5 resultados para compressed natural gas
em Biblioteca de Teses e Dissertações da USP
Resumo:
O Gs Natural Liquefeito (GNL) tem, aos poucos, se tornado uma importante opo para a diversificao da matriz energtica brasileira. Os navios metaneiros so os responsveis pelo transporte do GNL desde as plantas de liquefao at as de regaseificao. Dada a importncia, bem como a periculosidade, das operaes de transporte e de carga e descarga de navios metaneiros, torna-se necessrio no s um bom plano de manuteno como tambm um sistema de deteco de falhas que podem ocorrer durante estes processos. Este trabalho apresenta um mtodo de diagnose de falhas para a operao de carga e descarga de navios transportadores de GNL atravs da utilizao de Redes Bayesianas em conjunto com tcnicas de anlise de confiabilidade, como a Anlise de Modos e Efeitos de Falhas (FMEA) e a Anlise de rvores de Falhas (FTA). O mtodo proposto indica, atravs da leitura de sensores presentes no sistema de carga e descarga, quais os componentes que mais provavelmente esto em falha. O mtodo fornece uma abordagem bem estruturada para a construo das Redes Bayesianas utilizadas na diagnose de falhas do sistema.
Resumo:
Processos como a purificao do metano (CH4) e a produo de hidrognio gasoso (H2) envolvem etapas de separao de CO2. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) so as substncias mais utilizadas no processo de separao/captura de CO2 em processos industriais. Entretanto, o uso destas substncias apresenta alguns inconvenientes devido alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material lquido, tambm ao alto gasto energtico envolvido das etapas de regenerao e baixa estabilidade trmica e qumica. Com base nessa problemtica, esse trabalho teve por objetivo a sntese de um tipo de slica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utiliz-la no processo de captura de CO2. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a sntese da SBA-15, o estudo do comportamento trmico de algumas etanolaminas livres, sntese e caracterizao de materiais adsorventes preparados a partir de incorporao de etanolaminas SBA-15 e estudo da eficincia de captura de CO2 por esses materiais. Novas alternativas de sntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeioar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas so baseadas na remoo do surfatante, utilizado como molde na sntese da slica mesoporosa, por meio da extrao por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinao. Por meio de tcnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Anlise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterizao fsico-qumica e termoanaltica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as caractersticas destas substncias. Estudos cinticos baseados nos mtodos termogravimtricos isotrmicos e no isotrmicos (Mtodo de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinao de parmetros cinticos envolvidos nas etapas de volatilizao/decomposio trmica das etanolaminas. Alm das tcnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsoro de N2 foram utilizadas na caraterizao da SBA-15 antes e aps a incorporao das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade trmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estrico, a etanolamina que apresenta menor afinidade com o CO2. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposio trmica da DEA envolve uma reao intramolecular, levando a formao de MEA e xido de etileno. A incorporao destes materiais SBA-15 aumentou a estabilidade trmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da slica. Os ensaios de adsoro de CO2 mostraram que a incorporao da MEA SBA-15 catalisou o processo de decomposio trmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de CO2 e sua estabilidade trmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada SBA-15, aumentando tambm seu potencial de captura de CO2.
Resumo:
A demanda crescente por energia tem motivado a procura por petrleo e gs natural em ambientes com condies extremas, como operaes em guas profundas e o transporte de fludos corrosivos. Avanos tecnolgicos recentes favorecem o uso de tubos de ao contendo uma camada interna resistente a corroso (comumente chamados de Lined ou Clad Pipes) para o transporte de tais fluidos agressivos. Alm disso, as tubulaes submarinas so sujeitas a condies de instalao muito severas e, um caso de interesse, o procedimento de reeling que permite com que a fabricao e inspeo da tubulao seja feita em terra. Apesar de possuir vantagens econmicas, a avaliao da integridade estrutural e especificao dos tamanhos tolerveis de trinca em juntas soldadas, nestas condies, torna-se uma tarefa complexa, devido a natureza dissimilar dos materiais e ao grande nvel de deformao plstica no processo. Dessa maneira, este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um procedimento de avaliao de foras motrizes elasto-plsticas em tubos contendo juntas soldadas circunferenciais sujeitos a flexo, para uma extensa gama de configuraes geomtricas. Dois mtodos distintos foram desenvolvidos e analisados: a metodologia EPRI e o procedimento que utiliza a curva de tenso vs. deformao equivalente. As anlises numricas 3D fornecem os parmetros de fratura necessrios para a resoluo do problema e a acurcia dos procedimentos verificada a partir de estudos de casos e anlises paramtricas.
Resumo:
O trabalho aborda a aplicao da tcnica de reconciliao de dados para o balano da movimentao de gs natural em uma malha de escoamento de gs no processado, elaborando tambm um mtodo de clculo rpido de inventrio de um duto. Foram aplicadas, separadamente, a reconciliao volumtrica condio padro de medio e a reconciliao mssica, bem como realizadas comparaes dos resultados em relao ao balano original e verificao do balano resultante de energia em termos de poder calorfico superior. Dois conjuntos de pesos foram aplicados, um arbitrado de acordo com o conhecimento prvio da qualidade do sistema de medio de cada um dos pontos, outro baseado no inverso da varincia dos volumes dirios apurados no perodo. Ambos apresentaram bons resultados e o segundo foi considerado o mais apropriado. Por meio de uma abordagem termodinmica, foi avaliado o potencial impacto, ao balano, da condensao de parte da fase gs ao longo do escoamento e a injeo de um condensado de gs natural no estabilizado por uma das fontes. Ambos tendem a impactar o balano, sendo o resultado esperado um menor volume, massa e energia de fase gs na sada. Outros fatores de considervel impacto na qualidade dos dados e no resultado final da reconciliao so a qualidade da medio de sada do sistema e a representatividade da composio do gs neste ponto. O inventrio calculado a partir de uma regresso que se baseia em um regime permanente de escoamento, o que pode apresentar maior desvio quando fortes transientes esto ocorrendo no ltimo dia do ms, porm a variao de inventrio ao longo do ms possui baixo impacto no balano. Concluiu-se que a reconciliao volumtrica a mais apropriada para este sistema, pois os dados reconciliados levam os balanos mssicos e de energia em termos de poder calorfico, ambos na fase gs, para dentro do perfil esperado de comportamento. Embora um balano volumtrico nulo apenas da fase gs no seja por si s o comportamento esperado quando se considera os efeitos descritos, para desenvolver um balano mais robusto necessrio considerar as fraes lquidas presentes no sistema, agregando maior dificuldade na aquisio e qualidade dos dados.
Resumo:
As recentes descobertas de petrleo e gs na camada do Pr-sal representam um enorme potencial exploratrio no Brasil, entretanto, os desafios tecnolgicos para a explorao desses recursos minerais so imensos e, consequentemente, tm motivado o desenvolvimento de estudos voltados a mtodos e materiais eficientes para suas produes. Os tubos condutores de petrleo e gs so denominados de elevadores catenrios ou do ingls \"risers\", e so elementos que necessariamente so soldados e possuem fundamental importncia nessa cadeia produtiva, pois transportam petrleo e gs natural do fundo do mar plataforma, estando sujeitos a carregamentos dinmicos (fadiga) durante sua operao. Adicionalmente, um dos problemas centrais produo de leo e gs das reservas do Pr-Sal est diretamente associado a meios altamente corrosivos, tais como H2S e CO2. Uma forma mais barata de proteo dos tubos a aplicao de uma camada de um material metlico resistente corroso na parte interna desses tubos (clad). Assim, a unio entre esses tubos para formao dos \"risers\" deve ser realizada pelo emprego de soldas circunferenciais de ligas igualmente resistentes corroso. Nesse contexto, como os elementos soldados so considerados possuir defeitos do tipo trinca, para a garantia de sua integridade estrutural quando submetidos a carregamentos cclicos, necessrio o conhecimento das taxas de propagao de trinca por fadiga da solda circunferencial. Assim, neste trabalho, foram realizados ensaios de propagao de trinca por fadiga na regio da solda circunferencial de Inconel 625 realizada em tubo de ao API 5L X65 cladeado, utilizando corpos de prova do tipo SEN(B) (Single Edge Notch Bending) com relaes entre espessura e largura (B/W) iguais a 0,5, 1 e 2. O propsito central deste trabalho foi de obter a curva da taxa de propagao de trinca por fadiga (da/dN) versus a variao do fator de intensidade de tenso (ΔK) para o metal de solda por meio de ensaios normatizados, utilizando diferentes tcnicas de acompanhamento e medio da trinca. A monitorao de crescimento da trinca foi feita por trs tcnicas: variao da flexibilidade elstica (VFE), queda de potencial eltrico (QPE) e anlise de imagem (Ai). Os resultados mostraram que as diferentes relaes B/W utilizadas no estudo no alteraram significantemente as taxas de propagao de trinca por fadiga, respeitado que a propagao aconteceu em condies de escoamento em pequena escala na frente da trinca. Os resultados de propagao de trinca por fadiga permitiram a obteno das regies I e II da curva da/dN versus ΔK para o metal de solda. O valor de ΔKlim obtido para o mesmo foi em torno de 11,8 MPa.m1/2 e os valores encontrados das constantes experimentais C e m da equao de Paris-Erdogan foram respectivamente iguais a 1,55 x10-10 [(mm/ciclo)/(MPa.m1/2)m] e 4,15. A propagao de trinca no metal de solda deu-se por deformao plstica, com a formao de estrias de fadiga.
