[pt] A deposição de parafinas em dutos de produção e coleta é um dos principais
problemas de garantia de escoamento na indústria do petróleo. Além das técnicas
de prevenção e mitigação tradicionais, o uso de revestimentos internos
antiaderentes é uma alternativa ainda em desenvolvimento. Uma extensiva revisão
bibliográfica mostrou que muitas das informações disponíveis sobre este assunto
baseiam-se em conhecimento de campo e os experimentos desenvolvidos em
laboratório apresentam resultados contraditórios. A contribuição deste trabalho foi
desenvolver um experimento em laboratório para avaliar a eficiência de
superfícies revestidas com relação à prevenção da deposição de parafinas,
eliminando o efeito de isolante térmico do mesmo e buscando correlacionar os
resultados com as características da superfície como rugosidade, energia crítica e
de superfície. O experimento desenvolvido consistia de um loop fechado contendo
uma seção de teste em acrílico, com controle de temperatura dos fluidos, medição
contínua de fluxo de calor e medição da espessura de depósito através de
visualização com câmera. Neste trabalho foram avaliadas as superfícies de aço
inox 316L (rugosa e polida), Teflon, Nylon 11 e carbono amorfo sob a forma de
placas retangulares que eram acopladas à seção de teste. Os resultados parecem
corroborar as conclusões de alguns estudos da literatura, mostrando que a
espessura de depósito de parafina pode ser reduzida pela redução da rugosidade e
pela redução da energia crítica e de superfície. A utilização da medida de fluxo de
calor como medida indireta da espessura de deposição se mostrou promissora,
porém a variação da condutividade térmica do depósito em função do número de
Reynolds dificulta sua utilização devido à necessidade de calibração para cada
vazão de escoamento. / [en] Wax deposition is a relevant flow assurance issue for the petroleum
industry. Besides the well-known prevention and mitigation techniques for wax
deposition, non-stick internal coatings have been proposed as an alternative
solution to this problem. A literature review has been carried out and revealed that
the available results, based on either field experience and laboratory experiments,
are often contradictory. The present work aims at developing a laboratory
apparatus to evaluate the influence of coated surfaces on wax deposition. The
experiments were carried out at constant heat flux conditions to eliminate the
insulation effects that are associated with the different coating. The tests
conducted were aimed at establishing a relationship between wax deposition
thickness,, surface roughness and surface energy. The experiments consisted of a
closed loop circuit for the wax solution, employing a transparent test section
where plates with different surface coatings were tested. Continuous monitoring
of the heat flux removed and fluid and plate temperatures allowed total control of
the deposition process. Wax layer thicknesses were measured optically with the
aid of a digital camera. Five different surfaces were tested, namely, 316L stainless
steel (rough and polished), Teflon, Nylon 11 and amorphous carbon. A key
finding of these experiments is that the lower the surface energy or the smoother
the surface, the lower the wax deposit thickness. However, the wax deposit
reduction was seen to be highly dependent on flow conditions. As a side result of
the experiments, the indirect determination of wax thickness based on heat flux
measurements was shown to be a viable technique. Although the thermal
conductivity of the wax deposit, a necessary information for the implementation
of the technique, seemed to depend on the flow Reynolds number.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:22080 |
| Date | 24 September 2013 |
| Creators | DANIEL MONTEIRO PIMENTEL |
| Contributors | LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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