Pilares: Os primeiros gasodutos – Parte 1

Em grande parte oculto da vista, um dos pilares da indústria de compressão de gás natural foi o desenvolvimento de gasodutos seguros e confiáveis . Nos primórdios da exploração de petróleo nos EUA, o gás era considerado um resíduo, a menos que pudesse ser utilizado próximo ao poço de origem. Enormes poços de gás foram descobertos, mas o gás era visto como uma "mercadoria sem valor", que era queimada na atmosfera ou simplesmente liberada em sua superfície. A ideia de transportá-lo por longas distâncias para torná-lo uma mercadoria comercializável ainda não havia sido concebida.

O primeiro oleoduto era um tubo de ferro forjado de 8 km (5 milhas) e 51 mm (2 polegadas) de diâmetro, construído em 1865 perto de Pithole, Pensilvânia. Embora inicialmente ridicularizados, os oleodutos competiram com as ferrovias e os carroceiros que transportavam petróleo na época. John D. Rockefeller afirmou que toda a indústria teria sido prejudicada sem o desenvolvimento dos oleodutos.

Como o gás natural não podia ser armazenado em um barril e transportado, o desenvolvimento de gasodutos subterrâneos tornou-se necessário para alcançar mercados distantes.

Feito de madeira

Os primeiros gasodutos eram feitos de madeira, começando em Fredonia, Nova Iorque, em 1821. Em 1823, o gás que jorrava da costa sul do Lago Erie foi capturado e canalizado através de toras de pinheiro até um farol. Tubos de madeira foram usados para gás manufaturado em várias cidades de Nova Iorque já em 1854, com alguns ainda em funcionamento até 1929.

Figura 1: Tubo de gás oco com válvula de gaveta de ferro.

A origem de milhares de quilômetros de gasodutos subterrâneos de longa distância nos EUA começou com uma experiência ousada que fracassou miseravelmente . Em 1870, começaram as obras de um gasoduto de 40 km (25 milhas) de West Bloomfield a Rochester, Nova York.

Naquela época, tubos de ferro de grande diâmetro eram raros e tubos de aço ainda não existiam, então troncos de pinheiro ocos eram utilizados. Faixas de ferro eram moldadas em torno de troncos ocos de 0,6 a 2,4 metros de comprimento, que eram revestidos interna e externamente com alcatrão.

As juntas eram seladas mergulhando a extremidade de um tronco em alcatrão quente e encaixando-a em outro tronco. Os troncos de madeira tinham pouca flexibilidade, portanto as curvas eram muito suaves. Válvulas de comporta de ferro eram inseridas na tubulação em pontos frequentes, um exemplo das quais é mostrado na Fig. 1, escavada após anos de serviço.

À medida que o projeto de Nova York avançava, o gás fluía pela tubulação e, conforme cada válvula era instalada, ela era fechada para reter cerca de 8 psig (0,6 bar) para testes de vazamento. As válvulas não eram fechadas completamente, por receio de que a pressão do poço pudesse romper a tubulação. Os vazamentos eram reparados envolvendo-se a tubulação com tiras de juta embebidas em alcatrão ou cobertores excedentes da Guerra Civil, fixadas no lugar por dois semicírculos de ferro aparafusados entre si.

O projeto foi uma grande façanha de engenharia na época. Inicialmente, havia poucos vazamentos e um bom fluxo de gás a uma pressão adequada chegava a 8 km de Rochester. Então, a alta pressão aumentou e o gasoduto explodiu.

A linha foi finalmente concluída e chegou a Rochester em 1872. Mas foi assolada por vazamentos e infiltrações de água e lama que congelavam nos canos. Quando a demanda era baixa, a pressão aumentava e os canos estouravam. A linha foi abandonada pouco depois .

Primeiro uso de tubo de ferro

O primeiro uso de tubos de ferro para um gasoduto de longa distância ocorreu em 1872. Tubos de ferro fundido já existiam desde a década de 1840, e tubos de ferro fundido e forjado (dúctil) de vários diâmetros eram comumente usados em poços de petróleo. Um gasoduto de ferro forjado de 51 mm (2 polegadas) de Newton a Titusville, Pensilvânia, permitiu que a pressão na cabeça do poço de 6,2 bar (90 psig) impulsionasse o gás por cerca de 8 km (5 milhas).

Em 1876, um gasoduto de ferro fundido de 27 km (17 milhas) e 152 mm (6 polegadas) de diâmetro foi instalado, ligando o Condado de Butler a Etna, na Pensilvânia, para abastecer uma siderúrgica a uma pressão de 8,2 bar (119 psig). Outras siderúrgicas em Pittsburgh foram abastecidas na década de 1880 por novos gasodutos que utilizavam água de poços da região, incluindo um perfurado por George Westinghouse em sua propriedade.

Figura 2: Grupos de alicates aparafusando pedaços de tubo de ferro, por volta de 1900.

A revista Harper's Magazine noticiou em 1886 que o gás natural em Pittsburgh já estava substituindo mais de dez mil toneladas de carvão por dia.

Em 1885, os interesses da família Rockefeller construíram uma linha de ferro forjado de 203 mm (8 polegadas) de Oil City a Titusville, parte da qual permaneceu em serviço por 70 anos. Em 1889, a Equitable Gas Company fabricou um gasoduto de 34 km (21 milhas) e 914 mm (36 polegadas) de diâmetro, utilizando chapas de aço de 6,4 mm (0,25 polegadas) de espessura, rebitadas e vedadas com silicone para evitar vazamentos.

Em 1886, foi construída uma tubulação de ferro forjado de 140 km (87 milhas) e 203 mm (8 polegadas) de diâmetro, com conexões roscadas, ligando Kane, Pensilvânia, a Buffalo, Nova York. Ela ainda estava em uso em 1973, quando foi "renovada" com a inserção de um tubo de plástico de 102 mm (4 polegadas) em seu interior. Uma tubulação paralela de 203 mm (8 polegadas) de diâmetro, construída em 1898, utilizou pela primeira vez conexões Dresser em vez de juntas roscadas. Essas conexões "autovedantes" com vedações de borracha, desenvolvidas por Solomon R. Dresser, permitiram que esse oleoduto operasse a 17,2 bar (250 psig).

Intensivo em mão de obra

A construção dos primeiros oleodutos exigia muita mão de obra. As valas para os oleodutos eram cavadas com picaretas e pás. Os trabalhadores, usando martelos de quase quatro quilos em um eixo de perfuração, removiam rochas e construíam túneis sob montes de rocha sólida. Depois que os tubos de ferro, de comprimentos variados, eram transportados por equipes de mulas puxando carroças ou trenós, eles eram parafusados e apertados por equipes de tenazes, como mostrado na Figura 2.

Foram necessários quase 70 anos após a descoberta do primeiro poço de gás em Fredonia para descobrir como transportar gás por mais de 161 km (100 milhas).

Em 1891, dois oleodutos paralelos de ferro forjado com rosca, de 193 km (120 milhas) e 203 mm (8 polegadas), foram construídos desde as proximidades de Greenwood, Indiana, com uma pressão na cabeça do poço de 36,2 bar (525 psi), até Chicago, Illinois.

Logo após 1900, o gás natural se espalhou para centros industriais como Cincinnati, Cleveland e Toledo, em Ohio.

Gasodutos - cronograma.