Desenvolvimento de uma bancada experimental para estudos de emulsões água-óleo

Abstract

Escoamentos multifásicos entre água e óleo são encontrados em diversos setores da indústria. Nas indústrias petroquímicas, esses escoamentos ocorrem em condições adversas de operação, como alta pressão, vibrações e ambiente corrosivo. Identificar e prever os fenômenos envolvidos nesse tipo escoamento é crucial para o controle, segurança e eficiência dos processos produtivos. Técnicas convencionais de medição monofásica implicam em custo e espaço adicionais, que são fatores proibitivos em grande parte das aplicações. Nesse caso, são utilizados instrumentos de medição multifásica, possibilitando a medição de diferentes variáveis de cada uma das fases simultaneamente. Este trabalho visa desenvolver um ambiente de testes que emule as condições de operação de tais equipamentos de medição nas indústrias petroquímicas, proporcionando a criação de emulsões e diferentes padrões de escoamento entre água e óleo crude além da aquisição de dados das principais variáveis envolvidas nesse processo, como vazão, pressão e temperatura. Para isso, serão levantados os requisitos do sistema, servindo de base para selecionar os equipamentos necessários. O sistema mecânico, hardware e software serão desenvolvidos, realizando a integração entre os equipamentos e possibilitando o controle e aquisição de dados dos experimentos em um computador de controle através do software LabVIEW.

Multiphase flows between water and oil are found in many sectors of industry. In petrochemical industries, these flows occur under adverse operating conditions, such as high pressure, vibrations and corrosive environment. Identifying and predicting the phenomena involved in this type of flow is crucial for the control, safety and efficiency of production processes. Conventional single-phase measurement techniques imply additional cost and space, which are prohibitive factors in most applications. In this case, multiphase measuring instruments are used, allowing the measurement of different variables of each phase simultaneously. This work aims to develop a test environment that emulates the operating conditions of such measuring equipment in petrochemical industries, providing the creation of emulsions and different flow patterns between water and crude oil in addition to data acquisition from the main variables involved in this process, such as flow rate, pressure and temperature. For this, the system requirements will be surveyed, serving as a basis for selecting the necessary equipment. The mechanical system, hardware and software will be developed, performing the integration between the equipment and enabling the control and data acquisition of the experiments in a control computer through LabVIEW software.