Mecanismos de redução de perda de carga no escoamento de óleos pesados em dutos terrestres

Resumo

A tubulação é o meio mais conveniente de transporte de óleo do campo produtor até a refinaria. Entretanto, quando se trata de óleos pesados esta etapa é um enorme desafio. A redução da viscosidade do óleo ou do arrasto são formas de viabilizar esta operação. Este artigo apresenta a modelagem matemática e numérica do escoamento monofásico de óleo pesado em um duto terrestre de 3.600 m. A influência do coeficiente global de transferência de calor nos gradientes de pressão e de temperatura é analisada. É estudado também o mecanismo de redução de perda de carga através da injeção de 3 agentes redutores de arrasto (DRA) distintos, identificados pelas constante de Burger,  e , como se segue: DRA 1 (  e ); DRA 2 (  e ) e DRA 3 (  e ). O software PipelineStudio® é a ferramenta utilizada para resolver as equações governantes. Os resultados obtidos mostram que o uso de isolamento quando projetado apropriadamente é de grande importância para manter a transferência de calor em níveis baixos, objetivando uma maior vazão de produção. Além disso, quando associado à injeção de DRA, o terceiro se demonstrou mais eficiente. Entretanto há uma necessidade de avaliação econômica para definir a viabilidade do projeto.