Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-08T16:46:27Z No. of bitstreams: 5 Eliane 5.pdf: 528386 bytes, checksum: 11b76382785974fbd1e5dabc6c28f29d (MD5) Eliane 4.pdf: 1580570 bytes, checksum: cdccd8910d9652d8a55de85e34c176b5 (MD5) Eliane 3.pdf: 1898679 bytes, checksum: 720e5d3c8e7073bbef9214dcd8c5d94c (MD5) Eliane 2.pdf: 1213027 bytes, checksum: 151f8b05cd65c22c0e307b48c7d22783 (MD5) Eliane 1.pdf: 897766 bytes, checksum: 5baa90fd1bc82ff56877c85afa99653c (MD5) / Approved for entry into archive by Lêda Costa(lmrcosta@ufba.br) on 2013-04-18T12:31:45Z (GMT) No. of bitstreams: 5 Eliane 5.pdf: 528386 bytes, checksum: 11b76382785974fbd1e5dabc6c28f29d (MD5) Eliane 4.pdf: 1580570 bytes, checksum: cdccd8910d9652d8a55de85e34c176b5 (MD5) Eliane 3.pdf: 1898679 bytes, checksum: 720e5d3c8e7073bbef9214dcd8c5d94c (MD5) Eliane 2.pdf: 1213027 bytes, checksum: 151f8b05cd65c22c0e307b48c7d22783 (MD5) Eliane 1.pdf: 897766 bytes, checksum: 5baa90fd1bc82ff56877c85afa99653c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-18T12:31:45Z (GMT). No. of bitstreams: 5 Eliane 5.pdf: 528386 bytes, checksum: 11b76382785974fbd1e5dabc6c28f29d (MD5) Eliane 4.pdf: 1580570 bytes, checksum: cdccd8910d9652d8a55de85e34c176b5 (MD5) Eliane 3.pdf: 1898679 bytes, checksum: 720e5d3c8e7073bbef9214dcd8c5d94c (MD5) Eliane 2.pdf: 1213027 bytes, checksum: 151f8b05cd65c22c0e307b48c7d22783 (MD5) Eliane 1.pdf: 897766 bytes, checksum: 5baa90fd1bc82ff56877c85afa99653c (MD5) Previous issue date: 2010-06-18 / Como metáfora para a circulação de idéias, a pesquisa Tempo de Fundo, elaborada com uma metodologia que partiu de um fluxo de mensagens lançadas ao mar, expõe o processo criativo e artístico desenvolvido no Mestrado em Artes Visuais da EBA-UFBA; processo que explora as potencialidades do mar como sítio propício para conexões, retomando o significado das antigas travessias ultramarinas para conectá-las à navegação contemporânea, via internet, através de um circuito multidisciplinar e híbrido de comunicação universal. Em meio a abordagens diversificadas, como referências teóricas da história da arte e pensamentos/práticas de outros artistas, a pesquisa recorre à arqueologia e à antropologia marítima para uma maior interação entre a arte e o mar. As reflexões aqui expostas fundamentamse filosoficamente no pensamento bachelardiano, fonte de conceitos sobre a água, vista como elemento constituinte da obra, e sobre a dimensão estética dos instantes líquidos e poéticos. Com o objetivo de promover uma experiência estética no contexto das poéticas visuais contemporâneas, através de espaço e tempo, real (mar) e virtual (internet), a pesquisa incorporou imagens fragmentadas submarinas com a expectativa de dialogar com o outro. A interconexão estabelecida entre arte e natureza fez da correspondência sua principal força criativa e, dessa relação, resultou a exposição final, também intitulada Tempo de Fundo. / Salvador

In this Thesis work the development of a Software Simulation that allows closest offer at training to the reality for sonar operator’s personal in formation and described System sets out; with the objective to present the operability on board to Sonar device of the submarine units, as well as interaction with existing simulation modules inside the simulator Attack of Submarine Force of the Navy military of Peru, Located at the Submarine School. The Thesis is divided in four parts: the Introduction to the proposed subject and its problematic; Theoretical Frame that corresponds to variables that include the reach of this work; the State of the Art where a case in individual of a Sonar Simulator Software constructed under another programming language is exposed, which does not have similarity with electronic equipment sonar on board of the submarine units; finally the exposition of a development proposal, improvement and execution of a sonar simulator software that fulfills the functionality of the original electronic equipment on board. The hypothesis is in demonstrating that it’s possible to develop a sonar simulator software that allows to carry out functionalities of the original electronic equipment. Proven this throughout the Thesis, the objective is obtained: to demonstrate that it’s possible to construct a sonar simulator software that shows the contacts, generate the noise corresponding, sent the data necessary to other simulation modules, and simulating the Test containing in the original equipment. / En este trabajo de Tesis se propone el desarrollo de un Software de Simulación que permita brindar un entrenamiento más cercano a la realidad al personal de sonaristas en formación y calificado; con el objetivo de dar a conocer la operabilidad del sonar integrado a bordo de las unidades submarinas, así como la interacción con los módulos de simulación existentes en simulador de ataque de la Fuerza de Submarinos de la Marina de Guerra del Perú, ubicado en la Escuela de Submarinos. La Tesis se divide en cuatro partes: la Introducción al tema propuesto y su problemática; el Marco Teórico que corresponde a las variables que engloban el alcance de este trabajo; el Estado del Arte donde se expone un caso en particular de un software de simulación de sonar desarrollado bajo otro lenguaje de programación, el cual no tiene similitud con el sonar existente a bordo de las unidades submarinas; finalmente el planteamiento de una propuesta de desarrollo, mejoramiento y ejecución de un sistema simulador de sonar que cumpla con las funcionalidades del equipo de a bordo y se integre al sistema de simulación existente. La hipótesis está en demostrar que es posible desarrollar un software de simulación del sonar que permita realizar las funcionalidades que contiene el equipo original. Probado esto a lo largo de la Tesis, se logra el objetivo: demostrar que es posible construir un software simulador de sonar que muestra los contactos, genere el ruido sintético de las hélices, envié los datos necesarios a los otros módulos de simulación, y simule las pruebas Test que contiene el equipo original.

Ingeniera Civil / La erupción del Volcán Chaitén el 6 de Mayo del año 2009 es un ejemplo de la necesidad de contar con vías de tránsito para la conexión entre ciudades, pueblos y localidades en el sur de Chile. nEn esa oportunidad los residentes, ubicados dentro de los 20 km de radio decretados como zona de alerta máxima, fueron evacuados con buses provenientes de Argentina que trasladaron la población hacia San Carlos de Bariloche y luego a Osorno, en conjunto con algunas evacuaciones vía marítima en buques de la Armada Chilena y transbordadores a Puerto Montt.nEsta erupción dejó de manifiesto el problema de falta de conexión terrestre en la zona de Chiloé Continental, en la región de Los Lagos. Hoy la conexión con el continente se realiza, vía marítima con las consecuentes intermitencias debido al frecuente mal tiempo.nSin Embargo, los desafíos al analizar alternativas de conexión terrestre no son menores ya que esta zona cuenta con diversos accidentes geológicos, tales como cerros, valles, cuencas, ríos y fiordos, entre otros. nEn el marco de lo anterior, el presente estudio analiza la factibilidad técnica y económica de desarrollo de túneles submarinos como alternativa de conexión a los accidentes geográficos de mayor relevancia de Chiloé continetal; los fiordos Quintupeu y Cahuelmó. nEl estudio, de carácter preliminar, comprende un reconocimiento geológico general de ambos fiordos a nivel tanto regional como local, caracterización de macizo rocoso y un análisis de las estructuras influyentes en cada fiordo. Luego se analizaron diferentes alternativas de emplazamiento de túneles en ambos fiordos, determinando ubicaciones de portales, trazados y secciones en base a la topografía del sector, la geología de la zona y la experiencia de la tunelería submarina Noruega. nFinalmente se elaboró un prediseño de la fortificación necesaria en función de la estimación de la calidad del macizo rocoso y se estimaron los costos asociados.nLa alternativa de un túnel submarino para el cruce del fiordo Quintupeu es interesante y merece un mayor análisis y comparación con otras alternativas. La alternativa de un túnel submarino para el cruce del fiordo Cahuelmó es cuestionable, dada la topografía, morfología de la zona y en especial, la poca diferencia en longitud respecto de un trazado alternativo superficial.nSe espera que el presente informe sirva de apoyo para a los futuros estudios de conectividad de Chiloé continental y del país.

[pt] Linhas submarinas são utilizadas na produção e transporte de petróleo e seus derivados. Em ambas as situações, o controle da transferência de calor do fluido para o ambiente externo pode ser um fator determinante para o escoamento. No caso de produção em águas profundas, o fluido aquecido perde calor para a água do mar gelada. A perda de calor é controlada através do isolamento térmico, o qual é projetado para operações de escoamento em regime permanente. Durante eventuais paradas de operação, o fluido estagnado no interior da tubulação ao perder calor para o ambiente frio, pode atingir níveis críticos de temperatura, acarretando graves problemas, tais como formação de hidratos ou deposição de parafina nas paredes da tubulação, o que pode levar ao bloqueio da linha e interrupção de produção. No transporte de produtos, o reinício de bombeio de fluidos muitos viscosos também é um problema crítico, devido ao aumento significativo da viscosidade com a redução da temperatura. O presente trabalho apresenta uma análise da influência da capacidade térmica da parede do tubo e das camadas de revestimento no transiente térmico de linhas com muito isolamento. A perda de calor da linha para o ambiente é determinada resolvendo-se a equação transiente de condução de calor para as camadas de revestimento da tubulação, utilizando um modelo uni-dimensional na direção radial. O método de volumes finitos é empregado para resolver o escoamento transiente no interior da tubulação acoplado com o transiente térmico na parede da tubulação, a partir do instante em que uma válvula é fechada na extremidade da tubulação interrompendo o fluxo. Comparações com as previsões de softwares comerciais foram realizadas e suas limitações são discutidas. Resultados obtidos das simulações para o escoamento tanto de líquidos quanto de gases, considerando e desprezando a capacidade térmica, mostram que o efeito da mesma é relevante na determinação do tempo de resfriamento da linha e do fluido em seu interior. / [en] Subsea pipelines are employed not only for production but also for transportation. In both situations, warm oil loses heat to the cold sea water. The heat loss to the ambient is controlled by means of thermal insulation, which is designed for steady state operations. During shutdowns, the stagnant fluid in the pipeline loses heat to the cold surrounding, eventually reaching some critical temperature. As a result, several problems can occur, such as formation of hydrates or deposition of high molecular weight paraffins on the inner wall of the subsea line, which can lead to flow line blockage and production shutdown. Restart of very viscous fluid after shutdown is also critical, since viscosity increases significantly with the reduction of the temperature. This work presents an analysis of the influence of the pipe wall thermal capacitance on the transient behavior of heavily insulated lines. The heat loss from the pipeline is determined, by solving the transient heat conduction equation for the pipewall layers, utilizing a simple one-dimensional model in the radial direction. The finite volume method is employed to solve the transient flow inside the pipeline, from the time instant that a valve at the end point of the line is closed, coupled with the pipe wall thermal transient. Comparisons with the prediction of commercial softwares were performed and their limitations are addressed. Numerical results obtained for flows of both liquid and gases, considering and neglecting the thermal capacitance, revealed that accounting for the thermal capacity of the wall is relevant to the determination of cooldown times

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma técnica de controle cooperativo aplicado para embarcações dotadas de sistema de posicionamento dinâmico (sistema DP). Um caso ilustrativo é estudado: o lançamento de um equipamento submarino utilizando duas embarcações DP. Neste exemplo, o sistema cooperativo controla a distância relativa das duas embarcações DP. As vantagens deste método se da no aumento da janela operacional, na tensão no cabo de lançamento que pode ser reduzida pela metade, entre outras. Um mapeamento dinâmico foi obtido utilizando um simulador 2D simplificado previamente validado por comparação com testes experimentais e o simulador no domínio do tempo TPN Tanque de Provas Numérico. Nestes mapas, duas regiões foram definidas, de ocorrência e não ocorrência de afrouxamento nos cabos em função da distancia entre as embarcações, profundidade do equipamento submarino e período da onda. Este mapa definiu as posições desejadas das embarcações para cada profundidade do equipamento. Foi proposto um controle da posição relativa das embarcações tentando manter os movimentos do ponto de conexão em oposição de fase. Isto evita a ocorrência de afrouxamentos no cabo de lançamento. Para isso, um algoritmo baseado em estimação de fase (Transformada de Hilbert) associado a um controlador PD foi implementado. Os resultados mostraram que o controle para ondas regulares é efetivo. Adicionalmente, o controle de pagamento de linha recebe as medidas do movimento vertical do ponto de conexão, e compensa esse movimento, mantendo constante seu comprimento. O controle foi implementado considerando erros de 10% e atrasos de até 1,5s nas medidas. Os resultados confirmaram que o controle pode eliminar os picos de tensão e a ocorrência de afrouxamento no cabo de lançamento. A conclusão deste trabalho sugere que a estratégia apropriada do controle, considerando ondas regulares, é combinar o controle de posição e o controle de pagamento de linha. O controle de posição, acoplado ao mapeamento dinâmico, define um caminho ótimo a ser seguido durante o içamento do equipamento, tentando manter as embarcações próximas da região de não ocorrência de afrouxamentos. / This work presents the development of cooperative control technique applied to vessels equipped with dynamic positioning (DP) system. An illustrative case study is suggested: the launching of subsea equipment using two DP vessels. In this example, the cooperative system controls the relative distance between the DP vessels. One of the advantages of this method is the increase of operations safety and operational window, since, among other factors, the tension in the launching cable is reduced by half. Initially, it was proposed the control of vessels relative positions, trying to keep the connection point movements in counter-phase. This avoids the slackening of the launching cable. For this, an algorithm based on phase estimator (Hilbert transform) associated with a PD control was implemented. The results showed that for regular waves this strategy was effective. A dynamic mapping was then obtained using simplified 2D simulator, previously validated by comparison with experimental tests. In these maps, two regions are defined - occurrence or non-occurrence of cable slackening - as a function of the distance of the vessels and the depth of the subsea equipment. This map defines the proper set-point for the DP systems for each depth of the subsea equipment. This map is used to define the best relative position for the vessels. In addition, the hoisting control receives the measurements of the vertical motion of the connection point, and compensates its motion, trying to maintain a constant lowering velocity. This control was implemented considering errors of 10% and delay of 0.5s in the measurements. The results confirmed that the control is able to eliminate the tension peaks and the occurrence of slackening in the launching cable. The conclusion is that the appropriate control strategy, considering regular waves, is to combine the control of both position of the vessels and hoisting of the cable. Therefore the position control, coupled with dynamic mapping, defines the \"optimal path\" to be followed during the line hoisting, trying to keep the vessels as close as possible to the \"no slackening\" region.

[pt] No processo de transporte e produção de petróleo e seus derivados em linhas submarinas, o controle da transferência de calor entre o produto quente e o mar frio, é fundamental para a garantia do escoamento. Se a temperatura do produto cair abaixo de determinados valores críticos, problemas como formação de hidratos ou deposição de parafina nas paredes da tubulação podem ocorrer, levando ao bloqueio da linha e interrupção de produção, demandando altos custos. A perda de calor para o ambiente é minimizada, através de isolantes térmicos projetados para operações em regime permanente. Nestes casos, devido às altas velocidades do escoamento axial, o qual é tipicamente turbulento, o processo de transferência de calor dominante é o de convecção forçada. Porém, durante uma operação de manutenção de algum equipamento, a produção pode ser interrompida e o fluido ficando parado no interior da linha, tende a resfriar-se podendo atingir uma temperatura crítica. Durante este resfriamento, na ausência de bombeio, o processo de convecção natural passa a dominar. O presente trabalho analisa o processo de transferência de calor após a parada de bombeio, considerando os efeitos da convecção natural no resfriamento do produto, assim como a influência da capacidade térmica da parede do duto e das camadas de revestimento no transiente térmico. Inicialmente, considera-se que o escoamento axial é rapidamente levado ao repouso e utiliza-se um modelo bidimensional da seção transversal do duto, utilizando três produtos típicos: um óleo leve, um óleo pesado, e um gás. Os campos de velocidade e temperatura são obtidos numericamente utilizando o software FLUENT, considerando a hipótese de Boussinesq para avaliar a convecção natural. A taxa de resfriamento obtida é comparada com a previsão de um modelo unidimensional na direção axial, que utiliza correlações empíricas para avaliar a transferência de calor entre o fluido a parede da tubulação, em função do regime de escoamento. Boa concordância entre as simulações para a seção central da linha é obtida. No entanto, como as variações axiais para o caso do gás são maiores, para este produto, um modelo tridimensional também foi analisado, onde se considerou os efeitos combinados da convecção forçada e natural. Adicionalmente, a hipótese de Boussinesq foi eliminada, e a equação de gás ideal foi considerada. / [en] Heat transfer control is crucial for flow assurance in transport as well as production operations of oil and its derivatives in subsea lines. If the product temperature falls below certain critical values, problems such as hydrate formation or wax deposition in the pipelines walls can occur, inducing line blockage and interruption of production, demanding high costs. The heat loss to the environment is minimized by employing thermal insulation, which are designed for stead state operations. For these cases, due to high axial velocities, the flow is typically turbulent, and the dominant heat transfer mechanism is due to convection forced. However, during maintenance operation of some equipment, the production can be interrupted and the stagnant fluid in the interior of the line tends to cool down and it can reach a critical temperature. During this cooling, in the absence of pumps, the process of natural convection begins to dominate. The present work analyzes the heat transfer process after flow shutdown, considering the effect of the natural convection, as well as the influence in the thermal transient of the thermal capacity of the duct wall and insulation layers. Initially, it is considered that the axial flow is set to rest very quickly and a two-dimensional model of the transversal section of the duct is employed, using three typical products: light oil, heavy oil and pressurized gas. The velocity and temperature filed are obtained using the numerical software FLUENT, considering the hypothesis of Boussinesq to evaluate the natural convection. The cooling rate is compared with the forecast of a unidimensional model in the axial direction based on empirical correlations, function of the flow regime, to evaluate the heat transfer between the fluid and the duct wall. Good agreement is obtained between the solutions of the 2-D model and the pipeline central cross section of the 1-D model. However, as the axial variations for the gas case are significant, for this product, a three-dimensional model also was analyzed, where it was considered the effects of the forced and natural convection. Additionally, the hypothesis of Boussinesq was eliminated, and the ideal gas equation was considered.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma técnica de controle cooperativo aplicado para embarcações dotadas de sistema de posicionamento dinâmico (sistema DP). Um caso ilustrativo é estudado: o lançamento de um equipamento submarino utilizando duas embarcações DP. Neste exemplo, o sistema cooperativo controla a distância relativa das duas embarcações DP. As vantagens deste método se da no aumento da janela operacional, na tensão no cabo de lançamento que pode ser reduzida pela metade, entre outras. Um mapeamento dinâmico foi obtido utilizando um simulador 2D simplificado previamente validado por comparação com testes experimentais e o simulador no domínio do tempo TPN Tanque de Provas Numérico. Nestes mapas, duas regiões foram definidas, de ocorrência e não ocorrência de afrouxamento nos cabos em função da distancia entre as embarcações, profundidade do equipamento submarino e período da onda. Este mapa definiu as posições desejadas das embarcações para cada profundidade do equipamento. Foi proposto um controle da posição relativa das embarcações tentando manter os movimentos do ponto de conexão em oposição de fase. Isto evita a ocorrência de afrouxamentos no cabo de lançamento. Para isso, um algoritmo baseado em estimação de fase (Transformada de Hilbert) associado a um controlador PD foi implementado. Os resultados mostraram que o controle para ondas regulares é efetivo. Adicionalmente, o controle de pagamento de linha recebe as medidas do movimento vertical do ponto de conexão, e compensa esse movimento, mantendo constante seu comprimento. O controle foi implementado considerando erros de 10% e atrasos de até 1,5s nas medidas. Os resultados confirmaram que o controle pode eliminar os picos de tensão e a ocorrência de afrouxamento no cabo de lançamento. A conclusão deste trabalho sugere que a estratégia apropriada do controle, considerando ondas regulares, é combinar o controle de posição e o controle de pagamento de linha. O controle de posição, acoplado ao mapeamento dinâmico, define um caminho ótimo a ser seguido durante o içamento do equipamento, tentando manter as embarcações próximas da região de não ocorrência de afrouxamentos. / This work presents the development of cooperative control technique applied to vessels equipped with dynamic positioning (DP) system. An illustrative case study is suggested: the launching of subsea equipment using two DP vessels. In this example, the cooperative system controls the relative distance between the DP vessels. One of the advantages of this method is the increase of operations safety and operational window, since, among other factors, the tension in the launching cable is reduced by half. Initially, it was proposed the control of vessels relative positions, trying to keep the connection point movements in counter-phase. This avoids the slackening of the launching cable. For this, an algorithm based on phase estimator (Hilbert transform) associated with a PD control was implemented. The results showed that for regular waves this strategy was effective. A dynamic mapping was then obtained using simplified 2D simulator, previously validated by comparison with experimental tests. In these maps, two regions are defined - occurrence or non-occurrence of cable slackening - as a function of the distance of the vessels and the depth of the subsea equipment. This map defines the proper set-point for the DP systems for each depth of the subsea equipment. This map is used to define the best relative position for the vessels. In addition, the hoisting control receives the measurements of the vertical motion of the connection point, and compensates its motion, trying to maintain a constant lowering velocity. This control was implemented considering errors of 10% and delay of 0.5s in the measurements. The results confirmed that the control is able to eliminate the tension peaks and the occurrence of slackening in the launching cable. The conclusion is that the appropriate control strategy, considering regular waves, is to combine the control of both position of the vessels and hoisting of the cable. Therefore the position control, coupled with dynamic mapping, defines the \"optimal path\" to be followed during the line hoisting, trying to keep the vessels as close as possible to the \"no slackening\" region.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Se presenta un modelo tomográfico bidimensional de onda compresional la cual exhibe la estructura cortical y mantélica superior de dos montes submarinos (montes O Higgins) que se formaron hace 8-10 Ma debido a la interacción del punto caliente de Juan Fernández con la placa oceánica de Nazca. En las cercanías del edificio volcánico, el basamento oceánico está cubierto por una delgada capa de sedimentos pelágicos y depósitos volcano-clásticos con velocidades < 3 km/s. Lejos de los montes submarinos, el modelo de velocidad muestra una corteza oceánica típica con espesor promedio de 6,5 km y velocidades en la corteza inferior que varían entre 6.5 y 7.1 km/s. La estructura interna de velocidad de los montes O Higgins varían entre 3.0 y 5.0 km/s, lo cual sugiere que los procesos de formación del edificio volcánico son más bien extrusivos en vez de intrusión cortical. Además, el manto oceánico tiene velocidades de ~7.8 km/s lejos de la fosa y de los montes O Higgins, pero estas decrecen rápidamente bajo los montes y hacia la fosa a valores de 7.3-7.4 km/s. Velocidades en el rango de 7.3-8.0 km/s observadas bajo dorsales oceánicas son comúnmente atribuidas a material magmático adosado por debajo del Moho oceánico (magmatic underplating). Sin embargo, los montes O Higgins se encuentran en la región del abombamiento de la litosfera oceánica (outer rise) la cual es una región caracterizada por múltiples fallas extensionales. Este fallamiento normal producto de la flexura de la litosfera paralela al eje de la fosa, facilitaría la hidratación del manto oceánico (serpentización). De esta forma es probable que las bajas velocidades mantélicas por debajo de los montes submarinos sea una combinación de efectos de serpentinización y magmatismo underplating.

[pt] Bloqueio total de linhas submarinas de produção de petróleo devido ao depósito de parafina é um problema relevante para a indústria. Esse problema tem levado a perdas significativas associadas à diminuição de produção e à substituição de linhas obstruídas. O presente trabalho é um estudo sobre a viabilidade técnica de um procedimento para remoção de bloqueios ocasionados por depósitos de parafina. Nesse procedimento, a seção da linha de petróleo obstruída com parafina é aquecida por indução utilizando-se uma bobina externa posicionada sobre a linha no fundo do mar. O objetivo do trabalho é estimar o nível de potência elétrica necessária para amolecer a obstrução de parafina dentro da linha. Com esta finalidade, foi empregado um modelo numérico para simular o processo de condução de calor transiente para prever a distribuição de temperatura na parede da linha e na parafina sólida. Essa informação foi usada para estimar as dimensões básicas da seção da bobina de aquecimento e isolamento térmico empregado para minimizar as perdas de calor para o ambiente gelado da água do mar. Um estudo experimental de laboratório com uma seção de um duto submarino bloqueado com parafina foi conduzido para verificar as previsões do modelo numérico e para testar o desempenho da bobina de indução de aquecimento. Os resultados mostraram que as soluções numéricas obtidas apresentaram boa concordância com o experimento. Ainda, foi observado que os níveis de temperatura necessários para produzir o amolecimento da parafina na região bloqueada somente serão obtidos se toda a extensão da região bloqueada for aquecida pela ferramenta de indução. / [en] Total blockage of subsea petroleum production lines due to wax deposition is a relevant problem for the industry. This problem has led to significant capital losses associated with the loss of production and the substitution of plugged lines. The present work is a study of the feasibility of a remediation procedure aimed at helping the removal of wax plugs. In this procedure, the section of the oil line plugged with wax is inductively heated by means of an external coil positioned over the line at sea bed.The objective of the work is to estimate the level of electrical power required to soften the wax plug inside the line. To this end, a transient heat conduction model was employed to predict the temperature distribution in the line wall and solid wax. This information was employed to estimate the basic dimensions of the heating coil section and thermal insulation employed to minimize the heating losses to the cold sea water environment. A laboratory experimental study with a subsea pipeline section plugged with wax was conducted to verify the numerical model predictions and to test the performance of the inductive heating coil.The results showed that the numeric solutions obtained presented good agreement with the experiments. It was also observed that the necessary temperature levels to produce the paraffin softening in the blocked region will only be attained if the whole extension of the blocked region is heated by the induction tool.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-12T15:40:08Z No. of bitstreams: 1 DANIELA PASSOS SIMÕES DE ALMEIDA TAVARES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 15494076 bytes, checksum: 86040371b4c9f0e560658409f7d3b95d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T15:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELA PASSOS SIMÕES DE ALMEIDA TAVARES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 15494076 bytes, checksum: 86040371b4c9f0e560658409f7d3b95d (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 / Capes / O vazamento de fluidos tóxicos em tubulações submarinas devido à corrosão, erosão ou falhas na estrutura, geralmente conduzem a danos extensivos à vida marinha, saúde humana e recursos naturais. Quando um vazamento acidental ocorre, uma resposta rápida e adequada é necessária para reduzir as consequências ambientais. Logo, compreender, por exemplo, o comportamento da pluma de óleo vazado possibilita a determinação do percurso da pluma de óleo e a dispersão da mesma na correnteza marítima e, assim, propor técnicas e/ou tecnologias para eliminar ou minimizar os danos causados pelo vazamento. Neste sentido, foi realizado um estudo do comportamento da pluma e sua dispersão, adotando-se uma abordagem Euleriana-Euleriana. Foi utilizado um modelo matemático representativo da fluidodinâmica de uma pluma de óleo originada do vazamento em um riser tipo catenária. Adotou-se um escoamento bifásico (Modelo de Superfície Livre), isotérmico e turbulento (modelo k-ε padrão) para se resolver as equações de conservação de massa e momento linear utilizando ANSYS CFX® v.15. Os resultados dos campos de pressão, velocidade e fração volumétrica, além dos perfis de fração volumétrica possibilitaram a avaliação do comportamento da pluma e de sua dispersão no mar. Observou-se que a pluma atingiu a superfície marítima quando adotado altas velocidades de vazamento de óleo e baixas velocidades da correnteza marítima. Para os casos em que a densidade do óleo é maior, houve espalhamento lateral subsuperfície. Para os casos com maior velocidade do jato de óleo e menor velocidade da água do mar, na chegada do óleo à superfície observou-se que houve espalhamento horizontal a montante e a jusante do sentido de escoamento. A depender das condições de velocidade de vazamento, da correnteza marítima e da diferença de densidade percebeu-se uma tendência da pluma não atingir a superfície marítima. / The leak of toxic fluids in submarine pipes due to corrosion, erosion or failures in the structure, generally lead to extensive damage to marine life, human health and natural resources. When occurs an accidental leak, a quick and adequate response is needed to reduce the environmental consequences. Therefore, understand, for example, the behavior of leaked oil plume enables the determination of the oil plume path and the dispersion of the same in the sea current and like this propose techniques and/or technologies to eliminate or minimize the damage caused by the leak. In this sense, it was proposed a study of the behavior of plume and its dispersion, adopting an EulerianEulerian approach. It was used a representative mathematical model of the fluid dynamics of an oil plume originated from leak at riser in catenary format. It was adopted a two-phase flow (Free Surface Model), isothermal and turbulent (k-ε standard model) to solve the mass and momentum conservation equations using ANSYS CFX® v.15. The results of the pressure, velocity and volumetric fraction fields, and the volumetric fraction profiles allowed the plume behavior assessment and dispersal at sea. Also it was observed that the plume reaches the sea surface when adopted high velocities of oil leak and low velocities of sea current. For the cases in which the oil density is higher, there was lateral subsurface scattering. For the cases with higher velocity of the oil jet and lower velocity of the sea water, in the arrival of the oil to the surface it was observed that there was horizontal scattering upstream and downstream of the direction of flow. Moreover, depending on conditions of the leak velocity, of the sea current and of the density difference was noticed a tendency of the plume not reach the sea surface.