AULA 2_TRANSPORTE

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GÁS NATURAL II
PROF: MARCUS OLIVEIRA
PROJETO DE GASODUTOS
O LEVANTAMENTO DE MERCADO
LEVANTAMENTO DOS CUSTOS DO EMPREENDIMENTO (PROJETO, OBRA E LICENCIAMENTO)
CUSTO COM OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO
PROJETO DE GASODUTOS
O LEVANTAMENTO DE MERCADO
OBS 1: é feito uma analise da região geográfica e sua potencialidade para o mercado de gás natural. 
OBS 2: Principais setores para desenvolvimento do mercado, são o setor elétrico e o setor industrial 
OBS 3: Planejamento estratégico dos governos federal e estadual 
PROJETO DE GASODUTOS
No setor industrial levantamento energético da planta e a equivalência energética dos atuais combustíveis por gás natural.
 
Equivalência do gás natural com o óleo combustível, por exemplo.
Poder calorífico:
Óleo Combustível: 9500kcal/kg
GN: 8.700kcal/m3
GLP: 11.200 kcal/kg 
Na geração de energia elétrica: potência da turbina x vazão de gás natural. 
PROJETO DE GASODUTOS
EXERCICIO: Um cidade apresenta o seguinte potencial industrial: 05 industrias com as seguintes demandas de óleo combustível: 
Industria 1: 500t/dia 
Industria 2: 250t/dia
Industria 3: 1000t/dia
Industria 4: 700t/dia
Industria 5: 400t/dia
Além da demanda de óleo combustível a cidade ainda apresenta uma demanda de 15t/h de GLP. Qual a vazão correspondente em gás em gás natural? 
PROJETO DE GASODUTOS
DEFINIÇÃO DA DIRETRIZ DO GASODUTO
Menores interferências ao longo do traçado (torres de transmissão e travessias com rios)
Área de terceiros e indenizações de faixas de domínio e propriedades
OBS: Observância do trecho mais curto e com menor impacto financeiro 
PROJETO DE GASODUTOS
O DIMENSIONAMENTO
Noções de escoamento de fluido compressível.
As principais equações de dimensionamento
As variáveis Pressão e Vazão
PROJETO DE GASODUTOS
ESCOAMENTO DE FLUIDO COMPRESSÍVEL
 1- O escoamento compressível é definido como um escoamento de variações não desprezíveis na massa específica. 
 
 K = - (dp / dρ ) 
 K é o módulo de elasticidade volumétrica
 2 - As propriedades de um fluido em um escoamento compressível são afetadas por variação de área, atrito, transferência de calor e choques normais, que podem proporcionar alterações relevantes na pressão e temperaturas do escoamento, promovendo mudanças na massa específica (Fox e McDonald, 2001). 
PROJETO DE GASODUTOS
ESCOAMENTO DE FLUIDO COMPRESSÍVEL
• Escoamento subsônico para 0,3<M<0,8; 
• Escoamento transônico para 0,8<M<1,2 
• Escoamento supersônico para 1,2<M<5 
• Escoamento hipersônico para M>5 
PROJETO DE GASODUTOS
Equações de escoamento:
1- Weymounth
 q = 114,2 ([ (p1)^2 – (p2)^2 / fLTS]d^5)^1/2
 onde f = 0,032/ (d)^1/3
Q – ft^3/h
F – fator de atrito
L – comprimento em milhas
T – temperatura de operação em R.
S – Densidade do gás 
D – Diâmetro interno da tubulação em inch
PROJETO DE GASODUTOS
Equações de escoamento:
2 – Panhandle
 q = 36,8E.d^2,6182([ (p1)^2 – (p2)^2 / L])^0,5394
PROJETO DE GASODUTOS
CLASSE DE LOCAÇÃO
 6.1.1 A classe de locação é o critério fundamental para o cálculo da espessura de parede do gasoduto, a determinação da pressão de ensaio e a distribuição de válvulas intermediárias.
PROJETO DE GASODUTOS
PROJETO DE GASODUTOS
Tabela 3 - Classe de locação/Fator de projeto
 Classe de locação Fator de projeto (F)
 1 0,72
 2 0,60
 3 0,50
 4 0,40
PROJETO DE GASODUTOS
Classe de locação Espaçamento entre válvulas
 1 32 (km)
 2 24 (km)
 3 16 (km)
 4 8 (km)
PROJETO DE GASODUTOS
Espessura da parede da tubulação
 e = P.D/ 2.Sy.F.E.T
 
Onde:
e = espessura requerida de parede (mm)
P = pressão de projeto (kPa)
D = diâmetro externo (mm)
Sy = tensão mínima de escoamento especificada
para o material (kPa). 
F = fator de projeto 
E = fator de eficiência da junta, considerar E=1
T = fator de temperatura
PROJETO DE GASODUTOS
Fator de temperatura (T)
Temperatura de projeto (oC) Fator de temperatura (T)
 120 1,000
 150 0,966 
 180 0,929
 200 0,905
 230 0,870
PROJETO DE GASODUTOS
EXERCICIOS:
A Transpetro esta dimensionando um duto de transporte para atendimento a região norte do Brasil saindo de Urucu (Amazonas) indo até Palmas (Tocantins). O duto terá 1000 milhas de extensão saindo da UPGN com pressão de 1706 PSIg e deverá ser entregue na distribuidora daquele estado com 569PSIg. Sabendo que a vazão será de 4.414.332 ft3/dia. Qual o diâmetro para atendimento das condições contratuais? Considere a densidade do gás igual a 0,64, a temperatura de escoamento de 77oF. 
PROJETO DE GASODUTOS
Exércicio:
 Determine a espessura do gasoduto da questão anterior no trecho de inicio de operação com pressão de 120 kgf/cm2 e material de construção API 5L X 60 (414 Mpa), classe de locação 2, norma de soldagem API 1104 e temperatura de 0oC
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