Influência do vazamento no transporte de óleos pesados via core-flow em tubulação com um trecho curvado: modelagem e simulação.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: SENA, Mábia Ruana Silva de.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
CFD
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29450
Resumo: Os óleos pesados constituem grande parte da reserva nacional e mundial acessível, a ser explorada e produzida. Entretanto, seu elevado grau de densidade e viscosidade, além de suas propriedades físico-químicas e seu alto teor de ácidos naftênicos, tornam os custos da produção deste tipo de óleo bastante elevado. Um método que vem viabilizando a produção e transporte deste tipo de óleo é a técnica de escoamento core-flow, que consiste basicamente na injeção de água a uma corrente de óleo, fazendo com que a água lubrifique um núcleo de óleo e, assim, estabelecendo um padrão anular. Isso irá ocasionar uma diminuição da perda de carga verificada no transporte de óleos pesados, visto que as perdas por atrito são comparáveis com as perdas observadas quando a água escoa sozinha na tubulação. Todavia, como em qualquer outro meio de transporte, as tubulações estão sujeitas a falhas mecânicas e operacionais, a corrosão, a acidentes naturais, entre outros fatores, que levam a vazamentos de diferentes tamanhos nas tubulações. A ocorrência de vazamentos é responsável pela maioria dos acidentes em oleodutos. Neste sentido, o objetivo deste estudo é trazer uma contribuição no entendimento dos fenômenos envolvidos no transporte de óleos pesados utilizando a técnica core-flow com e sem vazamento. A modelagem computacional foi realizada pelo software ANSYS FLUENT através do método de volumes finitos, em dois dutos curvados com raios de curvaturas de 0,2 e 0,4 m com e sem vazamento. A modelagem matemática utilizada foi a de Volume de Fluidos (VOF), com o emprego do modelo de turbulência k- Padrão, em regime transiente, considerando a força gravitacional. Os resultados dos campos de fração volumétrica, de pressão e de velocidade foram apresentados e discutidos. Baseados nesses parâmetros, pode-se concluir que o padrão core-flow pode ser desfeito devido ao efeito da curvatura e que a presença do vazamento causa a aderência do óleo pesado na parede da tubulação.