Orientadores: Sandra Lucia Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macias_IsabelBueno_M.pdf: 3553517 bytes, checksum: 6a08c90b2844190c27ea538239c9e6c2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientadores: Carlos Roberto de Souza Filho, Teodoro Isnard Ribeiro de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quiterio_GiulianaClariceMercuri_D.pdf: 42396730 bytes, checksum: 61bf622657c16e3ea121d243ff8a79c3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Essa pesquisa compreende a aplicação de técnicas de sensoriamento remoto (SR) no aprimoramento dos sistemas de detecção indireta de vazamentos de pequeno porte (<1% de pressão e vazão) em dutos de transporte de hidrocarbonetos (HCs). O objetivo geral do estudo foi verificar a possibilidade de detecção de alterações botânicas relacionadas à presença de gasolina (GSL) e diesel (DSL) no solo, através de respostas espectrais de espécies vegetais, no intervalo de 400 a 2500nm do espectro eletromagnético. As espécies abordadas compreendem três grupos distintos, entre os quais uma gramínea (Brachiaria brizantha (BR)), uma leguminosa (Neonotonia wightii (SJ)) e uma espécie de habito arbóreo (Eucalyptus camaldulensis (EUC)). A gramínea e a leguminosa são perenes e têm ampla ocorrência no território nacional. O ensaio foi realizado em casa de vegetação contendo 45 lisímetros, nos quais contaminações controladas e periódicas foram realizadas buscando-se simular, em escala reduzida, o sistema solo-vegetação de locais com vazamentos indetectáveis pelos sistemas usuais de monitoramento. As variáveis analisadas, incluindo altura, massa da matéria seca e fresca da parte aérea e raízes, conteúdo de pigmentos, amido, açúcar total, nutrição mineral da vegetação e fertilidade do solo, foram correlacionadas com as propriedades de refletância das folhas. Os resultados mostraram que as três espécies vegetais apresentaram alterações espectrais e morfo-fisiológicas relacionadas à presença de GSL e DSL no solo, porém, cada qual com volume de HCs e tempo de exposição distintos. A GSL foi o contaminante mais agressivo e as respostas fisiológicas e espectrais nas plantas submetidas a esse hidrocarboneto foram observadas mais precocemente quando comparada àquelas contaminadas por DSL. Entre as culturas estudadas, a SJ mostrou resultados mais significativos e anomalias em sua resposta espectral puderam ser observadas desde a primeira dose de contaminação. Além das alterações espectrais, a forte queda da massa da matéria da parte aérea proporcionou fácil detecção de áreas contaminadas, inclusive por sensores imageadores multiespecrais e, principalmente, hiperespectrais. A BR também apresentou resultados satisfatórios, especialmente com relação às alterações espectrais, que podem ser facilmente detectadas e diferenciadas do background nos lisímetros de controle, sem contaminação. O EUC mostrou ser a espécie mais resistente a contaminação e respostas espectrais evidentes foram observadas somente após a aplicação de quantidades maiores de HCs no solo. As três espécies apresentaram alterações específicas na região do SWIR em resposta à contaminação, correlacionadas com a metabolização de compostos de sacarídeos, podendo-se especificar padrões de estresse correlacionados com a presença dos HCs no solo. Desta forma, a pesquisa contemplou o objetivo de indicar um espécie vegetal mais suscetível à presença de baixas concentrações de HCs no solo e caracterizar espectralmente as alterações decorrente desta contaminação, possibilitando o desenvolvimento de novas técnicas de monitoramento fino da malha dutoviária nacional brasileira, seja através de sensores portáteis, aerotrasnportados ou orbitais. / Abstract: This research involves the application of remote sensing (RS) data and techniques to improve the indirect detection of small leakages (i.e. <1% in pressure and flow) through hydrocarbon pipelines. The overall objective of the study was to investigate the possibility to detect botanical and attuned visible and infrared (400-2500 nm) spectral changes induced by plant growth on soils contaminated with gasoline (GSL) and diesel (DSL). The species addressed include three distinct groups: a grass specie (Brachiaria brizantha (BR)), a leguminous specie (Neonotonia wightii (SJ)) and type of forest tree (Eucalyptus camaldulensis (EUC)). Both the grass and leguminous species are perennials and have a wide occurrence in Brazil. The leakage experiments were conducted in a greenhouse containing 45 lysimeters, where controlled contaminations were carried out periodically. The notion was to simulate a a contaminated soilvegetation system at reduced scale mimicking an underground, small and slow leakage, which is undetectable by the usual monitoring systems. The analyzed variables, including height, mass of dry and fresh shoot and roots, pigment content, starch, total sugar, mineral nutrition of the vegetation and soil fertility, were correlated with the reflectance properties of plant leaves. The results indicated that the three plant species showed spectral and morphophysiological changes related to the presence of GSL and DSL in the soil, however, each with a specific volume of HCs and different exposure time. The GSL proved to be a more aggressive contaminant. Physiological and spectral responses of plants grown under this hydrocarbon were observed earlier when compared to those contaminated by DSL. Among the crops studied, SJ showed results that are more significant. Anomalous spectral response could be observed since the first dose of contamination applied to this leguminous specie. In addition to the spectral changes, the sharp decrease of the mass of shoot matter provided easy detection of contaminated areas. The same detection showed plausible on spectra simulated to the bandwidth of multispectral and mostly hyperspectral imaging sensors. BR also showed satisfactory results, particularly with respect to spectral changes, which can be easily traced and differentiated from the background (i.e., measurements taken on lysimeters containing plants without contamination). The EUC was found to be the specie most resistant to contamination and spectral responses were only evident after the application of larger amounts of HCs in the soil. The three species showed specific changes in the SWIR region in response to HC contamination. Such changes are connected with the metabolism of saccharides compounds, which seem to cause specified stress patterns correlated with the presence of HCs in the soil. Thus, through this research it was possible to indicate plant species most susceptible to indirectly respond to the presence of low concentrations of HCs in soil and spectrally characterize the botanical changes resulting from this contamination. This enables the development of a new and detailed surveillance method for monitoring the Brazilian pipeline networks, either through portable, airborne or orbital sensors. / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Orientadores: Sandra Lucia da Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T02:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cariati_SergioAmor_M.pdf: 2930649 bytes, checksum: cccc385f35c41aa9c2b9f80d7ce20260 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Redes de tubulações são equipamentos de grande importância para as indústrias Química e Petroquímica, sendo freqüentemente utilizadas para transportar petróleo, gás natural e outros produtos, por extensões de até milhares de quilômetros. Um dos aspectos fundamentais da operação e controle destas tubulações é o sistema de detecção de vazamentos. Rupturas podem ocorrer devido a variações bruscas de pressão, ação corrosiva ou manutenção inadequada, causando sérios prejuízos econômicos e ecológicos, principalmente se o vazamento não for rapidamente detectado e reparado. No presente trabalho transientes de pressão foram detectados e analisados por computador ¿on-line¿ quando da ocorrência de vazamento em uma tubulação de PVC de 1250 m de comprimento. O equipamento de detecção se constituiu de 04 transdutores de pressão acoplados a um microcomputador PC contendo uma placa ADA e de um programa de aquisição de dados, desenvolvido no laboratório, que permite analisar em detalhe o comportamento transiente da tubulação. Perfis de transiente de pressão foram analisados para várias condições de operação da tubulação (vazão de líquido, vazão e posição do vazamento) para os casos em que o fluido transportado era: (1) líquido (água); (2) misturas ar-água, com várias condições de injeção do ar na tubulação. Os resultados obtidos mostraram que para tubulações transportando líquidos, a técnica desenvolvida detecta prontamente vazamentos da ordem de 10%, para Re na faixa de escoamento laminar, e vazamentos de até 2% para Re na faixa de escoamento turbulento... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Pipeline networks are very to Chemical and Petrochemical Industries as they are used to transport oil, solvents, natural gas and other dangerous chemicals products from producing fields or plants to consumers through distances of thousands of kilometers, even in highly populated regions. Pipeline supervision and control are then one of the most important aspects of pipeline operation. Leaks must be readily detected and flow stopped. In the present work pressure transients were detected and analysed though on-line computer techniques, when a leak occurs in a 1250 m long PVC pipeline. The detection equipament consisted of 04 pressure transducers connected to a PC microcomputer through an ADA converter and of a data acquisition software which permits to analyse in detail the transient behavior of the pipeline. Pressure transient profiles were analysed for various operation conditions of the pipeline (liquid flow rate, leak flow rate and leak position) when the fluid which was transported was: (1) liquid (water); (2) air-water mixture, with various conditions of air injection in the pipeline. The results shows that when the pipeline in transporting liquids leaks as small as 2% of the nominal flow can be detected when the flow in the pipeline is turbulent, and leaks as small as 10% when the flow is the laminar one... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital dissertation / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: João Alexandre F. R. Pereira, Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buiatti_ClaudioMalagoni_M.pdf: 2966437 bytes, checksum: 843ce4e69556f22af4565782e8805b77 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um método computacional de análise de transientes hidráulicos em tubulações, com o objetivo de detectar e localizar vazamentos. Para isso, foi contruída uma tubulação de 427 metros de comprimento, em tubo de PVC, 3/4" de diâmetro. Ao longo da tubulação foram instalados 4 transdutores de pressão que, acoplados a um microcomputador PC/XT dotado de placa ADA, são os reponsáveis por detectar o surgimento do vazamento. o método utilizado para detecção e localização de vazamentos, baseia-se no estudo de ondas negativas de pressão. Tal método tem como vantagem ser relativamente simples de implantar em computador. A presença de um vazamento em uma tubulação, causa uma rápida queda de pressão na posição do mesmo, originando uma onda de pressão negativa que se propaga à velocidade do som nos sentidos a montante e a jusante do local do vazamento. Através do monitoramento da tubulação é possível detectar a propagação das ondas de pressão em ambos os lados do vazamento, o que permite registrar os instantes em que as ondas são detectadas pelos vários transdutores instalados ao longo da linha e fazer uma aproximação da localização do vazamento. Foram realizados estudos para determinação da influência de diversos parâmetros hidráulicos sobre a velocidade de propagação das ondas de pressão e da queda de pressão na tubulação / Abstract: This work has developed a computational method of hydraulic transient analisys in pipelines, with the objective of detecting and locating leaks. For this reason, a 427 metres long pipeline was constructed, in PVC pipes, 3/4" diameter. Along the pipeline were installed 4 pressure transducers that, coupled to a PC/XT microcomputer, are responsible for detecting the leak. The method used to detect and locate leaks, is based at the negative pressure waves study. This method has the advantage of being easily implemented to a computer. When a leak occurs, it causes a rapid pressure drop at its location, generating a negative pressure wave that moves at the speed of sound in the downstream and upstream directions of its position. Monitoring the pipeline, it is possible to detect the propagation of the waves in both sides of the leak, to record the moment that the waves are detected by the transducers on the line, and to make an estimative of leak location. Experiments were carried out to analyse the influence of many hydraulic parameters over the pressure wave velocity and the pressure drop at the pipeline / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Sandra Lucia Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T19:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavan_AndreMauricio_M.pdf: 4399374 bytes, checksum: d76e0e55472d41a43569b1e700a1a749 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Vasos de pressão são equipamentos muito importantes numa indústria, sendo responsáveis por armazenar gases, líquidos e outros fluidos a altas pressões. Um pequeno vazamento nesses vasos pode ser muito perigoso, gerando poluição, explosão e perda financeira para a indústria. Por isso, é imprescindível uma rápida e eficaz detecção da ocorrência de qualquer vazamento. Este trabalho descreve o desenvolvimento e teste de uma técnica de detecção de vazamentos de gás em vasos de pressão, baseada na análise da pressão no interior do vaso e doruído sonoro gerado pelo vazamento. Na montagem experimental utilizou-se um vaso de pressão com capacidade 34,5 litros, operando com ar. A pressão no interior do vaso variou de 1 a 7 kgf/cm2. Vazamentos de diversas magnitudes foram simulados através de um orifício, instalado lateralmente no vaso, cujo diâmetro variou de 0,1 a 4,0 mm. Vazamentos foram detectados quando o vaso de pressão operava em batelada e também quando havia alimentação contínua de ar para o vaso. Para a detecção de vazamentos foi utilizado um microfone e um programa, em linguagem C, que faz a aquisição on-line, através de uma placa ADA, dos sinais provenientes de um transdutor de pressão conectado ao vaso e do microfone instalado no interior do vaso. O circuito elétrico que compatibiliza o sinal proveniente do microfone com aquele compreendido pela placa ADA foi desenvolvido no laboratório e apresenta duas etapas. Na primeira o sinal alternado é amplificado e na segunda o sinal passa por filtros passa banda de 1kHz, 5kHz e 9kHz gerando três sinais contínuos em diferentes faixas de freqüência. Os resultados obtidos mostraram que é possível detectar vazamentos através da detecção e análise dos ruídos sonoros gerados por vazamentos em vasos de pressão, mesmo quando a variação na pressão interna do vaso não é significativa. A resposta em freqüência do sinal do vazamento variou com a magnitude do vazamento e com as diferentes condições de pressão no interior do vaso. O sistema desenvolvido mostrou que pode ser uma ferramenta confiável para a supervisão de vasos de pressão / Abstract: Pressure vessels are very important equipment in the industry, being responsible for storing gases, liquids and other fluids at high pressures. A small leakage on them can be very dangerous, generating pollution, explosion and also financials losses to the industry. For those reasons, it is essential to have a fast and efficient leakage detection system. This work describes a leak detection technique of gas based on the analysis of the pressure in the vessel and the noise generated by the leak. An experimental apparatus was set up using a 34.5 liters pressure vessel, fitted with a system to simulate sudden leakage through small orifices. Compressed air was used in the leakage experiments and the pressure in the vessel varied between 1 and 7 kgf/cm2. Leaks of various magnitudes were simulated through orifices with sizes varying between 0.1 and 4 mm in diameter. Leaks were detected when the vessel operated with a batch of air and also when the vessel was continuously fed with air. The leak detection system used a microphone and a software, written in C language, for data acquisition through an ADA converter of the signals generated by a pressure transducer installed in the vessel and by the microphone which was placed inside the vessel. An electric circuit was developed to process the noise captured by microphone and had two different stages:- on the first, the signal was only amplified and, on the second stage, the signal was filtered through three band pass filters, centered in 1kHz, 5kHz and 9kHz each one, generating three continuous signals in different frequencies. The experimental results show that it is possible to detect leaks based on the detection and analysis of sound noises generated by leak occurrence in pressure vessels even when yht pressure in the vessel does not change significantly. The analysis of the signal amplitude for different frequencies shows that the leakage noise signal changes with the leakage size and pressure in the vessel. The developed system shows to be a very reliable tool for safety supervision of pressure vessels / Mestrado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Sandra Lucia Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T16:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_CandiceFerreira_M.pdf: 2622319 bytes, checksum: aa21fc1c7466d7f813bfddcbb417426e (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Redes de tubulações são sistemas complexos utilizados para transportar produtos por longas distâncias para atender tanto o abastecimento das refinarias como suprir a necessidade dos grandes centros de consumo de derivados. São sistemas flexíveis quanto à capacidade operacional e bastante eficiente. Transportar cada vez mais produtos com segurança, com baixo risco econômico e ambiental é um dos pontos mais importantes da operação de dutos. Para aumentar ainda mais a eficiência do transporte é fundamental desenvolver técnicas de monitoramento de dutos. A detecção de vazamentos é um dos principais aspectos do sistema de supervisão e controle de tubulações que transportam produtos químicos. Neste trabalho, transientes pressão causados por vazamento, foram detectados em uma tubulação de 1250 metros de comprimento operando com um sistema ar-água. O sistema de detecção consiste de quatro transdutores de pressão conectados a um computador PC equipado com uma placa conversora ADA Vazamentos foram provocados através de uma válvula solenóide que também está conectada ao computador PC através de um conversor DI A Um programa computacional on-line é usado para provocar o vazamento, ler os sinais dos transdutores e gerar os perfis de pressão. Experimentos foram realizados sobre diferentes condições de operação: Número de Reynolds (baseado na vazão do líquido) variando de 4.000 a 10.000; porcentagem de vazamento de 10% a 50% da vazão nominal do líquido; vazão do ar variando de 2,5 Vmin a 61,41/min; posição do vazamento a 250 m e a 750 m. Os resultados deste trabalho mostram a possibilidade da detecção de vazamentos para sistemas de misturas ar-água, onde a quantidade de ar é o principal parâmetro para identificação de transientes e detecção de vazamentos / Abstract: Pipeline networks are systems used to transport products through long distances in order to supply manufacturing and consumer centers. Pipelines are used due their flexibility and capacity, being very efficient systems. An important point in pipeline operation is the challenge involved in the transportation of a great amount and variety of chemical and non-chemical products with reasonable economy and low risk for the environment. In order to increase the efficiency when transporting chemical products it is fundamental the development of pipeline control systems. Leak detection and location is one of the main aspects in the pipeline supervision and control system. In this work pressure transients caused by leaks were detected and analyzed in a 1259 m long pipeline operating with air-water system. The detection system consisted of four pressure transducers connected to a PC computer equipped with ADA converters. Leakage was provoked through a solenoid valve, which is also connected to the PC computer through the DIA converter. A computer program to be run on-line is used to provoke the leak, to read the transducers signals and to display the pressure profiles. Experiments were performed under different operation conditions: Reynolds number (based on the liquid flow) ranging from 4.000 to 10.000; leak magnitude from 10 % to 50 % ofthe nominal liquid flow; air flow rate ranging from 2,51/min to 61,41/min; leak location at 250 m and 750 m. The results show the possibility of leak detection in air-water mixture systems, the amount of air in the pipe being the main parameter for transient identification and leak detection / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_ElisangelaOrlandide_M.pdf: 2598884 bytes, checksum: 7421959dcef02a5096290563b5f4500e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Redes de tubulação são sistemas complexos de dutos utilizados no transporte de fluidos a longas distâncias. Um pequeno vazamento em uma tubulação pode provocar grandes perdas de produtos e sérios danos ao meio ambiente até serem detectados. Com o propósito de prevenir vazamentos em tubulações, várias técnicas são relatadas na literatura. Este trabalho descreve o desenvolvimento e teste de uma técnica de detecção de vazamento de gás em tubulação baseada no método acústico e na análise de transientes de pressão gerados a partir do vazamento. Transientes de pressão e o ruído sonoro gerado pelo vazamento foram detectados e analisados em uma tubulação operando sem e com escoamento contínuo de gás (ar) em várias condições de operação. O trabalho experimental utilizou um vazo de pressão de 34,5 litros e uma tubulação com 60 m de comprimento e ½¿ de diâmetro. A pressão de operação variou de 2 a 7 kgf/cm2. Vazamentos de várias magnitudes foram simulados através de um orifício localizado na tubulação cujo diâmetro variou entre 0,4 mm a 5 mm. O microfone e o transdutor de pressão foram instalados no vaso de pressão ou na tubulação para detectar a ocorrência de vazamento, ambos conectados a um computador PC através de um conversor ADA. O sinal gerado pelo microfone foi amplificado e passou por um banco de filtros passa faixa sendo transformado em três sinais com amplitudes independentes, cada uma com uma faixa de freqüência específica de 1kHz, 5kHz e 9kHz. O programa de aquisição de dados foi escrito em linguagem C para ler e processar os dados. Os resultados experimentais mostraram que é possível detectar vazamentos em tubulações através do método acústico. A análise dos sinais de amplitude para freqüências diferentes mostrou que o ruído sonoro gerado pelo vazamento depende da magnitude do vazamento e da pressão na tubulação. Em todos os experimentos a ocorrência de vazamento foi prontamente detectada pelo microfone enquanto as mudanças nos perfis de transientes de pressão não eram sempre significativas para detectar o vazamento / Abstract: Pipeline networks are complex systems of ducts used in the fluid transportation through long distances. Even small leaks in a pipeline can lead to great losses of product and serious damages to the environment before it could be detected. With the purpose of preventing leakage in pipelines, various techniques have been reported in the literature. This work describes the development and test of a gas leak detection technique in pipelines based on an acoustic method and on the analysis of pressure transients generated by the leak. Pressure transients and the noise generated by leakage have been detected and analysed in a pipeline operating with and without continuous flow of gas (air) under various operation conditions. The experimental setup made use of a 34,5 liters pressure vessel and a 60 m long, ½¿ in diameter pipeline. The operational pressure varied from 2 to 7 kgf/cm². Leakages of various magnitudes were simulated through an orifice located in pipeline whose diameter varied from 0,4 mm to 5,0 mm. A microphone and a pressure transducer were installed either in the pressure vessel or in the pipeline to detect leak occurrence, both being connected to a PC computer through an ADA converter. The signal generated by the microphone was amplified and also passed through a bank of band pass filters being transformed into three signals with independent amplitude, each one with a band of specific frequency of 1 kHz, 5 kHz and 9 kHz. The data acquisition software was written in C language to read and process all data. The experimental results showed that it is possible to detect leaks in pipelines based on acoustic method. The analysis of the signal amplitude for different frequencies showed that the noise signal generated by leakage depend on both leak magnitude and pressure in the pipeline. In all experiments leak occurrence was readily detected by the microphone while the changes in pressure transient profiles were not always significant to detect the leak / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: José Gilberto Dalfre Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diniz_AldoRobertoSilva_M.pdf: 2375146 bytes, checksum: 0af05ce5634ce83e9d2b7af8c30a2179 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente trabalho apresenta uma avaliação de um método para o controle de perdas físicas de água, caracterizando-as, de maneira a priorizar as ações de combate e redução de perdas físicas. Para o desenvolvimento do trabalho, foi realizada uma ampla revisão bibliográfica, em que é apresentada a conceituação geral sobre perdas de água, suas causas e ocorrências, indicadores, ações para redução, e uma abordagem detalhada quanto aos métodos existentes para avaliação de perdas e as ferramentas disponíveis. O método de avaliação para o controle das perdas físicas baseia-se no balanço hídrico, utilizando o software gratuito desenvolvido pela AWWA (American Water Works Association, Water Audit 4.0) e foi aplicada no estudo de caso do sistema de abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), denominado setor Casa Verde. Foram levantados os dados de controle do sistema e realizados os ensaios de campo, com medições de pressão para determinação do local dos vazamentos não visíveis, auxiliando na sua caracterização e permitindo a priorização das ações de combate às perdas físicas. Os resultados do diagnóstico da localização das perdas foram analisados, desenvolvendo-se uma estratégia para a redução de perdas físicas / Abstract: This paper presents an evaluation method for the control of physical losses of water, aiding in determining the profile of losses, allowing for better prioritization of actions to combat and reduce physical losses. For the development of this evaluation was performed an extensive literature review, where it shows a general concept on water loss, its causes and events, indicators, actions to reduce, and as a comprehensive approach to existing methodologies to assess losses and tools available. The assessment of physical losses presented here is the beginning through the water balance, using free software developed by AWWA (American Water Works Association, Water Audit 4.0), was applied to the water supply system in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) industry called Casa Verde. Data were the basic control system and field trials carried out with pressure measurements and tests to determine the location of leaks not visible. The assessment was applied in a supply sector of the northern area of the metropolitan region, with characteristics of controlled pressure. Diagnostic results of the losses were consistent with expectations. Depending on the results for this sector should be developed a specific strategy for the reduction of physical losses and method for controlling physical losses of water, aiding in determining the profile of losses, allowing for better prioritization of actions to combat and reduce physical loss / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Sandra Lúcia da Cruz, Ana Maria Frattini Fileti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:02:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_ElisangelaOrlandide_D.pdf: 7481778 bytes, checksum: c6a75eef8a6e332ab1da367733280fd8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Redes de tubulação são conhecidas como sistemas complexos de dutos deste a antiguidade e são utilizadas no transporte de líquidos e gases a longas distâncias. Um pequeno vazamento em uma tubulação pode provocar grandes perdas de produtos e sérios danos ao meio ambiente até serem detectados. Com o propósito de rastrear estes tipos de vazamentos, este trabalho tem como objetivo propor metodologias para a detecção de vazamentos em uma tubulação, de natureza rígida ou flexível, baseando-se no método acústico e na análise de transientes de pressão gerados a partir do vazamento, visando à localização e a determinação da magnitude dos vazamentos através da utilização de redes neurais artificiais. As metodologias propostas se destacam por não apresentarem impactos prejudiciais ao meio ambiente. Variações de transientes de pressão e o ruído sonoro gerados pela ocorrência de vazamentos foram detectados e analisados a partir de experimentos realizados em uma tubulação de ferro galvanizado de 60 m e uma tubulação flexível de 100 m de comprimento operando com escoamento contínuo de gás (ar), em várias condições de operação. O vazamento foi provocado em mais que uma posição ao longo das duas tubulações e utilizaram-se orifícios de diâmetros diferentes. Os transientes de pressão e os ruídos sonoros foram captados por um transdutor de pressão e um microfone, respectivamente, ambos instalados em um vaso de pressão, localizado no início da tubulação e acoplados a uma placa de aquisição de dados em um microcomputador. O sinal gerado pelo microfone foi amplificado e passou por um banco de filtros passa faixa sendo transformado em três sinais com amplitudes independentes, cada uma com uma faixa de freqüência específica de 1kHz, 5kHz e 9kHz. O programa de aquisição de dados foi escrito em linguagem C para ler e processar os dados. Os dados resultantes dos experimentos mostraram que foi possível detectar vazamentos, para todos os orifícios utilizados, baseado nos transientes de pressão e no método acústico. A dinâmica desses dados foi utilizada como entrada para o modelo neural para localizar e determinar a magnitude dos vazamentos, simultaneamente. O método de Levenberg-Marquardt com Regularização Bayesiana foi utilizado no treinamento dos modelos neurais. Os resultados apresentados pelo modelo neural desenvolvido indicaram com sucesso ao mesmo tempo a localização e a magnitude dos vazamentos / Abstract: Pipeline networks are complex systems of ducts used nowadays for gas and chemical products transporting through long distances. They frequently cross highly populated regions, water supplies or natural reserves. Even small leaks in pipelines can lead to great losses of products and serious damages to the environment before it could be detected. With the purpose to track these leaks, this work developed a technique to detection of leaks in pipelines, of rigid or flexible nature, based on acoustic method and on analysis of pressure transients generated by leak occurrence, in order to localization and determination the magnitude of leaks by using neural artificial networks. The methodologies proposed are notated for not having impacts on the environment. Variations of pressure transients and the noise generated by leakage will be detected and analyzed in a 60m-galvanized iron pipe and in a 100m-flexible pipe operating with continuous flow of gas (air) under various operating conditions. Leakages were provoked in many positions along the two pipes and used hole of distinct magnitudes. The pressure transients and the audible noise was captured by the pressure transducer and the microphone, respective, both installed inside the pressure vessel connected to a data acquisition system at a computer. The signal generated by the microphone was amplified and also passed through a bank of band pass filters being transformed into three signals with independent amplitude, each one with a band of specific frequency of 1 kHz, 5 kHz and 9 kHz. The data acquisition software was written in C language to read and process all data. The experimental results showed that it is possible to detect leaks in pipelines, for all holes, based on a pressure transient and on acoustic methods. The dynamics of these data in time is used as input to the neural model to location and determine of the leaks magnitude, simultaneously. The method chosen for training the neural networks was the Levenberg-Marquardt with Bayesian Regularization. The results of neural models indicated successfully in the same time the location and the magnitude of the leaks / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Celso Kazuyuki Morooka, Ivan Rizzo Guilherme / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_HenriqueVenturada_M.pdf: 6776642 bytes, checksum: 0f63d0ee9cc11e83387d78ccd3d5500c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O meio mais eficiente e econômico para transportar derivados de petróleo são os dutos. Porém, o controle dos riscos associados a um vazamento acidental é fundamental. Esta questão tem motivado o desenvolvimento de vários métodos para detecção de vazamentos, a maioria deles baseados na observação de variáveis de processo já normalmente acompanhadas. Nesta dissertação, uma forte correlação existente entre o desvio apurado no balanço das vazões e os transientes operacionais é identificada e utilizada na definição da estratégia apresentada aqui, que consiste, em dois módulos, desenvolvidos para identificar, em tempo-real, os diversos transientes que ocorrem no processo, classificando-os em estados operacionais pré definidos e detectando falhas do processo de transferência - dentre elas, vazamento - baseado no modelo de balanço de volume, utilizando a classificação dos transientes identificados de modo a reduzir a ocorrência de alarmes espúrios na detecção de vazamentos ou de outra condição anormal do processo. Estes módulos foram construídos com a utilização de duas técnicas baseadas em lógica nebulosa: Sistemas de Inferência Nebulosa e Redes Neurais Nebulosas. Os sistemas foram testados com novos dados coletados do mesmo processo, e os resultados obtidos comparados entre si. Foi constatado que as soluções são promissoras, considerando a simplicidade na construção dos modelos, obtendo-se bom desempenho na detecção pequenos vazamentos com baixo custo computacional e grande confiabilidade / Abstract: Pipeline is an efficient and economic means of transporting petroleum products. However, risks associated with accidental release of transported product are still high. That issue has motivated the development of many methods for leak detection, mainly based on process variables. In the present dissertation, the high correlation between the inlet-outlet flowrate deviation and the operational transients is shown which is the important fact to define the fault detection strategy present here. The applied strategy consists, at first, in a development of classifier module that can identify the operational and process transients and determine the current stage of the transfer process. The output of this module is used by a Fault Detection module that can evaluate the inlet-outlet flowrate deviation in order to detect a leak or a abnormal operation condition, with a low level of spurious alarms. Two fuzzy methods were used to solve this problem: A Fuzzy Inference System using a rule-base developed from this database and a Neural Fuzzy Network using the same role-base. The systems were evaluated with a new data collected from the same process and the results are encouraging with increased leakage or abnormal situation detection, low computational costs and low level of spurious alarms / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo