Tese: Estudo de Metodologias para Medição da Espessura de Depósitos de Parafina por Ferramenta Ultrassônica
Aluno(a) : Luan Carlos de França RodriguesOrientador(a): Luis Fernando Azevedo e Fabio Jessen
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 17/03/2017
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.30688
Resumo: A deposição de parafina no interior de linhas de produção e transporte de petróleo é um dos problemas mais relevantes encontrados na indústria. A troca de calor entre o petróleo escoando nas linhas e o ambiente externo mais frio pode levar à deposição de parafina, causando o bloqueio parcial ou total das linhas com graves implicações econômicas. O monitoramento do crescimento dos depósitos no interior das linhas forneceria informação fundamental para a tomada de decisões operacionais de intervenções para remoção periódica dos depósitos como, por exemplo, por passagem de pigs. As técnicas atualmente disponíveis para o monitoramento do crescimento de depósitos são limitadas, não oferecendo informações confiáveis. No presente trabalho foi conduzido um estudo experimental com o objetivo avaliar a utilização de técnica de ultrassom para a medição do crescimento de depósitos de parafina em linhas de petróleo. Foram propostos e avaliados quatro métodos de processamento do sinal ultrassônico: (i) método baseado na reflexão do sinal na interface líquido-depósito, (ii) método baseado no tempo combinado de propagação da onda nos meios líquido e no depósito, (iii) na atenuação da amplitude do eco do sinal ultrasônico após a passagem no depósito, e (iv) método baseado no atraso do sinal de eco após a passagem no depósito. Para isto, uma seção de testes foi especialmente projetada e construída, que permitia testes da formação do depósito de parafina de maneira controlada utilizando diferentes soluções de parafina. O crescimento dos depósitos de parafina foi monitorado através de uma câmera digital sincronizada com as aquisições de ultrassom. Observou-se nos resultados que, devido à proximidade dos valores das impedâncias acústicas do depósito e da solução de parafina, o sinal de ultrassom não exibia a reflexão na interface solução-depósito, apenas atenuação das amplitudes dos ecos e redução de seus tempos de propagação. Este fato impossibilitou o uso da metodologia de medição de espessura por meio da reflexão do sinal na interface. Os demais métodos propostos obtiveram resultados satisfatórios, quando comparados com as espessuras medidas opticamente, com destaque para o método da atenuação da amplitude do eco, que apresentou menor incerteza e apresenta potencial para ser utilizado como ferramenta para monitorar a deposição de parafina em linhas de petróleo.