Traitements physiques

Onde µG é a viscosidade do gás em µP, Fc está dado pela Equação (3.4), Vc é o volume crítico em cm³/mol, ω’ é o fator acêntrico, Ωv é ua integral de colisão de viscosidade dada pela Equação (3.3), Tc é a temperatura crítica do gás, A = 1,16145; B = 0,14874; C = 0,52487; D = 0,77320; E = 2,16178; F = 2,43787 são constantes experimentais e finalmente T é a temperatura de trabalho em kelvin K.

3.5 Procedimentos Experimentais

O procedimento de testes para medição das curvas de desempenho da BCS HC20000L será descrito a seguire será dividido em duas etapas: o procedimento para acionar o sistema e o procedimento para obtenção dos dados propriamente ditos.

3.5.1 Procedimento para Partida do Circuito de Testes

Abaixo serão descritas as etapas para iniciar a operação do circuito de testes: 1) Verificar se todas as pessoas envolvidas na operação estão utilizando os

equipamentos de proteção individual; 2) Isolar a área de testes;

3) Verificar o nível de combustível e do óleo motor do gerador de energia; 4) Se necessário, completar o combustível e substituir o óleo do motor; 5) Realizar uma inspeção visual em todo o circuito de testes para identificar

possíveis vazamentos e ou válvulas fechadas que impeçam a operação do circuito;

6) Realizar uma inspeção visual no painel de distribuição de energia e acionamento dos motores a fim de detectar qualquer não conformidade; 7) Conferir se os técnicos finalizaram o abastecimento e liberaram a área de

testes;

9) Conferir o check de sistema de supervisão do gerador, estando apto, e acionar o gerador;

10) Ligar o nobreak de alimentação do sistema de controle e aquisição de dados;

11) Através do programa NIMAX, habilitar a transmissão de dados do sistema de aquisição;

12) Abrir o programa de supervisão e controle do circuito de testes (Labview®_);

13) Iniciar o programa e verificar a existência de alguma anomalia;

14) Acionar a alavanca do disjuntor da BCS, habilitando o inversor de frequência;

15) Acionar o sistema de aquecimento (skid de resistência) e o sistema de resfriamento (chiller);

16) Verificar o controle correto das válvulas do by-pass e choke; 17) Colocar as válvulas na posição 100% abertas;

18) Acionar o botão verde (botão físico na parede) para habilitar a bomba

booster e a BCS;

19) Aumentar a rotação da booster, gradualmente, observando as pressões de entrada e saída da bomba, até aproximadamente 150 rpm;

20) Iniciar o fechamento gradual da válvula do by-pass, observado as pressões. 21) Ao fechar 100% da válvula de by-pass, se a pressão na entrada estiver

baixa (0 bar), iniciar o fechamento da válvula choque;

22) Fechar a válvula choque até observar um diferencial de pressão entre a entrada e a saída da bomba (aproximadamente 1 bar).

23) Após a pressão da saída subir, caso a pressão na entrada continuar baixa (menor que 0,2 bar), é um indicativo de que a BCS está cavitando. Nesta situação, a rotação da booster e a operação da válvula choke tem que ser alteradas a fim de evitar a cavitação da BCS.

24) Ao atingir aproximadamente 0,5 bar na entrada da BCS e 1,5 bar na saída, iniciar o ajuste da temperatura.

25) Indicar a temperatura de testes desejada no sistema supervisório e aguardar os sensores de temperatura do programa de controle; indicar que a temperatura de testes desejada (tempo aproximado de 40 minutos);

26) Após atingir a temperatura de testes, regular a rotação da BCS para a rotação desejada para o teste;

27) Realizar as correções na rotação da booster e na abertura da válvula choke, para que a BCS não cavite e o diferencial de pressão entre entrada e saída seja o menor possível;

28) Na condição de vazão máxima com pressão positiva na entrada e temperatura no intervalo desejado, o circuito está pronto para iniciar a aquisição dos dados (Testes monofásicos);

29) Para o caso dos testes bifásicos, executar os passos 1 a 26, posteriormente ligar o compressor e o painel de controle do sistema de injeção de gás e conferir o funcionamento correto das válvulas envolvidas nesse sistema. 30) Realizar as correções na rotação da booster e na abertura da válvula

choque até a condição do BEP/ ± 20%BEP com pressão de entrada de 1

bar; nessa condição o sistema estará pronto para iniciar a aquisição de dados.

3.5.2 Procedimento de Aquisição de Dados da BCS para o teste Monofásico

Após iniciada a operação do circuito e atingida a condição inicial de testes, alguns procedimentos são seguidos para a realização da coleta dos dados. Esses procedimentos são descritos abaixo:

1) Observar se a temperatura e a pressão de entrada estão corretas para iniciar a coleta dos dados;

2) Alterar o nome do arquivo de saída, seguindo a codificação adotada no laboratório (Ex: HC2000L_3500rpm_Tin_14,4C_Diesel.lvm);

4) Após registrados os dados, diminuir gradualmente a rotação da booster e fechar a válvula choke, a fim de reduzir a vazão e manter a pressão de entrada positiva, no intervalo indicado no programa supervisório;

5) Aguardar a vazão, pressão e temperatura estabilizarem, observando o histórico das variáveis no programa supervisório (aproximadamente 4 minutos de transientes);

6) Após 1 minuto de estabilidade de todas as variáveis, salvar o dado novamente;

7) Repetir os passos 4, 5 e 6 até próximo a condição de bloqueio (shut-off); 8) Ao chegar próximo à condição de bloqueio, ao invés de diminuir a vazão

da booster e fechar a válvula choke, iniciar a abertura do by-pass para diminuir a vazão.

O sistema supervisório possui uma proteção que não permite o fechamento completo da válvula choke. A abertura mínima está limitada a 4%; caso seja necessário reduzir mais a vazão, deve-se operar abrindo a válvula de by-pass.

3.5.3 Procedimento de Aquisição de Dados da BCS para o teste Bifásico (surging)

1) Verificar se a temperatura, pressão de entrada e sistema de injeção de gás estão corretas para iniciar a coleta dos dados;

2) Alterar o nome do arquivo de saída, seguindo a codificação adotada no laboratório (Ex: HC2000L_rpm_3500_Tin_50BIF_100BEP.lvm);

3) Clicar em salvar e aguardar o dado ser registrado no arquivo de saída; 4) Após registrado os dados, abrir gradualmente a válvula de injeção de gás e

controlar a pressão de entrada com a regulação da válvula choque; 5) Aguardar as variáveis estabilizar e salvar o dado novamente;

6) Repetir os passos 4 e 5 até que o diferencial de pressão da bomba BCS seja próximo a zero, “gas locking”;

7) Ao chegar à condição de gas locking, parar a injeção de gás e abrir as válvulas by pass e choke.

No caso do teste bifásico, é importante ficar atento na geração de espuma no tanque TQ-1; caso isso aconteça e pare a injeção de gás, abrir a válvula choke e recircular o sistema até que o gás saturado no petróleo seja liberado por circulação.