Análise de risco e avaliação de estratégias de prolongamento da vida útil de condutas de grande diâmetro

Carlos André Lima Brito

Key information

Authors:

Carlos André Lima Brito (Carlos André Lima Brito)

Supervisors:

António Jorge Silva Guerreiro Monteiro (António Jorge Silva Guerreiro Monteiro)

Published in

11/15/2013

Abstract

The condition rating and the deterioration modeling of large-diameter buried pipes is a challenging undertaking, because low rates of failure and high costs of inspection result in a severe scarcity of necessary data. The failure risk of these pipes must be evaluated and managed because failure of such pipes can be disastrous. Water utilities are generally very resistant to taking these pipes out of service for inspection because transmission systems often have no built-in redundancy to accommodate the loss of service. This document was conducted to identify and characterize the state of art for structural condition assessment of water mains. Statistical models can be an important tool to the utilities, contributing to a surgical planning of inspections and intervention. Among the statistical models, the Markov chain model can be particularly useful for the management of the facilities in the study because their peculiarities allow obtaining a forecast of the development of condition state, based on only the state of a given condition instant. To apply the probabilistic model in question is necessary to have a pre-classification system and allocation condition states of large diameter pipes, which system was also been developed in this document. As a case study is applied a Markov model to records of inspections to pipelines operated by EPAL. The study aims at the development and analysis of strategies for maintenance and life extension of pipelines. This investigation theme is considered promising, providing a strong base for develops a financial model, which applied with the degradation model, may be capable to providing an integrated approach for optimizing intervention strategies in water mains. A manutenção de um nível de serviço de qualidade prestado às populações é uma preocupação e prioridade das entidades gestoras de sistemas de abastecimento de água. O diagnóstico do estado de funcionamento de condutas de grande diâmetro e a modelação da respectiva deterioração ao longo do tempo constitui um desafio e uma necessidade que se coloca às entidades gestoras de sistemas de abastecimento de água com o objectivo de definir as medidas a adoptar para prolongar a respectiva vida útil. A informação sobre o estado de conservação de condutas de grande diâmetro não é fácil de obter dado os elevados custos de inspecção e a reticência das próprias entidades gestoras à colocação das mesmas fora de serviço, já que raramente dispõem de redundância suficiente que permita a manutenção do abastecimento. Assim, a informação é em geral escassa e é neste ambiente que a gestão do risco da falha do adutor requer o desenvolvimento de modelos de deterioração com capacidade de previsão do estado de condição deste importante activo e a respectiva possibilidade de falha. Elaborou-se neste trabalho uma metodologia de classificação do estado de condição das condutas e recorreu-se a cadeias de Markov para modelação da deterioração sofrida pelas mesmas, avaliando-se por fim várias estratégias de manutenção. Como caso de estudo, a metodologia foi aplicada ao adutor de Castelo do Bode, cujos registos de inspecções foram fornecidos pela EPAL. Por fim foi feita a análise de risco das instalações, considerando cada uma das estratégias de manutenção propostas, bem como a análise financeira dessas mesmas estratégias. Este é um tema promissor, permitindo optimizar as estratégias de intervenção nos sistemas.