Cálculos de sistema de condensado no FNESS

FNESS passa a realizar cálculos de escoamentos bifásicos, possibilitando a simulação de problemas em sistemas de condensados.

Muitas industrias possuem problemas em seus sistemas de condensados, geralmente devido ao mal dimensionamento de suas linhas, podendo ocasionar sérios acidentes.

Normalmente, os acidentes são rompimentos na tubulação resultados do desgaste por erosão ou mesmo FAC, associado a excesso de velocidade do escoamento bifásico que ocorre nestas linhas.

Para prevenir e evitar estes problemas, a FIGENER desenvolveu um módulo no FNESS que simula os sistemas de condensado.

O FNESS é um software destinado ao cálculo da distribuição de vazão e pressão em redes de fluidos em geral. Possui interface gráfica para entrada/saída de dados que permite montar modelos de escoamento em redes representando:

  • linhas com todas as suas características de perda de carga distribuída e singular,
    • trechos retos, 
    • curvas,
    • transições
    • singularidades
  • bombas com suas curvas características,
  • válvulas de bloqueio e de controle,
  • trocadores de calor, etc

O cálculo hidráulico efetuado pelo FNESS baseia-se na aplicação da equação de Bernoulli nos nós do sistema, os pontos de junção/entrocamento, bem como os pontos que caracterizam mudanças de elevação das linhas. Os resultados do cálculo podem ser mostrados diretamente no diagrama de representação do problema, indicando as pressões e temperaturas dos nós, as vazões nos elementos de interligação e o sentido do escoamento.

Em 2011, o FNESS começou a ser modificado para permitir que variações de densidade e a mistura de fluxos com diferentes densidades fossem incluídas no princípio de conservação de energia, condição imprescindível para tratar o escoamento bifásico. Além desta adaptação, foram incluídos os modelos de perda de carga específicos a cada regime de escoamento bifásico, sendo adotados os modelos apresentados por Nicholas Petalas e Khalid Aziz em A Mechanistic Model for Stabilized Multiphase Flow in Pipes.

Como resultados, os seguintes regimes podem ser identificados:

  • Estratificado Liso
  • Estratificado Ondulado
  • Bolha Alongada
  • Golfadas (Slugs)
  • Espuma (Froth / Chum)
  • Anular / Névoa
  • Bolha Dispersa

Além das modificações de cálculo, no FNESS foram incluídos novos recursos gráficos para avaliação dos sistemas de condensado, como:

  • Escala de cores aplicada ao diagrama da rede, permitindo visualizar:
    • o regime de escoamento
    • intervalos de velocidade média do escoamento e da velocidade erosional (API)
    • intervalos de pressão, temperatura e fração de vapor.
  • Construção do Mapa do Escoamento Bifásico

As figuras abaixo mostram alguns resultados das modificações.

RedeBifasica

 

A partir da simulação, é possível buscar alternativas de maneira a minimizar os problemas diagnosticados.

Para maiores informações sobre o módulo de escoamento bifásico do FNESS ou sobre sistemas de condensado, fale com: José Helio (Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.).