Está em construção no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) um laboratório de ensaios pesados que irá atuar a partir de 2011 no suporte técnico, principalmente à Petrobras, para a exploração e produção de petróleo do Pré-sal, que se estende das costas do Espírito Santo a Santa Catarina. O laboratório realizará ensaios estáticos e dinâmicos de fadiga de longa duração em estruturas e equipamentos de grande porte, que são aplicados em elementos de ancoragem de plataformas offshore, risers, umbilicais, dutos flexíveis e rígidos, entre outros.
Grande parte do total de R$ 21,7 milhões para a montagem do laboratório envolve novos investimentos: a Petrobras está participando do projeto com R$ 9,4 milhões para a compra de equipamentos e o Governo do Estado de São Paulo com R$ 8,5 milhões para a construção do prédio no campus do IPT, totalizando R$ 17,9 milhões. Os outros R$ 3,8 milhões que completam o montante envolvem investimentos já feitos em equipamentos, com recursos provenientes da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e de empresas privadas do setor de mecânica pesada interessadas em novas capacitações laboratoriais.
A construção do laboratório é necessária porque com o Pré-sal as profundidades de exploração em alto mar chegam a 3 mil metros ou mais. O aumento da lâmina d’água implica maior efeito hidrodinâmico sobre as linhas de ancoragem e demais estruturas offshore, com cargas de ruptura que podem chegar a 2 mil toneladas força (tf). Os ensaios que serão realizados pelo IPT vão apoiar a certificação de processos de acordo com as normas para essas aplicações.
O futuro laboratório será equipado com uma bancada de ensaios para cargas estáticas de até 2,6 mil tf, que poderá ser considerada a maior do Brasil no gênero. Somente nessa bancada o investimento é de R$ 8,7 milhões. O laboratório terá outras seis bancadas para ensaios pesados, mas de menor porte. Para que todos esses sistemas possam operar, o laboratório será equipado com infraestrutura adequada, possuindo um sistema hidráulico completo e um sistema de hard line para alimentação dos atuadores hidráulicos, que vão percorrer as canaletas no piso, com 2,20 metros de profundidade e 1 metro de largura.
Segundo o pesquisador Osvaldo Jeniti Katano, do Laboratório de Equipamentos Mecânicos e Estruturas (LEME) do IPT, a bancada maior será segregada no laboratório, com proteção especial. “Quando o corpo de prova se rompe é provocado um estouro que parece um tiro de canhão”, afirma.
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O prédio que está atualmente em construção com estruturas metálicas tem 3 mil metros quadrados e pé-direito de 12 metros. Será equipado também com duas pontes rolantes de 15 toneladas, instaladas a 10 metros de altura. A construção terá ainda uma casa de máquinas para abrigar o sistema hidráulico completo, sala de compressor, troller de transporte interno, subestação, duas salas de controle, ferramentaria, almoxarifado e um mezanino de observação. O piso das áreas de operação será revestido com material de alta resistência.
As bancadas existentes permitem também desenvolver ensaios em equipamentos com aplicações nas indústrias automotiva e ferroviária para avaliar a vida útil de conjunto de suspensões, truque, molas e eixos, entre outros equipamentos. “A demanda também é forte nessas áreas”, diz Katano. Nesses casos, os ensaios dinâmicos de fadiga são determinados pelo número de ciclos definidos e cargas a serem aplicadas, permitindo projetar a vida útil de equipamentos durante sua operação.
