Capítulo 6 Resultados Encontrados

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1 65 Capílo 6 Reslados Ecorados Almeja-se com esse capílo ma comparação ere os reslados aprados os processos aeriores, o seja, as iformações coleadas os laboraórios mecioados e o levaameo de campo. O objeivo é cofroar os parâmeros do diagósico, cjo pricipal papel é a avaliação de desempeho do medidor. Para ao, esse capílo será abordado o comporameo da vazão, bem como o perfil de velocidades para odos os processos verificados. Mosrar-se-á o desvio e a repeiividade drae a calibração do medidor os laboraórios perecees à RBC, e aida serão disposos os valores médios da simeria, escoameo crzado, rbilhoameo, swirl e difereças de velocidade do som para os rês processos. Fialmee serão reporados às iformações acerca da cofiabilidade das medições e de sa icereza. 6. Comporameo da azão e Perfil de elocidade Pare-se do pricípio qe há rês processos disios o qe age a obeção das variáveis à ma especificada vazão de rabalho. Nos casos dos laboraórios em-se os circios fechados, sedo qe o laboraório ága a corrida de calibração em a sa dração mais ampla qe o laboraório óleo e coseqüeemee ma maior colea de dados, isso devido à grade capacidade do aqe ode esá iserida a balaça (coforme viso em 4.) em comparação com o corole de ível do sisema do aqe do laboraório óleo. Como a flação da vazão a plaaforma é maior do qe o laboraório, foi deermiado o iervalo míimo de empo ecessário para qe a icereza do volme medido (iegral da vazão) ão iflecie a aceiação do medidor como fiscal. Na seqüêcia observam-se os gráficos (Figra 39) ode esão apreseadas as variações das gradezas vazão ao logo do empo para os rês processos em esdo. É possível perceber a facilidade de corole da vazão em laboraório em corapoo às variações abrpas as codições reais de campo. Observa-se ambém como foi viável ober m maior úmero de poos amosrados para o laboraório ága.

2 66 a) b) c) Figra 39 a,b,c Comporameo das azões para ága, óleo mieral e campo.

3 67 A garaia de m perfil cohecido de escoameo (compleamee desevolvido) permie o relacioameo ere a velocidade medida e a vazão do escoameo. Como a práica exisem disorções desse perfil, o so de vários feixes acúsicos pode compesar as discrepâcias, fazedo com qe a medição de vazão eha ma icereza mais baixa. As Figras 40 (a) e (b) mosram o raçado do perfil de velocidades a idade de processameo (UFP), edo como aspeco o perfil rbleo coforme esperado. É possível ideificar qe a variação a difereça das velocidades os caais e (speriores) comparado as velocidades dos caais 4 e 5 (iferiores) são mais sis o laboraório ága (a) qe o campo (b), isso pode ser explicado a facilidade de iclsão de m recho reo sficieemee grade para elimiar os efeios idesejáveis do escoameo o perfil de velocidades, como a ala rblêcia. Figra 40 Traçado a UFP do perfil de velocidades: processos ága e campo respecivamee.

4 68 6. Desvios e Repeiividade drae as Calibrações É possível esabelecer ma base comparaiva dos reslados obidos em laboraório, drae o processo de calibração do medidor qado comparado aos aqes padrão disposos em ambos os circios, ága e óleo mieral, como viso a Figra 4. a) b) Figra 4 a, b Comparação os desvios e repeiividade ecorados drae calibração.

5 69 erifica-se ma melhor perfomace do medidor o laboraório ága. Pôdese observar qe esse laboraório o processo de esabilização de flxo é cosegido mais rapidamee, com dração mais prologada da corrida do circio, permie miimizar discrepâcias e abrager ma colea maior de dados. O sisema aomáico do iício e érmio do processo é oro poo imporae, pois é feio de forma sicroizada, sem a ierveção do corole de aberra maal como foi verificado o laboraório de óleo mieral. 6.3 Comparação dos Parâmeros do Diagósico: Simeria, Escoameo Crzado e Trbilhoameo Ideifico-se qe o medidor lra-sôico iliza-se das velocidades em cada caal para deermiar a velocidade média e coseqüeemee a vazão do processo. Dessa forma, caso haja ma disorção o perfil de escoameo, as velocidades dos caais serão afeadas e o compromeimeo o cálclo de vazão será aparee. Por essa razão, o esdo de parâmeros do perfil de escoameo ora-se periee, garaido m adeqado perfil de velocidades e represeaividade das codições reais de flxo qado em comparação com as codições de laboraório. A garaia da maeção sobre a variação do perfil de escoameo rará cofiabilidade acerca do processo de comprovação merológica dos volmes aprados e das icerezas aribídas. Para o devido levaameo dos valores, foram cosiderados os dados coleados de vazão de flxo (FLOWCH) para cada processo de aqisição, qe pode ser coferido as plailhas dos aexos A, C e E desse rabalho. Por exemplo, para o circio ága, vazão omial de 550 m³/h, em-se para cada caal, as segies iformações omadas em segdo: Caal : 304,604; Caal : 330,5; Caal 3: 3,36; Caal 4: 338,783; Caal 5: 88,353. Todavia, os valores forecidos pela UFP do medidor a pricípio ão parece represear a vazão real, o qe compromeeria a deermiação da velocidade e aplicação do coceio de diagósico para o medidor. Porém, em coao com o forecedor erope do eqipameo, o mesmo iformo qe o valor disposo pelo eqipameo é represeaivo e há aribição

6 70 de ma cera paramerização em sa cofigração, cofigração essa qe levaria em coa poos flaes e o fao de qe o medidor ão apresea o mesmo diâmero para cada caal, o mesmo aida iformo haver aribição de pesos disios para cada caal, odavia esses pesos ão foram dispoibilizados. Sedo assim, mesmo sabedo qe os valores ão são direamee velocidades, em vazões, mas m parâmero do fabricae qe esá correlacioado com as variáveis desejadas, proceder-se-á com o rabalho de levaameo dos valores de diagósico do perfil de escoameo. Dessa forma, para cada dado (omados a cada segdo) foram deermiados os valores de simeria, escoameo crzado e rbilhoameo, para odos os 03 processos. Como exemplo, para os valores mecioados aeriormee do circio ága, em-se: Simeria (X) (304, ,)/(338,78388,353),0 Escoameo Crzado (X) (304,604338,783)/(330,88,353),040 Trbilhoameo (X3) (330,338,783)/(304,60488,353),8 Foram regisrados valores médios de odos os reslados obidos para cada diagósico, drae odos os segdos do período cosiderado de aálise. Os reslados foram disposos os gráficos da Figra 4, para melhor aálise. a)

7 7 b) c) Figra 4 a, b, c Comparação dos parâmeros do diagósico: simeria, escoameo crzado e rbilhoameo. Cosaa-se qe os valores médios para os rês diagósicos ficaram dero do limie de olerâcia deermiado. Para simeria, observa-se qe o campo maeve o perfil do laboraório ága a íegra. Um desvio essa variável poderia represear problemas o codicioador de flxo o mdaça o perfil. Para escoameo crzado, observa-se qe o campo cosegi maer ma cosâcia em relação ao laboraório óleo drae as vazões baixas (aé 350 m³/h).

8 7 O ameo gradaivo do valor para vazões alas pode sigificar qe há icrsações a blação de campo qe esão ierferido o perfil de escoameo. Para rbilhoameo, hove ma melhor represeaividade do campo com o laboraório óleo mieral. 6.4 Comparação do Parâmero do Diagósico: Swirl A formação dos redemoihos (swirl, da Figra 6) pode ser m complicador com relação ao perfil de escoameo, ecessiado assim, mias vezes de codicioadores de flxo de modo a esraificar o perfil de escoameo maedo codições favoráveis para garaia de ma boa medição. Do gráfico da Figra 43, pode-se observar qe odos os rês processos apreseam valores médios de formação de swirl iferiores ao limie esiplado pelo fabricae do medidor. ao meor o valor de swirl maior a possibilidade de er-se m perfil adeqado para o bom desempeho do medidor. Figra 43 Comparação do parâmero do diagósico: swirl. erifica-se ma melhor codição de perfil ere as codições de campo e laboraório ága. Em ambos os casos as codições de isalação são favoráveis com logos rechos reos qe permiem ma esabilização aparee do perfil de velocidades. Apesar dos valores dero da faixa de olerâcia, para o laboraório

9 73 óleo, observa-se ma formação maior de efeio swirl drae o escoameo, fao esse qe pode ser percebido fisicamee pela preseça de ma crva ascedee logo a moae do recho reo qe acompaha o medidor, provavelmee o aspeco cosrivo resposável pelo ameo de vórices. 6.5 Comparação do Parâmero do Diagósico: Difereça elocidade do Som Os valores de velocidade do som em cada feixe devem ser igais. Os valores ão devem diferir ere si em mais qe,0 m/s em valor absolo. Assim sedo, cosaa-se aravés da Figra 44, qe os valores ecorados ficaram dero do limie admissível. Oro poo qe deve ser levado em coa é se há formação da esraificação do escoameo, ocasioado pelas correes de covecção aral, qe ocorre qao há velocidades iferiores à m/s, ameado-se assim a icereza de medição. Para os casos em esdo ão foi apreseado esraificação do escoameo. Figra 44 Comparação do parâmero do diagósico: som. Em empo, vale regisrar a aomalia cosaada drae as coleas do circio com óleo mieral, a difereça ere as velocidades do som para o caal e qalqer oro caal apresearam valores acima de m/s para o iício de cada

10 74 corrida das vazões baixas; 50 m³/h e 50 m³/h. Esse fao eve sa origem provavelmee o maseio da válvla de aberra do flxo do sisema. A Tabela 8 raz m resmo de odos os valores e respecivos desvios ecorados para os parâmeros do diagósico ao logo desse rabalho para os rês processos. Tabela 8: Resmo dos Parâmeros de Diagósico do AS.

11 Cofiabilidade das Medições e Icereza Calclada Nessa eapa, será focada a deermiação da icereza dos volmes aprados, demosrado assim, a cofiabilidade merológica para deermiação dessa gradeza derivada. Para o se cálclo deve-se levar em cosideração a paricipação das icerezas das variáveis do isrmeo, do processo e do empo de aqisição. Abaixo, ecora-se odo o desevolvimeo maemáico qe permiirá ober-se m modelo capaz de qaificar a icerezas relevaes qe compõe a icereza combiada do volme. Pare-se da eqação básica qe relacioa volme, vazão e empo, respecivamee: x. Como o processo de colea de dados evolve m iervalo de empo ode foram omados vários poos de vazão isaâea obidos a cada segdo, em-se: ( 3... ) x? (3) Aplicado o coceio de icereza a eqação (3), resla a segie eqação: v (? x ) (? x )... (? x ) [ ( 3... ) x? ] Cosiderado o úmero de ermos para vazão dero do iervalo de empo, em-se qe o somaório das vazões é igal à x, assim: v? x (... ) [ (x ) x? ] Esabelecedo a relação: ( / ) r, reora-se a eqação aerior: v? x r x ( 3... ) [ (x ) x? ] Dividido oda a eqação pelo volme ao qadrado, com iio de ermos a eqação em ermos da icereza de volme, pode-se ecorar: v r 3 ( )... Sabedo-se qe cada vazão isaâea (i) é a soma de sa vazão média e sa variação (i di), eão vem:

12 76 ( ) ( ) ( ) ( )... r v δ δ δ Desevolvedo a soma qadráica das parcelas iseridas por colchees: ( ) r i i i i v δ δ Aravés da eqação i ( di), é possível demosrar qe a parcela Sdi é la, porao: ( ) r i i v δ Iserido o coceio de desvio padrão (s) a eqação acima, pode-se sbsiir o ermo Sdi² por (-) s² ; ( ) ( ) s r v E fialmee chegamos à eqação qe represea a icereza de volme: s r v (4) Como a omada de dados foi omada a cada segdo (? s), em-se qe a icereza de empo é deermiada pela resolção da amosragem, qe para o caso em esdo é de 0,0 segdo, dessa forma a parcela referee à icereza de empo pode ser cosiderada desprezível (isso é << ). Dessa forma, a eqação (4) poderá ser re-escria para aplicação esse rabalho, cosiderado >> e aplicado raiz qadrada os ermos, como sedo: s r v (5)

13 77 Na Eqação (5) o ermo (r/v ) represea a icereza ipo B, aribída ao medidor, ode r é a resolção do medidor, idicada o caálogo do fabricae. A segda parcela é a icereza do processo. As Tabelas 9, 0 e apreseam os valores de vazões médias, os desvios, os iervalos de empo da amosra cosiderada, bem como o úmero de ermos da amosra, para odos os rês processos a serem avaliados. ale ressalar qe a ieção é deermiar à icereza de volme, aribido às parcelas de icereza de isrmeo, bem como as ierees do processo, coforme Eqação (5). ado a icereza deermiada for iferior à resolção do medidor, deve aribir a icereza do volme como sedo a própria resolção. Tabela 9: Apreseação da Icereza Processo Ága. Tabela 0: Apreseação da Icereza Processo Óleo. Tabela : Apreseação da Icereza Processo Campo. OBS: a)olme azão x Tempo; b) Icereza combiada aplicação da eqação (5), aode r é a icereza expadida obida o cerificado do fabricae, sedo ecessário dividir pelo k qe é o faor de abragêcia. c) Icereza expadida Icereza combiada x -sde, sedo qe para ma probabilidade de 95,45%, com gras de liberdade maiores qe 00, o valor cosiderado é (ver aexo B).