Efeito Fluido e Termodinâmico na Mudança de Padrão de Escoamento de Gás Úmido a Montante de Placa de Orifício e Estimativa de Overreading Assistidos Por Cfd
Nome: CLEYTON CORREIA MENDONÇA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 16/09/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| HUMBERTO BELICH JUNIOR | Orientador |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| HUMBERTO BELICH JUNIOR | Orientador |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Coorientador |
Resumo: O montante envolvido na medição de vazão por pressão diferencial é enorme, dentro no Reino Unido, estima-se que a maioria do gás natural é medida pelo menos uma vez usando uma placa de orifício: a cada ano cerca de £ 25 bilhões de gás natural sejam medidos com uma incerteza de cerca de £250milhões. A precisão das placas de orifício tem sido exigida por parte dos órgãos regulamentadores e pela indústria devido à chamada medição legal. Os sistemas de medição de vazão de hidrocarbonetos líquidos devem possuir um erro máximo admissível de ±0,3% e, para os sistemas de gás natural, ter incerteza de medição menor ou igual a 5%. Para medição de vazão envolvendo apenas um fluido, a placa de orifício é um equipamento consolidado, porém, na indústria do petróleo, dificilmente a condição de um único fluido escoando pela tubulação é verificada, podendo conter impurezas ou outros fluidos. No caso de conter outros fluidos passando pelo medidor e sendo este líquido, surge o problema da umidade do gás, tal efeito ocasiona um erro positivo na medição da vazão devido a presença de líquido no escoamento de gás denominado overreading. Muitos trabalhos foram realizados por métodos empíricos, com o intuito de compreender o fenômeno envolvido no overreading em placas de orifício. No entanto, a infraestrutura experimental para realização de testes em medidores é cara e robusta. Visando atenuar os custos com infraestrutura semi-industrial ou industrial, propõem a substituição desses testes por experimentação numérica via fluidodinâmica computacional. Com o CFD é possível analisar sistemas envolvendo escoamento de fluidos, troca de calor e fenômenos associados, como reações químicas e mudança de fase, comuns em escoamento de petróleo. No contexto deste trabalho é proposto utilizar um método numérico para estimar o overreading utilizando um novo modelo mecanicista desenvolvido para placa de orifício, cujo os parâmetros de entrada são obtidos por simulação fluidodinâmica computacional (CFD).
Palavras chave: Medição de vazão por pressão diferencial, placa de orifício, overreading, Computacional Fluid Dinamics(CFD).
