Análise do deslocamento de um pig multidiâmetro e da dinâmica do escoamento

Abstract

Tubulações são o meio de transporte de fluidos mais empregado no mundo devido a sua eficiência, facilidade e segurança. Linhas de tubulações apresentam vida útil e precisam de manutenções ao longo do tempo. Desgastes, corrosões e formação de incrustações são exemplos de avarias que devem ser inspecionadas e devidamente tratadas. Para realizar esse serviço de manutenção, são utilizados os pigs, que são equipamentos capazes de realizar processos de inspeção, limpeza, entre outras funções. O uso da ferramenta é feito colocando a mesma na linha e passando-a através de um fluido com pressão suficiente para empurrar o pig por todo o percurso. É uma tecnologia extremamente necessária que deve ser cuidadosamente projetada, pois sua aplicação nas linhas é um procedimento perigoso. No presente estudo são feitas análises teóricas e experimentais das velocidades que um pig multidiâmetro de 4x8,5 polegadas pode atingir em trechos retos de quatro e sete polegadas. A análise teórica foi realizada aplicando as equações do movimento no pig e resolvendoas por simulação numérica. A análise experimental foi feita através de lançamentos do equipamento em um loop de testes multidiâmetro localizado na Universidade Federal de Itajubá, no Núcleo de Separadores Compactos. O fluido de trabalho foi a água em condições ambiente, com vazões de trabalho de 20, 30, 40 e 50 𝑚3/ℎ e a pressão máxima atingida na lina foi de 10 bar. Além desse estudo, também são observadas as fotos obtidas de testes com o pig referentes aos escoamentos que ocorrem antes, durante e após a passagens do equipamento em alguns trechos transparentes do loop. Conseguiu-se um intervalo de velocidades teóricas compatíveis com as obtidas experimentalmente, mas não foi possível a obtenção de um parâmetro preciso. Quanto aos escoamentos, percebeu-se modificações dos mesmos de acordo com o desempenho do pig.