Tese: Estudo numérico da dispersão de gases inflamáveis em plataformas de petróleo
Aluno(a) : Thiago Fernando Mota GonsalvesOrientador(a): Angela Nieckele
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 08/07/2021
Link para tese/dissertação: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.54337
Resumo: As atividades de exploração e produção de petróleo em estruturas Onshore e offshore estão associadas ao risco iminente de vazamento de gás ou óleo, que encontrando qualquer tipo de ignição, pode causar incêndios e explosões com o potencial de causar perdas financeiras substanciais e mortes. No presente trabalho, a metodologia em CFD foi utilizada para analisar o vazamento de gás natural em um ponto localizado no módulo de compressão de gás em uma plataforma offshore. A turbulência do escoamento foi modelada com a metodologia RANS, empregando o modelo de duas equações κ-ε. Considerando a situação crítica, o vazamento foi analisado em regime permanente, e modelado como uma fonte pontual. Foram consideradas duas intensidades de vento: 0,5 m/s representando a condição de calmaria e 6,5 m/s representando a velocidade máxima registrada. Para cada condição de vento, foram estudados quatro pontos de falha do sistema (pontos de liberação do gás), ou seja, vazamentos no lado norte, sul, leste e oeste do compressor. A partir dos resultados obtidos, pontos críticos foram identificados. O volume da nuvem foi determinado para cada cenário e, posteriormente, um cálculo de TNT equivalente e de sobrepressão (comparação do potencial da mistura explosiva com a massa de TNT necessária para produzir efeitos semelhantes) foram realizados para identificação dos potenciais riscos a estrutura offshore em caso de ignição do material gasoso disperso. Os resultados obtidos coincidiram com medidas experimentais de sobre pressão em situações semelhantes. Identificou-se como o pior cenário, vazamento no compressor na direção sul, correspondente a ventos fortes, com alta concentração de gás natural numa grande região da plataforma.