Saiba como a nuvem de pontos aumenta a precisão da inspeção

Os tanques de armazenamento de etanol são ativos essenciais para a operação das usinas sucroalcooleiras, e a tecnologia de nuvem de pontos tem se destacado como uma das soluções mais precisas para avaliar a integridade desses ativos. Eles representam um investimento significativo e são um ponto crítico para a segurança, a continuidade operacional e a produtividade da planta.

Além de armazenarem um produto inflamável, esses equipamentos estão sujeitos a esforços constantes provocados por variações de temperatura, movimentação do solo, corrosão, recalques e deformações estruturais. Qualquer falha não identificada a tempo pode resultar em vazamentos, paralisações não programadas, perdas financeiras expressivas e riscos à integridade das pessoas e do meio ambiente.

Embora a inspeção e manutenção desses tanques devam atender às exigências da NR-13 e normas como API 653, API 650 e N-2318, as grandes dimensões desses ativos representam um desafio na coleta de dados e na obtenção fiel de sua geometria.

Continue a leitura e descubra como o escaneamento por nuvem de pontos permite capturar milhões de medições com precisão milimétrica, identificar deformações imperceptíveis a olho nu e fornecer um diagnóstico confiável para planejar manutenções com mais segurança, agilidade e eficiência!

Por que a precisão da inspeção é tão importante?

Você já se perguntou se a metodologia utilizada para inspeção e manutenção dos seus tanques é realmente a mais apropriada para garantir a confiabilidade do ativo e a segurança da operação?

Em tanques de grande porte, pequenas deformações podem indicar problemas estruturais relevantes.

Desvios de poucos milímetros podem ser suficientes para comprometer critérios normativos de aceitação, especialmente em avaliações de:

• Circularidade

• Verticalidade

• Nivelamento

• Recalques globais e localizados

• Integridade de colunas e vigas de cobertura

Quando esses desvios passam despercebidos, a unidade pode operar com um equipamento fora dos limites admissíveis, aumentando significativamente o risco de falhas.

Desafios na medição e inspeção visual

Em casos em que os métodos tradicionais de inspeção apresentam limitações, como a dificuldade em representar deformações para análise ou em detectar desvios de geometria, o uso de tecnologias avançadas é fundamental para permitir a validação da segurança de tanques, conforme os critérios estabelecidos pelas normas API 650 e API 653.

Critérios como verticalidade, circularidade e nivelamento apresentam tolerâncias extremamente restritas, sendo muitas vezes reprovados seus resultados e colocando o tanque em inutilização.

Comparações com a norma NBR 6118:2024 demonstram que, devido à imensidão do ativo, mesmo desvios acima do dobro dos limites podem passar despercebidos.

Além disso, medições convencionais costumam exigir maior tempo em campo, montagem de andaimes e exposição da equipe a áreas de difícil acesso, elevando custos e riscos operacionais.

A revolução: inspeção com nuvem de pontos

Todas essas dificuldades têm apontado para uma metodologia que seja capaz de representar o objeto desejado com precisão satisfatória de forma eficiente, segura, tecnológica e economicamente viável. Diante disso, agregando todas essas características, destaca-se o escaneamento por nuvem de pontos.

Fig. 02 – Nuvem de Pontos – Apresentação

O que é nuvem de pontos?

Uma nuvem de pontos consiste em uma grande quantidade de pontos organizados tridimensionalmente obtidos através de scanners nuvem de pontos a laser ou fotogrametria, que capturam com exatidão a geometria das instalações existentes.

Cada ponto da nuvem corresponde a uma coordenada específica, permitindo uma representação fiel do objeto escaneado.

Na indústria, essa tecnologia é amplamente utilizada por sua precisão, sendo uma ferramenta poderosa utilizada na inspeção, monitoramento e controle de qualidade de ativos industriais, estruturas e instalações.

Fig. 01 – Escaneamento com Nuvem de pontos – Serviço de Campo

Como a tecnologia da Engetex funciona?

A tecnologia de registro de ponto em nuvem utilizada nas inspeções da Engetex permite realizar até 2 milhões de medições por minuto.

Essa densidade de captura reconstitui toda a geometria do tanque com precisão milimétrica, permitindo identificar e medir:

• Verticalidade e circularidade ao longo de toda a altura

• Ondulações na chapa de fundo

• Relevos de solda

• Descontinuidades de chapas

• Flambagem de colunas

• Torção e desalinhamento de vigas

O resultado é um modelo tridimensional (3D) completo do ativo, que pode ser analisado em escritório por meio de softwares que funcionam como visualizadores de nuvem de pontos especializados, sem necessidade de retorno ao campo para novas medições.

Fig. 03 – Nuvem de Pontos - Detalhe da base da coluna de sustentação

Fig. 05 – Nuvem de Pontos – Detalhe do topo do mastro central

Benefícios do escaneamento por nuvem de pontos da Engetex

A tecnologia de escaneamento com nuvem de pontos da Engetex oferece uma visão completa e altamente precisa da geometria dos tanques e demais ativos industriais. Descubra alguns dos benefícios abaixo!

• Economia de tempo: reduz significativamente o tempo de parada operacional para inspeções.

• Maior segurança: dispensa o acesso físico a áreas críticas e reduz a necessidade de andaimes e trabalhos em altura.

• Precisão incomparável: detecta deformações imperceptíveis a olho nu.

• Planejamento eficiente: gera dados detalhados para manutenção preventiva e corretiva.

• Conformidade total: permite a validação dimensional completa perante normas técnicas e regulamentações.

• Rastreabilidade técnica: todos os dados ficam registrados digitalmente, permitindo auditorias futuras e comparações históricas da evolução do ativo.

• Redução de custos: a identificação precoce de problemas evita reparos emergenciais e prolonga a vida útil do tanque.

Quando essa tecnologia é especialmente recomendada?

O escaneamento com nuvem de pontos é particularmente indicado quando há:

• Suspeita de recalque diferencial

• Deformações visíveis no costado

• Histórico de corrosão ou reparos

• Necessidade de adequação às normas API 650 e API 653

• Planejamento de grandes intervenções

• Dúvidas sobre a integridade estrutural do tanque

Estudo de caso: inspeção em tanque de 42 metros de diâmetro

Como estudo de caso, trazemos um exemplo de um tanque inspecionado pela Engetex. 

Nessa situação,foram realizadas cerca de 5 bilhões de medições entre escaneamento interno e externo. Em um tanque de 42 metros de diâmetro e 15 metros de altura, isso permitiu uma precisão média de 0,002 metros (2 milímetros).

Como resultado, foi identificado pela unidade industrial que o tanque havia sofrido um recalque diferencial, tornando necessárias medições mais precisas.

A nuvem de pontos foi tratada em software especializado licenciado, onde, com base nas medidas médias do tanque, criou-se um cilindro perfeito a partir do qual os desvios foram calculados para avaliação de conformidade.

Foram avaliados:

• Circularidade do costado

• Recalque

• Verticalidade do costado e colunas

• Alinhamento das vigas do teto

Fig. 06 – Nuvem de Pontos – Apresentação do Estudo de Caso

Circularidade do costado

A circularidade do costado é avaliada através da proporção entre desvio medido do costado ao cilindro perfeito e o raio do tanque, comparando-a com o limite de 19 mm, indicado para tanques de 40 a 45 metros de diâmetro, conforme item 7.5.3 da API 650.

Fig. 07 – Análise de Circularidade na Superfície do Costado

Fig. 07 – Análise de Circularidade em várias alturas do costado

Conforme pode ser constatado nas imagens acima, as regiões em azul e vermelho indicam que o desvio entre o costado e o cilindro perfeito (para dentro e fora do costado, respectivamente) superam o limite supracitado.

Recalque

Os recalques globais são identificados quando há um rebaixamento geral na cota de fundo do tanque. Já nos recalques diferenciais, a cota de fundo do tanque se rebaixa mais em algumas regiões do que em outras, causando distorção na chapa do costado e, potencialmente, solicitando as vigas do teto a esforços axiais e torção.

Fig. 08 – Recalque Perimetral

Como pode ser observado na imagem acima, a chapa de fundo do tanque chegou a recalcar 339 mm em relação à região mais alta localizada próxima ao poço de sucção.

Ao medir o recalque perimetral e correlacioná-lo com o recalque do fundo, pode-se identificar em quais regiões do tanque o apoio do costado sofreu as maiores distorções, conforme imagens a seguir.

Fig. 09 – Recalque Perimetral x Recalque de Fundo

Por fim, são medidos os recalques localizados, confrontando-os com o limite estabelecido pelo item B.3.3 da API 653, conforme imagem a seguir:

Fig. 10 – Recalques Localizados na chapa de fundo

No caso, os recalques localizados foram identificados com base em um raio de influência de 1 metro. É possível observar que nas regiões em vermelho e azul essas distorções violam o prescrito no item normativo supracitado em regiões de maiores tensões, como na base das colunas e nas proximidades do apoio do costado.

Verticalidade das colunas

A verticalidade do costado é avaliada comparando as distâncias entre o costado real e o cilindro perfeito disposto na vertical. O item 7.5.2 da API 650 estabelece que o limite de verticalidade para as colunas e costado do tanque é de 1/200 em relação à sua altura.

Fig. 11 – Análise de Verticalidade do Costado na seção 40° - 220°

Como pode ser observado no exemplo acima, para a seção do costado em análise, as regiões mais próximas do teto apresentaram deslocamentos que violam os limites supracitados estabelecidos para a verticalidade.

Aplicando essa metodologia para as colunas, é possível identificar a excentricidade no topo ou até mesmo indícios de flambagem no meio do comprimento das barras.

A imagem a seguir ilustra uma das colunas do caso em questão, onde houve deslocamento de 363 mm no topo:

Fig. 12 – Análise de Verticalidade da Coluna 06

Alinhamento das vigas

Com a densidade de captura utilizada durante o escaneamento, foi possível realizar medições nas vigas do teto para avaliação de flecha, alinhamento horizontal, torção, flambagem, entre outros.

Fig. 13 – Análise de Alinhamento da Viga 01

Diagnóstico preciso para manutenção e reparos

Os resultados gerados a partir do escaneamento com nuvem de pontos forneceram ao corpo técnico um diagnóstico preciso e detalhado sobre a condição estrutural do tanque.

Com base nessas informações, foi possível planejar e executar as manutenções e reparos necessários de forma eficiente, reduzindo riscos operacionais, evitando falhas inesperadas e garantindo a conformidade com as normas regulamentadoras.

Além disso, a precisão dos dados permitiu:

• Otimizar a alocação de recursos

• Minimizar custos de manutenção corretiva

• Aumentar a vida útil do ativo

• Garantir a continuidade segura e confiável das operações

A inspeção do seu tanque é realmente confiável?

Seus tanques estão em conformidade com as normas? A equipe da Engetex pode ajudar a garantir a segurança da sua operação e fornecer diagnósticos com alto nível de precisão técnica.

Clique no banner abaixo, acesse nosso site, entre em contato conosco e descubra como a tecnologia de escaneamento com nuvem de pontos pode agregar valor à sua operação.