CURSO DE PERFURAO HORIZONTAL DIRECIONALIII CONGRESSO BRASILEIRO DE MND e I NoDIG AMRICA LATINA Apresentador: p SERGIO A. PALAZZO
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AGRADECIMENTOSISTT pelo prestgio Prof. Samuel Ariaratnam da ASU (Arizona State University) Eng. Ren Albert (Vermeer Internacional) Vermeer Manufacturing Planal Universidade de So (USP) Campus de So Carlos Sobratema e Instituto Opus Gas Brasil SABESP COMGS
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ESTRUTURA DO CURSOApresentao em painis Cada painel com divises, abrangendo16 tpicos O primeiro painel de Introduo ser apresentado em 20 e mais 10 para reviso e discusses. Cada tpico dos painis seguintes, ser apresentado em 15, 15 com 10 para reviso, perguntas e concluses. i t l Teremos um intervalo de 5 a cada hora, sendo dois intervalos maiores para caf (um pela manh e outro tarde) e almoo. Carga horria final estimada: 6,5 horas
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OBJETIVO E FORMATO DO CURSOFacilitar o entendimento do processo de Perfurao Horizontal Direcional, permitindo a partir desta introduo, o aprofundamento nos diversos tpicos, atravs de outros programas de formao e treinamento. Est formatado para acompanhar as etapas de uma obra real, permitindo sempre que a i f b l iti d informao seja j imediatamente relacionada com o procedimento real. Nota: Opcionalmente poderemos falar dos equipamentos e seus detalhes.
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PROGRAMAS DA ABRATTCurso de Extenso Universitria em MND na USP (Universidade de So Paulo) Curso de formao e atualizao de Fiscais de obras de Perfurao Direcional Cursos de Certificao de Operadores e Navegadores de Perfuratrizes Direcionais. Curso d Pl C de Planejamento d F j t de Furo Di i Direcional l Curso de Fludos de Perfurao Curso de Tubulaes de PEAD Curso de Oramento e Custos em Perfurao Direcional Congressos e Workshops
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Paineis e tpicos pINTRODUO PR-CONSTRUO CONSTRUO PS-CONSTRUO
Histrico e Definies Aplicaes, materiais e capacidades Termos de Referencia Projeto do furo Anlise Geotcnica, A li G t i Investigao local e mapeamento do subsolo Seleo do Equipamento
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Paineis e tpicos
Planejamento da execuo do furo e cronograma dos trabalhos Custos e Oramento O que a Perfurao P f Horizontal Direcional (PHD HDD)?
Preparao do local p
SeguranaProcedimentos da instalao Ligaes domiciliares e ou conexo com outras instalaes. Restaurao do rea de trabalho e eventual reinstalao dos servios Desmobilizao Limpeza da rea Plano de destino final de fludos de perfurao As built
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Introduo Perfurao Horizontal Direcional
O QUE A PERFURAO HORIZONTAL DIRECIONAL? HISTRICO E DEFINIES APLICAES, APLICAES MATERIAIS E CAPACIDADES TERMOS DE REFERENCIA
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DEFINIO DE MTODO NO ( ) DESTRUTIVO (MND) uma famlia de mtodos materiais e mtodos, equipamentos que so utilizados para instalao de novas redes de infra-estrutura infra-estrutura, ou renovao de redes existentes, no subsolo, com o mnimo de transtorno no , trfego, comrcio no entorno da obra, e a menor interveno possvel na superfcie do local da instalao.- NASTT - North American Society for Trenchless Technology
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O QUE A PERFURAO DIRECIONAL HORIZONTAL? um mtodo construtivo que permite ao construtivo, responsvel pela instalao de redes de infra-estruturas,optar infra estruturas optar pela execuo sem a abertura de valas, avaliando vantagens e desvantagens, desvantagens quanto interveno no sistema de trfego local, espao de trabalho, tempo e custos. custos
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HISTRICOS E DEFINIES Primeiras execues por volta da metade da dcada de 90 (1984) com 12 perfuratrizes. Em 1995, j tnhamos 2000 perfuratrizes em ,j p operao. Em 2000, atingimos 14.000 unidades g Hoje, estamos perto de atingir a marca de 30.000 unidades em operao. O Brasil tem aproximadamente 200 unidades em operao.
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Acompanhamento do mercadoUma enorme quantidade de mquinas sem mquinas, operadores especializados Engenheiros se conhecimento dos procedimentos bsicos Contratantes sem o conhecimento dos limites da tecnologia Dificuldade de fixao de um preo justo (nos dois lados do contrato)12ABRATT
EM QUE CONSISTE A PERFURAO DIRECIONAL?
Execuo de um furo piloto Alargamento desse furo piloto ao dimetro adequado ao produto a ser instalado Puxada do produto a ser instalado.
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FORA DE PUXADA ( (Pull Back) ) a capacidade (fora) que o equipamento possui de trazer de volta, o peso de todas as hastes que foram utilizadas alargador mais utilizadas, alargador, o peso do produto que est sendo instalado, mais as foras de atrito resultantes desse movimento, em relao ao solo em que est sendo feita a instalao instalao.
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DEFINIESInstalar um produto de A at B utilizando tcnicas de:
Corte de solos Transporte de solos Remoo de solos Compactao de solos
A
B
Primeiro Enunciado: Estaremos o tempo todo trabalhando com a Mecnica dos Solos e todo os empirismos que ela envolve, numa instalao por instrumentos.
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DEFINIESTrabalharemos tendo que controlar simultaneamente cinco unidades dimensionais:Profundidade Desvio Inclinao Direo DistanciaSegundo enunciado: Estaremos lidando com mecnica do solos e procedendo com cinco unidades di d d i id d dimensionais e, simultaneamente i i i lt t fazendo a instalao por instrumentos.ABRATT
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Animao do furo piloto com pull-back p p e puxada do produto
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Animao do direcionamento
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PRIMEIRA DEFINIO
Perfurao direcional no uma cincia exata.
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APLICAO, MATERIAIS E C CAPACIDADES C SPerfurao direcional permite a instalao de:
Redes de gs natural,leo,lcool (abastecimento natural leo lcool e distribuio) Redes dgua ( g (aduo e distribuio) ) Redes de esgotos (emissrios e coletores) Redes de comunicao de dados e voz Redes de transporte de slidos (Mineriodutos) Redes de energia (Gerao e Distribuio)ABRATT
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APLICAO, MATERIAIS E CAPACIDADESPerfurao direcional permite a instalao de:
Tubulaes de ao Tubulaes de polietileno de alta densidade ( (PEAD) ) Tubos semi-rgidos com juntas elsticas (FlexRing) atualmente nos EEUU PVC que permite termofuso das barras (tambm em uso nos EEUU).ABRATT
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APLICAO, MATERIAIS E CAPACIDADESPerfurao direcional pode instalar materiais (tubulaes) at o momento com as seguintes capacidades:
Dimetros: desde 50mm at 914,4mm (2 a 36) Maior distncia btid M i di t i obtidas at o momento: 2000 t t 2000m Maiores distncias esto sendo pretendidas, no Brasil, Brasil por exemplo 5000 m exemplo,
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TERMOS DE REFERNCIA REFERENTES A ESTE PRIMEIRO PAINEL
CONSIDERAES INICIAIS Se as partes envolvidas num contrato discutirem e dividirem os riscos envolvidos envolvidos, permitiro que o custo da obra seja reduzido significativamente (Allouche e Ariaratnam 1998) Isto mais verdade quando se trabalha com os problemas mencionados nos dois enunciados,no subsolo e por instrumentos. , p23ABRATT
TERMOS DE REFERNCIACondies do solo e desistncia do furo: Mesmo com adequada informao geotcnica possvel a ocorrncia da presena de solos inesperados ou no prospectados que tornaro a prospectados, perfurao difcil ou at mesmo impossvel de ser executada. Assim, as partes contratantes devero prever as condies f di formais d d i t i d i de desistncia da execuo em todos os seus contornos (fsicos, financeiros e etc.). Fica evidente que as partes se dedicaram com a maior dili i e esforos d di i diligncia f possveis para encontrar a sada para execuo do trabalho.
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TERMOS DE REFERNCIA REFERENTES A ESTE PRIMEIRO PAINEL Tratamento da lama de perfurao: Muito embora seja difcil de prever, possvel que o empreiteiro encontre um lenol dgua que resulte numa grande quantidade da mesma, que deve ser bombeada e tratada. Um determinado valor Q de vazo deveria ser determinado no contrato, de forma a mutuamente enderear a soluo, mitigando o problema que isso pode causar, criando digamos assim, assim um plano de contingncia que permita a precificao separada dessa ocorrncia.
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DEBATE, PERGUNTAS E CONCLUSES26ABRATT
OQUE DEFINIMOS NESTE PRIMEIRO PAINEL?O que perfurao direcional Em que consiste a perfurao direcional Desafios com o subsolo e tipos de solos O que ela no : Ela no uma cincia exata Aplicaes p Capacidades, unidades dimensionais e tipos de materiais Cuidados na contratao referente aos solos e ocorrncias inesperadas no subsolo.
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Pr-Construo
Projeto do furo Anlise Geotcnica e Investigao local e mapeamento do subsolo Seleo do Equipamento Planejamento da execuo do furo e cronograma dos trabalhos Custos e oramentos oramentos.
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PROJETO DO FURO
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PROJETO DO FURORequer o conhecimento de duas informaes importantes:
Fora de puxada ( ll b k) -Teorias F d d (pull-back) T i Estimativa do clculo das foras do caso em anlise. anlise
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PROJETO DO FURO Teoria do pull puxada back ou fora de pAvaliaremos o que , e como calcular a fora de pull-back (puxada) Como deve ser entendida a capacidade de uma mquina. Quais so e como atuam as foras na execuo do furo.
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Foras Internas e externas no pull backFora Total de pullback durante uma instalao por perfurao direcional a soma de:
Foras necessrias para arrastar a tubulao quando fora do furo mais: Foras necessrias para arrastar a tubulao dentro do furo.
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Foras que as mquinas devem terMACHINE CAPABILITIES Machine Pull Force4 ton 12 ton 20 ton 50 tonTORQUE(Nm)
FLOWRATE (L/min)
MAX Pilot b Pil t bore DISTANCE(m)
MAX Hole H l DIAMETER(mm)
1500 5000 15000 20000
40 200 600 1000
120 350 360 600 650 1000 800 1100 varies with soil conditions
Comprimento do furo requer o conhecimento de duas foras e uma velocidade (vazo):
O furo piloto e o dimetro d f f il t di t do furo requerem f fora de t d torque A passagem da tubulao exige fora de puxada (pull back) A velocidade da puxada requer uma capacidade de fluxo de lama que mantenha o espao anelar cheio (conceito mais adiante) t h l h i ( it i di t )ABRATT
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SEGUNDA DEFINIO As especificaes de uma mquina definem sua capacidade i d fi id d de execuo de um furo, elas no definem um comprimento possvel para um dado produto, num dado dimetro di t com um dado peso, em d d dadas condies de solos.
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Foras externas de pull-back (puxada)
SuperfciePullforce (Kg) = 0.5 x Product weight (Kg/m) x Length (m)
Sobre RoletesPullforce (Kg) = 0.1 x Product weight (Kg/m) x Length (m)
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Exemplo de clculo de foras externas p Fora na superfcie (kg) = 0 5 do Peso do 0,5 tubo por metro x o comprimento do tubo Fora sobre roletes = 0.1 do peso do tubo por metro x o comprimento do tubo.Tubo de ao 315mm, parede de 0,375 de espessura, com 70kg por m e 200 m de comprimento = 0 5 x 200 x 70 ou 7 000 kg se o tubo estiver 0,5 7.000 sobre a superfcie e 1.400 sobre os roletes.
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Requisitos e Situao dentro do furoAir or fluid or .... ProductSolo Estabilizado Fluido de Retorno Fl id d R Filtercake para impedir perda de fludo na formao Queda suficiente para criar uma presso esttica do fluido. Retorno do fluido com densidade < 1 4 k /l d id d 1.4 kg/l Materiais em suspenso Controle da velocidade do flido no espao anelar. p Mecnica dos Solos Produndidade deve ser no mnimo 5 vezes o dimetro do furo Arco Evitar colapso devido a tenso superficial.
Return fluid
Soil/rock Cuttings ABRATT
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Filtercake
Prtica inicial de anos atrs....continua
Pullback force (Kg)
Pullback force = 1.5 times the total weight of the product Pullback force (Kg) = 1.5 x Product weigth (Kg/m) x Length (m)
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Comportamento do tubo dentro do furoEmpuxo Archimedes proporcional ao dimetro externo do tubo e densidade do fludo (lama) No est relacionado ao tipo do material ou profundidade da instalao A resultante da fora dentro do furo, portanto igual a fora de empuxo menos o peso do produto.ABRATT
Lifting force (Kg/m)
Return fluid Air or fluid or .... Product
Weight (Kg/m)
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Como calcular essa fora de empuxo?Essa fora E f proporcional densidade do fludo de retorno. Densidade de 1.25 Kg/l Mais alargamento vai resultar resultar numa reduo da densidade, e consequentemente da fora de empuxo.2ABRATT
Lifting force (Kg/m)
Return fluid Air or fluid or .... Product
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Lifting force (Kg/m)=
Product outside diameter (mm) 1000
Exemplo de mesmo dimetro entre PEAD e Ao315 mm HDPE PN10 18.3 Kg/m Lifting force (Kg/m)= 315 mm STEEL 0.375" wall 70 Kg/m 0.375 Product outside diameter (mm) 1000 315 2 = 99.2 Kg/m Lifting force (99.2 Kg/m) 2
Lifting force (Kg/m)= Lifting force ( 99.2 Kg/m)
1000
80.9 Kg/m
29.2 Kg/m
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Weight (18.3 Kg/m)
Weight (70 Kg/m)
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Produtos de grande dimetrosLifting force (Kg/m)
Return fluid Water Product
Produto de grande dimetro preenchido com fludo de retorno, para criar peso adicional como compensao. compensao
Product weight + Water weight g g
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Exemplo PEAD vazio x cheio dgua
315 mm HDPE PN10 18.3 Kg/m 277.6 mm Inside diameter Empty Water weight ( g ) g (Kg/m)= Water filled 2 Product inside diameter (mm) 1270 277.6 1270 2 = 60.7 Kg/m Lifting force (99.2 Kg/m)
Water weight (Kg/m)= Lifting force ( 99.2 Kg/m)
80.9 Kg/m
19.8 Kg/m
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Weight (18.3 Kg/m)
ABRATT Weight ((18.3 + 60.7)= 79 Kg/m)
Foras de puxada dentro do furo F d d d t d fPullback force (Kg) Length (m) In hole force (Kg/m) Depth (m)
Pullback force (Kg) = In hole force (Kg) x 0.5 x ( length (m) + Depth (m) )
Project 315mm product to be installed over 200m at a maximum depth of 4.6m 4 6mProduct Buoyancy (Kg/m) Weight (Kg/m) In hole force(Kg/m) Downhole pullback force (Kg)
HDPE 315 mm PN10 empty STEEL 315 mm empty HDPE 315 mm PN10 filled
99.2 99.2 99.2
18.3 70 79
80.9 29.2 20.2
8276 2987 2066
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Clculo da fora total de puxadaPullback force (Kg)
Pull = 1 x External pull force
Pull = 0.5 x External pull force + 0.5 x Downhole force 05 05
Pull = 1 x Downhole pull force p
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Exemplo:suporte de rolos
Tubo com 200m 315 mm de dimetro, ao sem 200m, dimetro
CExternal Force (Kg) Downhole F D h l Force (K ) (Kg) TOTAL FORCE (Kg) TOTAL FORCE (Kg) C 0 2987 2987 2557
BB 3500 1494 4994 4275
AA 7000 0 7000 5992 fluid density 1.25 Kg/lt fluid density 1.07 Kg/lt
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GEOTECNIA: A etapa que define p qEm vista de todo o leque de interferncias visto at aqui no projeto do furo, fica evidente que as condies geotcnicas so determinantes na definio do uso ou no da perfurao direcional
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Investigao Geotcnica
A primeira preocupao sempre com a ocorrncia de rochas, em quaisquer situaes, mesmo descontinuas. A segunda com as caractersticas de resistncia e estabilidade do solo A terceira com o nvel do lenol fretico48ABRATT
Certame de sondagem gFuros de grande distncia => 500 m >
Iniciar com intervalos de 150 m, e observada alguma heterogeneidade relevante reduzir para 100 m e assim por diante.
Furos de distncias menores =< 500m
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Certame de sondagem g
Nota: Os furos devem ser feitos fora do eixo da perfurao (recomenda-se 3 m no mnimo) mnimo). Importante: Estas recomendaes se submetem orientao do gelogo responsvel pelo estudo.
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Certame de sondagem no caso de travessia sob rio
Neste caso necessrio alm da sondagem de preferncia a batimetria para definio exata do batimetria, perfil e fundo do rio. O furo dever ser executado pelo menos 6m abaixo do nvel mais baixo. A sondagem at 12 m abaixo do nvel mais baixo. g
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Investigao local e Mapeamento do subsoloDeterminado o alinhamento no local da travessia direcional, a anlise do local fundamental:
Espaos Interferncias I t f i na superfcie f i Entorno da locao de equipamentos Presena de outras instalaes na superfcie e no subsolo.ABRATT
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Investigao local e Mapeamento do subsoloA presena de outras redes j instaladas nas proximidades da nova rede podem ser motivo de impedimento da locao da nova travessia. Tambm significam risco potencial de acidentes
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Problemas com redes e sistemas no subsolo Uma preocupao Mundial p p Infraestrutura atual totalmente congestionada; Ns continuaremos a instalar novas redes devido expanses de ido e panses e modernizaes certo que no temos registrado adequadamente todas as nossas redes de modo a ABRATT evitar intereferencias.
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O problema antigo.... p g
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Remanejamentos e Ampliaes alteram as locaes de redes constantemente
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Segurana exige cautela e exposio de redes
Interrupo de servios essenciais Segurana p g pessoal com acidentes fatais, , perda de tempo. Segurana Pblica g Danos ao Meio Ambiente Custo de reparos, multas e processos reparos
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Segurana exige cautela e exposio de redesREGRA NICA Inicie sua pesquisa pelo cadastro existente, ainda que ele j ponto de p partida e p poder ser no seja confivel, ele um p atualizado corretamente nesta oportunidade, at mesmo, nica. Sequncia q Inicie por uma inspeo visual no local, comparativa com os cadastros que voce tem em mos. Uma tampa de PV indicativo de rede que aberta (vide adiante Entrada em Espaos Confinados NR 33), lhe indicar profundidade, alinhamento, dimetro, servio, uma tubulao descendo de p g g g um poste est levando energia enterrada a algum lugar e assim por diante.
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Segurana exige cautela e exposio de redesUtilize os dispositivos eletronicosGPR Geo radares Pipe Locators Localizadores de tubulaes p
Por fim, se h desconfiana da existncia de uma rede no identificada pelos meios acima:
ESCAVE e OBSERVE VISUALMENTE
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Isto pode acontecer.... p
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Isto pode acontecer.... p
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Exploso em Indiana
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Exploso em escola de Kansas
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Exploso em Minnesota
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Incndio em rede de gs em Ohio
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Exploso em Rhode
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Exploso na Virginia
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E aqui? lgico que j tivemos vrios
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Localizao via escavao e Go Radar
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Localizao via pipe-locator
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O valor da utilizao do Go Radar (GPR)Localizando redes
Pisos de Concreto
Condutividade e Resisitividade dos solos so problemas para o GPR, reconhece-los inclusive o nvel de lenol fretico ld l lf i (principalmente na regio litornea) fundamental
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GPR - Ground Penetrating RadarB)Electrical Conduits
Unknown
Water Main W t M i
Force Main F M i
Tela do GPR
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GPR - Ground Penetrating Radar
Tela do GPR
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A soluo com escavao vcuo
No Destrutiva Expe com segurana: Tubos Cabos Fibra ptica Redes energizadas Outros servios enterrados
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10 x mais rpido que escavao manual...
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SEGURANAPOR ONDE COMEAR?
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Se houver entrada em espao confinado
Observe a NR 33
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Com localizadores evite trabalhar p prximo ou sobre, ou sob: ,Laos detectores de trfego Cercas e grades metlicas, principalmente as de segurana, energizadas Linhas de transmisso de energia Antenas e Torres de Transmisso de dados ou imagens Torres de equipamentos de controle areo Nas retas de aproximao de Aeroportos80ABRATT
Com localizadores evite trabalhar p prximo ou sobre, ou sob: ,Pisos de concreto armados Cuidado com a ignio eletrnica dos veculos Agua salgada (no so no litoral no..) Utilize sempre rdios de comunicao, manuais do fabricante, Participe dos cursos de treinamento81ABRATT
PLANEJAMENTO O DO FUROUtilize um planejador eficiente Faa visita ao trecho antes de dar preo Requisite os cadastros das concessionrias Faa a localizao das interferncias Prepare sua planilha de custos e de execuo antes de contratar a obra Planeje os materiais e equipamentos de apio, apio de segurana de sinalizao segurana,82ABRATT
PLANEJADOR DE FUROS
um recurso de informtica que permite voce planejar e furar na telinha ao invs de furar ao vivo Assim voce comete os vivo. erros e os corrige sem danos, prejuizos e acidentes. acidentes Com ele voce calcula seus custos de maneira muito precisa
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O QUE? QUEM? QUANTO?Em quaisquer hipteses, hipteses a segurana pessoal, da empresa e do meio p ambiente est em jogo.
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ABRATT
SEGURANA PESSOAL
Utilize todas as vestimentas adequadas tais adequadas, como botas, luvas, no utilize roupas soltas. Sinalize o local, no Brasil curiosos passam horas em redor de obras observando. Mantenha a companhia de trfego informada ou envolvida. Avise as concessionrias de gs e energia Tenha um funcionrio CIPA em cada equipe85ABRATT
ACIDENTES DO TRABALHOA rea da construo civil sempre visada! Empresas tm que investir em segurana pessoal: Sinalizao Vestimentas Aparelhagem Servios de Emergncia (Primeiros Socorros)86ABRATT
SINALIZAO Envolver a companhia ou departamento de trfego, eles emprestam respeito sinalizao Funcionrios treinados em trnsito devem estar no trecho (isto ajudar demais) Cones, placas indicativas dos perigos e mudanas no trnsito so fundamentais.87
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APARELHAGEMRdio Comunicao eficiente Telefone celular em servio Aparelhos de localizao calibrados e operados levando-se em conta as suas limitaes Alarmes instalados, tapetes equalizadores de voltagem e etcetera, testados.88ABRATT
VESTIMENTASVestimentas adequadas, botas protetoras adequadas (bico duro, no de ao), luvas protetoras Capacetes quando houver qualquer movimentao acima da cabea Quem deve vesti-las? Todos os que esto trabalhando no local e em contato com as mquinas e equipamentos.89
ABRATT
ERGONOMIAEste o principal motivo da maioria dos acidentes de trabalho. Carregar pea pesadas, levant-las do cho ou transitar carregando-as, geralmente o motivo de contuses lombares com afastamento. Evite o uso de ferramentas inadequadas
( aqui no d pra quebrar o galho)ABRATT
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NO CASO DE TOCAR UMA REDE O C SO OC ELTRICACuidado, Cuidado se tocar a fase neutra o alarme no acionado, mas a energia cai no local... Tocada a fase positiva, no permita que ningum se aproxime de todos os equipamentos ligados perfuratriz. No saia do tapete equalizador Tente recolher a coluna se estiver no furo gu a, guia, ou tente e pu a se es e no retorno e e empurrar estiver o e o o91ABRATT
NO CASO DE TOCAR UMA REDE O C SO OC ELTRICANo retire nem acrescente barras Pea a algum que esteja fora da rea de alcance que fale com a concessionria No desligue o alarme, ele manter a equipe e os curiosos distantes e atentos. Oriente a equipe para no sair correndo, pode ser fatal...92ABRATT
NO CASO DE TOCAR UMA REDE O C SO OC ELTRICA
S RETOME O TRABALHO COM A REDE DESLIGADA, CASO CONTRRIO PARTA PARA NOVO PLANEJAMENTO APS INSPEO INVASIVA
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QUANDO TOCAR UMA REDE DE Q O OC GSO primeiro indcio o aparecimento de bolhas no fludo de perfurao Apague cigarros ou qualquer outro instrumento que produza chama ou fascas Comunique-se com a concessionria
S RETOME O TRABALHO COM A AUTORIZAO DA CONCESSIONRIA94ABRATT
COMO LIDAR COM EMERGNCIAS ENVOLVENDO VTIMASFuncionrio CIPA atende o acidentado no permita acidentado, que inexperientes atendam o acidentdo. Acione (se houver no local) o paramdico A equipe deve saber de antemo onde esto localizados os pronto-socorros da regio. pronto socorros Estojo de primeiros socorros, utilizados pela pessoa CIPA. Estancar hemorragias ajuda muito. g j
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COMO LIDAR COM EMERGNCIAS ENVOLVENDO VTIMAS
Documentao de todos os funcionrios funcionrios, boletins de ocorrncias, testemunhas que no sejam da empresa so providncias empresa, que evitaro transtornos maiores no futuro. Trabalhe com um check-list
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PORTANTO, ACIDENTES... ,REDE DE GS EXPLODE REDE ELTRICA, ELETROCUTA , REDE DGUA INUNDA REDE DE ESGOTO FEDE REDE DE FIBRA OPTICA ILUMINADA, CEGA Na dvida li it N d id solicite o corte d servio t do i 97ABRATT
O QUE VOCE NO QUER... QUER
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O QUE VOCE NO QUER.... Q Q
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E O CUSTO DE OPERAR ESSA C S O O SS SEGURANA TODA? Num mercado em que novas empresas esto tentando firmar posies, preo problema No h espao para leilo nesta rea, principalmente por parte do contratante, o risco de acidentes fatais e custo social torna essa poltica no mnimo irresponsvelABRATT
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CONCLUSES indispensvel que se opere com segurana total prioritrio que se prepare equipes das construtoras e da fiscalizao conveniente que se avalie a questo dos preos de execuo de ambos os lados, executores e contratantes10 1
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PROCEDIMENTOS DA INSTALAOVamos seguir uma sequncia de animaes q que nos daro melhor entendimento...
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Instalao da mquina, observao do p , p tipo de solo, variabilidade da presso
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Alargamento, com distribuio do p fludo de perfurao
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Falhas e problemas p
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Falhas e problemas p
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Falhas e problemas p
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Falhas e problemas p
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3. DefinioA correta aplicao do fludo de perfurao uma g garantia de sucesso na perfurao direcional
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Fluidos de Perfurao
Uma introduo s propriedades e usos
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Fludos de Perfurao Conhecidos tambm C h id t b como l lamas d de perfurao Misturado fora (mecanicamente) e bombeado Mi t d f ( i t ) b b d para dentro do furo. Permanece no espao anelar P l Volta superfcie Descrio mais simplista:11 1Agua + Bentonita + Polmero + Aditivos = Fluido ou Lama de perfuraoABRATT
O que contm um fludo? qAgua + Solidos = Fludo de perfurao Agua+ Slido de qualidade pobre = Fludo pobre Agua + Bom slido = Fludo de boa qualidade Nota: Quando perfurando somente com gua voce recebe pelo que voce est b l t gastando...resultado pobre e comprometedor11 2ABRATT
Funes p principais do fludo pManter o furo aberto Estabilizar a parede evitando o colapso da mesma Manter o slido escavado em suspenso Estabilizar formaes inconformadas Lubrificar as h t d mquina e parede d f L b ifi hastes da i d do furo Controlar a formao de presses Resfriar transmissor e li R fi ot i limpar as ps d escavao de
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Propriedades dos fludos pDensidade Contedo de Areia (Baixo) Capacidade de Filtrao(filter cake and filtrate) Resistncia Gelatinosa e Tixotropicidade pH H Calcio Viscosidade Vi id d
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Importncia pDetermina a quantidade de solidos que est retornando Se estiver alta aumente o fluxo alta, Se estiver no fluxo mximo, reduza a velocidade de perfurao para permitir o espao ser preenchido pela taxa de bombeamento
Determina a eficcia do sistema de reciclagem de lama (se estiver sendo utilizado)11 5ABRATT
Volume anelar o espao entre o dimetro externo do tubo e o dimetro interno do furo. Esse espao pode variar, mas a recomendao ideal aponta para 1,5 x o dimetro externo do tubo, o que facilita a circulao do fludo. Calo Hidrulico ocorre quando a circulao interrompida, formando um fora equivalente a um cilindro hid li em f t d cabea d alargador ili d hidrulico frente da b do l d com o tubo....
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Espao anelar p
Para manter a circulao e evitar o calo hidrulico: Mantenha o bombeamento do volume requerido Controle a taxa de penetrao do alargador Utilize alargadores adequados a cada tipo de solo Pre-alargue pa a misturar material esca ado co e a a gue para s u a a e a escavado com fludo produzindo uma lama que tenha bom fluxo.
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ABRATT
Volume do furo e fatores de fluxoO volume requerido de fluxo estimado multiplicando se o o multiplicando-se volume do furo por um fator de flluxo que varia de 1 a 5 Areias: 1 a 1.5 Argilas: 3 a 5 Argilas tm afinidades com agua..... O volume de bombeamento requerido aumenta com a q plasticidade da argila...e com a consistncia dos demais solos Argilas de baixa a mdia plasticidade: Use fator 3 Argilas de alta plasticidades a dura ou muito duras use fator 5 duras, Furos muito longos, podem exigir um acrscimo no fator acima da indicao informada (principalmente na funo tempo)
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Exemplo de taxa de penetrao p p Furo piloto:4.5 x 4.5/25 = 0.8 gal/ft hole volume 0.8 gal/ft x 3 = 2.4 gal/ft fluid volume required 2.4 gal/ft x 10 ft/pipe = 24 gal/pipe 45 sec/qt 26 sec/qt = 19 sec/qt difference 100% - 19% = 81% pump efficiency 40 gpm rated pump x 0.81 = 32.4 gpm (24 gal/pipe)/32.4 gpm = 0.74 min/pipe or 44 sec/pipe Therefore, the 4.5-in pilot hole must be drilled at a rate of 44 pp ( ) g pump p y sec/pipe (or slower) to avoid exceeding p p capacity.ABRATT
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EXEMPLO DE TAXA DE PENETRACOReamed Hole:10 x 10/25 = 4 gal/ft hole volume 4 gal/ft x 3 = 12 gal/ft fluid volume required g g q 12 gal/ft x 10 ft/pipe = 120 gal/pipe 45 sec/qt 26 sec/qt = 19 sec/qt difference 100% - 19% = 81% pump efficiency 40 gpm rated pump x 0.81 = 32.4 gpm (120 gal/pipe)/32.4 gpm = 3.7 min/pipe or 222 sec/pipe Therefore, the 10-in reamed hole must be at a rate of 222 sec/pipe (or slower) to avoid exceeding pump capacity.ABRATT
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FLEXIBILIDADEO ideal para evitar dificuldades durante o processo todo de perfurao ter uma linha de perfurao suave de A para B.
Furo Piloto: O stress estar nas hastes, ferramentas e sistema de navegao Alargamento: O stress estar Al t t t nas hastes, ferramentas e na tubulao. E complementarmente, na mquina bvio. bvio
A
B
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Embora a tecnologia nos permita dirigir ou variar a direo ns no deveramos estar interessados nisso... t i t d i
A
B
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Preparao (set up) dos equipamentosPerfuratriz P f ti Sistema de lama (fludo) Hastes Ferramentas (Alargadores) Sistema de Navegao
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Set up da PerfuratrizPIT de Lanamento
Lanamento na superfcie
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Drilling machine capabilitiesMACHINE CAPABILITIES Navigator modelD6X6 D7X11 series II D10X14 D16X20A D18X22 D20X22 D24X40A D24X40 series II D33X44 D36X50 D36X50 series II i D55X100 D75X100 D80X100 D100X120 D150X300 D200X300 D300X500PULLBACK(Kg) TORQUE(Nm) FLOWRATE(L/min) STD. OPT. MAX Pilot bore DISTANCE(m) MAX Hole DIAMETER(mm)
2052 4082 4536 7258 8200 9072 10796 10796 15015 16380 16380 25025 34125 36400 45500 68250 91000 137000
746 1763 1898 2708 2950 2950 5415 5415 5940 6725 6725 13538 13538 13538 16200 40350 40350 68300
23 34 34 95 95 95 144 200 189 189 300 568 568 770 770
36/68 36/68/100 100/200 200 200 200 200 500 500 500 500 1000 1000 1000 1000 1000/2500 1000/2500 2500/5000
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50 120 150 250 300 330 360 360 400 450 450 650 700 700 800 1000 1100 1300 varies with soil conditions
200 350 400 450 450 450 600 600 700 750 750 1000 1000 1000 1100 1300 1300 1600
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Foras agindo dentro do furoLifting force (Kg/m)
Return fluid Air fluid Ai or fl id or .... Product
Weight (Kg/m) Lifting force (Kg/m)= Product outside diameter (mm) 1000 2
Empty product In hole force (kg/m) = Lifting force (kg/m) - Weight (kg/m) Filled product In hole force (kg/m) = Lifting force (kg/m) - Weight (kg/m) - Weight in pipe (Kg/m)
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Foras agindo dentro do furo
Fora de Empuxo:Archimedes A hi d Proportional densidade do fludo (1.25) No relacionado com a profundidade Nota: Produtos de grande dimetro so preenchidos com gua ou fludo, para criar um peso adicional para compensar o empuxo principalmente o PEAD empuxo, que tende a colar na geratriz superior, j o ao tende a colar na geratriz inferior.
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Fora estimada de pull-back (puxada)
Pullback force (Kg) Length (m) In hole force (Kg/m) Depth (m)
Pullback force (Kg) = In hole force (Kg) x 0.5 x ( length (m) + Depth (m) )
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Sistemas de Mistura, bombeamento e reciclagemMix/pump and recycling units per NavigatorNavigator modelPL8000 D7X11 series II D10X15 D16X20A D18X22 D24X33 D24X40A D24X40 series II D33X44 D36X50 D50X100 D55X100 D75X100 D80X100 D100X120 D150X300 D200X300 D300X500 > D300
Mixing systems
Mixing/pump systems
Recycling units
Pit pumps
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HP250/HP300 MX125 HP250/HP300/MP100DH MX125/MX250/ST750 MP100DH/MP200DH MX125/MX250/ST750 MP200DH MX125/MX250/ST750 MP200DH MX250/MX850 MP200DH MX250/MX850 MP200DH MX250/MX850 MP500DH MX250/MX850 MP500DH MX250/MX850 MP500DH MX250/MX850 MP1000DH/P1000 MX250/MX850 MP1000DH/P1000 MX850/M2000E MP1000DH/P1000 MX850/M2000E MP1000DH/P1000 MX850/M2000E MP1000DH/P1000 M2000E/2 X M2000E MP1000DH/P1000/P2500 M2000E/2 X M2000E MP1000DH/P1000/P2500 M2000E/2 X M2000E P2500/2 X P2500 M2000E/2 X M2000E P2500/2 X P2500
R400E R400E R400E R400E/R1000E R400E/R1000E R1000E R1000E R1000E R1000E R1000E R1000E/R2000E R1000E/R2000E R2000/2 X R2000 R2000/2 X R2000
PS3D PS3D PS3D PS3D PS3D/PS4D PS3D/PS4D PS4D/PS6D PS4D/PS6D PS4D/PS6D PS4D/PS6D PS4D/PS6D PS6D PS6D PS6D PS6D
Vermeer Sitetec products
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Sequncia ideal do Projeto1. PREPARAO INFORMAES REQUERIDASDesejo do Cliente Oque, onde e quando O d d Na superfcie Topografia Obstaculos Abaixo da superfcie Condies do solo Estratigrafia Obstaculos tubos cabos ????? Capacidade Adequao Mquina Ferramentas Produto Planejamento do furo
1. PREPARAO 40 50% de todo o trabalho est na preparao. 2.FURO PILOTO 3.PRE-ALARGAMENTO 4.PRODUTO 5.INSTALAO
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TIPOS DE SOLOSCoesivos (finos)
Granulares (no coesivos)
Argilas Areia (Siltosos) Argilo-Arenosos e etc. Requerem escavao e so compactveis Sedimentrias Metamrficas Igneas g Requerem escavao, ou penetrao
Areia Cascalhos Matacos Requerem escavao e compactao
Rochas
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TRABALHO EM ROCHASEscavao
Rochas brandas Rochas mdias a duras Rochas mdias, duras e muito duras
PenetraoPoint load
Impacto
ScrapingImpact
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2.FURO PILOTO
Pit Entrada Cabea de perfurao com a Sonda de Transmisso Ps de corte
Pit saida
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Principio do direcionamento
Gira Empurra Gi e E
No muda direo, Nem inclinao
S empurra
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Muda inclinao e/ou direo / di dependendo da posio da sapata Curva li it d pelo C limitada l raio de curvatura das hastes.
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Navegao remota da superfcieSinal de alta frequncia Distncia Mxima 500m
Parametros medidosProfundidade Inclinao Direo Relgio Temperatura Bateria (vida) Tolerncias Profundidade 5% Inclinao 0.1- 1% Relgio 30 Interferncia Passiva AtivaABRATT
Sinal magntico Distncia mxima (prof) 40 m
Operada por bateria
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O QUE ACONTECE DENTRO DO FURO?
B R S
R
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Para que haja retorno h que haver um fluido R! Para R permanecer fludo ele s pode carregar uma certa quantidade de slidos! REGRA RETORNO (100%) = FLUID0 (75 %) + SOLIDOS (25%) Para cada m3 de solo precisamos de 3 m3 de fludo (lama) Slidos de granulometria fina so fceis de serem transportados.
B =Fluido S = Solo (cuttings) R = Retorno R=B+SABRATT
REQUISITOS O U O DO FLUDOComportamento Tixotrpico Fluido quando em movimento Slido quando parado Transporte de slidos(viscosidade) p ( ) Prevenir perda de lqudo durante a formao (filter cake) Formao instvel Menos fludo para transporte Estabilizao do furo Manter os slidos em suspenso p (resistncia gelatinosa) Encapsulamento dos slidos Prevenir que argila embole
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O risco de fura g com gua...No tem comportamento Tixotrpico Fluido sempre, em movimento ou parado No transporta slidos ( p (no tem viscosidade) Percola durante a formao (no forma o filter cake) Furo colapsa No h transporte No estabiliza o furo No mantem material em suspenso (no tem caracterstica gelatinosa) No encapsula o slido, e permite o embolamento da argilaABRATT
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Clculo do Volume de FludosHole diameter Length (m)
Depth ( ) p (m)
Soil factor
Soil volume (m3) = Hole diameter(m) x 0.785 x ( length (m) + Depth (m) ) Fluid volume(m3) = 3 x Soil volume(m3) Fluid volume(liters) = 1000 x Fluid volume(m3)
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Soil factor is related to the type of soil 1 > 3 for non-cohesive soils (sand, gravel, cobble) 4 > 10 for cohesive soils (clay, loam, fine sand)
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Tempo de bombeamento do fludoLength (m)
Hole diameter
Depth (m)
Fluid volume (liters) Pumping time(minute) = -----------------------------------------Pump capacity (liters/minute)
Hole diameter (mm)
Rule: Pump should provide 1 liter/minute per mm in diameter eg 500 mm hole > 500 liters/minute
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Perfurao paralarelaA distncia entre dois furos deve ser no mnimo 10 vezes o dimentro do furo piloto!
Minimum 10 x hole dia
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Alargamento (Reaming) Al t (R i )Produto / Haste
Pre-Alargamento
Faa o alargamento em diferentes estgios Empurre h t E hastes
Ultimo alargamento j traga o produto
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Alargador(Reamer)ABRATT
Tipos de Alargadores (Reamers) Existem Dezenas
Cortador reamer reamer.
Escava cortando Auxilia na mistura fludo/solo. Material escavado removido pela lama. Volume de lama > 3x volume de solo
Alargadores compactarores
Material escavado compactado. t d Volume de lama = volume de solo compactado
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Problemas na superfcie fCompaction reamer Cutter reamer
minimum 10 x Od
minimum 7 x OD
Regras para evitar essa ocorrncia
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Menor profundidade utilizando o alargador compactador deve ser 10 x o dimetro do furo. Menor profundidade utiizando o alargador cortador deve ser 7 x o dimetro do furo. ABRATT
Dimensionamento das operao de a a ga e to p a a ga e to alargamento e pr-alargamento
C B AHole size related to installation length Length L th Overcut O t 0 > 50 m 20% 50 > 100 m 30% 100 >300 m 40% 300+ 300 m 50% Condition/product ROCK 50% STEEL 50%
Pre reaming Pre-reaming Target surface A = B = C Same surface means same Torque/Horsepower and same speed d = final hole diameter (mm) n = amount of reaming stages m = number of ream Pre ream diameter(mm) = m x final hole diameter(mm) n 2
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Avaliao dos estresses no produtoFora de arraste do fluido Angulo Fora de trao
Atrito do solo
Flutuabilidade
Estresses a serem considerados:Trao nas ferramentas e produtos Toro nas hastes e ferramentas Arco nas hastes (Hoop stress) Atritos diversosABRATT
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PS CONSTRUO Avaliar a ligao de atendimento aos clientes clientes. Qualquer vala ou pit ou acesso aberto deve ser fechado A construo do as built deveria se pauta no data log das mquinas ou registro do operador. O fludo de perfurao coletado deve ter um plano de deposio final seguindo disposies legais. Tomar precaues para que fludos no adentrem ruas, estradas, galerias de redes dguas pluviais, ou esgotos. O plano de disposio final deve constar do ABRATT contrato.
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PS CONSTRUO Ele pode ser reutilizado (reciclado) Utiliz-lo em outras aplicaes tpicas para bentonitas (argilas) com p exemplo: Proteo de ( g ) por p umidade do subsolo Assim, a perfurao teoricamente exige dois pits um de t d d entrada e um d sada, e portanto minimiza a de d t t i i i avaliao na superfcie (pavimento)...entre outras vantagens. g
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