Hidráulica

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
ESPESSURA PAREDE
Diâmetro
Projeto de Dutos
Gradiente Hidráulico
Representação gráfica do total de energia num sistema em qualquer ponto.
ETOTAL = EPRESSÃO + EPOTENCIAL
Energia Total ou
Gradiente Hidráulico
Head =
Metro
(mcl)
Energia de
Pressão
Energia Potencial
Distância
(km)
Projeto de Dutos
10.P
ρ
Pressão
Gradiente Hidráulico
PMO
Gradiente
Hidráulico
Presão requerida para
superar perda de carga
Contra-pressão
Pressão Estática
Perfil do
terreno
Distância
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
Ponto de Controle
Linha do gradiente hidráulico intersecta o perfil de elevação
Metro
(mcl)
Distância
Projeto de Dutos
Eliminar o Ponto de Controle
Metro
(mcl)
1 – Aumentar a contrapressão na estação B
2 – Construir uma estação Booster intermediária
3 – Aumentar a pressão na estação A
Distância
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. É
limitada 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
Projeto de Dutos