Tese: Modelagem e Simulação de Deslocamento de PIGs em Tubulações com Válvula de Controle no PIG
Aluno(a) : Fabio Machado LimeiraOrientador(a): Angela Nieckele
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 03/05/2017
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.30917
Resumo: A utilização de PIG em oleodutos e gasodutos tem uma grande importância para a manutenção da integridade estrutural de tubulações, e pode ser utilizado para inspeção, limpeza e separação de interface. Neste contexto é importante que a passagem de PIG ocorra de modo controlado causando o menor impacto possível a operação, respeitando os limites operacionais da tubulação e dentro dos limites de velocidade de deslocamento do PIG. Caso o PIG possua uma velocidade baixa, ele pode ficar preso a tubulação, e pode ser difícil soltá-lo. Por outro lado, caso a velocidade seja elevada o PIG pode danificar a tubulação em função dos impactos gerados. Com o objetivo de atender os requisitos referente a velocidade recomendável de deslocamento do PIG e referente aos limites operacionais existentes, foi desenvolvido um simulador de deslocamento de PIGs termo hidráulico. O simulador prevê escoamentos transientes isotérmico ou térmico acoplado ao deslocamento do PIG. Para controlar a velocidade do PIG, uma válvula de controle foi instalada no corpo do próprio PIG. Sua velocidade de deslocamento é função da abertura do furo de bypass, ou seja, quanto maior a velocidade de escoamento na tubulação, maior a abertura e maior o fluxo por através do PIG para manter a velocidade controlada. As equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia acopladas com um balanço de forças no PIG foram discretizadas pelo método das diferenças finitas e resolvidas de forma acoplada. Para o controle da velocidade optou-se pelo método de controle PID. Investiga-se o deslocamento do PIG tanto para escoamento de líquido quanto de gás, considerando ou não a perda de calor para o ambiente. Diversos casos são apresentados demonstrando a eficácia do método de controle modelado.