An Experimental Analisys Of Orifice Plate Wet Gas Meter By Third Pressure Tapping For Liquid Loading Estimation
Nome: RENAN FÁVARO CALIMAN
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 18/07/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
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| ROGÉRIO RAMOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| FRANCISCO JULIO DO NASCIMENTO | Examinador Externo |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Examinador Interno |
| ROGÉRIO RAMOS | Orientador |
Resumo: Resumo da dissertação:
Os escoamentos de gás úmido são muito comuns em muitos processos industriais, principalmente nas indústrias de petróleo. Nestes, a medição de vazão é baseada em dispositivos de pressão diferencial em pelo menos 40% dos casos, sendo a placa de orifício a mais utilizada, chegando a US$ 21 bilhões em medição de gás natural na indústria do Reino Unido segundo Reader-Harris, Forsyth, e Boussouara (2021). No entanto, no caso de aplicações bifásicas, a parcela de líquido causa um viés positivo nas leituras do diferencial de pressão, devido a interações de fases chamadas de sobreleitura e resultando em uma previsão errônea da vazão de gás de até 50%. Ao longo de décadas, muitos autores propuseram correlações para estimar e corrigir essa superestimação para diferentes dispositivos de pressão diferencial, como placas de orifício, tubos de venturi e cones invertidos, mas todos precisavam de alguma informação do conteúdo de líquido, cuja estimativa em tempo real é um desafio de engenharia. Para superar essa barreira, a indústria vem desenvolvendo medidores de vazão de gás úmido (WGFMs) bifásicos, com estimativa de carga de líquido e correção de sobreleitura (OR) no mesmo medidor. Em 2012, a ISO TR 11583 (2012) lançou uma metodologia para medição de gás úmido com base em placas de orifício ou Venturi, utilizando a técnica da razão de perda de pressão (PLR) para relação conteúdo líquido limitada por 6D 3ª tomada de pressão, níveis de alta pressão e baixa umidade do gás . Com o objetivo de investigar essa metodologia, este trabalho contou com um circuito de escoamento gás-líquido, localizado no Núcleo de Estudos em Escoamento e Medição de Óleo e Gás (NEMOG), localizado na Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, Brasil, para promover um fluxo de ar-água na linha de pressão de 1,3 e 5 barg (relação de densidade - DR igual a 0,0025, 0,0048 e 0,0071), vazão massica de ar de 360 kg/h (Número de Froude do gás - FRg igual a 0,74, 0,90 e 1,29) e Lockhart - Martinelli XLM igual aos níveis 0,15, 0,22 e 0,30. Com esses dados, as correlações OR da placa de orifício mais relevantes foram testadas, considerando a proposta da ISO TR 11583 (2012) e novas equações ajustadas aos dados são propostas para distâncias de terceiro tap 6D, 20D e 144D. Por fim, uma nova metodologia é proposta combinando o modelo de queda de pressão bifásica ISO TR 11583 (2012) e Petalas e Aziz (1998).
Palavras chave: Gás úmido, placa de orifício, razão de perda de pressão, Lockhart-Martinelli
