[pt] Na exploração de campos offshore, é frequente a necessidade transportar óleo e gás por dutos de produção ou de transferência que percorrem grandes distâncias no leito submarino. Em relação aos gasodutos, podem ocorrer a formação de condensado ao longo desses, o que afeta drasticamente a capacidade de entrega e a modalidade operacional, sendo a remoção do condensado realizada por pigs. Além disso, devido a existência de condições extremas como baixas temperaturas e altas pressões, pode ocorrer a formação de plug de hidrato nos gasodutos. Nesse caso, são previstas operações especiais para a remoção do plug de hidrato, onde, durante o procedimento, pode ser gerado condensado. Dessa forma, é importante que essas operações sejam simuladas durante a fase de projeto e de operação para avaliar a efetividade dos procedimentos e os valores das variáveis de processo de forma a garantir a segurança operacional do sistema. O objetivo deste estudo é investigar numericamente o processo de deslocamento de pigs e de plugs de hidrato ao longo de tubulações, na presença de condensado. A formação de condensado é obtida através de um modelo de equilíbrio de fases, que utiliza a equação de Peng-Robinson para o cálculo das propriedades termodinâmicas para ambas as fases. O escoamento bifásico é modelado como unidimensional. A solução das equações de conservação de massa, quantidade de movimento linear e energia, acopladas ao balanço de forças para prever o deslocamento do pig/plug são resolvidas utilizando o método numérico de diferenças finitas. A modelagem do escoamento e do modelo termodinâmico, englobando o equilíbrio de fases e as propriedades termodinâmicas, foram validadas com soluções analíticas e dados da literatura. Estudos de casos de deslocamento de pig e de plug de hidrato na presença de condensado foram realizados e os resultados obtidos foram bastante satisfatórios, permitindo concluir que os modelos desenvolvidos podem ser utilizados para a análise e previsão das operações de passagem de pig e de remoção de plugs de hidrato na presença de condensado. / [en] In offshore oilfield exploration, gas is often transported through long-distance transfer pipelines or production pipelines on the seabed. Along the pipeline, condensate may be formed, which dramatically affect the delivery capacity and the operational mode, requiring condensate removal employing pigs. Further, due to the presence of extreme conditions encountered in these pipelines, such as low temperatures and high pressures, hydrate plug can also be formed inside the gas pipelines. In this case, special procedures are foreseen to remove the hydrate plug, during which condensate may be generated. Thus, it is essential that these operations should be simulated throughout the design and operation stages to evaluate the efficacy of these procedures and the process variable values in order to guarantee the system s operational safety. The purpose of this study is to investigate numerically the process of displacement of pigs and hydrate plugs along pipelines, in the presence of condensate. The condensate formation is obtained through a phase behavior model (FLASH), which employs the Peng-Robinson equation to calculate the thermodynamic properties for both phases. Two-phase flow is modeled as one-dimensional. The conservation equations of mass, linear momentum and energy, coupled with the force balance to predict the displacement of the pig/plug are solved, using the numerical method of finite differences. The flow and thermodynamic models were validated with analytical solutions and literature data. The validation of the thermodynamic model included the phase equilibrium and thermodynamic properties. Case studies of displacement of pig and hydrate plug in the presence of condensate were performed and the results obtained were very satisfactory, allowing to conclude that the developed models can be used for the analysis and prediction of the pigging operations and removal of hydrate plugs in the presence of condensate.

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A avaliação de impactos ambientais (AIA) se tornou uma ferramenta amplamente utilizada para análise da viabilidade ambiental de novos empreendimentos e conseqüente subsídio à tomada de decisão nos procedimentos de licenciamento ambiental. Neste sentido, a Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo editou a Resolução SMA nº 42/94, instituindo o relatório ambiental preliminar (RAP) como instrumento de licenciamento ambiental simplificado. Este instrumento foi criado com a intenção de agilizar a tramitação do licenciamento das atividades modificadoras do meio ambiente, incluindo algumas das previstas no artigo 2º da Resolução CONAMA nº 01/86 e, ao mesmo tempo, garantir que os objetivos de prevenção e preservação ambiental sejam assegurados. Como forma de analisar a utilização deste instrumento no licenciamento ambiental de sistemas de distribuição de gás no Estado de São Paulo foram elaboradas três diferentes listas de checagem cujos indicadores buscam, respectivamente, aferir quanto ao atendimento dos requisitos legais, identificar a ocorrência de falhas na elaboração de estudos de avaliação de impacto ambiental e analisar a conformidade de estudos de impacto ambiental com as melhores práticas nacionais e internacionais de AIA. Estes indicadores foram aplicados aos RAPs de sistemas de distribuição de gás elaborados nos anos de 2006 e 2007, num total de dois estudos de caso, o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Lins/Marília e o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstram que para ambos os casos analisados: (i) o RAP elaborado não atende adequadamente os requisitos legais definidos pela Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo; (ii) o número de falhas identificadas nos estudos é bastante significativo, com falhas ocorrendo em 83,5% das questões analisadas para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e em 89,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras; (iii) salvo questões pontuais, os estudos de caso analisados estão muito aquém das melhores práticas nacionais e internacionais de AIA, com 76% de resultados insatisfatórios para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e 83,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstraram que o RAP é um estudo bastante precário para dar subsídio ao licenciamento. É possível identificar uma série de questões de grande relevância para uma adequada tomada de decisão quanto à viabilidade ambiental de empreendimentos que não são exigidas para a efetivação do licenciamento ambiental intermediado por RAP. Desta forma, fica explicita a necessidade de uma revisão do sistema de licenciamento ambiental paulista, como forma de induzir estudos mais bem elaborados e com conteúdo mais abrangente, em consonância com as melhores práticas de AIA adotadas em todo o mundo. / The environmental impact assessment (EIA) become a tool widely used to analysis the environmental suitability of new activities and subsidy the decision making process for the expedition of environmental licensing. In this case, the Secretariat of the Environment from the State of São Paulo edited the resolution number 42/94 instituting the preliminary environmental report (PER), like an simplified instrument of environmental licensing. This instrument was created with the intention of accelerate the transaction of the environmental licensing process for activities with potential to modify the environment, including the foreseen ones in the article 2° of the CONAMA Resolution number 01/86 and, at the same time, to guaranty that the goals of the environmental prevention and preservation are assured. As form to analyze the use of this instrument in the environmental licensing of natural gas pipeline in the State of São Paulo, three different checklists had been elaborated to survey, respectively, the attendance of the legal requirements, to identify the occurrence of the nonconformities in the elaboration of studies of environmental impact assessment and analyze the conformity of environmental impact assessment studies with national and the international best practices in EIA. These elaborated indicators had been applied to the RAPs in the years of 2006 and 2007, in a total of two case studies, the PER of Lins/Marília Gas Line and the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Line. The gotten results demonstrate that for both the analyzed cases: (I) the elaborated PER do not achieve adequately the legal requirements of the Secretariat of Environment of the State of São Paulo; (II) the number of imperfections identified in the studies are very significant, with imperfections occurring in 83,5% of the analyzed questions for the PER of the Lins/Marília Gas Pipeline and in 89,5% for the PER of the Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline; (III) the case studies analyzed are very far from the national and international EIA best practices, with 76% of unsatisfactory results for the PER of Lins/Marília Gas Pipeline and 83.5% for the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline. The gotten results had demonstrated that the PER is a very precarious instrument of licensing. Is possible to identify series of questions from a great relevance for the decision making process who are not effectively achieved. In such a way, it is explicit the necessity of a revision of the São Paulos environmental licensing system, as a way for more accordance with EIA best practices.

A avaliação de impactos ambientais (AIA) se tornou uma ferramenta amplamente utilizada para análise da viabilidade ambiental de novos empreendimentos e conseqüente subsídio à tomada de decisão nos procedimentos de licenciamento ambiental. Neste sentido, a Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo editou a Resolução SMA nº 42/94, instituindo o relatório ambiental preliminar (RAP) como instrumento de licenciamento ambiental simplificado. Este instrumento foi criado com a intenção de agilizar a tramitação do licenciamento das atividades modificadoras do meio ambiente, incluindo algumas das previstas no artigo 2º da Resolução CONAMA nº 01/86 e, ao mesmo tempo, garantir que os objetivos de prevenção e preservação ambiental sejam assegurados. Como forma de analisar a utilização deste instrumento no licenciamento ambiental de sistemas de distribuição de gás no Estado de São Paulo foram elaboradas três diferentes listas de checagem cujos indicadores buscam, respectivamente, aferir quanto ao atendimento dos requisitos legais, identificar a ocorrência de falhas na elaboração de estudos de avaliação de impacto ambiental e analisar a conformidade de estudos de impacto ambiental com as melhores práticas nacionais e internacionais de AIA. Estes indicadores foram aplicados aos RAPs de sistemas de distribuição de gás elaborados nos anos de 2006 e 2007, num total de dois estudos de caso, o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Lins/Marília e o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstram que para ambos os casos analisados: (i) o RAP elaborado não atende adequadamente os requisitos legais definidos pela Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo; (ii) o número de falhas identificadas nos estudos é bastante significativo, com falhas ocorrendo em 83,5% das questões analisadas para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e em 89,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras; (iii) salvo questões pontuais, os estudos de caso analisados estão muito aquém das melhores práticas nacionais e internacionais de AIA, com 76% de resultados insatisfatórios para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e 83,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstraram que o RAP é um estudo bastante precário para dar subsídio ao licenciamento. É possível identificar uma série de questões de grande relevância para uma adequada tomada de decisão quanto à viabilidade ambiental de empreendimentos que não são exigidas para a efetivação do licenciamento ambiental intermediado por RAP. Desta forma, fica explicita a necessidade de uma revisão do sistema de licenciamento ambiental paulista, como forma de induzir estudos mais bem elaborados e com conteúdo mais abrangente, em consonância com as melhores práticas de AIA adotadas em todo o mundo. / The environmental impact assessment (EIA) become a tool widely used to analysis the environmental suitability of new activities and subsidy the decision making process for the expedition of environmental licensing. In this case, the Secretariat of the Environment from the State of São Paulo edited the resolution number 42/94 instituting the preliminary environmental report (PER), like an simplified instrument of environmental licensing. This instrument was created with the intention of accelerate the transaction of the environmental licensing process for activities with potential to modify the environment, including the foreseen ones in the article 2° of the CONAMA Resolution number 01/86 and, at the same time, to guaranty that the goals of the environmental prevention and preservation are assured. As form to analyze the use of this instrument in the environmental licensing of natural gas pipeline in the State of São Paulo, three different checklists had been elaborated to survey, respectively, the attendance of the legal requirements, to identify the occurrence of the nonconformities in the elaboration of studies of environmental impact assessment and analyze the conformity of environmental impact assessment studies with national and the international best practices in EIA. These elaborated indicators had been applied to the RAPs in the years of 2006 and 2007, in a total of two case studies, the PER of Lins/Marília Gas Line and the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Line. The gotten results demonstrate that for both the analyzed cases: (I) the elaborated PER do not achieve adequately the legal requirements of the Secretariat of Environment of the State of São Paulo; (II) the number of imperfections identified in the studies are very significant, with imperfections occurring in 83,5% of the analyzed questions for the PER of the Lins/Marília Gas Pipeline and in 89,5% for the PER of the Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline; (III) the case studies analyzed are very far from the national and international EIA best practices, with 76% of unsatisfactory results for the PER of Lins/Marília Gas Pipeline and 83.5% for the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline. The gotten results had demonstrated that the PER is a very precarious instrument of licensing. Is possible to identify series of questions from a great relevance for the decision making process who are not effectively achieved. In such a way, it is explicit the necessity of a revision of the São Paulos environmental licensing system, as a way for more accordance with EIA best practices.

A CO2 emission analysis and system investigation of a direct fuel cell waste energy recovery and power generation system (DFC-ERG) for pressure letdown stations was undertaken. The hybrid system developed by FuelCell Energy Inc. is an integrated turboexpander and a direct internal reforming molten carbonate fuel cell system in a combined circle. At pressure letdown stations, popularly called city gates, the pressure of natural gas transported on long pipelines is reduced by traditional pressure regulating systems. Energy is lost as a result of pressure reduction. Pressure reduction also results in severe cooling of the gas due to the Joule Thompson effect, thus, requiring preheating of the natural gas using traditional gas fired-burners. The thermal energy generated results in the emission of green house gases. The DFC-ERG system is a novel waste energy recovery and green house gas mitigation system that can replace traditional pressure regulating systems on city gates. A DFC-ERG system has been simulated using UniSim Design process simulation software. A case study using data from Utilities Kingston’s city gate at Glenburnie was analysed. The waste energy recovery system was modelled using the design specifications of the FuelCell Energy Inc’s DFC 300 system and turboexpander design characteristics of Cryostar TG120. The Fuel Cell system sizing was based on the required thermal output, electrical power output, available configuration and cost. The predicted performance of the fuel cell system was simulated at a current density of 140mA/cm2, steam to carbon ratio of 3, fuel utilization of 75% and oxygen utilization of 30%. The power output of the turboexpander was found to strongly depend on the high pressure natural gas flowrate, temperature and pressure. The simulated DFC-ERG system was found to reduce CO2 emissions when the electrical power generated by the DFC-ERG system replaced electrical power generated by a coal fired plant. / Thesis (Master, Chemical Engineering) -- Queen's University, 2010-08-31 02:02:11.392

One of the best opportunities to reduce pipeline accidents and subsequent product loss comes from implementing better pipeline condition assessment and fault detection systems. Transient analysis model based condition assessment is the most promising technique because pressure transients propagate entire system interacting with the pipe and any devices in the system. Transient measurements embody a large amount of information about the physical characteristics of the system. The performance of this technique has its difficulties because a highly accurate transient model is required. Real systems have numerous uncertainties and flow system components that presents a major challenge in the development of precise transient analysis models. To improve transient modelling for the performance of condition assessment, this research undertakes a comprehensive investigation into the transient behaviour of distributed and various local energy loss system components in water and gas pipelines. The dynamic behaviours that have been investigated in this research are the effect of unsteady wall resistance, viscoelasticity effects of polymer pipe, and local energy loss elements including leakages, entrapped air pockets, orifices, and blockages during unsteady pipe flow conditions. The dynamic characteristics of these system components are modelled based on the conservative solution scheme using the governing equations in their conservative form. Use of the conservative form of the equations improves the sensitivity and applicability of transient analysis in both liquid and gas pipeline systems. The numerical model results are compared to laboratory experiments in water and gas pipelines to observe the interaction between transient pressure wave and system components and to verify the proposed models. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1337145 / Thesis( Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Civil, Environmental and Mining Engineering 2008

The problem of Third Party Interference (TPI) on Oil and Gas Pipelines is on the rise across the world. TPI is not only common in developing countries but is now occasionally experienced in developed countries including Germany and the UK. The risks posed by these third-party activities on Oil and Gas pipelines are enormous and could be measured in terms of financial costs, environmental damages as well as health and safety implications. The quest for an end to these malicious activities has triggered a lot of studies into the root causes of pipeline TPI, other causes of pipeline failure, risks associated with pipeline failure and their mitigation measures. However, despite the significance of the effects of TPI, very little has been done to proffer an enduring solution through research. This research therefore aims at developing a framework for integrated oil and gas pipeline monitoring and incident mitigation system through integration of various wireless sensors for effective monitoring of oil and gas pipelines. Having identified the existing gaps in literature as lack of reliable, accurate and standard method for oil and gas pipeline risk assessment model, the study undertook a quantitative approach to develop an effective Quantitative Risk Assessment (QRA) model for pipelines. The QRA model developed benchmarks pipeline risk assessment and gives the parameters with which standard QRA could be measured. The research findings indicate that risk associated with Nigerian Pipeline system is in the intolerable region whereas TPI is an increasing menace across the globe. Further findings show that Support Vector Machine (SVM) gave the best performance with 91.2% accuracy while Neural Networks (NN) and Decision Tree (DT) gave 63% and 57% accuracies respectively in terms of pipeline failure mode prediction accuracies. It was recommended that operators should draw out Pipeline Integrity Management (PIM) programs and store pipeline data in a format that captures number of fatalities, property damages and costs as well as volume of oil or gas spilled to ensure that accurate data is obtainable for improved PIM. In conclusion, having achieved its aim and objectives evidenced by the framework, model developed, and the recommendations presented, the research has contributed in no small measure to providing a solution to pipeline incidences.

A presente pesquisa propõe estabelecer uma discussão em torno da integração supranacional de infra-estruturas energéticas, tendo como enfoque principal a rede de gasodutos. Entende-se que a expansão de infra-estruturas energéticas acaba gerando repercussões diferenciadas no território, tanto na escala supranacional quanto na escala regional/local. Desde a flexibilização do setor de petróleo no Brasil, em meados da década de 1990, a Petrobras vem expandindo significativamente sua atuação internacional, onde o gás natural é colocado como os dos principais objetivos para exploração. Considera-se fundamental entender os principais aspectos do processo de integração supranacional de infraestruturas energéticas, assim como as principais repercussões territoriais após a introdução de um novo insumo energético na escala local/regional, no caso específico desta pesquisa, a Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA. Estas repercussões são mensuradas através de uma amostra do setor industrial da RMPA, onde se procura analisar a importância da inserção do gás natural para este setor, manifestado através da destinação e conversão do consumo energético, atração de novos investimentos e até mesmo mobilidade territorial. / The present research aims at establishing a discussion about the supranational integration of the energetic infrastructure, having as its main focus the gas pipeline network. We understand that the expansion of energetic infrastructures generate differentiated repercussions in the territory at both the supranational and regional/local scales. Since the flexibilization of the petrol sector in Brazil, in the middle 1990s, the international participation of Petrobras has been growing significantly, and the natural gas is placed as one of the main objectives for the exploration. Therefore, it is fundamental to understand the main aspects of the process of international integration of the energetic infrastructures, as well as the main territorial repercussions after the introduction of the new energetic input at the local/regional scale, more specifically, the metropolitan region of Porto Alegre – RMPA. These repercussions are measured through a sample of the industrial sector of RPMA, where we try to analyze the importance of the insertion of the natural gas for this sector, manifested through the destination and conversion of the energetic consume, attraction of new investments, as well as territorial mobility.

A presente pesquisa propõe estabelecer uma discussão em torno da integração supranacional de infra-estruturas energéticas, tendo como enfoque principal a rede de gasodutos. Entende-se que a expansão de infra-estruturas energéticas acaba gerando repercussões diferenciadas no território, tanto na escala supranacional quanto na escala regional/local. Desde a flexibilização do setor de petróleo no Brasil, em meados da década de 1990, a Petrobras vem expandindo significativamente sua atuação internacional, onde o gás natural é colocado como os dos principais objetivos para exploração. Considera-se fundamental entender os principais aspectos do processo de integração supranacional de infraestruturas energéticas, assim como as principais repercussões territoriais após a introdução de um novo insumo energético na escala local/regional, no caso específico desta pesquisa, a Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA. Estas repercussões são mensuradas através de uma amostra do setor industrial da RMPA, onde se procura analisar a importância da inserção do gás natural para este setor, manifestado através da destinação e conversão do consumo energético, atração de novos investimentos e até mesmo mobilidade territorial. / The present research aims at establishing a discussion about the supranational integration of the energetic infrastructure, having as its main focus the gas pipeline network. We understand that the expansion of energetic infrastructures generate differentiated repercussions in the territory at both the supranational and regional/local scales. Since the flexibilization of the petrol sector in Brazil, in the middle 1990s, the international participation of Petrobras has been growing significantly, and the natural gas is placed as one of the main objectives for the exploration. Therefore, it is fundamental to understand the main aspects of the process of international integration of the energetic infrastructures, as well as the main territorial repercussions after the introduction of the new energetic input at the local/regional scale, more specifically, the metropolitan region of Porto Alegre – RMPA. These repercussions are measured through a sample of the industrial sector of RPMA, where we try to analyze the importance of the insertion of the natural gas for this sector, manifested through the destination and conversion of the energetic consume, attraction of new investments, as well as territorial mobility.

A presente pesquisa propõe estabelecer uma discussão em torno da integração supranacional de infra-estruturas energéticas, tendo como enfoque principal a rede de gasodutos. Entende-se que a expansão de infra-estruturas energéticas acaba gerando repercussões diferenciadas no território, tanto na escala supranacional quanto na escala regional/local. Desde a flexibilização do setor de petróleo no Brasil, em meados da década de 1990, a Petrobras vem expandindo significativamente sua atuação internacional, onde o gás natural é colocado como os dos principais objetivos para exploração. Considera-se fundamental entender os principais aspectos do processo de integração supranacional de infraestruturas energéticas, assim como as principais repercussões territoriais após a introdução de um novo insumo energético na escala local/regional, no caso específico desta pesquisa, a Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA. Estas repercussões são mensuradas através de uma amostra do setor industrial da RMPA, onde se procura analisar a importância da inserção do gás natural para este setor, manifestado através da destinação e conversão do consumo energético, atração de novos investimentos e até mesmo mobilidade territorial. / The present research aims at establishing a discussion about the supranational integration of the energetic infrastructure, having as its main focus the gas pipeline network. We understand that the expansion of energetic infrastructures generate differentiated repercussions in the territory at both the supranational and regional/local scales. Since the flexibilization of the petrol sector in Brazil, in the middle 1990s, the international participation of Petrobras has been growing significantly, and the natural gas is placed as one of the main objectives for the exploration. Therefore, it is fundamental to understand the main aspects of the process of international integration of the energetic infrastructures, as well as the main territorial repercussions after the introduction of the new energetic input at the local/regional scale, more specifically, the metropolitan region of Porto Alegre – RMPA. These repercussions are measured through a sample of the industrial sector of RPMA, where we try to analyze the importance of the insertion of the natural gas for this sector, manifested through the destination and conversion of the energetic consume, attraction of new investments, as well as territorial mobility.