Projeto de Dutos

Projeto Mecânico

Qual é a pressão atuante no duto?

Depende:

�Gradiente hidráulico no regime permanente

�Condição estática

�Transiente hidráulico

Primeiramente definir o Projeto Hidráulico do duto

Pressão

DiâmetroESPESSURA PAREDE

Projeto de Dutos

Gradiente Hidráulico

Representação gráfica do total de energia num sistema em qualquer ponto.

ETOTAL = EPRESSÃO + EPOTENCIAL

Energia Potencial

Energia Total ou Gradiente Hidráulico

Metro (mcl)

Distância (km)

Energia de Pressão

ρ

10 P.Head =

Projeto de Dutos

Gradiente Hidráulico

Pressão EstáticaContra-pressão

PMO

Presão requerida parasuperar perda de carga

GradienteHidráulico

Pressão

Distância

Perfil do terreno

Projeto de Dutos

Definição da Configuração das Estações de Bombeio

Metro (mcl)

Distância

Projeto de Dutos

Condição de Estática

Metro (mcl)

Distância

Projeto de Dutos

Transiente Hiráulico

Mudança da velocidade da vazão mássica

Quando a velocidade é alterada, a pressão no sistema muda

Mudança de pressão é chamada de:

Golpe de ariete – whaterhamer

Picos de pressão – surge

Transiente hidráulico – hydraulic transient

Choque hidráulico – Hydraulic shock

Projeto de Dutos

Transiente Hiráulico

A mudança da velocidade é ocasionada:

Início ou parada de bombeio

Fechamento ou abertura de válvulas

O transiente hidráulico pode ser simulado em programas

computaionais – STONER ou Pipeline Studio

Projeto de Dutos

Metro (mcl)

Distância

Ponto de ControleLinha do gradiente hidráulico intersecta o perfil de elevação

Projeto de Dutos

Eliminar o Ponto de Controle

Metro (mcl)

Distância

1 – Aumentar a contrapressão na estação B

2 – Construir uma estação Booster intermediária

3 – Aumentar a pressão na estação A

Projeto de Dutos

Projeto de Dutos

Definições de Pressão

� Regime Permanente – Regime em que as condições hidráulicas do duto em que todos os parâmetros operacionais permanecem aproximadamente constantes durante um período de tempo.

� Operação Normal – Todas as situações de escoamento que fazem parte da rotina operacional do duto, incluindo regime permanente, mudança de arranjo operacional, troca de produtos, passagem de batelada e operação de partida e parada.

� Operação Incidental – Todas as situações de escoamento que não fazem parte da operação normal do duto e que podem produzir pressões acima da PMO, tais como bloqueio indevido, falha do sistema de controle de pressão, queda do sistema de bombeamento, etc.

Projeto de Dutos

Definições de Pressão

� Pressão Máxima de Operação(PMO) - Pressão na qual cada ponto de um duto é submetido em condições normais de operação, quer ocorra em regime de escoamento permanente, na condição estática, em regime transientes não incidentais e pressões desenvolvidas durante partidas e paradas de duto

� Pressão Máxima de Operação Incidental – Maior pressão na qual cada ponto ao longo de um duto é submetido em operações incidentais. Élimitada a 1,1 x PMOA do duto.

� Pressão Nominal – Pressão calculada pela fórmula de “ Barlow”, com base na espessura nominal, diâmetro, tensão mínima de escoamento do material do duto e demais fatores de projeto, de acordo com as normas aplicáveis.

Projeto de Dutos

Definições de Pressão

� Pressão de Projeto - pressão adotada para dimensionamento do tubo e demais componentes do duto, de acordo com as normas aplicáveis

� Pressão Máxima de Operação Admissível (PMOA) - maior pressão na qual um duto pode ser operado em concordância com a norma adotada para seu projeto e construção, em função da pressão de projeto, do teste hidrostático realizado ou definida por verificação da integridade estrutural ou alteração da classe de pressão dos acessórios instalados.

Pressão de Teste Hidrostático – Pressão aplicada no ponto de teste conforme estabelecido pelas normas de projeto e construção do duto

Projeto de Dutos

Oleodutos

� Pressão de sucção das bombas > 6 kgf/cm2

� Qualquer ponto do duto P>2kgf/cm2 pressão de vapor do produto

transportado

� Prever coluna cheia, evitando quebra de coluna

� Dimensionar duto para transiente ou sistema de alívio

Gasodutos

� Pressão à montante do ponto de entrega > 4 kgf/cm2 previsto contrato� Velocidade do gás no duto 9m/s < V < 12 m/s� Velocidade do gás em ramais 15 m/s < V < 17 m/s