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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Espectroscopia de refletância e de imageamento aplicadas ao monitoramento de solos expostos em instalações petrolíferas
Title Alternative: Reflectance and imaging spectroscopy applied to monitor bare soil in oil facilities
Author: Correa Pabón, Rosa Elvira, 1985
Advisor: Souza Filho, Carlos Roberto de, 1965-
Filho, Carlos Roberto de Souza
Abstract: Resumo: Essa pesquisa compreende a aplicação de técnicas de espectroscopia de refletância e imageamento hiperespectral aeroportado visando o aprimoramento de métodos e sistemas de monitoramento de solos expostos à vazamentos de hidrocarbonetos (HCs), em instalações petrolíferas. O trabalho compreendeu um experimento em ambiente de laboratório, onde contaminações controladas foram realizadas buscando-se simular, em escala reduzida, solos impactados por vazamentos de HCs. Os principais objetivos do experimento foram os seguintes: (i) caracterizar as assinaturas espectrais dos solos impregnados com HCs, em diferentes proporções, no intervalo do espectro visível e infravermelho (350 ¿ 2500 nm); (ii) descrever as principais feições de absorção espectral diagnósticas da presença do HC; (iii) estabelecer os limites de detecção do HC na mistura; (iv) gerar modelos matemáticos de simples aplicação, que permitam estimar o tipo e volume de HCs envolvido na contaminação. Considerando a base gerada nas investigações experimentais, em um segundo passo, técnicas digitais de extração de informações espectrais foram aplicadas a um conjunto de imagens hiperespectrais adquiridas sobre instalações petrolíferas e áreas experimentais de vazamentos de HCs líquidos em escala real. Como resultado, foi possível identificar a distribuição espacial de solos e outros alvos potencialmente contaminados nessas áreas, cujos principais focos foram comprovados no campo. O estudo sugere o grande potencial de aplicação destas tecnologias ultraespectrais e hiperespectrais no monitoramento de solos em torno das linhas de transporte de petróleo e de refinarias, o que pode contribuir para aquilatar a segurança e desempenho operacional de dutos de transporte e armazenamento de HCs na indústria do petróleo

Abstract: This research involves the application of reflectance and imaging spectroscopy techniques to improve methods and systems to monitor bare soils contaminated by hydrocarbon (HC) leaks in petroleum refinaries and pipelines. The study involves an experiment, conducted under laboratory conditions; where controlled contaminations were made aiming to simulate, in a small scale, soils contaminated with hydrocarbon leaks. The main objectives of the experiment are the following: (i) to characterize the spectral signature of contaminated soils, with several proportions of HCs, within visible and infrared wavelengths (350 ¿ 2500 nm); (ii) to describe the main, diagnostic absorption bands linked to the presence of HCs, (iii) to establish concentration limits for the detection of HCs in substrate mixtures; (iv) to generate simple models to estimate the HC type and impregnation level involved in the contamination. The comprehensive spectral libraries yielded during the laboratory experiments were used, in a second step, as an input for the application of digital information extraction techniques to hyperspectral image datasets acquired on real petroleum facilities and field experimental areas of liquid HC leaks. Given such representative scenarios, it was possible to identify the spatial distribution of soils and other potentially contaminated targets in these areas, which were verified further in the field and corresponded to sites with leaks. The study suggests the great potential for intelligent use of ultraspectral and hyperspectral technologies for monitoring soils around pipelines and refineries, adding to the safety and operational performance of oil pipelines and storage in the petroleum industry
Subject: Espectroscopia de reflectancia
Espectrometria de imageamento
Solos
Contaminação
Hidrocarbonetos
Editor: [s.n.]
Citation: CORREA PABÓN, Rosa Elvira. Espectroscopia de refletância e de imageamento aplicadas ao monitoramento de solos expostos em instalações petrolíferas. 2015. 146 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/287775>. Acesso em: 26 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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