INSTRUMENTAO para INDUSTRIA de PETROLEO & GSSistemas de Medio de Petrleo COMS

Sistemas de Medio de Gs Natural GFMS

Ao Reguladora da ANP-INMETRO

Palestrante: Rosa Maria Masino Metroval Controle de Fluidos

INTRODUONa dcada de 70, com o crescimento brusco da industria petroqumica comeamos a ter uma percepo real da importncia do Petroleo em nossas Vidas. At ento o petrleo era apenas uma fonte de suprimento de Energia.Hoje a indstria petroqumica disponibiliza diariamente mais de 5000 novos produtos no mudo, produzidos a partir do Petrleo e seus Derivados. O aumento crescente do consumo de petrleo associado a alta dos juros internacionais, impuseram a reviso da poltica energtica nacional, substituindo o petrleo importado pelo incremento na produo nacional. Na dcada de 70, tivemos a

Evoluo da Produo Nacional de leo & GasHoje a Petrobrs atinge uma produo diria de 1.045 mil/barris/dia de leo e outros 29,5 milhes de m3 de gs natural (dados de Julho/98). Temos em operao cerca de 7300 poos de produo, que representam o enorme esforo no sentido de tornar o Brasil energticamente auto-suficiente. A empresa tornou-se lder mundial em explorao em guas profundas, com operao em lminas d'gua de at 1.700 metros.

Vale a pena lembrar, que na faixa de lmina d'gua entre os 1.000 e 2.000 metros esto 23% das reservas brasileiras e a previso de que 50% das reservas a serem descobertas se situo em guas ultraprofundas. bvio que o aumento da produo no pode contar apenas com novos poos e inmeras iniciativas esto sendo realizadas para a melhoria da produtividade dos existentes.

Novas tecnologias buscam aumentar a apropriao de reservas, aumentando o ndice de recuperao de petrleo de uma jazida.

Embora o ndice mdio de recuperao de petrleo de um reservatrio seja de aproximadamente 30%, em muitos casos esse ndice se situa abaixo mesmo de 10%.

Esses baixos ndices promovem o incremento de desenvolvimentos tecnologicos destinados a aumentar o rendimento do reservatrio.

Podem ser obtidos aumentos na produtividade e eficincia dos processos de produo de leo e Gs atravs da utilizao de elevao artificial.

Nos ltimos anos a utilizao de Gas Lift, contnuo ou Intermitente tem dado o maior aporte de aumento de produtividade.O mtodo de extrao por elevao artificial aproveita o prprio gs obtido aps o separador de processo para injeo de gas lift.Ao ser retirado do Poo, o petrleo uma mistura de leo, gs, gua e impurezas.

A primeira etapa consiste em passar por uma serie de vasos separadores onde so separados do petrleo a areia, gua e impurezas, o gs posteriormente secado filtrado e devidamente pressurizado em baterias onde alcana presses de at 1500 Psi.Nestas condies reinjetado no Poo para promover a extrao do Petrleo. Nesta etapa do processo encontramos as maiores exigncias de automatizao.

Fluxograma da Unidade de de Gas Lift

A introduo da automao do sistema de injeo considera a utilizao de unidades terminais remotas (UTR's) e/ou computadores de vazo de gs eletrnicos.

Ambos apresentam funes de controle a partir de "set-points", aes especficas no processo de gs lift, mdulos de memria para dados histricos, alarmes e eventos, gerenciando da injeo de alta presso dentro de um ou mltiplos poos.

A maior parte dos equipamentos so pr-engenheirados, em montagens que compreendem a UTR com software aplicativo para Gas Lift.

Um elemento primrio, do tipo palca de orificio com dispositivo porta placas que permite a sua manutena sem retirada da linha. Mltiplos sensores de processo, vlvulas de bloqueio e equalizao. vlvulas de controle proporcionais.

Controle de Vazo de Gas de Injeo

Gas Lift Contnuo Soluo em Plataformas e Estaes de MedioQuando necessita-se controlar quatro o mais poos simultaneamente, podemos adotar a mesma soluo anterior com um computador dedicado por poo ou uma arquitetura utilizado unidades remotas para medio de vazo de at 8 ou 16 poos simultaneamente.

Podemos ainda utilizar computadores de vazo ligados em rede paar medio e controle de at 16 poos simultaneamente. Com esse sistema, tem-se um benefcio no custo sem prejuzo operacional, com a vantagem que pode-se ir incorporando, de forma gradual, novos poos ao sistema automatizado, bastando-se a instalao de alguns mdulos de entrada/sada.

Estao de Controle e Medio de Vazo para at 8 poos

Arquiteturas possveis usando EGFMS

Sistema Integrado de Medio de Gas e de leo

Medio: Tecnologias Aprovadas... Placas de orifcio: AGA 3 Turbinas: AGA 7 Ultrassnico: AGA 9 (utiliza AGA 7 como mtodo de clculo) Em fase de aprovao: mssicos ( AGA 11 )

Medio com Placa de Orifcio

Medio com Placa de Orifcio (AGA 3)...

Medio com Placa de Orifcio (AGA 3)...HLPainel SolarComputador de vazoTomadade altaPressoTomadade baixaPressoPoo de proteo eTermoresistncia PT100Sensor multi-varivel Placa deOrifcio

Rugosidade no Trecho Reto (AGA 3)...

Trechos Retos Necessrios (AGA 3)...

Medio com Turbinas (AGA 7)...CorpoTotalizadorGerador de pulsosCondicionador de fluxoEixo da TurbinaUnidade de MedioAcoplamento MagnticoTomada de pressoTomada de temperaturaSistema de lubrificao

Medio com Turbinas (AGA 7) ...

Medio com Turbinas (AGA 7)...

Medio com Ultrasom (AGA 9)...

Medio com Ultrasom (AGA 9)...

Medio Mssica (futuro AGA 11)...

Em 1930 a American Gas Association publica o primeiro artigo sobre medio de gs natural com orifcios (AGA Report # 1).

Revisa em 1935 (AGA Report # 2) e em 1955 (AGA Report # 3).Novas revises so feitas (1969, 1985 e 1992) mantendo-se a mesma numerao.

AGA 3 (Orifice Metering of Natural Gas and Other Related Hydrocarbons) torna-se padro no mercado.

Em 1975 a American Petroleum Institute (API) adapta o AGA 3, aprovando-o como API Standard 2530 e tambm publica o Chapter 14.3 do Manual of Petroleum Measurement Standards.

Em 1977, a American National Standards Institute (ANSI) tambm aprova o AGA 3 referenciando-o como ANSI/API 2530.

Algoritmos AGA...

Em 1930 a American Gas Association publica o primeiro artigo sobre medio de gs natural com orifcios (AGA Report # 1).

Revisa em 1935 (AGA Report # 2) e em 1955 (AGA Report # 3).Novas revises so feitas (1969, 1985 e 1992) mantendo-se a mesma numerao.

AGA 3 (Orifice Metering of Natural Gas and Other Related Hydrocarbons) torna-se padro no mercado.

Em 1975 a American Petroleum Institute (API) adapta o AGA 3, aprovando-o como API Standard 2530 e tambm publica o Chapter 14.3 do Manual of Petroleum Measurement Standards.

Em 1977, a American National Standards Institute (ANSI) tambm aprova o AGA 3 referenciando-o como ANSI/API 2530.

Algoritmos AGA...

Em 1980 foi publicado o AGA 7 - Measurement of Fuel Gas by Turbine Meters para medidores tipo rotativos.

Em 1985 revisado o AGA 7.

Em 1963 surge o primeiro mtodo de clculo do fator de supercompressibilidade - NX19.Em 1985 surge outro mtodo mais detalhado para a supercompressibilidade - AGA 8.

Em 1992 a AGA 8 revisada.

Em 1992 a API relana o Chapter 21, Section 1, incluindo a medio eletrnica de gs.

Em 2000 a AGA 3 revisada aumentando substancialmenteos dimensionais dos trechos retos necessrios.

Algoritmos AGA...

A medio com orifcio essencialmente uma vazo volumtrica. Uma vez que a vazo volumtrica instantnea calculada ento a devemos normalizar os valores para as condies base.

O AGA 3 define a medio atravs de um orifcio circular concentrico dentro da tubulao, com tomadas de presso antes (upstream) e depois (downstream) do orifcio.

As tomadas de presso podem ser localizadas nos flanges da placa de orifcio (flanges tap) ou na prpria tubulao (pipe taps), e devem estar em conformidade com as especificaes da AGA3.

Essa norma somente se aplica a gas natural, gas natural liquefeito, ou gases ou lquidos de hidrocarbonetos associados.

AGA 3 verso 1985...

Concentricidade: O orifcio deve estar concntrico com a tubulao dentro de 3% do dimetro interno da linha. Isto muito crtico com pequenas tubulaes, placas com grandes beta ( = dimetro do orifcio / dimetro da tubulao), ou quando o orifcio est muito prximo das tomadas.

Limitaes no Beta: Quando se utiliza tomadas nos flanges o beta deve estar limitado dentro de 0,15 at 0,70; quando se utiliza tomadas na tubulao o beta limitado de 0,20 at 0,67.

Fluxo pulsante: a preciso da leitura fica prejudicada. Ainda no h compensao satisfatria para esse problema.

Causas para fluxo pulsante:a) proximidade com compressores, motores ou amplificadores (boosters);b) bombas ou reguladores com dimensionamento inadequado;c) movimento irregular de condensados na linha;d) sistemas de produo intermitentes.

AGA 3 verso 1985...

AGA 3 verso 1985...

Equao Geral do Fluxo

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 =

EMBED Equation.3 [Equao 59 AGA]

onde

= Vazo volumtrica nas condies "padro".

= Presso diferencial gerada pelo orifcio.

= Presso absoluta do gs nas condies de operao.

=(

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)

_966691899.unknown

_966691983.unknown

_966692024.unknown

_966692072.unknown

_966692098.unknown

_966692121.unknown

_966692049.unknown

_966692005.unknown

_966691937.unknown

_966691959.unknown

_966691917.unknown

_966681229.unknown

_966691833.unknown

_966691874.unknown

_966691808.unknown

_966681037.unknown

_966681066.unknown

_966680885.unknown

AGA 3 verso 1985...

(

)= Fator base, que uma funo do dimetro do

orifcio da placa e do coeficiente do escoamento (

). O

coeficiente de escoamento um valor experimental obtido

em funo do tamanho da tubulao e do orifcio,

taxa de vazo mssica, densidade e viscosidade do fludo.

Ele varia tambm com o nmero de Reynolds no orifcio que

por sua vez varia com a taxa de vazo atravs do orifcio.

(

)= Fator nmero de Reynolds, que corrige mudanas

no nmero de Reynolds, que baseado no tamanho da

tubulao e do orifcio. Tambm funo da mudana do

coeficiente do escoamento (

), com a taxa de vazo,

densidade e da viscosidade do fludo.

_966692005.unknown

_966692098.unknown

_966692205.unknown

_1083247171.unknown

_1083247211.unknown

_966692483.unknown

_966692121.unknown

_966692049.unknown

_966692072.unknown

_966692024.unknown

_966691959.unknown

_966691983.unknown

_966691937.unknown

AGA 3 verso 1985...

(

)= Fator de expanso, usado para ajustar o fator

base para mudanas na velocidade do escoamento e da

presso esttica, que acompanhada de uma mudana

na densidade. funo do valor do beta (

) e do valor do

poder calorfico do gs.

(

)= Fator base de presso, que usado para corrigir

contratos onde a presso base do contrato diferente

de 14,73 psia.

(

)=

onde (

)= presso base de contrato (psia)

_966692294.unknown

_1083247211.unknown

_1083247410.unknown

_1083247411.unknown

_1083247412.unknown

_1083247409.unknown

_972281045.unknown

_1083247171.unknown

_966692483.unknown

_966692005.unknown

_966692024.unknown

_966681630.unknown

AGA 3 verso 1985...

(

)= Fator base de temperatura usado para corrigir contratos

onde a temperatura base do contrato diferente de 60F.

(

)=

onde (

)= temp. base de contrato (Rankine)

(

)= Fator de temperatura do escoamento usado para

corrigir a mudana assumida na temperatura do escoamento (60F)

para o valor verdadeiro.

(

)=

onde (

)= temp.do escoamento (Rankine)

_966692379.unknown

_1083247410.unknown

_1083247412.unknown

_1083247468.unknown

_1083247469.unknown

_1083247467.unknown

_1083247411.unknown

_966692421.unknown

_1083247409.unknown

_966692400.unknown

_966681721.unknown

_966692049.unknown

_966681671.unknown

AGA 3 verso 1985...

(

)= Fator densidade do gs, usado para corrigir a densidade do

gs da condio ideal para a relativa ao escoamento.

(

)=

onde (

)= densidade relativa real do gs calculada a partir

da densidade relativa de um gs ideal e da

razo entre o fator de supercompressibilidade

do ar e do gs.

_966692443.unknown

_966692528.unknown

_1083247468.unknown

_1083247469.unknown

_1083247467.unknown

_966692506.unknown

_966681829.unknown

AGA 3 verso 1985...

(

)= fator de supercompressibilidade

(

)=

onde

(

)= fator de supercompressibilidade do gs na

condio base (

,

)

(

)= fator de supercompressibilidade do gs na

condio de operao(

,

)

_966692583.unknown

_966692671.unknown

_966692709.unknown

_966692726.unknown

_966692749.unknown

_966692687.unknown

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_966692651.unknown

_966692602.unknown

_966692548.unknown

_966692563.unknown

_966681866.unknown

A verso AGA3 de 1992 foi desenvolvida apenas para tomadas no flange. Assim, a verso de 1982 deve continuar a ser utilizada para tomadas na tubulao.

A nova verso baseada no clculo do coeficiente de descarga,que calculado interativamente.

Adicionalmente foi acrescentado novos parmetros como a temperatura de medio da placa de orifcio e da tubulao, para corrigir a variao das medidas desses elementos.

O coeficiente de descarga recebeu muita nfase na sua criao. Ele funo do nmero de Reynolds, localizao das tomadas, dimetro da tubulao e valor do beta.

AGA 3 verso 1992...

Para o clculo do coeficiente de descarga criou-se um banco de dados a partir de quatro diferentes fludos (leo, gua. gs natural e ar) com diferentes fontes de impulso, em onze diferentes laboratrios, com doze diferentes tubulaes e mais de cem placas de orifcio de diferentes origens. Tcnicos dos USA, Europa, Canad e Japo trabalharam em conjunto para desenvolvimento de uma equaoa partir do banco de dados.

Essa correo foi o maior avano na medio de vazo de gs desde 1985. O modelo matemtico para o Coeficiente de Descarga aplicvel a maioria dos escoamentos ensaiados, compreendendo tubulaes a partir de 2", com beta de 0,1 at 0,75 (com o dimetro do orifcio maior que 0,45 polegadas), e nmero de Reynolds maior ou igual a 4000.

AGA 3 verso 1992...

Diferentemente da verso de 1985, a verso de 1992foi dividida em quatro partes:

Parte 1: Equaes gerais e incertezas Parte 2: Especificaes e requisitos para instalao Parte 3: Aplicaes em Gs Natural Parte 4: Histrico, desenvolvimento, procedimento de implementao e documentao para equao emprica do Coeficiente de Descarga para tomadas tipo flange. AGA 3 verso 1992...

Tolerncias de concentricidade tinham sido definidas em 3% na AGA3 de 1985. A verso de 1992 utiliza uma equao para calcular a mxima excentricidade permitida. O efeito da concentricidade mais crtico para a incerteza do sistema que o prprio clculo do coeficiente de descarga.

A verso de 1992 da AGA3 se utiliza da AGA8 para o clculo do fator de supercompressibilidade, portanto, a NX19 no deve ser utilizada nessa nova verso.

Essa norma aplicvel para fludos, que para propsitos prticos, so considerados limpos, homogneos (fase simples), com comportamento Newtoniano, usando orifcios concntricos, perpendiculares a tubulao e com tomadas nos flanges. A temperatura assumida como constante entre as duas tomadas e na tomada de temperatura do elemento sensor. Escoamentos pulsantes, como na verso de 1985, devem ser evitados.

O fludo no deve sofrer mudana de fase ao passar pelo orifcio e a velocidade do escoamento deve ser subsnica.

AGA 3 verso 1992...

O nmero de Reynolds deve ficar dentro dos limites estabelecidos nos coeficientes empricos e nenhum desvio (by-pass) em torno do orifcio deve ocorrer em qualquer tempo durante a medio.

Condies "padres" so definidas como as especificadas para a condio base. Essa condio presso de 14,73 psia e temperatura de 60F.Fluxos bidirecionais atravs do orifcio requerem um configurao especial para o medidor e o uso de placas de orifcio em situaes no muito desejveis. Uso desse tipo de configurao deve estar dentro dos limites definidos pela tabela 2-4 da AGA 3 1992.O fludo sempre que estiver passando pelo orifcio deve estar com o perfil totalmente desenvolvido, livre de distores ou vrtices (esse alis o principal motivo porque as tomadas de temperatura devem ser efetuadas aps a localizao da placa de orifcio). recomendado o uso de trechos retos de tubulaes antes e depois do orifcio. Um bom guia de instalaes pode ser encontrado na Parte 2 da AGA 3.

AGA 3 verso 1992...

AGA 3 verso 1992...

Equao geral do escoamento

=(

)(

)(

)(

EMBED Equation.3 )(

)

[Equao AGA 1-1]

que normalmente encontrada nos computadores de vazo como:

=(

)(

)(

)(

)(

EMBED Equation.3 )

[Equao AGA 3-6b]

_966692972.unknown

_966693140.unknown

_966693206.unknown

_966694090.unknown

_966694134.unknown

_966694149.unknown

_966694110.unknown

_966693533.unknown

_966693164.unknown

_966693093.unknown

_966693110.unknown

_966693073.unknown

_966691047.unknown

_966691269.unknown

_966690911.unknown

AGA 3 verso 1992...

onde:

= vazo volumtrica normalizada (em ps cbicos por hora)

= fator de converso de unidades

= fator velocidade de aproximao (adimensional)

um termo relacionado com a geometria do medidor.

Ele relaciona a velocidade do fludo no escoamento antes da

placa e por ocasio da sua passagem pelo orifcio. Numericamente

definida como:

=

onde

= dimetro orifcio/ linha

_966693140.unknown

_966693969.unknown

_966693998.unknown

_966694067.unknown

_966693164.unknown

_966691464.unknown

AGA 3 verso 1992...

= fator de expanso do gs (adimensional)

Este fator est relacionado com a geometria do medidor,

as propriedades do fludo e a perda de carga. um termo

emprico usado para ajustar o coeficiente de descaga pelas variaes

na densidade do fludo e da presso esttica. definido como:

=1-(0,41+0,35(

EMBED Equation.3 ))

onde

= dimetro orifcio/dimetro da linha

= presso diferencial gerada pela placa

= Presso esttica absoluta do gs

= coeficiente isoentrpico do gs que a razo

entre o poder calorfico a presso constante e a

volume constante.

Normalmente seu valor 1,3.

_966694296.unknown

_966694409.unknown

_966694424.unknown

_966694446.unknown

_966694334.unknown

_966694249.unknown

_966694272.unknown

_966694176.unknown

AGA 3 verso 1992...

= coeficiente de descarga da placa de orifcio (adimensional)

Como discutido o coeficiente de descarga um termo

emprico relacionado com a geometria do medidor e que relaciona

a vazo real com a terica. um valor aproximado de 0,6 (ou

seja, espera-se que por um orifcio determinado ir escoar cerca

de 60% da vazo terica).

= fator de compressibilidade do gs nas cond.normais (adim)

A compressibilidade um fator emprico que funo

da composio do gs, da presso absoluta e da temperatura.

= fator de compressibilidade do gs nas cond.de escoamento

(adimensional)

Idem.

_966694601.unknown

_966694733.unknown

_966694762.unknown

_966694778.unknown

_966694799.unknown

_966694748.unknown

_966694679.unknown

_966694697.unknown

_966694662.unknown

_966694508.unknown

_966694587.unknown

_966694485.unknown

AGA 3 verso 1992...

= dimetro do orifcio (polegadas)

corrigido pela variao da temperatura entre sua

medio e nas condies de escoamento atravs de:

=

(1+

(

-

)

onde

=dimetro de referncia

= coef.de expanso do material da placa

=temperatura do escoamento

=temperatura de referncia da placa

_966694662.unknown

_966694697.unknown

_966694748.unknown

_966694762.unknown

_966694733.unknown

_966694679.unknown

_966694587.unknown

_966694601.unknown

_966694508.unknown

AGA 3 verso 1992...

= densidade relativa real do gs (adimensional)

A densidade especfica uma propriedade do fludo e

dada pela equao:

=(

)(

)

onde

=peso molecular do gs

=peso molecular do ar

=compressibilidade do ar na condio base

=compresibilidade do gas na condio base

_966694945.unknown

_966695116.unknown

_966695179.unknown

_966695271.unknown

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_966695253.unknown

_966695161.unknown

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_966695100.unknown

_966695070.unknown

_966694859.unknown

_966694906.unknown

_966694826.unknown

AGA 3 verso 1992...

= Presso esttica absoluta do gs antes da placa nas condies do escoamento (psia)

A presso absoluta dada pela equao

=

+

onde

= presso manomtrica antes da placa

= Temperatura absoluta do gs nas condies do escoamento (graus Rankine). A temperatura em graus Rankine dada pela frmula:

=

+ 459,67

= presso diferencial gerada pela placa (polegadas de gua a 60F)

Obs: a AGA3, parte 4, define que a preciso do clculo deve ser de

0,005%. Isto no est relacionado com a preciso da medio de vazo.

Somente define que a partir das variveis de entrada fixadas, o microprocessador dever executar o clculo com essa preciso.

_966695271.unknown

_966695325.unknown

_966695401.unknown

_966695425.unknown

_1083249490.unknown

_966695376.unknown

_966695290.unknown

_966695179.unknown

_966695253.unknown

_966695161.unknown

Um medidor de vazo tipo turbina um dispositivo para medio de velocidade. Ele consiste basicamente de:- um corpo;- um mecanismo de medio;- um dispositivo de leitura e sada.

O fluxo de gs que percorre o interior do medidor causa uma rotao no rotor cuja velocidade proporcional vazo do gs. Idealmente a rotao proporcional ao fluxo. Na realidade, a velocidade uma funo do tamanho da passagem interna, a forma dessa passagem, o projeto do rotor, os atritos no mecanismo, o arraste do fludo, o carregamento externo e a densidade do gs.

AGA 7 verso 1985...

Os fatores que afetam a performance de uma turbina so apresentados na Seo 5 do AGA 7. Sumariamente temos:

a) Efeito de turbilhonamento: os medidores de turbina so projetados e calibrados com fluxo axial. Se o escoamento do gs tem vrtices perto da tomada de entrada do rotor, dependendo da direo, o rotor poder aumentar ou diminuir a velocidade. "Comprador" ou "vendedor" podem perder.

b) Efeito do perfil de velocidade: se a instalao no segue as boas prticas recomendadas e um perfil de velocidade no-uniforme observado na tomada de entrada, a velocidade do rotor para uma dada vazo ser afetada. Tipicamente ir resultar numa maior velocidade do rotor. Desse modo menos gs ir atravessar o medidor do que o valor que ser indicado. O "comprador" perde.

AGA 7 verso 1985...

c) Efeito do arraste do fludo: O arraste do fludo na p, na extremidade e no cubo do rotor podem causar o deslizamento na sua velocidade ideal. Esse deslizamento conhecido como uma funo da ilimitada taxa de inrcia para foras viscosas. Essa taxa conhecida como nmero de Reynolds e o efeito do arraste conhecido como efeito do nmero de Reynolds. Basicamente tem-se uma menor velocidade do rotor, ento o "comprador" ganha.

d) Efeito de arraste no mecanismo: com o decrscimo da velocidade do rotor da sua condio ideal fora a criao de foras relacionadas ao mecanismo e no ao fludo, tais como em engrenagens e no arraste do mecanismo de leitura. A quantidade desse arraste funo da vazo e da densidade. Por isso conhecido como "efeito da densidade". Ele beneficia o "comprador".

AGA 7 verso 1985...

e) Repetibilidade: tem-se obtido um valor de +/- 0,10% com 95% de confiabilidade em curtos perodos e de +/- 0,15% dia-aps-dia.f) Incerteza: as turbinas para transferncia de custdia devem ser definidas com incerteza melhor que +/- 1% da faixa de vazo.g) Linearidade: medidores de vazo tipo turbina so usualmente lineares numa larga faixa de vazo. Isso significa que o sinal de sada proporcional a vazo.h) Perda de carga: a perda de carga atribuda a energia necessria para mover o mecanismo.i) Limites mnimos e mximos da vazo: medidores tipo turbina tem uma faixa de vazo mnima e mxima para condies especficas.j) Pulsao: geralmente a pulsao do fluxo ir causar uma rotao mais rpida do rotor, que ir resultar um erro em favor do "vendedor". Uma variao pico-a-pico de 10% na vazo mdia geralmente ir resultar num erro da ordem de 0,25%.

AGA 7 verso 1985...

AGA 7 verso 1985...

Equao geral do escoamento

As rotaes do rotor so contadas mecanicamente ou

eletricamente, e convertidas para continuadamente totalizar a

vazo volumtrica. Desde que o volume registrado numa

dada condio de presso e temperatura, deve-se corrigi-lo para

uma condio base para efeito de propsitos de tarifao.

O indicador da turbina indica o volume nas condies do

escoamento ento o volume deve ser corrigido para

as condies base.

=(

)(

)(

)(

)(

)(

)[Equao AGA 15]

_966695539.unknown

_966695575.unknown

_966695611.unknown

_966695628.unknown

_966695593.unknown

_966695557.unknown

_966695495.unknown

AGA 7 verso 1985...

onde:

= vazo volumtrica na condio base

= vazo volumtrica nas condies do escoamento

onde

=

[Equao AGA 14]

= volume medido nas condies do escoamento

= ( total de pulsos ) x (

)

= tempo

= quantidade de pulsos por p cbico

_966695539.unknown

_966695732.unknown

_966695773.unknown

_966695789.unknown

_966695752.unknown

_966695693.unknown

_966695495.unknown

AGA 7 verso 1985...

= fator presso

=

[Equao AGA 16]

= (

) + (

)

= presso esttica manomtrica psig

= presso atmosfrica psia

logo

=

[Equao AGA 17]

_966695981.unknown

_966696012.unknown

_966696053.unknown

_966696199.unknown

_966696240.unknown

_966696091.unknown

_966696030.unknown

_966695989.unknown

_966695575.unknown

_966695960.unknown

_966695557.unknown

AGA 7 verso 1985...

= fator presso base

=

[Equao AGA 18]

= presso de contrato em psia

obs: este fator aplicado para alterar a presso base de

14,73 para outra definida no contrato.

_966696199.unknown

_966696240.unknown

_966695575.unknown

AGA 7 verso 1985...

= fator temperatura do escoamento

=

[Equao AGA 19]

= temperatura do escoamento do gs em graus Rankine

= fator temperatura base

=

[Equao AGA 20]

= temperatura de contrato em graus Rankine

obs: este fator aplicado para alterar a temperatura base

de 60F para outra definida no contrato.

_966696339.unknown

_966696378.unknown

_966696431.unknown

_966696464.unknown

_966696356.unknown

_966696283.unknown

_966696300.unknown

_966696264.unknown

AGA 7 verso 1985...

= fator de compressibilidade

onde

=

= fator de compressibilidade da condio base

= fator de compressibilidade da condio do escoamento

O fator de supercompressibilidade obtido pela AGA NX19

ou AGA8.

_966696663.unknown

_966696759.unknown

_966696797.unknown

_966696856.unknown

_966696875.unknown

_966696779.unknown

_966696708.unknown

_966696732.unknown

_966696686.unknown

_966696514.unknown

_966696634.unknown

_966696484.unknown

No desenvolvimento das equaes de gases presumido usualmente que o gs tem um comportamento de gs ideal.

Isso seria verdadeiro se o gs seguisse a lei de gases ideais ( PV = nRT). Contudo, nem todos os gases so ideais,e de fato, nenhum .

Por essa razo foi desenvolvido um fator para corrigir a variao das caractersticas em funo de diferentes condies. Uma dessas caractersticas chamada de supercompressibilidade.

Em gases ideais a distncia entre as molculas grande o suficiente para que influncias da atrao com outras molculas seja desprezvel. Quando as presses crescem ou temperaturas decrescem, as molculas se aproximam e o resultado que o volume ocupado acaba sendo menor que o previsto pela lei dos gases ideais.

Supercompressibilidade...

Para correo dessa mudana no volume previsto a lei dos gases ideais foi modificada. Uma vez que o gs mais compressvel ele ir ocupar um volume maior nas condies normais de presso e temperatura. Esse fator de correo a compressibilidade. A equao de gases ideais passou a ser: PV = ZnRT

Em 1956 o comit Pipeline Research lana o documento PAR Research Project NX19 com a base para aplicao do fator de supercompressibilidade AGA. Os limites bsicos para aplicabilidade da NX19 so:presso: 0 at 5000 psig temperatura: -40 at 240Fdensidade especfica: 0,554 at 0,75 moles de CO2: 0 at 15%moles de N2: 0 at 15%

Observa-se que a equao da supercompressibilidade funo da presso, temperatura, densidade especfica edos moles percentuais de CO2 e N2.

Supercompressibilidade...

EVOLUOHistricoRecomendaes AGA e APILogs de Histricos, Eventos e AlarmesMemria de Dados e ParametrizaoTecnologias de MedioAlgoritmos AGA 3 / AGA 7Supercompressibilidade NX19 / AGA 8Parametrizando um AGA 3 / AGA 7Interface com CromatografoIncertezas e Faixas de MedioEfeito da Presso Atmosfrica nas Medies de GsEfeito dos Geradores de Pulsos nas Medies com AGA 7Automao de Sistemas com EGMPortaria ANP nmero 001

Histrico da Medio Fiscal...

A EGM - Electronic Gas Measurement somente foi vivel com:a) desenvolvimento de eletrnica de alta confiabilidade e baixo consumo de energia, que pudesse ser embarcada na instrumentao de campo;b) novos algoritmos da AGA permitindo o estabelecimento das curvas de correlao dos fatores;c) sensores mais precisos e estveis;d) regulamentaes da FERC e API no final da dcada de 80.

Electronic Gas Measurement...

Primeiros Sistemas Eletrnicos...Os clculos da vazo eramrealizados na central !

Sistemas Atuais...Os clculos da vazo so realizados no campo !

Produo Poos Separadores Tanques Estaes de Medio Plantas de processamento de gsTransmisso Estaes de Medio Estaes de compresso

Distribuio Estaes de reduo Estaes de medio Controle de Distritos Termoeltricas Aplicaes da EGM...

Requisitos da Medio Fiscal...

Recomendaes AGA e API...American Gas Association recomendaos algoritmos para obteno da vazoinstantnea corrigida !Ex.: AGA 3 / AGA 5 / AGA 7 / AGA 9

American Petroleum Institute recomendao que se deve fazer com os valores da vazo instantnea corrigida !Ex.: Manual de Petrleo Captulo 21

Logs de Histricos de Variveis...

Logs de Eventos e Alarmes...

Area Reservada Logs Eventos e Alarmes Area Reservada Rotinas programveis Area Reservada Conf. Do Usurio Variveis do Sistema Associao das E/S Conf. das E/S Param. Comunicao AGA PID Conf. dos Logs Calibrao das E.A. Parm. do Sistema

Salvar naEEPROM(Flash)PartidaRAM FLASHCopia da ConfiguraoProgramas de Fbrica - Sistema Operacional - Funes (AGA, FST) - Conf. Padro de FbricaProgramas do Usurio - MODBUS - HART - Gases Puros - Vapor. Area Reservada Programas do usuario

Area Reservada Displays Area Reservada Base de DadosBATERIA DE BACK UP Memria de dados e Parametrizao...

Definir a programao dos tpicos que sero apresentados.