RELATÓRIO DE VISTORIA Nº 041/SCM/2010

RELATÓRIO DE VISTORIA Nº 041/SCM/2010 Local: Gasoduto Caraguatatuba-Taubaté – GASTAU

Caraguatatuba – SP

Datas: 17/12/2010

Objetivo: Vistoriar as obras para implantação do gasoduto, com especial atenção no túnel que está sendo construído para superar a Serra do Mar, que tem sua entrada no Município de Caraguatatuba/SP, bem como visitar o canteiro de obras da futura Unidade de Tratamento de Gás Monteiro Lobato – UTGCA localizada no mesmo Município.

Participantes (ANP):

José Cesário Cecchi Superintendente - SCM Helio da Cunha Bisaggio Engenheiro - SCM Participantes (TAG - Petrobrás):

Celso Freitas – Gerente da Implantação do GASTAU Luiz Antonio Costa Pereira – Diretor Superintendente da TAG

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A vistoria consistiu em conhecer e verificar os procedimentos e métodos construtivos que estão sendo utilizados no túnel, para que o GASTAU possa transpor a Serra do Mar sem que ocorram impactos ambientais naquela unidade de conservação. Adicionalmente foi visitado o canteiro de obras da Unidade de Tratamento de Gás Monteiro Lobato, também conhecida como Unidade de Tratamento de Gás de Caraguatatuba – UTGCA.

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2.1 – GASODUTO CARAGUATATUBA-TAUBATÉ (GASTAU)

O gasoduto Caraguatatuba-Taubaté, com aproximadamente 94 km de extensão e diâmetro nominal de 28”, terá um lançador de pig na UTGCA e um recebedor de pig no final do gasoduto, na Estação de Compressão de Taubaté. Será montada, ainda, uma Estação de transferência de Custódia (ETC) próxima a REVAP, no município de São José dos Campos. Sua implantação tem por objetivo permitir o escoamento do gás natural proveniente do campo de Mexilhão, na Bacia de Santos, para atendimento aos mercados do Rio de Janeiro e São Paulo, representando, com isso, mais uma fonte supridora para o maior mercado de gás natural do país. Com sua entrada em operação, na plenitude de sua capacidade de transporte, o referido empreendimento poderá representar, aproximadamente, um incremento de 11% na capacidade de transporte de gás no país.

Destaca-se, ainda, que o Gasoduto deverá ter a capacidade de transportar a vazão máxima de 20 milhões de m3/dia e mínima de 7,5 milhões de m3/dia, referidas a 1 atmosfera e 20 ºC. Já os valores da pressão normal variarão entre 70 e 100 kgf/cm2 e a máxima será de 100 kgf/cm2, sendo que a temperatura de operação situar-se-á na faixa entre 20 e 30 ºC.

2.2 – O TRAÇADO

O gasoduto Caraguatatuba-Taubaté tem o seu início na Unidade de Tratamento de Gás de Caraguatatuba (UTGCA) e término na Estação de Compressão de Taubaté, onde se interligará com o gasoduto Campinas-Rio.

O gasoduto, que será instalado em uma faixa de 60 metros de largura, cruzará por duas vezes o Ribeirão Pau D’alho até o início do túnel para transposição do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM). Este túnel terá o comprimento de 4.934,37 metros, passa pela divisa entre os municípios de Caraguatatuba/SP e Paraibuna/SP e sai após a Represa do Rio Pardo. Na Figura 1, o croquis apresenta como ficará o túnel em relação ao relevo da região e os shafts projetados para saída dos dutos.

Fig. 1- Croquis com o traçado projetado para o túnel e shaft (poço)

Fonte: http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesabertas/0611823_09_cap_03.pdf

O projeto original do GASTAU contempla a construção (perfuração e alargamento) de 4 (quatro)

shafts, sendo um de ventilação e outros três para a passagem dos dutos GASTAU, OSVAP I e

OSVAP II. Esses servirão para interligar os trechos dos dutos localizados no planalto aos trechos provenientes da região litorânea.

solução provisória de forma a permitir a operação do GASTAU em tempo hábil, propiciando o escoamento da produção de gás natural proveniente dos campos produtores da Bacia de Campos. Essa solução provisória consiste na construção de 2 poços revestidos de 9 5/8”, que permitirão o escoamento de 17 milhões m3/dia de gás natural até que se construa um novo shaft, garantindo, então, o escoamento de 20 milhões m3/dia de gás natural, originalmente previstos no projeto.

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3.1 – MÉTODOS CONSTRUTIVOS APLICADOS NA CONSTRUÇÃO DO TÚNEL

Segundo informado durante a vistoria, estão sendo utilizadas duas técnicas distintas para construção do túnel. O emboque, primeiro trecho do túnel com cerca de 300 metros, foi escavado com o auxílio de explosivos, método conhecido como drill and blast, que consiste na realização de furos na frente de escavação, onde são instalados explosivos, visando o desmonte do maciço rochoso. Neste trecho o revestimento do túnel foi feito pelo Novo Método Austríaco de Tunelamento, cuja sigla em inglês é NATM (New Austrian Tunnelling Method), onde o revestimento do maciço é feito com concreto projetado.

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Fig. 1- Exemplificação dos métodos construtivos empregados: (i) escavação mecanizada; (ii) perfuração e instalação dos explosivos; e (iii) instalação da armação de aço para aplicar concreto projetado

No segundo trecho a escavação está sendo feita de forma totalmente mecanizada com a utilização de uma maquina tuneladora (Tunnel Boring Machine -TBM) do tipo Double shield, que instala, conforme o avanço da escavação, o revestimento pré-moldado (Figura 2), permitindo maior produtividade, com consequente redução do tempo total necessário para conclusão do túnel.

A Fig. 3 mostra um desenho esquemático de uma máquina tuneladora do tipo Double Shild, que possui os seguintes componentes principais: (1) um escudo frontal que se move para frente com o auxílio de pistões hidráulicos; (2) uma perfuratriz giratória onde estão instalados diversos discos de corte que vão penetrando e, com a ação da força de cisalhamento, fragmentando a rocha; (3) sapatas laterais com acionamento hidráulico, que ao pressionarem as paredes do túnel já escavado e engastarem a tuneladora, permitem que os pistões hidráulicos empurrem o escudo frontal e que possa ser aplicado o torque necessário a perfuratriz; (4) após os pistões que pressionam o escudo frontal terem atingido sua máxima extensão, as sapatas laterais são recolhidas e os pistões instalados na parte posterior são acionados, proporcionando, assim, o avanço da tuneladora; e (5) instalação do revestimento pré-moldado por mecanismo hidráulico giratório instalado na própria máquina.

Fig. 2- Aduelas pré-moldadas para revestimento do túnel

Fig. 3- Esquema de Tuneladora do tipo Double Shild.

Fonte: Herrenknecht AG

3.2 – MÉTODOS APLICADOS PARA CONSTRUÇÃO DO GASODUTO DENTRO DO TÚNEL

No interior do túnel, o gasoduto ficará apoiado sobre roletes, instalados em suportes tipo mão francesa, conforme mostrado na Figura 4. Parte dos roletes é motorizada, Figura 5, ou seja, possuem motores elétricos de 1,5 hp cada, que são utilizados para movimentar o gasoduto para o interior do túnel. Para realização da montagem, os trechos de duto são apoiados sobre suportes de concreto instalados no emboque do túnel, posicionados e soldados dois a dois, os chamados “duques”, em uma plataforma de trabalho (Figura 6). Os “duques” são então soldados ao trecho de duto já construído. Após esta operação, a partir da cabine de controle (Figura 7) da Liderroll, que é a empresa fornecedora dos roletes, são acionados os roletes motorizados, que tracionam o duto para o interior do túnel. Quando o duto avança a distância equivalente ao comprimento de um “duque”, são posicionados outros dois tubos e repetida à operação.

Foi informado que devido à necessidade de instalação de um desvio ferroviário dentro do túnel, o lançamento do duto teve que ser interrompido quando já tinham sido construídos cerca de 1.600 metros de duto no interior do túnel.

Adicionalmente, foi informado que após a conclusão do túnel, serão instaladas mais duas estações de soldagem, para que o duto possa ser concluído em duas semanas apenas.

Fig. 4- Gasoduto apoiado sobre roletes Fig. 5- Detalhe de rolete motorizado

Fig. 6- Plataforma para soldagem Fig. 7- Cabine de controle da Liderroll

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4.1 – A CONSTRUÇÃO DO TÚNEL

O túnel está sendo construído pela Schahin Engenharia, que subcontratou a GCS Ghella Construções y Serviços Ltda., pertencente ao Gruppo Ghella S.p.A., que é a empresa responsável pela operação da tuneladora.

A vistoria começou com uma rápida apresentação, sobre os equipamentos que estão sendo utilizados para perfuração do duto, na sala de operação da Engenharia da Petrobras, que possui um monitor que reproduzia, em tempo real, as principais informações de controle da tuneladora, como força e torques aplicados na perfuratriz. Também foi apresentado como é feito o acompanhamento da perfuração pelos geólogos, que mostraram um acervo com diversas amostras das rochas retiradas do túnel durante a perfuração. Após, um dos geólogos mostrou o perfil geológico que havia sido estimado, com base nas sondagens efetuadas antes do início das obras e o perfil real que está sendo encontrado durante a perfuração. A Petrobras informou que mantém uma equipe de seis geólogos fazendo o acompanhamento permanente da escavação.

Após esta breve apresentação do empreendimento, passou-se a vistoria externa, onde foi possível observar, Figura 8, um trecho da faixa do duto, que já está que já concluído, onde estavam sendo efetuadas obras de recomposição de faixa. Logo após foi mostrada a obra de construção do loop sobre dois pequenos córregos, que está sendo instalado para absorver as tensões decorrentes da

deformação do duto devido à variação de temperatura. Foi possível verificar que já estão construídas quatro das torres que sustentarão o loop e algumas das curvas que farão parte dele, conforme ilustrado na Figura 9.

Fig. 8- Faixa do duto em processo de recuperação Fig. 9- Construção das torres que suportarão o

loop e duas de suas curvas

A seguir a equipe se dirigiu para o interior do duto a bordo do vagão de passageiros de um dos trens de serviço que dão suporte a construção, Figura 10. A Figura 11 apresenta uma composição montada, onde pode-se destacar, elipse vermelha, o vagão com um jogo de aduelas pré-fabricadas utilizadas para o revestimento do túnel e diversos vagões basculantes utilizados para remoção do cascalho retirado da rocha, elipse amarela. Além destes, as composições, que foram vistas, possuem, ainda, duas locomotivas, um vagão para o transporte de operários e outro para o transporte de pedrisco, utilizado para preencher o espaço anular entre as aduelas de concreto e a rocha da parede do túnel escavado.

Fig. 10- Vagão de passageiros Fig. 11- Composição utilizada para apoio a construção do túnel

No momento da vistoria, o túnel encontrava-se com cerca de 4,5 km construídos. A Figura 12 mostra o emboque do túnel, onde é possível ver a tubulação utilizada para insuflar ar em seu interior e a estrutura utilizada para soldar os “duques” de duto ao trecho já construído.

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Fig. 12- Emboque do túnel: (i) vista geral; e (ii) detalhe dos suportes e plataforma utilizada para montagem e soldagem dos dutos

Foi possível verificar que todo o trecho escavado do túnel encontra-se revestido e que já estão instalados cerca de 1.600 metros do gasoduto. A construção do gasoduto foi interrompida, devido à necessidade de instalação de um desvio ferroviário do tipo californiano para possibilitar que mais de uma composição pudesse trafegar no interior do túnel ao mesmo tempo, e com isso, reduzir o tempo total da construção do duto. Estão instalados dois desvios californianos, com cerca de 160 metros de extensão cada, que, segundo informado, permitem a operação de três composições dentro do túnel simultaneamente.

A Figura 13 mostra o interior do túnel, na altura do primeiro desvio californiano instalado a cerca de 1600 metros do emboque, onde observamos um rolete motorizado instalado sobre suporte metálico. A Figura 14 mostra o trecho onde teve que ser interrompido o lançamento do duto, devido à necessidade de instalação do desvio californiano. Nestas duas Figuras observam-se também as tubulações de água, instaladas no lado esquerdo do túnel e os cabos de força, instalados no lado direito do túnel.

Fig. 13- Desvio ferroviário Fig. 14- Trecho de interrupção do gasoduto

A Figura 15 mostra o segundo desvio californiano instalado dentro do túnel. Este desvio é montado sobre rodízios e vai sendo movimentado conforme o avanço da tuneladora. Junto a tuneladora a equipe de vistoria desembarcou e foi conhecer o seu funcionamento. A cabine de controle fica instalada sobre o corpo do equipamento. Do painel de controle, Figura 16, o operador controla o empuxo, o torque e a direção da perfuratriz.

Fig. 15- Desvio ferroviário móvel Fig. 16- Painel de controle da tuneladora

As Figuras 17 e 18 mostram os pistões hidráulicos utilizados para movimentar a perfuratriz contra a rocha. Neste equipamento os atuadores hidráulicos aplicam uma força de aproximadamente 12.000 kgf na perfuratriz.

Fig. 17- Pistões hidráulicos Fig. 18- Pistões hidráulicos

A Figura 19 mostra os pistões que acionam uma das sapatas que são utilizadas para engastar a tuneladora à parede do túnel e permitem que seja aplicada a força axial e o torque na perfuratriz. Já na figura 20 estão destacados alguns dos pistões que são apoiados diretamente sobre as ultimas aduelas pré-fabricadas instaladas nas paredes do túnel e que permitem o movimento axial da tuneladora, bem como a aplicar empuxo na perfuratriz nas ocasiões em que não é possível fixar as sapatas de engaste. Neste caso o equipamento funciona no modo single shild.

Fig. 19- Sapatas de engaste Fig. 20- Pistões instalados sobre as aduelas

Está tuneladora possui 46 discos de corte instalados na perfuratriz. Na operação de manutenção, que estava ocorrendo no momento da vistoria, foram substituídos 4 discos de corte, Figura 21. Na figura 22 mostra-se um operário fazendo a manutenção da perfuratriz. Neste duto, durante a operação da tuneladora, é onde fica instalada a correia transportadora que retira o cascalho removido durante a perfuração. As figuras 23 e 24 mostram as vistas destas correias, que ficam embutidas na parte superior da tuneladora.

Fig. 21- Discos de corte da perfuratriz Fig. 22- operário trocando discos de corte

Fig. 23- Esteira transportadora de cascalho Fig. 24- Correias embutidas no teto da tuneladora Conforme supracitado, as aduelas pré-fabricadas em concreto são instaladas conforme a tuneladora avança, com o auxílio do equipamento mostrado nas Figuras a seguir. A figura 25 mostra o sistema

de roletes que é utilizado para movimentar as aduelas até o dispositivo hidráulico, destacado na Figura 26, que as posiciona e as encaixa em sua posição definitiva. Após a aduela ser instalada, é injetado pedrisco nos orifícios indicados pelas setas vermelhas, para preencher o espaço anular entre a parede do túnel e as aduelas.

Fig. 25- Equipamento para descarga e movimentação das aduelas pré-fabricadas

Fig. 26- Equipamento hidráulico que instala as aduelas

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UTGCA

Foi realizada, também, uma rápida visita para conhecer as instalações da Unidade de Tratamento de Gás Monteiro Lobato – UTGCA, localizada em Caraguatatuba/SP, que quando concluída terá capacidade de processar 18 milhões de m3/dia de gás natural. A primeira unidade a entrar em operação será a DPP (Dew Point Plant), que terá capacidade de processar até 3 milhões de m3/dia de gás. Depois entrarão em operação mais duas UAPOs (Unidades de Ajuste de Ponto de Orvalho) com capacidade unitária de processamento de 7,5 milhões de m3/dia de gás natural. Foi informado que o comissionamento da DPP começa em janeiro de 2011. A figura 27 apresenta uma visão geral desta instalação.

Fig. 27- Vista geral da UTCGA

Como já mencionado, é nesta instalação que tem início o GASTAU, e onde estão instalados o lançador de pigs e a unidade de medição do volume que será injetado no gasoduto, mostrados nas Figuras 28 e 29, respectivamente.

Fig. 28 - Lançador de pigs do GASTAU Fig. 29 - Sistema de placa de orifícios para medição do gás que entra no GASTAU

O Flare horizontal da UTGCA tem capacidade de queimar até 10 milhões de m3/dia de gás natural em 248 queimadores, Figura 30.

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Fig. 30 - Flare da UTGCA: (i) queimadores do flare; e (ii) dutos de entrada de gás para serem queimados no flare

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Com vista a atualização do projeto apresentado por ocasião da outorga da Autorização de Construção (AC) da instalação, faz-se necessário solicitar os seguintes documentos, quando do processo de outorga da Autorização de Operação:

a) Cópia da última revisão do desenho DE-4300.43-6521-942-PEN-051 – “Planta e Perfil – km 0 a km 11+101,64”, conforme está sendo construído, de forma a incluir o loop que está sendo construído na entrada do túnel, acertando, também, a inclinação do túnel e discriminando que o duto no interior do túnel não será enterrado, mas sim apoiado sobre roletes;

b) Cópia do desenho DE-4300.43-8521-140-JCC-001 – “Posicionamento dos Pontos de Apoio do Loop – Emboque do Túnel GASTAU – Planta Baixa e Isométrico” em sua última revisão;

c) Memória de cálculo que contenha o estudo de flexibilidade do gasoduto e o projeto do loop que está sendo construído.

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A vistoria possibilitou aos servidores desta Agência observar o trabalho de construção do túnel sob a Serra do Mar e ter contato com as tecnologias que estão sendo empregadas em sua construção, bem como fazer o acompanhamento da construção do gasoduto GASTAU.

Durante a vistoria foi informado que está prevista para o fim do primeiro trimestre de 2011 o início das operações deste gasoduto.

Rio de Janeiro, 24 de dezembro de 2010.

Helio da Cunha Bisaggio CREA-RJ 1989103012