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

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: SENA, Mábia Ruana Silva de.
• 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
• Palavras-chave em Português: Desenvolvimento de processos; CFD; Engenharia de processos; Fluidodinâmica; Óleo pesado; Raio de curvatura; VOF (Volume de fluidos); Process development; Engineering of law suit; Fluid dynamics; Heavy oil; Curvature radius; VOF (fluid volume); Proceso de desarrollo; Ingeniería de demanda judicial; Dinámica de fluidos; Aceite pesado; Engenharia de Processamento de Produtos Agrícolas
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29450

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.