O Gás Natural Liquefeito (GNL) tem, aos poucos, se tornado uma importante opção para a diversificação da matriz energética brasileira. Os navios metaneiros são os responsáveis pelo transporte do GNL desde as plantas de liquefação até as de regaseificação. Dada a importância, bem como a periculosidade, das operações de transporte e de carga e descarga de navios metaneiros, torna-se necessário não só um bom plano de manutenção como também um sistema de detecção de falhas que podem ocorrer durante estes processos. Este trabalho apresenta um método de diagnose de falhas para a operação de carga e descarga de navios transportadores de GNL através da utilização de Redes Bayesianas em conjunto com técnicas de análise de confiabilidade, como a Análise de Modos e Efeitos de Falhas (FMEA) e a Análise de Árvores de Falhas (FTA). O método proposto indica, através da leitura de sensores presentes no sistema de carga e descarga, quais os componentes que mais provavelmente estão em falha. O método fornece uma abordagem bem estruturada para a construção das Redes Bayesianas utilizadas na diagnose de falhas do sistema. / Liquefied Natural Gas (LNG) has gradually become an important option for the diversification of the Brazilian energy matrix. LNG carriers are responsible for LNG transportation from the liquefaction plant to the regaseification plant. Given the importance, as well as the risk, of transportation and loading/unloading operations of LNG carriers, not only a good maintenance plan is needed, but also a failure detection system that localizes the origin of a failure that may occur during these processes. This research presents a fault diagnosis method for the loading and unloading operations of LNG carriers through the use of Bayesian networks together with reliability analysis techniques, such as Failure Modes and Effects Analysis (FMEA ) and Fault Tree Analysis (FTA). The proposed method indicates, by reading sensors present in the loading and unloading system, which components are most likely faulty. The method provides a well-structured approach for the development of Bayesian networks used in the diagnosis of system failures.

A proposta do método de análise da composição do custo da eletricidade gerada é baseada nos processos de utilização de energia e destruição da exergia contida no combustível através dos diversos processos termodinâmicos que compõe uma usina termelétrica de ciclo combinado. O método utiliza a termoeconomia para valorar e alocar o custo da degradação da exergia ao longo dos processos, considerando os custos referentes aos insumos e equipamentos utilizados. Embora o conceito possa ser aplicado a qualquer tipo de usina termelétrica em ciclo combinado ou cogeração, é desenvolvida neste trabalho a modelagem matemática para o caso de configurações com três níveis de pressão na caldeira de recuperação e condensação total do vapor produzido. É possível estudar qualquer configuração da forma n x 1 (n conjuntos de turbinas a gás e caldeiras de recuperação, com uma turbina a vapor e condensador) com a modelagem apresentada, desde que todos os conjuntos operem de forma idêntica e em regime permanente. A modelagem apresentada neste trabalho foi concebida a partir de um modelo complexo de usina, sobre o qual podem ser feitas variações para adaptá-lo a uma determinada configuração que se deseja estudar. As variação e adaptações incluem, por exemplo, uso de reaquecimento, queima suplementar e operação em cargas parciais, além de análises de sensibilidade quanto a parâmetros geométricos dos equipamentos. São apresentados e estudados do ponto de vista da termoeconomia, os resultados obtidos para uma termelétrica 2x1 em ciclo combinado operando com gás natural. / The proposal of the method for analyzing the composition of the electricity cost is based on the energy conversion processes and destruction of the exergy contained in the fuel through the several thermodynamic processes that comprise a combined cycle power plant. The method uses thermoeconomics to evaluate and allocate the cost of exergy degradation throughout the processes, considering the costs related to the used inputs and equipment. Although the concept may be applied to any combined cycle power plant or cogeneration one, this work develops only the mathematical modeling for three-pressure heat recovery steam generator configurations and total condensation of the produced steam. It is possible to study any n x 1 plant configuration (n trains of gas turbine and heat recovery steam generators associated to one steam turbine generator and condenser) with the presented model, since every train operates identically and in steady state. The presented model was conceived from a complex configuration of power plant, over which variations may be applied in order to adapt it to a defined configuration under study. The variations and adaptations include, for instance, use of reheat, supplementary firing and partial load operation, besides sensibility analysis of geometrical equipment parameters. The results obtained for a 2x1-combined cycle power plant using natural gas are presented and analyzed from the thermoeconomic point of view.

Durante as últimas três décadas, o segmento do gás natural vem mostrando avanço expressivo dado a participação na matriz energética brasileira. Esse crescimento se deve a importância da sua oferta, e um potencial de menor impacto ambiental em comparação com outros ativos energéticos de origem fóssil. Devido as essas características o Gás Natural tornou-se uma da fonte de energia mais usada. A despeito dos benefícios técnicos e econômicos o gás natural passou a ser também uma fonte estratégica de energia, principalmente em razão dos menores impactos ambientais que proporciona em comparação ao petróleo e seus derivados. Diante desse quadro o Brasil vem ampliando e disponibilizando, desse recurso em função da descoberta de novos campos em São Paulo e no litoral do Nordeste. No entanto, o mesmo não pode ser dito em relação à infraestrutura de transporte dutoviária, a malha atual de distribuição de gás refinado do país deixa de atender a uma parcela significativa da população residente nas regiões Norte, Centro-Oeste e mesmo, de municípios do interior de estados importantes do Nordeste e do Sudeste. Sendo assim, procurou-se determinar quais os benefícios e ônus, em termos de impactos ambientais acarretados pela situação atual de oferta de Gás Natural e também avaliar para a condição de suprimento futuro para este insumo. Para tal, decidiu-se adotar a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que trata-se de uma ferramenta de gestão ambiental usada para avaliar impactos ambientais, associados a produtos, processos e serviços. Sua principal característica é de avaliar de forma sistêmica, levando em conta todas as etapas do seu ciclo de vida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição ambiental para o planejamento da oferta futura de gás natural no Brasil, segundo a abordagem de ciclo de vida. Para a análise ambiental, aplicou-se o método de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV), Recipe midpoint e, para análise energética o método Demanda Primária de Energia foi utilizado, seguido pelo cálculo do Índice de Retorno Energético sobre o investimento (EROI). Os resultados em termos de perfil ambiental indicaram que os processos que mais contribuíram para as emissões de Gases de Efeito Estufa são os de extração e processamento do gás bruto nas Unidades de Processamento de Gás (UPGNs). As principais contribuições para Mudanças Climáticas são emissões CH4, que ocorrem durante o transporte do gás bruto ou acabado. Para a região Sul e Centro-Oeste, observou-se a influência de perdas de CO2, que ocorrem nas estações de compressão que deslocam o gás desde a Bolívia até as regiões Sul e Centro-Oeste do país. Em termos de Demanda Primária de Energia (PED) os resultados apontam uma concentração de consumos na forma de NRF. Pode-se observar que as perdas de CH4 com maior representatividade ocorre em sua grande maioria na extração do insumo durante a retirada do recurso fóssil das reservas. Para condição de suprimento futuro, a análise mostrou que para PED, a distância de transporte é um fator decisivo de impacto, suplantando inclusive o volume de gás processado a ser distribuído. Já no tocante a Mudanças Climáticas (CC), esses dois parâmetros serão decisivos, sendo que o maior peso para efeito de geração de impacto recairia sobre a quantidade de gás distribuído. / During the last three decades, the natural gas field has shown considerable progress as its participation in the Brazilian energy matrix. This growth is related to the supply and demand as well as the potential of lower environmental impact compared to other fossil fuels. Therefore, considering these characteristics, the Natural Gas became one of the main sources of energy. Beside the technical and economic benefits of the natural gas, it has also become a strategic source of energy, mainly due to the smaller impacts that are provided when compared to Oil and its derivatives. In view of this situation, Brazil has expanded and making available this resource due to the discovery of new reserves in São Paulo and the Northeast Coast. However, the scenario of the pipeline transport infrastructure is different. The country\'s current refined gas distribution network is not serving a significant portion of the residential population in the North, Midwest and even important counties in the countryside of the Northeast and Southeast.Therefore, it was sought to determine, for the current situation, the benefits and the overall environmental impact of the Natural Gas supply and to evaluate the future condition for this input. For this, it was decided to adopt the Cycle Assessment of Life (ACV) which is an environmental management tool used to evaluate environmental impacts associated with products, processes and services. Its main characteristic is to evaluate in a systemic way, taking into account all stages of its life cycle. The goal of this work was to evaluate the environmental contribution to the planning of the future supply of the natural gas in Brazil, according to the life cycle approach. For the environmental analysis, it was used the Life Cycle Impact Assessment (AICV), Recipe midpoint and, for energy analysis, the Primary Energy Demand method was used, followed by the calculation of the Energy Return on Investment Index (EROI). The results in terms of the environmental profile indicated that the processes that most contributed to the GHG emissions are the extraction and processing of the raw gas in the Gas Processing Units (UPGNs). The main contributions to Climate Change are CH4 emissions, which occur during the transportation of the raw or finished gas. For the South and Center-West, it was observed the influence of CO2 losses, which occur in the compression stations that move the gas from Bolivia to the South and Center-West areas of the country. In terms of PED, the results indicate a concentration of consumptions as NRF. It can be observed that the most of the losses of CH4, with great relevance, occur in the extraction of the input during the withdrawal of the fossil resource from the reserves. For the future supply condition the analysis showed that, for PED, the transport distance is a decisive factor, even supplanting the volume of refined gas to be distributed for the impact profile. Regarding CC, these two parameters will be important, and the greatest impact weight will be on the amount of gas distributed.

Com a lei 9478/97, a Lei do Petróleo, a flexibilização do monopólio sobre exploração e produção de petróleo e gás natural concedido pela União à Petrobras, torna-se realidade. Neste sentido, abre-se, através de rodadas de licitação promovidas pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), a possibilidade de acesso às atividades de exploração e produção ao capital privado em geral e, também, àquele capital oriundo de pequenas e médias empresas orientadas a esse segmento de atividades. Nesse contexto, várias dessas empresas passam a dedicar-se, mais especificamente, às atividades em campos maduro e áreas com acumulações marginais. Os empreendimentos nestes campos e áreas possuem características técnicas e econômicas que se adéquam a essas empresas de menor porte por necessitarem de investimentos e capacidade técnica distintos daqueles dos empreendimentos em novas fronteiras exploratórias. Este trabalho tem por objetivo apresentar um panorama da atividade econômica de exploração de petróleo e gás natural exercida pelas pequenas e médias empresas que atuam na região compreendida pela Bacia Sedimentar do Recôncavo Baiano, a partir da análise da oferta gerada pelos produtores independentes e pela demanda gerada pela Petrobras e por outros poucos compradores. Nesta dissertação são analisados os principais fatores e agentes que influenciam a relação entre oferta e demanda, a saber: a influência das recentes variações do preço do barril de petróleo; as descobertas na camada pré-sal na Bacia de Santos; as ações do órgão regulador a ANP; a geografia física e humana do Recôncavo Baiano, sua geologia local e fatores ambientais. Por fim, é apresentado, um estudo de viabilidade econômica de um empreendimento de revitalização de um campo maduro de petróleo. Tal estudo visa responder a partir de simulações em um campo real típico, se houve resultado econômico satisfatório para os investidores. Com o conjunto de simulações realizadas é possível ter um olhar crítico sobre o passado constatar como tais empreendimentos são sensíveis ao custo de capital e aos preços de venda do óleo produzido. / With law 947/97, the Crude Oil Law, the monopoly flexibilization over oil and natural gas exploitation and production, granted to Petrobras by the Brazilian Government, has come true. This way, the possibility through public tenders promoted by the National Crude Oil, Natural Gas and Biofuels Agency (ANP) of access to private capital in general, as well as to capital from small, and mid-sized firms in the crude oil, natural gas exploitation and production business, has been opened. In this context, many of those firms started to dedicate themselves, more specifically, to activities in mature oil fields and marginal oil fields. The undertakings in these fields and areas bear technical and economic characteristics that adapt to such small firms, once the latter need different types of investment and technical capacity as compared to undertakings in new exploitation frontiers. This dissertation aims to present a broad view of the crude oil and natural gas business undertaken by small and mid-sized firms in the Sedimentary Bay of Recôncavo Baiano region (Bacia Sedimentar do Recôncavo Baiano), stemming from an analysis of the supply generated by independent producers, and by the demand generated by Petrobras and few other purchasing agents. The main factors and agents that influence the relationship between supply and demand are analyzed, namely: the influence of the recent price variation of the crude oil barrel; the findings of the pre-salt layers in the Santos Bay; the actions of the regulatory agency ANP; the physical and human geography of the Recôncavo Baiano, its local geology and environmental factors. To conclude, by use of simulations in a real typical field put to tender in the First Round of Mature Fields, an economic viability study of a mature oil field revitalization program is shown. With this group of simulations, it is possible to have a critical eye towards the past and conclude how sensitive such undertakings are in face of the capital cost and sales prices of the oil produced.

Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Regina Massako Takeuchi / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Ernesto Chaves Pereira de Souza / Banca: Sérgio Antônio Spinola Machado / Resumo: O gás natural é um combustível que consiste em uma mistura de hidrocarbonetos leves, e, em comparação a outros combustíveis derivados do petróleo (gasolina e diesel) libera uma menor quantidade de CO2, contribuindo para a redução da emissão de gases causadores do efeito estufa. Os compostos sulfurados são componentes do gás natural e também adicionados como odorizantes sendo responsáveis pela liberação de SO2 Palavras Chaves: Compostos Sulfurados, Eletrodos Quimicamente Modificados, Gás Natural, Pentacianonitrosilferrato, XPS. na atmosfera, o qual é prejudicial à saúde humana e um dos causadores da chuva ácida. Uma alternativa para o desenvolvimento de novas metodologias para a determinação de compostos sulfurados é o emprego de técnicas eletroanáliticas utilizando eletrodos quimicamente modificados (EQMs). Neste trabalho o eletrodo de carbono vítreo (CV) foi modificado com os filmes de pentacianonitrosilferratos (PCNF) de cobalto (CoPCNF/CV), níquel (NiPCNF/CV) e cádmio (CdPCNF/CV) e estudados na presença de 2-propanotiol (2PT), sulfeto e tetrahidrotiofeno (THT). Os EQMs foram caracterizados por técnicas voltamétricas (voltametria cíclica, de onda quadrada e pulso diferencial), espectroscopia de fotoemissão de raios-X (XPS) e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG). De acordo com os estudos da influência da concentração dos compostos sulfurados nos filmes de PCNF constatou-se a impossibilidade da determinação simultânea de cada espécie, pois os picos de correntes anódicas determinadas pelas técnicas de VOQ e VPD apresentaram uma pequena separação do potencial de pico anódico. Constatou-se que os filmes de PCNF na presença dos compostos sulfurados apresentam um decaimento linear da corrente de pico anódico em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Natural gas is a fuel that consists of a mixture of hydrocarbons with low molecular weight which release a smaller amount of CO2 compared to other petroleum-based fuels (gasoline and diesel), contributing to the reduction emission of gases that cause the greenhouse. The sulfur compounds are components of natural gas and also added as odorizers and being responsible for the release of SO2 Palavras Chaves: Sulfur compounds, Chemically modified electrodes, Natural gas, Pentacyanonitrosylferrate, XPS. into the atmosphere, which is harmful to human health and one of the causes of acid rain. An alternative to the development of new methodologies for the determination of sulfur compounds is the use of electroanalytical techniques using chemically modified electrodes (CMEs). In this work, a glassy carbon electrode (GC) was modified with cobalt (CoPCNF/GC), nickel (NiPCNF/GC) and cadmium (CdPCNF/GC) pentacyanonitrosylferrate (PCNF) films and studied in the presence of 2-propanethiol (2PT), sulfide and tetrahydrothiophene (THT). The CMEs were characterized by voltammetric techniques (cyclic voltammetry, square wave voltammetry and differential pulse voltammetry), photoemission spectroscopy of X-ray (XPS) and scanning electron microscopy of high resolution (FEG-SEM). According to the studies about the influence of the concentration of sulfur compounds in the PCNF films found an impossibility of simultaneous determination of each species, because the anodic peak intensity current determined by SWV and DPV presented a slight separation of the anodic peak potential. It was found that PCNF films in the presence of sulfur compounds exhibited a linear decay of the anodic peak intensity current as a function of increasing of concentration, due to the formation of a complex on the surface of CMEs. Thus was developed a method for determining of the total sulfur in samples, through... (Complete abstract click electronic ac / Doutor

Na expansão da geração termelétrica brasileira predominam como combustíveis o gás natural, os óleos combustíveis, a biomassa e o carvão mineral. A concentração das reservas nacionais de carvão no Sul provoca situação peculiar na entrada de novas fontes. Se por um lado a expansão privilegia o carvão e a consequente indústria extrativa local, por outro abre mão de tecnologias mais eficientes e limpas. Esta pesquisa apresenta os principais fatores que influenciam no desempenho dessas usinas e na contratação de geradores, caracterizando a expansão termelétrica. Posteriormente são criados quatro cenários de expansão da geração para a Região Sul envolvendo diferentes fontes de insumos. Por fim, uma análise SWOT é realizada para cada cenário gerador afim de gerar reflexões acerca dos limites da expansão termelétrica sem uma visão gestora dos recursos disponíveis / The following fuels are predominant in the Brazilian expansion of the power generation by thermal power plants: natural gas, oil, biomass and coal. The concentration of the national coal reserves in the south makes a particular case for the entrance of new sources. If, for by one hand, the expansion privileges the coal and, for consequence, the local mining industry, by the other gives up more efficient and cleaner technologies. This research presents the main factors that influence the performance of these plants and the hiring of new generators, characterizing the expansion of thermal power plants. Afterwards four expansion scenarios are created for the south region involving different feedstocks. Lastly, a SWOT analysis is performed for each scenario of generation in the intent of generate thoughts about the limitations of a thermal power generation expansion without an integrating and managing vision of the available resources.

Hidratos de gás são importantes em questões que vão desde o bloqueio de tubulações na indústria de produção de óleo e gás, até o sequestro de dióxido de carbono, transporte de gás natural, dessalinização de água salgada e purificação de água contaminada. A fim de investigar estes campos e aplicações, necessita-se determinar inicialmente a temperatura e pressão nas quais os hidratos se formam. Isto pode ser feito por meio de experimentos de formação e/ou dissociação de hidratos, bem como utilizando-se de modelos termodinâmicos, correlações empíricas e métodos computacionais. Estudou-se nesse trabalho o desempenho da PC-SAFT na modelagem da fase fluida no equilíbrio da formação de hidratos, comparando seus resultados com a equação de Peng-Robinson e o modelo proposto por Klauda e Sandler. Para a molécula de água, em especial, avaliaram-se as configurações possíveis para o esquema de associação. Para a fase hidrato, avaliou-se a equação de van der Waals e Platteuw (vdWP), e levou-se em conta o efeito das cascas adicionais na estimativa da constante de Langmuir. Por fim, foram propostas duas equações com termos ajustáveis para a fugacidade da água na fase hidrato em função da temperatura, uma linear e outra quadrática, para utilização conjunta com a equação PC-SAFT. Para comparação, quando possível os sistemas foram avaliados com auxílio do software CSMGem. A utilização da equação PC-SAFT em conjunto com as expressões propostas resultou na melhor predição da pressão de equilíbrio em temperaturas determinadas. / Gas hydrates are important for issues that include flow assurance in oil and gas industries, carbon sequestration, natural gas transport, seawater desalinization, and purification of contaminated water. To investigate those fields and applications, temperature and pressure in which hydrates are formed must be determined. This can be done through hydrate formation and/or dissociation experiments, as well as through thermodynamic models, empirical correlations, and computational methods. In this work, the performance of the PC-SAFT in modeling the fluid phase in hydrate phase equilibrium was investigated. Its results were compared to the Peng-Robinson equation of state and to the model proposed by Klauda and Sandler. For the water molecule, different association schemes were considered. For the hydrate phase, the van der Waals and Platteuw (vdWP) equation was used. The effect of additional shells in the estimation of the Langmuir constant was assessed. Finally, equations for water fugacity in hydrate phase, as a function of temperature, were proposed. These equations were intended to be used with the PC-SAFT equation of state, and both linear or quadratic equations were considered. For comparison, when possible the software CSMGem was used to compute the equilibrium conditions. The use of the PC-SAFT EOS, along with the proposed equations, resulted in a better prediction of the equilibrium pressure as a function of temperature.

O presente trabalho apresenta uma investigação experimental sobre a influência da presença de uma zona de recirculação interna (ZRI) no processo de combustão de gás natural. Basicamente os experimentos foram conduzidos para verificar a influência da ZRI no limite de "blow out", balanço de energia e emissões de CO e NO. Um queimador com configuração especial foi projetado para permitir mudanças na intensidade da ZRI e os experimentos foram conduzidos em uma câmara de combustão horizontal refrigerada e de escala laboratorial. A intensidade da ZRI foi caracterizada pelo número de "swirl" e o número de Reynolds do jato de gás natural, ambos calculados pela geometria do queimador e condições dos escoamentos dos reagentes. Os resultados mostraram que aumentando o número de "swirl" é possível estender o limite de "blow out", principalmente para baixos números de Reynolds. Outra observação importante é a tendência da redução do NO quando a intensidade da ZRI aumenta e a emissão desse poluente não é muito influenciada pelo número de Reynolds do jato. Contudo, o número de Reynolds tem uma importante influência na emissão de CO, maior números de Reynolds aumentam o processo de mistura entre o ar e o jato de combustível por efeito de carreamento. Mas aumentando a intensidade de ZRI para minimizar a emissão de NO pode produzir altos níveis de CO. Desta forma, os resultados apontaram que a ZRI ideal para conciliar as emissões de CO e NO é uma solução de compromisso.

Centrifugal is the main compressor type used in process industries and pipelines. This work presents the design of a centrifugal compressor in three steps. The first step is the preliminary design that has an unidimensional treatment and is heavily based on empirical data. Then, using the quasi-ortogonals method, the flow in the meridional plane of the impeller channel is analysed and the blade geometry improved. The last step consists of the compressor flow analysis through Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques using a commercial software in order to verify any deficiencies in the methodology applied in the preliminary design.

Na tomada de decisão, para construção e ampliação das redes de infra-estrutura, diferentes fatores devem ser considerados para a priorização do atendimento a áreas que constituirão um mercado consumidor potencial para o serviço em questão. Neste trabalho, propõe-se a análise conjunta de aspectos sociais, técnicos e econômicos associados ao processo de ocupação dos grandes centros urbanos, como base para verificação de estimativas de mercado, custos e técnicas mais apropriadas para a ampliação da infra-estrutura de distribuição canalizada de gás natural. Como base ao estudo proposto, sugere-se a criação de um modelo, que integre a compreensão da dinâmica urbana às estratégias de expansão da rede de distribuição de gás, caracterizando as possibilidades de consumo em faixas de atratividade. A metodologia desenvolve-se através da organização de 4 sistemas de informações: aspectos de qualidade de vida, planejamento urbano, projeções de demanda por estratificação em tipos de uso do solo e características da obra civil. Relacionando dados sociais ao consumo estimado por tipo de ocupação do solo às características de ramificação da rede, a metodologia permite classificar cada área que compõe uma cidade segundo a viabilidade (atratividade) de implantação da rede de distribuição de gás e os locais com potencial de adensamento da rede já existente. Para verificação da coerência metodológica, seleciona-se como estudos de caso os Municípios de São Paulo, São Caetano do Sul e oito municípios da Região Administrativa de Araçatuba. Como conclusão, apresenta-se o ranking de atratividade a implantação do gás canalizado nessas cidades através da modelagem baseada na dinâmica urbana, a fim de apontar as possibilidades do gás natural, substituir outras formas de energia final nos usos urbanos, além de apresentar diretrizes tecnológicas para os Planos Diretores das cidades, visando à incorporação sustentável dessa infra-estrutura. Os resultados obtidos são coerentes à real expansão do serviço, demonstrando ser o modelo, uma ferramenta de bom grau de precisão, fácil compreensão e utilização como auxiliar no processo de tomada de decisão sobre a expansão e adensamento da rede canalizada de gás natural nas cidades brasileiras. / In the decision-making process for the construction and expansion of natural gas infrastructure, different factors must be considered to prioritize areas with high market potential for the given service. The aim of this work is to propose a systemic analysis of social, technical and economics profile relating to the development process of the great urban areas for assessing the market esteems, the costs and the most appropriate techniques for expanding the natural gas distribution infrastructure.In this work, an analytical methodology that integrates the understanding of the urban dynamics to the strategies of expansion in the natural gas distribution network is considered, characterizing gas consumption possibilities on attractiveness groups. The methodology is developed by gathering four information systems: life quality, urban plan, gas consumption projections by land use stratification and network system (civil engineering work). By relating the gas consumption estimated by each type of land occupation and the cost for expanding the gas distribution network, the model will indicate, for each neighborhood, the viability of implementing a gas network as well as the places with potential for growing density in the existing gas distribution system. For the methodological coherence analysis, the cities of São Paulo, São Caetano do Sul and eight cities of Araçatuba Administrative Area, are selected. As conclusion, the attractiveness ranking for the natural gas expansion are presented though the urban dynamics concept, showing the possibilities of the natural gas as an energy end use option in the urban services, beyond presenting technologies guidelines for the Urban Plans and the sustainable gas infrastructure incorporation in the cities. The results from the model use are satisfactory to the real natural gas service expansion. It has been demonstrated that the model proved to be a good tool with a reasonable precision degree, being easily understood and functioning as an auxiliary in the decision-making process for the natural gas expansion infrastructure in the Brazilian cities.