Dutos de extração de petróleo - Foto: Shutterstock
O nome do robô desenvolvido para desobstruir linhas de produção de óleo e de injeção de gás que operam na camada pré-sal não poderia ser mais sugestivo: Annelida. É uma referência aos anelídeos, filo que inclui a minhoca, o animal que de certa forma inspirou o desenvolvimento do robô. É que dentre as suas características ele imita o modo de locomoção das minhocas, o movimento peristáltico (alonga-encurta), o que permite o avanço do equipamento por dutos estreitos com um sistema propulsor próprio.
A desobstrução e a limpeza de dutos são um problema crítico para a indústria de óleo e gás, pois a paralisação de atividades em um poço por muito tempo – às vezes anos – pode causar perdas bilionárias, da mesma forma que a necessidade de troca de linhas implica em pesados gastos. No caso do pré-sal, as obstruções são causadas pela formação de hidratos e parafinas que se cristalizam nas paredes de dutos de até 15 quilômetros de extensão, além de emulsões viscosas.
Até existe tecnologia para desobstrução que funciona como uma espécie de rolha empurrada pelo próprio fluxo. Só que o artefato fica inoperante e preso dentro da tubulação em casos de obstrução completa dos dutos. O desenvolvimento do Annelida objetiva superar essas limitações. Somente em sua primeira fase o projeto resultou no desenvolvimento de 14 novas tecnologias, boa parte delas já patenteadas, compreendendo estrutura mecânica, eletrônica embarcada e tecnologias relacionadas ao sistema de inserção do robô nas linhas e ao processo de operação.
Para se locomover, o robô conta com um conjunto de “patas” e atuadores hidráulicos que permitem o avanço e o retorno do equipamento. A operação é realizada a partir de uma sala de controle na plataforma. Após se deslocar até a obstrução, o Annelida consegue remover as substâncias que atrapalham ou impedem o escoamento do óleo por meio de uma reação química controlada, a geração de nitrogênio.
Mas não parou por aí. Com a evolução do desenvolvimento, o robô ganhou mais funcionalidades e se tornou um meio de levar ferramentas para intervenção interna em dutos, graças à sua capacidade de locomoção por dentro das linhas. Pode atuar, por exemplo, para resolver problemas de instabilidade de fluxo, na instrumentação estrutural e até no descomissionamento de linhas inutilizadas.
Além da desobstruração, robô é capaz de levar ferramentas para intervenção interna em dutos, auxiliando em serviços como a estabilização de fluxo - Foto: Divulgação
“A presença de um sistema de propulsão próprio num robô capaz de realizar curvas, semiautônomo, com sistema operacional em tempo real e operação com falha segura são aspectos bastante inovadores do projeto”, ressalta Anselmo Luis da Silva Junior, responsável técnico pelo projeto no Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados.
O pesquisador acrescenta ainda que um dos maiores desafios a superar foi a restrição de dimensões físicas do robô, que deve operar em tubos flexíveis de apenas quatro polegadas de diâmetro. A dificuldade aí era atender aos requisitos de força e potências necessários à operação em dimensões tão reduzidas. Diante das dificuldades de se encontrar componentes comerciais que se adaptassem a essas restrições, a solução foi desenvolver internamente quase todos os componentes do robô.
O projeto venceu a edição 2020 do Prêmio ANP de Inovação Tecnológica, concedido pela Agência Nacional de Petróleo. A conquista está associada à primeira etapa de sua execução, que foi de 2016 a 2021. Nos próximos dois anos o robô atuará em ambiente operacional e o projeto atingirá o nível máximo de maturidade.
Case no detalhe
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Parcerias
- ISI Sistemas Embarcados e ISI Sistemas de Manufatura (SENAI/SC)
- ISI Engenharia de Polímeros (SENAI/RS)
- Cenpes/Petrobras
- UFRGS, USP e UpSensor
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Clientes
- Petrobras
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Setores atendidos
- Indústria de óleo e gás
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Investimentos
- R$ 50 milhões
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Maturidade Tecnológica
- TRL 7
