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cAPA Código do SUPREMA Folha Rev. MC-222-SPR-009 1 / 19 0 0 MEMÓRIA DE CÁLCULO DOS DUTOS PROJETO: Projeto Básico da Unidade de Produção de Gás Natural CLIENTE: SUPREMA Engenharia de Projetos LOCAL: Camaçari-BA Rev. Data Descrição da Revisão Execução Verificação Aprovação Cod. Emissão Emissão Inicial Data Execução Verificação Aprovação Autorizado Cod. Emissão Rev. 0 3/29/11 VITOR THIAGO DIOGO THIAGO PA Códigos de Emissão PA Para aprovação EI Emissão Interna EF Emissão Final CD Cancelado IN Para Informação LC Para Construção / Compra CC Como Construído / Comprado OR Para Orçamento/ Cotação Sumário Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 2/19 0 0 SUMÁRIO 1.0 OBJETIVOS 3 2.0 CRITÉRIOS DE PROJETOS 3 3.0 PROPRIEDADES DAS CORRENTES 3 4.0 REGRESSÃO DE DADOS 5 5.0 DUTO DE GÁS NATURAL 6.0 DUTO DE CO2 5 7 Objetivos Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 3/19 0 0 OBJETIVOS Este trabalho objetiva-se ao cálculo dos gasodutos utilizados na transmissão do Gás natural e do Dióxido de carbono. Critérios de projetos Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 4/19 0 0 CRITÉRIOS DE PROJETOS Os critérios de projetos utilizados nesse trabalho foram: Composição mássica do gás natural Composição da corrente de CO2 CH4 95.8% CH4 0% C2H6 3.3% C2H6 0% C3H8 0.1% C3H8 0% N2 0.5% N2 0% CO2 0.2% H2O 2% Critérios de Cálculo CO2 98% O Cálculo foi feito por trechos em que: - Velocidade no trecho até 2 por cento da velocidade crítica V< 0,02Vc - A perda de carga no trecho deve ser menor do que 10% da variação de pressão ΔP/P < 0,1 As propriedades das correntes foram simuladas no Aspen Plus para um range de pressão que contemplasse a variação desta variável ao longo do Duto, o resultado foi regredido e obtido equações que descrevessem o comportamento de cada propiedade. PROPRIEDADE DAS CORRENTES Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 5/19 0 0 P (bar) ρ (kg/m3) µ(cP) Cp(J/kg K) Cv (J/kgK) Cv/Cp 20.00 8.56 0.02 2808.43 2291.87 1.23 21.00 8.99 0.02 2810.44 2292.21 1.23 22.00 9.42 0.02 2812.45 2292.55 1.23 23.00 9.85 0.02 2814.47 2292.89 1.23 24.00 10.28 0.02 2816.47 2293.23 1.23 25.00 10.71 0.02 2818.48 2293.57 1.23 26.00 11.14 0.02 2820.48 2293.91 1.23 27.00 11.57 0.02 2822.48 2294.24 1.23 28.00 12.00 0.02 2824.48 2294.58 1.23 29.00 12.43 0.02 2826.47 2294.92 1.23 30.00 12.86 0.02 2828.46 2295.26 1.23 31.00 13.30 0.02 2830.45 2295.59 1.23 32.00 13.73 0.02 2832.43 2295.93 1.23 33.00 14.16 0.02 2834.42 2296.27 1.23 34.00 14.59 0.02 2836.40 2296.60 1.24 35.00 15.02 0.02 2838.37 2296.94 1.24 36.00 15.45 0.02 2840.34 2297.27 1.24 37.00 15.89 0.02 2842.31 2297.61 1.24 38.00 16.32 0.02 2844.28 2297.94 1.24 39.00 16.75 0.02 2846.24 2298.28 1.24 40.00 17.18 0.02 2848.20 2298.61 1.24 41.00 17.62 0.02 2850.15 2298.94 1.24 42.00 18.05 0.02 2852.11 2299.28 1.24 43.00 18.48 0.02 2854.05 2299.61 1.24 44.00 18.91 0.02 2856.00 2299.94 1.24 45.00 19.35 0.02 2857.94 2300.27 1.24 46.00 19.78 0.02 2859.88 2300.60 1.24 47.00 20.21 0.02 2861.81 2300.93 1.24 48.00 20.64 0.02 2863.74 2301.27 1.24 49.00 21.08 0.02 2865.67 2301.60 1.25 50.00 21.51 0.02 2867.59 2301.93 1.25 51.00 21.94 0.02 2869.51 2302.26 1.25 52.00 22.38 0.02 2871.42 2302.59 1.25 53.00 22.81 0.02 2873.33 2302.91 1.25 54.00 23.24 0.02 2875.24 2303.24 1.25 55.00 23.68 0.02 2877.14 2303.57 1.25 56.00 24.11 0.02 2879.04 2303.90 1.25 57.00 24.54 0.02 2880.94 2304.22 1.25 58.00 24.98 0.02 2882.83 2304.55 1.25 59.00 25.41 0.02 2884.71 2304.88 1.25 60.00 25.84 0.02 2886.59 2305.20 1.25 PROPRIEDADE DAS CORRENTES (2) Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 6/19 0 0 Corrente de dióxido de carbono P (bar) ρ (kg/m3) µ(cP) Cp(J/kg K) Cv (J/kgK) Cv/Cp 0 0.9693819 1.148795 3.691387 0.0150962 1.1850798947 5 0.9826986 1.170525 9.97678 0.015197 1.1911332732 10 0.9900319 1.19627 20.53427 0.0153574 1.2083146008 15 0.9953692 1.223697 31.67356 0.0155351 1.2293900595 20 1.000393 1.255087 43.48389 0.0157351 1.2545939446 25 1.00547 1.292037 56.07904 0.015962 1.2850080062 30 1.010761 1.336581 69.60783 0.0162213 1.322351179 35 1.016381 1.391732 84.27102 0.0165208 1.3693014726 40 1.022451 1.462325 100.3504 0.0168713 1.4302152377 45 1.02913 1.556759 118.2624 0.0172892 1.5126942174 50 1.036664 1.691224 138.6684 0.0178008 1.6314099843 55 1.04551 1.902021 162.7336 0.0184532 1.8192279366 60 1.056798 2.293906 192.8961 0.0193471 2.1706191723 65 1.076651 3.388542 236.4122 0.0207901 3.1472984282 REGRESSÃO Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 7/19 0 0 REGRESSÃO DE DADOS DA CORRENTE DE GÁS NATURAL REGRESSÃO (2) Código SUPREMA Folha Rev. Código do SUPREMA 8/19 0 0 REGRESSÃO DE DADOS DA CORRENTE DE CO2 Duto de GN 17179.166666666668 M * 98,000.00 kg/h A(m2) D= 24 in rugosidade relativa Aço carbono 5.70E-02 1.32 1.4 bar 0.29186350796015864 0.6096 m Q (m3/h) P2 (bar) P1 (bar) perda de carga (m) Δρ/ρ1 ρ1(kg/m3) ρ2(kg/m3) v (m/s) v/vc vc (m/s) μ(Pa.s) Cp/Cv fo f f L Re e/D km L tot 1 10147.71 21.20 22.518435707062288 1450.65 0.06 9.66 9.09 9.66 0.019 519.30 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.18E+06 9.35E-05 15 * 300.00 2 9733.77 22.20 23.470430692101996 1334.49 0.05 10.07 9.52 9.26 0.018 520.59 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.19E+06 9.35E-05 15 * 285.00 3 9351.11 23.20 24.425456631921474 1231.44 0.05 10.48 9.95 8.90 0.017 521.76 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.21E+06 9.35E-05 15 * 270.00 4 8996.40 24.20 25.383269744485126 1139.65 0.05 10.89 10.38 8.56 0.016 522.82 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.22E+06 9.35E-05 15 * 255.00 5 8666.78 25.20 26.343646918213501 1057.54 0.04 11.31 10.81 8.25 0.016 523.78 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.22E+06 9.35E-05 15 * 240.00 6 8359.72 26.20 27.306384467322378 983.84 0.04 11.72 11.25 7.96 0.015 524.66 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.23E+06 9.35E-05 15 * 225.00 7 8073.06 27.20 28.271296735285254 917.44 0.04 12.14 11.68 7.68 0.015 525.47 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.24E+06 9.35E-05 15 * 210.00 8 7804.87 28.20 29.23821465191552 857.43 0.04 12.56 12.11 7.43 0.014 526.22 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.24E+06 9.35E-05 15 * 195.00 9 7553.46 29.20 30.206984310655848 803.03 0.03 12.97 12.54 7.19 0.014 526.91 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.25E+06 9.35E-05 15 * 180.00 10 7317.33 30.20 31.177465606407264 753.57 0.03 13.39 12.97 6.96 0.013 527.55 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.25E+06 9.35E-05 15 * 165.00 11 7095.17 31.20 32.149530956656932 708.47 0.03 13.81 13.40 6.75 0.013 528.14 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.26E+06 9.35E-05 15 * 150.00 12 6885.80 32.20 33.123064117040698 667.24 0.03 14.23 13.83 6.55 0.012 528.70 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.26E+06 9.35E-05 15 * 135.00 13 6688.16 33.20 34.097959094922366 629.47 0.03 14.65 14.27 6.37 0.012 529.23 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 120.00 14 6501.31 34.20 35.074119159789035 594.77 0.03 15.07 14.70 6.19 0.012 529.72 0.00 1.23 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 105.00 15 6324.42 35.20 36.051455946355311 562.83 0.02 15.50 15.13 6.02 0.011 530.18 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 90.00 16 6156.71 36.20 37.029888644623163 533.36 0.02 15.92 15.56 5.86 0.011 530.62 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 75.00 17 5997.50 37.20 38.009343270332508 506.12 0.02 16.34 15.99 5.71 0.011 531.03 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 60.00 18 5846.18 38.20 38.989752008970974 480.90 0.02 16.76 16.42 5.56 0.010 531.43 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.27E+06 9.35E-05 15 * 45.00 19 5702.18 39.20 39.971052626589369 457.50 0.02 17.19 16.85 5.43 0.010 531.80 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.28E+06 9.35E-05 15 * 30.00 20 5564.99 40.20 40.953187940957498 435.74 0.02 17.61 17.29 5.30 0.010 532.16 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.28E+06 9.35E-05 15 * 15.00 21 5434.14 41.20 41.93610534700283 415.49 0.02 18.03 17.72 5.17 0.010 532.50 0.00 1.24 0.01 0.01 0.01 15000.00 3.28E+06 9.35E-05 15 0.0 Duto de Gás Natural Plan7 M * 6,000.00 kg/h * 1,927,794.09 m3/mês A(m2) D 12 in rug Aço carb 5.70E-02 0.50 0.5 bar 7.296587699003966E-2 0.30479999999999996 m Q (m3/h) P2 (bar) P1 (bar) perda de carga (m) Δρ/ρ1 ρ1(kg/m3) ρ2(kg/m3) v (m/s) v/vc vc (m/s) μ(Pa.s) Cp/Cv fo f f L Re e/D km L tot 1 2371.81 5.50 6.00 2143.34 0.08 2.53 2.32 9.03 0.02 535.94 0.00 1.32 0.02 0.02 0.02 10000.00 3.8E+05 0.00 10 134.00 2 2044.13 6.50 6.94 1588.42 0.06 2.94 2.75 7.78 0.01 541.36 0.00 1.32 0.02 0.02 0.02 10000.00 3.9E+05 0.00 10 124.00 3 1793.30 7.50 7.89 1220.71 0.05 3.35 3.18 6.83 0.01 545.19 0.00 1.32 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.0E+05 0.00 10 114.00 4 1595.68 8.50 8.85 965.49 0.04 3.76 3.61 6.07 0.01 548.04 0.00 1.33 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.0E+05 0.00 10 104.00 5 1436.28 9.50 9.82 781.66 0.03 4.18 4.04 5.47 0.01 550.28 0.00 1.33 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.0E+05 0.00 10 94.00 6 1305.18 10.50 10.79 645.14 0.03 4.60 4.47 4.97 0.01 552.12 0.00 1.33 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 84.00 7 1195.58 11.50 11.77 541.13 0.02 5.02 4.90 4.55 0.01 553.70 0.00 1.34 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 74.00 8 1102.67 12.50 12.75 460.17 0.02 5.44 5.34 4.20 0.01 555.10 0.00 1.34 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 64.00 9 1022.96 13.50 13.73 395.96 0.02 5.87 5.77 3.89 0.01 556.38 0.00 1.34 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 54.00 10 953.86 14.50 14.71 344.21 0.01 6.29 6.20 3.63 0.01 557.59 0.00 1.35 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 44.00 11 893.40 15.50 15.70 301.92 0.01 6.72 6.63 3.40 0.01 558.75 0.00 1.35 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 34.00 12 840.06 16.50 16.69 266.93 0.01 7.14 7.06 3.20 0.01 559.88 0.00 1.35 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 24.00 13 792.68 17.50 17.68 237.65 0.01 7.57 7.49 3.02 0.01 561.00 0.00 1.36 0.02 0.02 0.02 10000.00 4.1E+05 0.00 10 14.00 14 747.66 18.50 18.73 296.08 0.01 8.03 7.92 2.85 0.01 561.18 0.00 1.36 0.02 0.02 0.02 14000.00 4.1E+05 0.00 14 0.00
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