Projeto MEDFLARE

(2025 - atual) - Estudos para aumento da confiabilidade na medição de vazão de gás de queima (flare)

Os sistemas de medição de vazão de gás de queima (flare) - SMVGF são essenciais na indústria petrolífera para queima e ventilação de gases hidrocarbonetos em operações de rotina e emergenciais. Trata-se de medição fiscal, regida por metrologia legal conforme a Portaria ANP/INMETRO nº 1 de 2013. Como principais características do gás de queima (mas que são atípicas para o tema de medição de vazão): ampla faixa de medição (superior a 1000:1), escoamento em baixa pressão, presença de umidade no gás, fluido com variação da composição química, escoamento não induzido e indicação de medição de vazão não intrusiva. Tais características fazem da medição de vazão de gás de flare uma das mais desafiadoras no campo da metrologia.

Os medidores de vazão ultrassônicos (MVU) por tempo de trânsito são predominantes nessa aplicação, apresentando como principais vantagens: i) operação em ampla faixa de medição, ii) tolera gás úmido, iii) independente do conhecimento da composição do gás, iv) ausência de partes móveis, v) operação não intrusiva.

Embora a tecnologia ultrassônica seja dependente do perfil de velocidades do escoamento na seção de medição, os MVUs em aplicações de gás flare não são calibráveis em condições de escoamento de flare, o que aumenta a incerteza de medição ou mesmo incidência de falhas. Fatores como acidentes de linha, gases atenuantes e variações extremas de vazão comprometem o desempenho do medidor ultrassônico. Além disso, os fornecedores não comprovam o atendimento às especificações técnicas.

Devido a posição estratégica da produção de gás natural e aspectos de a segurança operacional de plantas de produção off-shore, a Resolução Conjunta ANP/INMETRO nº 1 (2013) regulamenta a medição de vazão de gás de queima (flare) no Brasil, estabelecendo diversas diretrizes que devem ser seguidas, como incerteza de medição e frequência de calibração. O não atendimento a essas diretrizes resulta em multas.

Este projeto visa aumentar a confiabilidade dos SMVGF, qualificando medidores de vazão em túnel de vento em escoamentos com elevada concentração de dióxido de carbono - CO2, testando medidores desde baixas velocidades (0,05 m/s a 1 m/s) até altas velocidades de escoamento (aprox. 80 m/s), padronizando e validando experimentalmente a parametrização de simulações numéricas computacionais, aprimorando procedimentos de verificação metrológica e cálculos de incerteza.

Coordenador: Rogério Ramos

Colaboradores: Ramon Silva Martins, Guilherme Siqueira de Aquino, Murilo Zucatelli Elias

Financiador: Petrobras