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A violação de direitos autorais é passível de sanções civis e penais.
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Coleção Digital
Título: NATURAL CONVECTION INFLUENCE IN THE COOLDOWN OF OIL AND GAS SUBSEA PIPELINES Autor: DENI LEMGRUBER QUEIROZ
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
ANGELA OURIVIO NIECKELE - ADVISOR
Nº do Conteudo: 11028
Catalogação: 13/12/2007 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11028@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11028@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11028
Resumo:
Título: NATURAL CONVECTION INFLUENCE IN THE COOLDOWN OF OIL AND GAS SUBSEA PIPELINES Autor: DENI LEMGRUBER QUEIROZ
Nº do Conteudo: 11028
Catalogação: 13/12/2007 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11028@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11028@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11028
Resumo:
Heat transfer control is crucial for flow assurance in
transport as well as
production operations of oil and its derivatives in subsea
lines. If the product
temperature falls below certain critical values, problems
such as hydrate
formation or wax deposition in the pipelines walls can
occur, inducing line
blockage and interruption of production, demanding high
costs. The heat loss to
the environment is minimized by employing thermal
insulation, which are
designed for stead state operations. For these cases, due
to high axial velocities,
the flow is typically turbulent, and the dominant heat
transfer mechanism is due
to convection forced. However, during maintenance
operation of some
equipment, the production can be interrupted and the
stagnant fluid in the interior
of the line tends to cool down and it can reach a critical
temperature. During this
cooling, in the absence of pumps, the process of natural
convection begins to
dominate. The present work analyzes the heat transfer
process after flow
shutdown, considering the effect of the natural
convection, as well as the
influence in the thermal transient of the thermal capacity
of the duct wall and
insulation layers. Initially, it is considered that the
axial flow is set to rest very
quickly and a two-dimensional model of the transversal
section of the duct is
employed, using three typical products: light oil, heavy
oil and pressurized gas.
The velocity and temperature filed are obtained using the
numerical software
FLUENT, considering the hypothesis of Boussinesq to
evaluate the natural
convection. The cooling rate is compared with the forecast
of a unidimensional
model in the axial direction based on empirical
correlations, function of the flow
regime, to evaluate the heat transfer between the fluid
and the duct wall. Good
agreement is obtained between the solutions of the 2-D
model and the pipeline
central cross section of the 1-D model. However, as the
axial variations for the gas case are significant, for
this product, a three-dimensional model also was
analyzed, where it was considered the effects of the
forced and natural
convection. Additionally, the hypothesis of Boussinesq was
eliminated, and the
ideal gas equation was considered.