ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE NO ESCOAMENTO BIFÁSICO EM DUTOS CURVADOS COM VAZAMENTO

ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE NO ESCOAMENTO BIFÁSICO EM DUTOS CURVADOS COM VAZAMENTO

SARMENTO, L. R. B.; PEREIRA FILHO, G. H. S.; BARBOSA, E. S.; FARIAS NETO, S. R. de; LIMA, A. B. de

Artigo:

O transporte de petróleo e seus derivados é realizado, na maioria das situações, por meio de dutos interligando os poços de produção em terra, plataformas, refinarias, terminais marítimos e os centros de estocagem. Grandes investimentos têm sido realizados no desenvolvimento de tecnologias para o transporte de fluidos em dutos, visando o aumento do nível de segurança e eficiência de operação Apesar de ser considerado o meio mais econômico de transporte quando comparado às vias ferroviária, marítima e rodoviária, a operação com dutos está sujeita a falhas, ocasionadas pela ação dos agentes presentes na natureza que podem propiciar a deterioração de parte da tubulação, caso não sejam tomadas ações preventivas, tornando as instalações susceptíveis a acidentes operacionais. Sendo assim, o vazamento de um fluido ao meio externo figura como um dos problemas mais sérios na indústria de petróleo, acarretando prejuízos ecológicos e financeiros. O vazamento pode apresentar diversas manifestações de sinais característicos, variação da queda de pressão na posição do vazamento, entre outros parâmetros. As técnicas de detecção de vazamentos disponíveis vão desde a observação visual até a modelagem matemática através de técnicas computacionais. Neste sentido, o presente trabalho propõe investigar numericamente o escoamento bifásico, de uma corrente de óleo, contendo água, em oleodutos com conexões curvadas na presença de vazamentos. Todas as simulações foram realizadas utilizando o pacote comercial Ansys CFX adotando o modelo de partícula para descrever o escoamento bifásico óleo-água e adotando o modelo de turbulência SST em regime transiente. Os resultados das simulações demonstraram que a velocidade de entrada da mistura multifásica exerce influência sobre a queda de pressão no duto na presença do vazamento, onde percebeu-se a existência de uma relação direta entre o aumento da velocidade e a queda de pressão no duto devido ao vazamento.

O transporte de petróleo e seus derivados é realizado, na maioria das situações, por meio de dutos interligando os poços de produção em terra, plataformas, refinarias, terminais marítimos e os centros de estocagem. Grandes investimentos têm sido realizados no desenvolvimento de tecnologias para o transporte de fluidos em dutos, visando o aumento do nível de segurança e eficiência de operação Apesar de ser considerado o meio mais econômico de transporte quando comparado às vias ferroviária, marítima e rodoviária, a operação com dutos está sujeita a falhas, ocasionadas pela ação dos agentes presentes na natureza que podem propiciar a deterioração de parte da tubulação, caso não sejam tomadas ações preventivas, tornando as instalações susceptíveis a acidentes operacionais. Sendo assim, o vazamento de um fluido ao meio externo figura como um dos problemas mais sérios na indústria de petróleo, acarretando prejuízos ecológicos e financeiros. O vazamento pode apresentar diversas manifestações de sinais característicos, variação da queda de pressão na posição do vazamento, entre outros parâmetros. As técnicas de detecção de vazamentos disponíveis vão desde a observação visual até a modelagem matemática através de técnicas computacionais. Neste sentido, o presente trabalho propõe investigar numericamente o escoamento bifásico, de uma corrente de óleo, contendo água, em oleodutos com conexões curvadas na presença de vazamentos. Todas as simulações foram realizadas utilizando o pacote comercial Ansys CFX adotando o modelo de partícula para descrever o escoamento bifásico óleo-água e adotando o modelo de turbulência SST em regime transiente. Os resultados das simulações demonstraram que a velocidade de entrada da mistura multifásica exerce influência sobre a queda de pressão no duto na presença do vazamento, onde percebeu-se a existência de uma relação direta entre o aumento da velocidade e a queda de pressão no duto devido ao vazamento.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1228-20387-170060

Referências bibliográficas

• [1] AGUIAR, F. G. Utilização de Redes Neurais Artificiais para Detecção de Padrões de Vazamentos em Oleodutos. 2010. 95 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, São Paulo, 2010.
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• [6] BEN-MANSOUR, R., HABIB, M. A., KHALIFA, A., YOUCEF-TOUMI, K., CHATZIGEORGIOU, G., Computacional Fluid Dynamic Simulation of Small Leaks in Water Pipelines. Computers Andamp; Fluids, 2012 . SOUSA, E. O. Detecção de Vazamento em Tubulações Através do Método Acústico e da Análise de Transiente de Pressão. 2007. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP, 2007.

Como citar:

SARMENTO, L. R. B.; PEREIRA FILHO, G. H. S. ; BARBOSA, E. S.; FARIAS NETO, S. R. de ; LIMA, A. B. de; "ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE NO ESCOAMENTO BIFÁSICO EM DUTOS CURVADOS COM VAZAMENTO", p-5783-5790. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1228-20387-170060