[pt] ANÁLISE TÉRMICA PARA DISSOCIAÇÃO DE HIDRATOS EM TUBULAÇÕES SUBMARINAS UTILIZANDO LASER DE ALTA POTÊNCIA

[en] THERMAL ANALYSIS FOR HYDRATE DISSOCIATION IN SUBSEA PIPELINES USING HIGH-POWER LASER

[pt] PEDRO EUGENIO AMARAL DOS SANTOS

[pt] SIMULACAO

[pt] LASER DE ALTA POTENCIA

[pt] DISSOCIACAO

[pt] TUBULACAO

[pt] HIDRATO

[en] SIMULATION

[en] HIGH POWER LASER

[en] DISSOCIATION

[en] PIPELINE

[en] HYDRATE

[pt] Hidratos são compostos cristalinos formados pela combinação de moléculas de gás com moléculas de água em condições específicas de pressão e temperatura. Em sistemas de petróleo e gás, hidratos podem se formar em linhas de produção submarinas ou em dutos de transporte, representando um desafio significativo para a indústria. A formação de hidratos ocorre quando moléculas de gás, geralmente metano, são aprisionadas em uma estrutura de água cristalina. Isso pode causar obstrução de tubulações, resultando em problemas operacionais e econômicos. A dissociação de hidratos, por sua vez, libera o gás, podendo apresentar riscos de segurança e impactos ambientais. O projeto visa avaliar a viabilidade da dissociação de hidratos por meio do uso de laser de alta potência, em situações de formação desses cristais em tubulações submarinas. A modelagem do estudo é realizada em uma secção transversal da tubulação, onde a formação de hidratos pode ocasionar obstruções parciais ou totais, comprometendo o fluxo de óleo e gás e gerando paradas de produção. A análise será realizada utilizando o COMSOL Multiphysics, focando na avaliação da condução de calor através da tubulação, com calor sendo gerado pelo laser a uma determinada distância da tubulação. Dessa forma, será verificado se é possível atingir a temperatura de dissociação do hidrato, prevenindo assim possíveis obstruções.

[en] Hydrates are crystalline compounds formed by the combination of gas molecules with water molecules under specific pressure and temperature conditions. In oil and gas systems, hydrates can form in underwater production lines or transport pipelines, posing a significant challenge to the industry. Hydrate formation occurs when gas molecules, typically methane, are trapped in a crystalline water structure. This can lead to pipeline blockages, resulting in operational and economic challenges. The dissociation of hydrates, on the other hand, releases the gas but may pose safety risks and environmental impacts. The project aims to assess the feasibility of hydrate dissociation using high-power laser technology in scenarios where these crystals form in underwater pipelines. The study’s modeling is conducted on a cross-sectional segment of the pipeline, where hydrate formation can cause partial or total blockages, affecting the flow of oil and gas and leading to production shutdowns. The analysis will be performed using COMSOL Multiphysics, focusing on evaluating heat conduction through the pipeline, with heat generated by the laser at a specific distance from the pipeline. Thus, it will be verified whether it is possible to achieve the temperature required for hydrate dissociation, preventing potential blockages.

ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA

DARIO PRADA PARRA

2024-07-09

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67247@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67247@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67247