Avaliação da degradação da barreira de vedação de um duto flexível retirado de operação

Abstract

Os dutos flexíveis consistem em um conjunto tubular composto por camadas concêntricas de estruturas metálicas e poliméricas, projetadas para formar um sistema de transporte de fluidos. As características operacionais da produção de petróleo exigem o monitoramento constante dos dutos para garantir a integridade estrutural e a segurança das instalações offshore. Durante a operação, estes dutos podem estar sujeitos a eventos que podem vir a causar danos não previstos, da mesma maneira que as próprias condições de operação podem originar a degradação da sua camada interna de vedação. Este trabalho visa investigar a degradação de uma camada interna de vedação de poliamida 11 usada em um duto flexível retirado de um campo de exploração de gás por meio de testes experimentais, que incluem: análise termogravimétrica, viscosidade inerente corrigida obtida por viscosimetria, calorimetria exploratória diferencial, análise térmica dinâmico-mecânica, teste de tração, dureza Shore D e densidade. As amostras foram cortadas de diferentes regiões do duto usado: (i) a região mais próxima do conector, denominada EC1, e uma distante do conector, denominada EC2 e (ii) três regiões da camada da vedação que estavam em contato com o conector, denominadas IC1, IC2 e IC3. As amostras descritas foram comparadas com uma amostra removida de um duto flexível não utilizado, denominada como B. Ao efetuar-se a comparação entre as amostras, verificou-se a mudança nas propriedades analisadas em função da posição na região da camada em contato com o conector (amostras IC1, IC2 e IC3). No entanto, os resultados obtidos durante a realização deste trabalho mostraram diferenças marginais nas propriedades entre amostras envelhecidas e não envelhecidas, indicando que a poliamida 11 tem resistência ao ambiente de operação no qual o tubo usado estava operando.

Flexible pipes consist of tubular concentric multilayer assembly of metal and polymer structures designed to form a system to transport fluids. The operating characteristics of petroleum production require constant monitoring of dutos to ensure their structural integrity and security of offshore facilities. During operation, these dutos may be subjected to events that might cause non-predicted damages, in the same way that operating conditions can cause the degradation of its internal sealing layer. This work aims at investigating the degradation of a polyamide 11 used in the sealing layer of a flexible duto previously exposed to gas field exploration by Experimental tests which include: thermogravimetric analysis, corrected inherent viscosity obtained from viscometry measurements, differential scanning calorimetry, dynamic-mechanical thermal analysis, tension testing, Shore D hardness and density. The samples were cut from different regions of the used duto: (i) the closest region to the connector, named EC1, another one far from the conector, named EC2 and (ii) three regions of the sealing layer that were in contact with the connector, named IC1, IC2 and IC3. The described samples were compared with an unaged sample cut from an unused flexible duto, named B. When comparing the samples, a shift in properties was verified as a position function in the region of the layer in contact with the connector (samples IC1, IC2 and IC3). However, the results obtained during this work showed marginal differences in properties between aged and unaged samples, indicating that polyamide 11 has resistance to the operating environment in which the used tube was operating.