Simulação fluidodinâmica da dispersão de petróleo a partir do vazamento em riser submerso sob efeitos dinâmicos e estáticos.

• Autor(a) principal: MOREIRA, Gicelia.
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23925
• topic: Riser lazy-wave; Malha móvel; Vazamento; Petróleo; Offshore; Riser de onda lenta; Dinymic mesh; Leakage; Petroleum; No mar; Elevador de onda perezosa; Malla móvil; Fuga; Costa afuera; Colonne montante de vague paresseuse; Maille mobile; Fuir; Pétrole; Au large; Engenharia Química

Grandes são as perdas econômicas e ambientais causadas por acidentes devido ao derramamento de óleo em alto mar. Quando esse tipo de situação ocorre torna-se necessário rapidez e eficiência no processo de resposta emergencial para sanar tal situação. Muitos são os trabalhos na literatura que mostram estudos de vazamentos de petróleo em águas rasas oriundos de rompimentos em oleodutos. No entanto, vários trabalhos que envolvem estudos em riser tratam apenas do escoamento interno e/ou a mecânica do riser e não estudam o escoamento externo. É constatado na literatura estudos que envolvem vazamento de óleo, a partir de oleoduto danificados sob efeito estático, porém, não foi constatado nenhum tipo de trabalho que trate de vazamento de óleo oriundo de riser em movimento, através da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD). Logo, é de suma importância estudar o comportamento físico, a trajetória e o tempo de propagação que o petróleo leva pra se deslocar, desde o ponto de vazamento até a superfície livre, por meio de riser em movimentação via CFD, visto que vários fatores podem fazer com que ocorra a formação de um vazamento em um riser, por exemplo, o tipo de material de fabricação, a quantidade de camadas do riser, o tempo de vida, as condições ambientais, densidade dos fluidos internos e externos, pressão do fluido interno, corrosão, as cargas estáticas devido ao próprio peso do riser, efeitos químicos da água do mar e outros componentes químicos que acompanham o petróleo durante todo o processo de produção, fadiga do riser e, até mesmo, a montagem, instalação e operação dos risers podem gerar suas rupturas, causando grande prejuízo financeiro e ambiental. Diante disto, decidiu-se por estudar a dispersão do petróleo oriundo do vazamento em riser flexíveis submetidos a efeitos estático e dinâmico. Portanto, foi realizado um estudo numérico usando o Ansys Fluent 2020 para avaliar a dispersão do óleo, com base nos efeitos da velocidade de correnteza, densidade do óleo, densidade da água, viscosidade do óleo, velocidade de vazamento e diâmetro do vazamento usando o modelo multifásico Volume de Fluidos - VOF, onde foi inserido o modelo de turbulência k-ε padrão para descrever o fluxo multifásico. O método de malha móvel foi empregado para implementar o efeito do movimento do riser utilizando uma sub-rotina para fazer a movimentação do riser com valores de deslocamento proporcional a cada velocidade de correnteza adotada. Logo, o objetivo geral do presente trabalho é estudar a dispersão do vazamento de petróleo a partir de riser submerso sujeito a efeitos dinâmicos e estáticos. Assim, por meio dos resultados de campo de pressão, velocidade superficial da água, fração volumétrica, altura e distância percorrida pela pluma de óleo vazada, foi possível avaliar a dispersão subaquática da pluma de óleo em água para o riser com mobilidade dinâmica e estática.