenção e de campanha operacional por Grupos de Tanques.
A grande mudança é encarar os serviços de manutenção de um tanque da mesma forma que a parada geral de unidade industrial, com foco em planejamento, preparação de listas de serviços detalhadas e a contratação com antecedência de empresa responsável pelos trabalhos.
A lista dos tanques que vão entrar em parada de manutenção deve ter um cronograma anual. Assim, para cada ano, deve ser elaborada uma lista dos tanques a serem manutenidos, conforme a necessidade e a disponibilidade da refinaria.
Essa lista deve ser revista anualmente, com a participação de representantes das áreas de Manutenção, Inspeção e Operação, considerando as seguintes informações:
a) vencimento do prazo de inspeção de cada tanque; b) recomendações emitidas decorrentes da inspeção externa de rotina; c) histórico de problemas ocorridos em campanha.
A antecipação das dificuldades mais comuns a cada tipo de tanque e a análise prévia de propostas de solução são fundamentais para:
As seguintes situações ilustram o processo de análise e solução de casos recorrentes.
No grupo dos tanques de teto flutuante externo, o principal problema é a constante falha da junta articulada no sistema do dreno articulado do teto.
No grupo de tanques de teto fixo com sucção flutuante, a falha mais recorrente é a quebra do cabo do tubo móvel da sucção flutuante, antes do tanque completar sua campanha de operação.
Tipo detanque
Grupo de Tanque
Principais dificuldades
Soluções corretivas
Teto flutuanteexterno
Petróleo Elevado volume de borra no fundo do tanque
Coflexip roof drain
hose
Gasolina automotiva (com ou sem aditivo de álcool) Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Coflexip roof drain
hose
Teto flutuanteinterno
Diesel rodoviário (S500, S50, S10) HBioBiodiesel B100Light cycle oil-LCO (óleo leve de reciclo) Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Gasolina de Aviação
- GAV
Volume de borra no fundo do tanque desprezível
N
aftas
(nafta
leve
de destilação, nafta
craqueada, nafta coque, nafta petroquímica,nafta reformada, nafta aromática) Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Querosene de Aviação
- QAV
Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Álcool anidro Álcool hidratadoMetanolEtanol Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Aromáticos (BTXH
- Benzeno
, Tolueno, Xileno,
Hexano e Nafta aromática) Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Águas ácidas Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Teto fixo
Diesel marítimo Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Nafta pesada da destilação Resíduo aromático-RAROÓleo CombustívelQueroseneÓleo BunkerDiluente Volume de borra no fundo do tanque desprezível
Gasóleo Resíduo atmosférico-RATResíduo de vácuo-RVResíduo craqueadoResíduo asfáltico Volume de borra no fundo do tanque razoável
Asfalto
(ADP, CAP)
SLOP Elevado volume de borra no fundo do tanque
Óleos lubrificantes Volume de borra no fundo do tanque desprezível
O risco de intempéries, particularmente de descargas atmosféricas, muitas vezes impossibilitam os trabalhos no campo. Solução: na etapa de elaboração do cronograma de atividades, deve ser considerada essa situação, reservando-se uma folga no tempo de execução dos trabalhos.
5.2.8. Deslocamento de recurso para outras demandas do órgão operacional Em diversas ocasiões, os serviços de rotina ou mesmo alguma emergência obrigam a se deslocar mão-de-obra. Solução: a equipe de manutenção de tanques deve ser totalmente independente da equipe do dia-a-dia e, caso haja solicitação de deslocamento de recurso, se deve comunicar antecipadamente ao responsável pelos trabalhos de manutenção do (s) tanque (s).
5.2.9. Contenção de verba para manutenção A manutenção de tanques é, normalmente, o primeiro processo da refinaria a ser impactado, quando há corte ou relocação de verba de manutenção. Solução: a verba prevista para a manutenção dos tanques deve ser anual, considerando o planejamento da liberação de tanques pela Operação, e o corte de verba, se necessário, deverá ser analisada criticamente, envolvendo as gerências da áreas de Operação, Inspeção e Manutenção.
5.3. Detalhamento do planejamento da manutenção Para cada parada de manutenção de tanque é importante definir uma Equipe de Parada, responsável pela contratação e fiscalização dos trabalhos, formada por profissionais das áreas de Serviços Gerais, Caldeiraria, Tubulações, Mecânica, Elétrica, Instrumentação e SMS-Saúde, Meio Ambiente e Segurança.
O planejamento deve conter um cronograma detalhando todas as fases ou atividades dos serviços a serem realizados, responsáveis pela execução e previsão de início e término de cada uma. Para cada atividade ainda devem ser informados:
Do planejamento das atividades e prazos decorrentes devem resultar as seguintes informações, que preocupam a Área de Operação do tanque:
O tempo da campanha do tanque é função não apenas da qualidade dos serviços de manutenção, mas ainda das seguintes duas variáveis:
As atividades principais, a serem detalhadas no planejamento são:
O pessoal que realiza esta inspeção deve estar bem informado sobre as condições de operação do tanque e das características do produto armazenado, de preferencia o próprio operador da área de tancagem. Essa inspeção visual externa do tanque deve verificar e registrar evidências de vazamentos; deformações do costado; sinais de recalque; corrosão; condição da fundação, pintura; isolamento térmico; acessórios, etc.
O intervalo entre a inspeção interna inicial (data de 1ª entrada em operação) e a subsequente não deve exceder 10 anos, a menos que o tanque tenha uma ou mais salvaguardas, tais como:
Anexo 2 Definição de manutenibilidade conforme BLANCHARD, Benjamin. Logistics engineering and management. 4th ed. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1992. p. 15 É uma característica inerente a um projeto de sistema ou produto, e se refere à facilidade, precisão, segurança e economia na execução de ações de manutenção nesse sistema ou produto. Em uma instalação industrial manutenibilidade é a facilidade de execução das tarefas de inspeção e manutenção dos equipamentos e tubulações da instalação.
Equipe de manutenção de tanques da Petrobras/Refinaria RPBC que colaborou: Gilberto Mendes Danilo Xavier Rocha Alcides Tadeu Santin Junior Dilermando Mendes Galdino Edson Machado Gilberto Quental Lopes Esdras Prado Calderan Valmir Soares Dos Santos Nelson Pedrão