APLICAÇÃO DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL DE CURTA DISTÂNCIA

Prêmio Destaque Braskem

Luis Carlos Greggianin Luis Raimundo Borba da Silva Neimar Rodrigues de Freitas

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1 – Categoria: Inovação 2 - Área e UN / UA em que o trabalho foi desenvolvido: UNIB 2 - RS 3 – Integrantes Autores do Trabalho:

Luis Carlos Greggianin Luis Raimundo Borba da Silva Neimar Rodrigues de Freitas

4 – Período em que o trabalho foi desenvolvido: agosto - dezembro 2011 5 - Título do Trabalho: APLICAÇÃO DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL DE CURTA DISTANCIA 6 - Descrição Sumária Utilização de radiografia industrial de curta distância em inspeção de 100% de soldas de tubulação de aço inoxidável durante parada de unidade industrial para instalação de novo projeto. Utilizou-se neste caso de procedimento recentemente aprovado no país pela CNEN, que permite, para o tipo específico de fonte/filme, que o raio de isolamento fosse reduzido num fator de 10 vezes. Desta forma, de maneira inédita em paradas na BRASKEM, executou-se radiografia simultaneamente com serviços de manutenção bem próximos (2 a 5 m) e em horário administrativo. Assim, cumpriu-se com sucesso, toda a programação requerida nos procedimento de segurança e controle de qualidade sem aumentar o prazo de parada. 7 - Detalhamento 7.1 - Situação anterior às inovações A utilização da radiografia industrial é tarefa típica de inspeção por ensaios não-destrutivos e obrigatória para as tubulações de aço inoxidável que seriam montadas durante a parada, conforme procedimento PN-0502-0098 – Inspeção de Soldas em Tubulação Metálica. Porém sua aplicação exige requisitos de segurança entre eles o raio de isolamento, para manter as pessoas em distância segura durante os períodos de exposição, atendendo os requisitos obrigatórios de segurança da CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) quanto à taxa de dose para indivíduos do público. Em paradas este tipo de ensaio é normalmente executado durante os horários de almoço e janta, ou nos finais de semana, pois o raio de isolamento, que normalmente fica na faixa de 20 a 40 m, exige a remoção de todo pessoal que não é da equipe de radiografia dentro destes limites.

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Esta condição inviabilizaria o cumprimento de toda a programação de radiografia, necessitando utilizar-se de horários em que o seu uso influenciaria no andamento normal dos serviços da parada, pois causaria muitos conflitos de segurança. O resultado seria a extensão do tempo de parada para atender o controle de qualidade obrigatório. 7.2 - Idéias e ações incorporadas Através do contato com empresas prestadoras de serviços de Radiografia Industrial optamos em utilizar a metodologia recentemente aprovada pela CNEN da empresa Arc Test e que já tinha feito alguns serviços com sucesso em montagens de unidades industriais, porém ainda não em unidades em operação. Assim, o caminho para emprego do procedimento deveria ser aprovado pela área de segurança industrial e também divulgado para não causar impacto entre as pessoas, como operadores, mantenedores e prestadores de serviço que estão habituados a situação convencional de execução da radiografia em horários especiais. Desta forma conseguiu-se criar e incorporar este novo procedimento, que além de utilizado em parada, poderá ser empregado em todas as situações que se enquadrem nos requisitos de segurança e custo. 7.3 - Origem e autoria dos Conhecimentos • Interna

o Plano de Radioproteção – UNIB 2 RS o Procedimento de Radiografia Industrial

� IT-0603-00018 o Procedimento de Inspeção

� PN-0502-00098 o IT-0603-00682- PERMISSÃO DE TRABALHO - PROCEDIMENTOS

ESPECÍFICOS o PR-0603-00018 - PERMISSÃO PARA TRABALHO – PT o PR-0603-00231- Proteção Radiológica

• Externa

o CNEN-NE- 3.01 - Diretrizes Básicas de Proteção Radiológica o CNEN-NE- 6.04 - Funcionamento de Serviços de Radiografia Industrial o CNEN-NE- 5.01 - Transporte de Materiais Radioativos o Plano de Radioproteção – Arc Test o ARC TEST - Ensaios Radiográficos em Tubulações diversas – Técnica PD-

VS com Fonte de Se 78 – 1x1 mm

Além destas referências, também foi importante a Certificação de um dos autores deste trabalho como Supervisor de Proteção Radiológica CNEN, pois detém conhecimentos técnicos e atribuição formal para este tipo de análise de segurança radiológica, para discussão e revisão dos procedimentos que existiam.

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7.4 - Detalhamento da metodologia 7.4.1 - Descrição Abaixo descrevemos todas as etapas desenvolvida até a aprovação e implementação da nova metodologia. Detalhes fotográficos estão no item Fotos a seguir. Como o ensaio de Radiografia envolve segurança das pessoas, o trabalho sempre foi conduzido em conjunto com equipe de SSMA, e necessitou de ampla divulgação, consumindo aproximadamente 106 Hh até sua implementação. Fonte de Radiação

• Isótopo: Selênio-75 • Atividade: máxima 6Ci • Irradiador: Gammamat – Comando a distância • Dimensões da Fonte: 1,0 mm X 1,0 mm

A metodologia consiste em utilizar-se de técnica que reduz o tempo de exposição e consequentemente o raio de balizamento pelo emprego de fonte de tamanho muito pequeno associado ao uso de blindagem especialmente projetada para conter o filme e a radiação retro-espalhada. Esta técnica estava previamente aprovada pela CNEN e foi acompanhada inicialmente com um teste piloto durante serviços no “pipe-shop” conforme previsto na tabela abaixo.

Etapa Metodologia HH

1 Análise da documentação formal de aprovação do procedimento emitido pela CNEN

Análise Documental

4

2 Reuniões com Supervisor de Radioproteção da empresa ArcTest e equipe de SSMA interna

Levantamento de Dados

8

3 Avaliação do custo/benefício com Equipe de Engenharia/DE Análise Econômica 6

4 Elaboração e execução de um teste piloto durante de radiografia em área de “pipe-shop”, com coleta de valores de taxa de dose em função do raio de isolamento;

Coleta de dados

12

5 Análise dos resultados do monitoramento radiométrico e validação em conjunto com SSMA;

Análise de dados 4

6 Validação dos resultados obtidos durante os ensaios de campo Validação dos Resultados

4

7 Apresentação dos resultados para coordenação parada; Aprovação 4

8 Detalhamento prévio das Programações de Gamagrafia indicando as áreas em planta baixa onde seriam executados os ensaios;

Programação 4

9 Discussão de resultados e treinamento da metodologia entre os Técnicos de Segurança, pois liberam os serviços de radiografia, com uso da nova fórmula de cálculo de Raio de Isolamento

Treinamento 20

10 Divulgação do uso da técnica em todas as áreas Operacionais, tendo em vista que o emitente da Permissão de Trabalho deveria

Divulgação Interna 40

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estar conscientizado da nova metodologia;

11 Divulgação geral em Diálogos Diários de Segurança para todos os participantes da parada – emissão de informativo de segurança sobre SPEED RAD

Divulgação Externa

-

12 Implementação da metodologia nas programações da parada, com acompanhamento das primeiras programações;

Implantação -

13 Tempo total empregado para implementação - 106

Tabela 1: Detalhamento da Metodologia Empregada para Implementação da Metodologia

7.4.2 - Composição das equipes

Função Quantidade

Coordenador de Confiabilidade BRASKEM UNIB 2 RS 01

Engenheiro de Inspeção/Especialista - Supervisor de Proteção Radiológica BRASKEM UNIB 2 RS

01

Técnico de Segurança BRASKEM UNIB 2 RS 02

Engenheiro Projeto – BRASKEM - DE 01

Supervisor de Qualidade da Prestadora de Serviço – SBM MONTAGENS 01

Supervisor de Proteção Radiológica da ARC TEST 01

Supervisor de Serviços da ARC TEST 01

Equipe de Radiografia da ARC TEST 03

Total 11

Tabela 2: Equipes que participaram no desenvolvimento do projeto

7.4.3 - Equipamentos, insumos e instalações envolvidas As soldas das tubulações dos seguintes projetos (PJ-1506735, PJ-1506831, PJ-1506849, PJ-1506848, PJ-1520585) devem ser radiografadas 100% conforme descrito no Padrão Normativo PN-0502-00098. As quantidades previstas estão indicadas na tabela a seguir, incluindo os padrões do ensaio utilizados no planejamento inicial da parada.

Diâmetros 1” 2” 3” 4” e 6”

Quantidades 18 184 2 5

Tempo Total de Exposição 18 h 65 h 40 min 1h 40 min

Raio de Balizamento 86 m 170 m 16 m 25 m

Tabela 3: Quantidade de juntas a serem radiografadas

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Materiais: Aço Inoxidável � PN 8 � Tipo de Inspeção III

Material “P–number” Limitações Tipo de Inspeção II III

Aço Carbono 1 T < 430◦C 150 a 600 900 a 2500 C – ½ Mo

½ Cr – ½ Mo 3 - 150 a 600 900 a 2500

1 a 2 Cr – Mo 4 - 150 a 600 900 a 2500 2 ¼ a 9 Cr-Mo 5 12 Cr (tipo 410) 6 12 Cr (tipo 405) 7

2 ¼ Ni 9A 3 ½ Ni 9B 5 Ni 11A-SG2 - - 150 a 2500 9 Ni 11A-SG1

Aço inox austeníticos

8 -101◦C <T< 430◦C

150 a 600 900 a 2500

T< -101◦C T> 430◦C

- 150 a 2500

Ligas de níquel 41 a 45 -101◦C <T< 399◦C

150 a 600 900 a 2500

T< -101◦C T> 399◦C

- 150 a 2500

Ligas de cobre 31 a 35 -101◦C <T< 200◦C

150 a 600 -

T< -101◦C T> 200◦C

- 150 a 600

Tabela 4: Definição do Tipo de Inspeção

Tipo

De Inspe-

ção

“P-number”

(ASME B31)

END

Exigidos

Extensão exigida para cada tipo de solda

Circunferênciais

(3)

Bocas de lobo (1),

(6), (9)

De Suporte

(7)

Em Ângulo

(2)

Longitudinais (9)(6)

III

1 Visual 100% 100% 100% 100% 100%

Radiográfico (5) 20% (10) - - - 100%

Ultra-Som (13) - 20% - - -

Liquido Penetrante (8) - 100% 20% 100% -

3,4 Visual 100% 100% 100% 100% 100%

Radiográfico (5) 20% (10) - - - 100%

Ultra-Som (13) - 20% - - -

Liquido Penetrante (8) 100% 100% 20% 100% -

Dureza (4) 100% 100% 100% 100% 100%

5,6,7 Visual 100% 100% 100% 100% 100%

Radiográfico (5) 100% - - - 100%

Ultra- Som (13) - 100% - - -

Liquido Penetrante (8) 100% 100% 100% 100% 100%

Dureza (4) 100% 100% 100% 100% 100%

8, 9A,9B 11A-SG1 11A-SG2

41-45

Visual 100% 100% 100% 100% 100%

Radiográfico (5), (14) 100% - - - 100%

Ultra- Som (13), (14) - 100% - - -

Liquido Penetrante (6) 100% 100% 100% 100% 100%

Tabela 5: Definição do END Exigido X Extensão da Inspeção

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Técnica: Radiografia Convencional - PDVS A tabela abaixo exemplifica a produção de equipes de radiografia para juntas de 2”, sem considerar os trabalhos prévios de preparação, são apenas de fonte exposta.

Radiografia Convencional: PRODUÇÃO MÉDIA DE UMA EQUIPE

Diâmetro Quantidade Tempo de Exposição

Raio de Balizamento

JUNTAS DE 2" 25 8,30 HORAS 57 METROS

OBS.: foi apenas considerado o tempo de fonte exposta, não está incluso os serviços que antecipam a execução da radiografia

Tabela 6: Produção Média de uma Equipe de Gamagrafia

Conclusão: Necessidade de interromper os serviços por pelo menos 7 turnos de trabalho conforme cálculo abaixo: Diâmetro das soldas: 2” Quantidade de soldas: 184 juntas Produção: 25 juntas por turno Nº turnos: 7 Considerando que ainda haveria outros diâmetros para radiografar, esta técnica inviabilizaria o planejamento da parada de 21 dias de manutenção. 7.4.4 - Produtividades alcançadas Para atender a demanda de prazo e qualidade optou-se em se utilizar a técnica de

radiografia da empresa ARC TEST conhecida como SPEED RAD. Esta técnica permitiria atender aos requisitos de prazo, conforme apresenta a tabela a

seguir, onde a mesma quantidade de juntas poderia ser feita em 60% do tempo, e com 9% do raio de isolamento. Desta forma a produtividade teria um grande incremento, visto que durante o turno de trabalho de uma equipe as programações poderiam ser contínuas, não interrompendo os demais serviços.

PRODUÇÃO DE MAIOR VOLUME COM O SPEED RAD NA BRASKEM UMA EQUIPE

Diâmetro Quantidade Tempo de Exposição

Raio de Balizamento

JUNTAS DE 2" 25 5 HORAS 5 Metros

OBS.: só estamos considerando tempo de fonte exposta, não está incluso liberação de PT etc...

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SPEED RAD

Diâmetro Quantidade Tempo de Exposição

Raio de Balizamento

JUNTAS DE 1" 18 3,6 horas 5 Metros JUNTAS DE 2" 184 36,80 horas 18 Metros JUNTAS DE 3" 2 24 Minutos 2,5 Metros JUNTAS DE 4 E 6 " 5 1 hora 3,40 Metros

CONVENCIONAL

Diâmetro Quantidade Tempo de Exposição

Raio de Balizamento

JUNTAS DE 1" 18 18 horas 86 Metros JUNTAS DE 2" 184 65 horas 170 Metros JUNTAS DE 3" 2 40 minutos 16 Metros JUNTAS DE 4 E 6 " 5

1 Hora e 40 Minutos 25 Metros

Tabela 7: Cálculos Estimados de Produtividade Previstos para a Técnica SPEED RAD X Convencional Produtividade:

Speed Rad (Trabalhos simultâneos com a montagem e fabricação)

Total de Juntas executadas 178 Total de filmes Radiografados 541 Tempo total de Fonte exposta 14,79 h Média do Raio de Isolamento por dia 2,48 m

Valor da Diária 3.800,00 Valor do filme 16,00

Valor total do Projeto em radiografia R$ 220.000,00

Prazo da parada: entregue na data estipulada

Comparativo se fosse optar por está técnica

Radiografia Convencional (sem possibilidade de executar simultaneamente)

Total de Juntas a serem executadas 178 Total de filmes a serem Radiografado 379 Tempo total de Fonte exposta 78,42 Média do Raio de Isolamento por dia 58,59

Simulação de valores Tempo disponível para radiografia 2 horas por dia e aos

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domingos Valor da Diária 1.700,00 Valor do filme 16,00

Estimativa de dias para conclusão 186,00 Valor total do Projeto em radiografia R$ 340.845,00

Obs.: Neste desmembramento já está incluído os reparos nas soldas e não estamos calculando os valores das pessoas paradas e ou envolvida caso tivéssemos atribuído pelo método convencional.

7.4.5 - Problemas observados

Durante a implementação das programações dos serviços de gamagrafia, não ocorreram problemas, apesar de que os raios de isolamento de curta distância com serviços em áreas próximas inicialmente deixaram os executantes com dúvidas, que eram prontamente esclarecidas pelas equipes de SSMA.

7.4.6 - Fotos

Foto 1: Detalhe do dispositivo fabricado de chumbo onde é exposta a fonte e instalado o filme radiográfico, bem como o “rabicho” por onde passa a fonte.

Posição do filme

Posição da fonte

Blindagem de Chumbo

Tubo de chumbo

condutor da fonte

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Foto 2: Preparação da radiografia, com o cone indicando o raio de isolamento para indivíduo de público

Foto 3: Detalhe da indicação do monitor Geiger de Radiação – Taxa de dose, com a fonte exposta durante radiografia. Valor: 0,5 mR/h - Raio de Isolamento: 2 m – Fonte: Se-75 - Atividade: 6 Ci

Solda a ser

radiografada

Cone indicado o raio de isolamento: 3 m

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Figura 1: Exemplo de APPS utilizada para uso da técnica

Figura 2: Matriz de Risco resultante da análise APPR

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Folder de divulgação do ensaio através de DDS

VOCÊ SABIA?

� Que esta sendo realizada a PARADA NA OLEOFINAS II / 2011 e uma das tarefas mais importantes é o FECHAMENTO DOS SISTEMAS DE TUBULAÇÕES e isso irá ocorrer neste ano, em novembro.

IMPORTANTE: A soldagem das juntas das tubulações e a ausência de defeitos é, sem dúvida, um dos pontos principais para que seja possível colocá-los em operação com a SEGURANÇA REQUERIDA.

� Que para nossa segurança devemos garantir a qualidade das soldas. � Que por isso devemos radiografá-las. � Que será utilizada para esta inspeção a RADIOGRAFIA INDUSTRIAL, utilizando o SISTEMA:

� Que radiação não tem cheiro, nem cor. � Que a localidade de trabalhos onde há radiação é representada por essa figura:

Esse símbolo indica “PERIGO” e DELIMITA a área que será

radiografada de outras áreas de trabalho, portanto quando for visto: “MANTENHA-SE FORA DA ÁREA DELIMITADA” !!!

� Que os profissionais da contratada são especializados em trabalhar com RADIOGRAFIA INDUSTRIAL. � Que a radiação quando manuseada por estes especialistas é segura.

CUIDADO !!!

� Agora você já sabe que nos locais isolados com este símbolo acima não deve ser ultrapassado. � Que só profissionais treinados e qualificados podem trabalhar dentro da área isolada.

� Que devemos seguir rigorosamente as orientações da e dos técnicos de segurança da BRASKEN durante a execução do serviço de GAMAGRAFIA.

NOVIDADE DESENVOLVIDA PELA !!!

� O SISTEMA “SPEED RAD”, diferentemente do processo convencional de GAMAGRAFIA, necessita de pequenos raios de balizamento, os quais permitem que se utilize este ensaio próximo á outras atividades de produção, como Soldas, Montagens, Movimentação de Cargas e etc.

DÚVIDAS??

Consulte os profissionais da ou de Segurança do Trabalho da BRASKEN que ficarão permanentemente na obra, acompanhando a execução do ensaio de RADIOGRAFIA INDUSTRIAL.

PARABÉNS!

Seguindo estas e outras instruções dos técnicos da e da BRASKEN sua família ficará contente

em vê-los com segurança e saúde em casa após mais uma dia de trabalho.

Com estas vantagens de SEGURANÇA, os serviços de GAMAGRAFIA, serão efetuados durante o dia e/ou noite, ou seja: DURANTE 24 HORAS

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8 - Resultados obtidos • Custos/investimentos:

Valor da diária SPEED RAD: 2,23 vezes acima da Convencional, Custo final SPEED RAD: 65% da Convencional Produtividade SPEED RAD � 178 juntas / 541 filmes / 21dias Produtividade CONVENCIONAL � 178 juntas / 379 filmes / 186 dias! O pequeno raio de balizamento e o ritmo contínuo dos serviços garantiu a altíssima produtividade, ultrapassando as expectativas. • Qualidade do ambiente de trabalho: não houve necessidade de interrupções

dos demais serviços que estavam sendo executados na parada; • SSMA: não houve aumento dos riscos radiológicos.

Assim, considerando que:

• o Lucro Cessante de 1 dia de atraso na produção tem o valor aproximado de US$1.000.000,00;

• situações onde é necessária alta produção em ambientes com impossibilidade

de manter-se balizamento da radiografia convencional;

• a inovação melhorou a rotina de serviços durante uma parada; O emprego da técnica SPEED RAD possibilitou cumprir toda a programação de radiografia, atendendo segurança, qualidade e prazo sem afetar o tempo de parada de 21 dias, sendo considerado altamente eficaz. 9 - Áreas de aplicação na organização Metodologia foi amplamente empregada na obra na UNIB 2 RS, na montagem da nova unidade BUTADIENO II e nas serpentinas dos REPOT de Fornos de Pirólise. O procedimento poderá ser empregado em áreas de manutenção e melhorias em unidades em operação e também em todas as áreas onde existam obras de montagem que exijam radiografia industrial. 10 – Contato Luis Carlos Greggianin - luis.greggianin@braskem.com.br – UNIB-RS - CONFIABILIDADE/INSPEÇÃO Luis Raimundo Borba da Silva – luis.borba@braskem.com.br – UNIB-RS - CONFIABILIDADE/INSPEÇÃO Neimar Rodrigues de Freitas – neimar.freitas@braskem.com.br – EMPREENDIMENTOS SUL-SE