Simulação de sistema de geração de vapor : avaliação de ocorrência de FAC

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Linck, Paula Souto
• Orientador(a): Soares, Rafael de Pelegrini
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Corrosão; Vapor; Escoamento
• Palavras-chave em Inglês: Flow-accelerated corrosion; Steam generation; Flow regime
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/204083

Corrosão acelerada pelo fluxo (FAC) é um mecanismo de perda de espessura em tubulações de aço carbono, expostas a fluxos de água. A taxa de perda de material depende da interação de vários fatores como temperatura e condição química da água (pH e concentração de oxigênio), composição do material da tubulação e hidrodinâmica (geometria, velocidade e regime de escoamento). O sistema de geração de vapor estudado é típico em plantas petroquímicas de craqueamento térmico de nafta para produção de eteno. Há relatos de ocorrência de FAC em sistemas equivalentes, resultando em colapso da parede da tubulação e vazamento de água e vapor a elevada temperatura. Tratando-se de FAC, nesse sistema opera-se em faixas inadequadas de temperatura e pH. O objetivo do presente trabalho é determinar os regimes de escoamento estabelecidos nas tubulações com escoamento bifásico desse sistema de geração de vapor, visto que este é um dos parâmetros determinantes para ocorrência de FAC. Primeiramente simulou-se, individualmente, os trocadores de calor que geram vapor e em seguida a rede de trocadores e suas tubulações com comprimentos e acidentes, a fim de determinar as condições de processo em cada trecho (temperatura, pressão, vazão e fração vaporizada). Então, determinou-se as velocidades e os regimes de escoamento nas tubulações a partir das condições de processo previamente simuladas e validadas. Nas linhas de entrada dos geradores de vapor de diluição, onde o fluxo é monofásico, foi possível concluir que as velocidades não ultrapassaram o valor de referência de 6 m/s, a partir do qual considera-se que o escoamento está contribuindo para o evento de FAC. Nas linhas de saída, o fluxo é bifásico e os regimes de escoamento estabelecidos são dos tipos estratificado e anular e nesse caso não são parâmetros que agravam a possibilidade de corrosão acelerada pelo fluxo.