UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE ... · aprovação da Lei Nº 2004 pelo então Presidente Getúlio Vargas, ... e vácuo para a ventilação de gases e admissão

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE PETRÓLEO EM CAMPOS TERRESTRES

EMPRESA: PETROLEO BRASILEIRO S.A. PETROBRAS

Discente: Virna Uchôa de Araújo. Orientador: Prof. Gilson Gomes de Medeiros. Supervisor: Eng.º Marcelo de Lima Rodrigues.

NATAL

25 de Novembro de 2015



UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

DEQ-0537- ESTÁGIO SUPERVISIONADO

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE PETRÓLEO EM CAMPOS TERRESTRES

Relatório submetido à Universidade

Federal do Rio Grande do Norte como

requisito para aprovação na disciplina

Estágio Supervisionado (DEQ - 0537),

referente ao estágio realizado pela

aluna Virna Uchôa de Araújo na

empresa Petrobras, durante o segundo

semestre do ano de 2015, sob a

supervisão do Engenheiro Químico

Marcelo de Lima Rodrigues e orientado

pelo Prof. Gilson Gomes de Medeiros.

NATAL

25 de novembro de 2015



AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus que me deu o dom da Vida. Graças a Ele trilhei

o meu caminho até aqui.

Aos meus pais, que sempre colocaram a minha educação em primeiro plano.

Desde muito cedo, ensinaram-me que esta deveria ser a minha prioridade e não

mediram esforços em proporcionar as melhores oportunidades possíveis. Além disso,

agradeço por todo carinho, dedicação, apoio e paciência para comigo. Com certeza,

eles são o reflexo de tudo que sou hoje.

Aos meus amigos, que considero a minha segunda família. Sempre me

apoiando em todas as decisões tomadas e incentivando a não desistir diante de

alguns obstáculos. Alguns deles estão comigo desde a Escola, outros, durante toda a

Graduação. Considero-os peças fundamentais nessa conquista.

Ao supervisor de Estágio, o Eng.º Marcelo de Lima Rodrigues. Um profissional

altamente competente e responsável, além de ser uma pessoa excepcional. Teve a

paciência e a dedicação de compartilhar seus conhecimentos técnicos, além de todo

cuidado e atenção durante todo o período de estágio. Sem dúvidas, passou grandes

ensinamentos durante essa experiência. Além dele, também devo agradecer ao Eng.º

Alison Augusto Maia Bezerra. Um excelente profissional, além de ser uma pessoa

incrível. Sempre muito atencioso, preocupando-se em esclarecer as minhas dúvidas

com todo o seu conhecimento. Além de ser a dose de alegria diária na nossa equipe,

proporcionando sorrisos nos momentos mais cansativos.

Ao Orientador desse estágio supervisionado, o Prof. Gilson Gomes de

Medeiros que se dispôs a me orientar nessa etapa. Agradeço por toda a ajuda

fornecida e por sempre mostrar-se interessado e disponível em todos os assuntos

relacionados ao desenvolvimento dessa tarefa.

Por fim, agradeço à Petrobras por proporcionar essa grande oportunidade e dar

todo o suporte necessário para o bom desenvolvimento do estagiário durante esse

período. Do início ao fim, cumpriu com todos as responsabilidades e deveres descritos

no programa de estágio, ressaltando sempre a importância dos estagiários na

empresa.



ÍNDICE

1. RESUMO ............................................................................................................... 5

2. A EMPRESA ......................................................................................................... 6

2.1 A Petrobras ......................................................................................................... 6

2.2 Setor de Operação da Produção de Riacho da Forquilha (OP-RFQ) .............. 6

3. ATIVIDADES REALIZADAS ................................................................................ 7

3.1 Descrição Geral do Processo nas Estações Coletoras e Compressoras ........ 7

3.2 Relatório de Avaliação da Capacidade de Tratamento da ETAP-X ................. 9

3.2.1 Levantamento de informações no campo .................................................... 11

3.2.2 Levantamento de curvas experimentais das bombas .................................. 12

3.2.3 Avaliação da capacidade e eficiência de tratamento dos equipamentos .... 12

3.2.4 Avaliação da perda de carga do fluido no processo de filtração ................. 15

3.2.5 Estudo sobre a contralavagem dos filtros de areia ...................................... 16

3.3 Participação em Análises de Risco ................................................................. 19

3.4 Execução de Procedimento de Parada Programada para Manutenção ........ 21

3.5 Acompanhamento de rotinas operacionais nas estações .............................. 23

4. IDENTIFICAÇÃO DOS CONTEÚDOS ESTUDADOS NO CURRÍCULO ......... 25

5. AVALIAÇÃO DO RETORNO DO ESTÁGIO ..................................................... 27

6. CONTRIBUIÇÕES PARA A EMPRESA ............................................................ 28

7. COMENTÁRIOS GERAIS................................................................................... 29

ANEXOS ...................................................................................................................... 30

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 31

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1. RESUMO

O estágio supervisionado obrigatório é uma atividade curricular que objetiva

desenvolver habilidades práticas no aluno, incentivando-o a utilizar os conhecimentos

teóricos adquiridos durante a graduação. Além disso, possibilita a vivência em um

ambiente de trabalho com todas as responsabilidades, deveres e dificuldades

intrínsecas a ele, gerando um grande amadurecimento pessoal, profissional, social e

cultural. É uma importante oportunidade para firmar a parceria Universidade/Empresa

que é de fundamental importância para a formação e capacitação profissional do

aluno, que busca cada vez mais qualificar-se para ingressar no mercado de trabalho

altamente competitivo.

Este relatório de estágio supervisionado descreve as atividades realizadas na

empresa petrolífera “Petroleo Brasileiro S.A. Petrobras”, na área de Exploração e

Produção de Petróleo (E&P), no setor da Operação da Produção de Riacho da

Forquilha (OP-RFQ), localizado no Ativo de Produção Mossoró (ATP-MO), na cidade

de Mossoró/RN, pertencente à Unidade de Operações do Rio Grande do Norte e

Ceará, UO-RNCE.

As atividades desenvolvidas neste setor da empresa, inerentes à área de

Engenharia de Processos Químicos, são relacionadas às etapas envolvidos no

Processamento Primário de Petróleo nas Estações Coletoras e Compressoras (ECC),

as quais contemplam Sistemas de Separação Gás/Líquido, Estações de Tratamento

de Óleo (ETO), Tratamento de Água Produzida para Injeção em poços (ETAP),

Sistemas de Injeção de Água (SIA) e Compressão de Gás (ECOMP). Após essas

etapas primárias, o óleo tratado e o gás são transportados por oleodutos e gasodutos,

respectivamente, para a Unidade de Tratamento e Processamento de Fluidos (UTPF)

em Guamaré e a água produzida tratada é injetada em poços injetores de água para

a Recuperação Secundária de Petróleo.

O estágio supervisionado pelo Engenheiro de Processamento Marcelo de Lima

Rodrigues e orientado pelo Prof. Gilson Gomes de Medeiros, teve duração de seis

meses, correspondendo ao período de 25/05/2015 a 24/11/2015 com carga horária

diária de 4 horas.

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2. A EMPRESA

2.1 A Petrobras

A Petrobras é uma empresa estatal de economia mista, líder do setor petrolífero

no país e atua como uma empresa integrada de energia nas áreas de Exploração e

Produção de Petróleo e Gás; Refino de Petróleo e Gás; Petroquímica; Transporte e

Comercialização; Distribuição de Derivados; Geração de Energia Elétrica e Produção

de Biocombustíveis. Além do Brasil, está presente em outros 18 países.

A empresa possui um dos mais importantes complexos de pesquisa aplicada

no mundo, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (CENPES), criado em 1963,

sendo reconhecida mundialmente pelo desenvolvimento de tecnologias avançadas na

exploração de petróleo em águas ultra profundas, a partir da descoberta e exploração

do Pré-Sal.

Após a Segunda Guerra Mundial, iniciou-se no Brasil uma série de discussões

a respeito da melhor forma de se explorar o petróleo brasileiro. Alguns defendiam a

exploração por empresas de iniciativa privada, enquanto outros defendiam o

monopólio estatal do petróleo. Realizou-se um grande movimento popular “O Petróleo

é Nosso’’ para defender o monopólio estatal do petróleo, contribuindo para a

aprovação da Lei Nº 2004 pelo então Presidente Getúlio Vargas, em 03 de Outubro

de 1953. A Lei estabeleceu o monopólio estatal do petróleo e instituiu a Petrobras.

2.2 Setor de Operação da Produção de Riacho da Forquilha (OP-RFQ)

O setor de Operação da Produção de Riacho da Forquilha do Ativo de Produção

Mossoró, pertencente a UO-RNCE, é localizado na Base 34 da Petrobras, na cidade

de Mossoró, Rio Grande do Norte. O setor é responsável, dentre outras instalações,

pelo gerenciamento de todos os processos operacionais das Estações Coletoras e

Compressoras de Riacho da Forquilha (ECC-RFQ), Leste de Poço Xavier (ECC-LPX),

Lorena (ECC-LOR), Livramento (ECC-LV) e Upanema (ECC-UPN), onde há a

separação gás/líquido, o tratamento de óleo, tratamento de água produzida para

injeção e compressão de gás. As Estações estão localizadas nos municípios de

Caraúbas, Felipe Guerra, Governador Dix-Sept Rosado e Upanema, no estado do Rio

Grande do Norte.

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3. ATIVIDADES REALIZADAS

As atividades desenvolvidas durante o estágio estão relacionadas às diversas

funções desempenhadas pelo Engenheiro Químico que atua no setor petrolífero, mais

especificamente na área de Processamento Primário de Petróleo em Unidades de

Exploração e Produção Terrestres.

Primeiramente, é preciso ter conhecimento a respeito do processamento

primário de petróleo bruto dentro das estações, que acontece após a sua chegada

através de oleodutos vindos dos poços produtores.

3.1 Descrição Geral do Processo nas Estações Coletoras e Compressoras

FIGURA 1- FLUXOGRAMA GERAL DO PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE PETRÓLEO NAS ESTAÇÕES.

O petróleo bruto e o gás produzidos nos poços produtores são transportados

através de oleodutos e/ou tubulações individuais de poços denominadas “linhas de

produção” até as estações coletoras e compressoras. Ao chegar, passam por válvulas

automáticas do tipo multivias que possuem oito entradas dispostas radialmente, com

um “cachimbo” seletor montado ao centro, que permite o alinhamento de qualquer das

oito entradas à saída de “teste”, enquanto as demais linhas permanecem conectadas

à saída de “produção”.

Em seguida, ocorre a separação das correntes de gás e líquido (óleo e água) da

produção em um vaso separador horizontal (separador de produção) com internos

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que favorecem a separação das fases, como por exemplo, placas defletoras e

extratores de névoa.

A corrente de saída de líquido do separador de produção, formada pela emulsão

do tipo água-em-óleo e óleo-em-água, é encaminhada para os tanques de tratamento

de óleo, tanques de lavagem, onde são injetados produtos químicos denominados

desemulsificantes que permitem a desestabilização de tais emulsões. Os tanques são

equipados com internos que favorecem a separação da água emulsionada no óleo,

como distribuidores e placas defletoras; sifão, que permite a manutenção do nível da

interface óleo/água; amostradores (drain cocks) para a verificação do nível da

interface; trenas externas para a visualização do nível dos tanques e válvulas de alívio

e vácuo para a ventilação de gases e admissão de ar em casos de drenagem.

Os tanques de lavagem fornecem o tempo de residência necessário para

enquadrar o óleo nas especificações requeridas, com percentual de água e

sedimentos (BSW) de até 1%. Em seguida, são escoados para tanques de

armazenamento (Tanques de Produção) e quando o nível deles atinge um valor

específico são bombeados para os oleodutos, passando pela Estação de Medição

Fiscal (EMED) que mede o BSW do óleo, onde são transferidos até a Unidade de

Tratamento e Processamento de Fluidos (UTPF) em Guamaré.

A corrente de água, separada da emulsão nos tanques de lavagem, entra na

chamada Estação de Tratamento de Água Produzida (ETAP), onde passa por vários

processos para a separação das gotículas de óleo emulsionado e ao final, enquadrar-

se na especificação necessária do Teor de Óleos e Graxas (TOG), abaixo de 5 mg/L,

para a injeção em poços injetores (Sistema de Injeção de Água – SIA), processo de

Recuperação Secundária de Petróleo.

A corrente de saída de gás do separador de produção entra no depurador, que é

um separador gás/líquido vertical, onde ocorre a condensação de algumas moléculas

de hidrocarbonetos e a separação de líquido arrastado pelo gás. A corrente líquida

formada, condensado, é escoada para os tanques de lavagem e a corrente de gás é

encaminhada para os compressores. Tanto o depurador, quanto o separador de

produção são equipados com instrumentos que permitem o controle de pressão e nível

dos vasos, assim como o seu monitoramento através da sala de controle da Estação.

Os compressores utilizados nas Estações Compressoras descritas são máquinas

que comprimem o gás em três estágios. Ao final de cada um, forma-se condensado

9



que é encaminhado para os tanques de lavagem. Ao final do terceiro estágio, o gás

sai com alta pressão, passando pela Estação de Medição Fiscal (EMED), e é

exportado através de gasodutos até a UTPF em Guamaré.

A partir do conhecimento do processo descrito anteriormente, iniciou-se um

levantamento dos maiores problemas observados na eficiência dos tratamentos

realizados. Constatou-se que um dos problemas mais críticos e urgentes era

relacionado à Estação de Tratamento de Água Produzida da Estação Coletora e

Compressora X (ETAP-X), onde a água produzida apresentava uma elevada

concentração de óleos e graxas em decorrência da baixa eficiência dos equipamentos

envolvidos no processo de separação.

3.2 Relatório de Avaliação da Capacidade de Tratamento da ETAP-X

O relatório de avaliação da capacidade de tratamento da ETAP-X foi um estudo

detalhado e minucioso para avaliar a capacidade atual de tratamento da estação e

levantar melhorias a fim de obter-se água produzida de melhor qualidade e dentro das

especificações para injeção nos poços.

Os processos típicos de separação que ocorrem nas ETAP’s estão ilustrados

abaixo.

FIGURA 2- FLUXOGRAMA DAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA.

Na ETAP-X, a água oleosa, resultante da separação água-óleo no Tanque de

Lavagem, é escoada para os Tanques Pulmão A e B, onde se dá o primeiro ponto de

injeção de polieletrólito, um polímero não iônico responsável por promover a

coalescência das gotículas de óleo. Tais tanques fornecem tempo de residência para

dar início à separação das gotículas de óleo livre da emulsão do tipo óleo-em-água.

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Em seguida, a emulsão passa para o separador gravitacional água-óleo (SAO). Este

equipamento é dimensionado para promover a ascensão das gotículas de óleo livre,

através do tempo de residência ideal do fluido no interior dele, e é o segundo ponto

de injeção de polieletrólito.

A caixa separadora gravitacional possui raspadores que permitem a raspagem

das gotículas de óleo que ascendem até a superfície e depositam-se na calha central

do separador. O óleo resultante da raspagem é bombeado até os tanques de lavagem.

Dessa forma, a caixa SAO tem a função de separar o óleo livre presente na emulsão,

proporcionando assim um processo físico de separação.

Em seguida, a emulsão é bombeada para os flotadores a ar dissolvido, onde

ocorre a separação do óleo emulsionado. Esses equipamentos são capazes de

separar o óleo emulsionado a partir da injeção de bolhas de ar dissolvidas na água.

Para isso, existe um vaso saturador, onde há a dissolução do ar atmosférico, utilizando

um reciclo de água do sistema flotador/tanque de água flotada. No vaso, o ar é

submetido a uma pressão superior à pressão atmosférica (~ 5 kgf/cm² manométrica),

condição necessária para saturação, e posteriormente, tem a sua pressão reduzida à

pressão atmosférica, liberando bolhas de tamanhos específicos ao entrar no flotador.

As bolhas, ao entrar em contato com as gotículas de óleo, formam um complexo

bolha-gotícula que apresenta densidade aparente menor que as gotículas de óleo

isoladas. Assim, a diferença de densidades entre as fases é acentuada, favorecendo

a separação do óleo, que ascende até a superfície e é então removido e encaminhado

para a calha central do SAO. A água é então enviada para o tanque de água flotada

e de lá é bombeada para os filtros de areia A e B.

Os filtros de areia filtram a água oleosa através de camadas de areia de

diferentes diâmetros, promovendo a retenção de gotículas de óleos e graxas ainda

emulsionados na água. Devido à deposição de óleos e graxas nas partículas filtrantes

é necessário que se realize a retrolavagem (ou contralavagem) desses filtros. Nesse

processo, a água tratada armazenada no tanque de água tratada é bombeada para

os filtros de areia, escoando no sentido ascendente e promovendo a fluidização e

limpeza do leito. A água suja é enviada para os Tanques Pulmão, entrando no ciclo

de tratamento da ETAP.

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Em seguida, a água tratada passa por filtros cartucho A e B que tem a função de

promover a retenção de sólidos suspensos. Tais filtros são formados por cartuchos

em polietileno que retém as partículas.

Ao final, a água tratada é armazenada no Tanque de Água Tratada e de lá é

bombeada para o Sistema de Injeção de Água (SIA), que faz parte do processo de

Recuperação Secundária de Petróleo.

Para realizar a avaliação da capacidade de tratamento da ETAP-X todos os

processos descritos acima foram minuciosamente analisados.

O relatório desenvolvido baseou-se nos seguintes critérios:

Levantamento de informações em campo;

Levantamento de curvas experimentais das bombas;

Avaliação da capacidade e eficiência de tratamento dos equipamentos;

Avaliação da perda de carga do fluido no processo de filtração;

Estudo sobre a contralavagem dos filtros de areia;

Levantamento de soluções para os problemas e desvios encontrados

3.2.1 Levantamento de informações no campo

Antes de começar as avaliações propriamente ditas foi necessário levantar todos

os dados necessários para a realização dos cálculos posteriores.

Primeiramente, foram realizados testes em laboratório para se avaliar a

qualidade da água tratada na estação, a partir da medição do teor de óleos e graxas

(TOG). Foram coletadas amostras nas entradas e saídas dos Tanques Pulmão, do

SAO e dos filtros de areia. Para avaliar o impacto da água resultante da contralavagem

dos filtros de areia, foram coletadas amostras na entrada e saída do filtro de areia

contralavando.

Os resultados obtidos mostraram que a água tratada apresentava concentrações

de óleos e graxas acima do valor ideal. Assim, comprovou-se a necessidade da

avaliação completa da estação. Além disso, foi verificado que a água de

contralavagem impactava negativamente no processo de tratamento, já que ela

continha uma alta concentração de óleos e graxas resultante da lavagem dos filtros.

Dessa forma, foi necessário avaliar alguns pontos diferentes de entrega dessa água.

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Em seguida, outros testes envolveram as medições das vazões de bombeio

através de medidor de vazão móvel, afim de se obter dados precisos para as

avaliações. Além disso, foi necessário coletar dados sobre as bombas envolvidas no

processo para fazer o levantamento de suas curvas experimentais.

3.2.2 Levantamento de curvas experimentais das bombas

Tendo em vista que as curvas teóricas de algumas bombas centrífugas não se

enquadravam na real operação delas, necessitou-se o levantamento de suas curvas

experimentais. Sabe-se que as bombas centrífugas variam a vazão de bombeio em

função da diferença de pressão entre a sua sucção e descarga (head), à medida que

o diferencial de pressão aumenta a vazão de descarga diminui. Dessa forma, os testes

realizados consistiram na variação da abertura das válvulas localizadas no header de

descarga das bombas, variando assim o diferencial de pressão, e a medição de suas

respectivas vazões.

Para cada bomba centrífuga analisada foram medidas seis vazões através do

medidor de vazão móvel correspondentes a seis diferentes pressões. Primeiramente

obteve-se o shut-off da bomba, com a válvula totalmente fechada, ponto onde a vazão

é nula e a pressão é máxima. Em seguida, foram realizadas aberturas de 20%, 40%,

50%, 60% e 100% da válvula. No ponto onde a abertura foi de 100%, a vazão foi

máxima e o diferencial de pressão mínimo. Na abertura máxima, foi possível observar

a ocorrência de cavitação em algumas bombas (carga dos filtros de areia). Feito isso,

obteve-se as curvas experimentais e determinou-se o melhor ponto de entrega da

água de contralavagem, de acordo com a capacidade de bombeio e o melhor ponto

de operação de cada bomba visando à otimização energética e de operação de tais

equipamentos.

3.2.3 Avaliação da capacidade e eficiência de tratamento dos equipamentos

o SAO

A partir de normas internacionais de dimensionamento de equipamentos,

verificou-se o enquadramento das dimensões do SAO. Como dito anteriormente, ele

deve ser projetado de forma que forneça o tempo de residência suficiente para haver

a separação do óleo livre presente na água de produção. Assim, todos os cálculos

utilizados para o projeto da caixa de separação gravitacional foram refeitos e

comparados com as dimensões do SAO já existente na estação.

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Observou-se que algumas relações entre as dimensões existentes estavam fora

dos padrões contidos na norma, o que pode afetar significativamente a eficiência de

tratamento do equipamento. Entretanto, o objetivo maior não foi dimensionar um novo

SAO, mas sim, avaliar a capacidade de tratamento do equipamento já existente.

A partir da vazão de escoamento medida no campo e do volume do separador

existente, foi possível mensurar o tempo de residência do efluente no equipamento.

Em seguida, calculou-se o tempo necessário para a gotícula de óleo percorrer toda a

altura últil do SAO e chegar à superfície (tempo de residência mínimo requerido),

através da relação entre a altura do separador e a velocidade de ascensão da gotícula

(Velocidade de Stokes).

Sabe-se que para haver a separação do óleo livre presente no fluido é

necessário que o tempo de residência dele dentro do SAO seja superior ao tempo

necessário para que a gotícula de óleo chegue à superfície. Sendo assim, a

capacidade máxima de tratamento do SAO é baseada na relação entre o volume do

equipamento e o tempo de ascensão da gota de óleo.

Apesar da vazão de tratamento no separador água-óleo ser inferior à capacidade

máxima calculada, o tempo de residência do efluente no equipamento foi bastante

próximo ao tempo de residência mínimo requerido (tempo de ascensão da gota de

óleo), o que afeta diretamente a eficiência de separação. Tal eficiência foi calculada

baseando-se nos dados coletados da concentração de óleos e graxas na entrada e

saída do separador e mostrou-se muito baixa. Foi possível notar que a vazão de

escoamento através do equipamento era superior à vazão de injeção de água,

provocando reciclo de fluido de um equipamento para outro e consequentemente,

perda de energia durante o processo de tratamento da água produzida.

o Vaso Saturador + Flotador

A mesma avaliação foi realizada para o flotador, equipamento utilizado para

separar o óleo emulsionado na água oleosa e bastante crítico no processo. Antes de

qualquer estudo detalhado, foi possível notar que tal equipamento operava com uma

capacidade superior a sua capacidade máxima de tratamento, pois havia reciclo de

água oleosa para o SAO, o que normalmente não deve ocorrer.

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Sabe-se que a vazão ótima de ar para a saturação da água de reciclo do flotador,

assim como a eficiência de saturação no vaso saturador são os pontos principais para

a separação eficaz do óleo emulsionado.

A avaliação do vaso saturador foi efetuada a partir do tempo de residência do

efluente recirculado considerando a vazão de ar injetado. Tal vazão foi calculada a

partir da concentração de ar na água nas condições de operação do vaso, seguindo

a Lei de Henry e a vazão de reciclo foi determinada como uma fração do efluente do

flotador. As vazões de reciclo usuais podem variar entre 20 a 50 % da vazão de

alimentação.

A partir dos cálculos da concentração de gás oxigênio e nitrogênio presentes na

água nas condições de saturação, da vazão de reciclo de água e da densidade do ar

foi possível calcular a vazão volumétrica de ar necessária para saturar a água. Foram

calculadas as vazões de ar considerando a faixa de operação das vazões de reciclo

usuais descritas acima. Conhecendo-se a vazão de ar foi possível determinar a vazão

de carga do vaso saturador e assim, determinar o tempo de residência do efluente

recirculado a partir da relação com o volume do vaso. Verificou-se que o tempo de

residência do fluido no vaso saturador estava abaixo do recomendado pela literatura.

A capacidade máxima de tratamento do flotador foi determinada a partir da

relação entre o seu volume e o tempo mínimo requerido. Este corresponde ao tempo

necessário para que as bolhas de ar percorram toda a altura útil do equipamento,

calculado a partir da relação entre a altura do flotador e a velocidade de ascensão das

bolhas de ar em meio aquoso (Velocidade de Stokes). Outro parâmetro calculado foi

o tempo de residência real no equipamento, a partir da relação entre o seu volume a

vazão de escoamento. Dessa forma, foi possível observar que o flotador além de

operar com uma vazão acima da sua capacidade máxima de tratamento,

proporcionava um tempo de residência do fluido inferior tanto ao tempo recomendado

pela literatura, quanto ao tempo necessário mínimo requerido para haver uma eficaz

separação do óleo emulsionado.

Além disso, a eficiência do equipamento foi calculada de duas maneiras distintas

e ambas não foram satisfatórias. A primeira delas utilizando o mesmo método do

separador água-óleo, diferença entre o TOG na entrada e saída do equipamento, a

outra a partir do cálculo da carga hidráulica do flotador. Tal carga é definida como a

relação entre a vazão total de entrada e a área útil da seção transversal através da

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qual ocorre o fluxo. Para um mesmo flotador, quanto maior a carga hidráulica, menor

a eficiência de separação por flotação. A carga hidráulica calculada estava bem acima

da recomendada pela literatura, mesmo considerando diferentes vazões de reciclo de

água para saturação.

o Filtros de Areia

Os estudos realizados nos filtros de areia foram relacionados à eficiência de

separação. Com base no TOG das correntes de entrada e saída desses equipamentos

durante o processo de filtração, determinou-se a vazão de remoção de óleo pelo filtro.

Além disso, foi determinada a eficiência da filtração da água oleosa pela diferença

entre as concentrações de óleo e graxas na entrada e saída do equipamento. A

eficiência calculada foi muito baixa, demonstrando que o processo de filtração atual

da água produzida é ineficiente. Calculou-se também a eficiência do processo de

retrolavagem dos filtros de areia baseando-se nos mesmos parâmetros e, apesar de

ser superior à eficiência da filtração, foi considerada baixa.

Dessa forma, viu-se a necessidade de se propor mudanças na configuração do

leito filtrante atual com relação a disposição das camadas de areia e a avaliação do

seu impacto na perda de carga do fluido.

3.2.4 Avaliação da perda de carga do fluido no processo de filtração

A perda de carga do fluido através do leito filtrante foi calculada tanto para a

configuração atualmente adotada na estação, quanto para a nova configuração

proposta afim de se avaliar os impactos da sua implementação. Utilizou-se a Equação

de Ergun, considerando o escoamento laminar. Assim, a perda de carga foi calculada

para cada camada de areia isoladamente, considerando a faixa de diâmetro das

partículas presentes e a perda de carga total através do leito foi obtida pelo seu

somatório, considerando o leito formado apenas pelas partículas de menor, médio e

maior diâmetro.

A velocidade superficial média do fluido utilizada na equação de Ergun foi obtida

através da relação entre a vazão a ser filtrada e a área superficial do filtro. Além disso,

a porosidade do leito filtrante foi determinada utilizando-se dados teóricos de

densidade aparente e real dos sólidos presentes, já que não foi possível levantar tais

dados em laboratório utilizando a areia de fato usada.

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Dessa forma, foi possível calcular a perda de carga do fluido através do leito

filtrante para ambas as configurações. Observou-se que a configuração atual do leito

oferecia uma perda de carga dentro dos limites encontrados na literatura e que a nova

configuração não traria impacto considerável nesse parâmetro, de forma que não

afetou significativamente a perda de carga do fluido. A proposta de uma nova

configuração considerava a remoção das duas camadas de areia do topo (areia média

e grossa), deixando a camada de areia fina sendo a camada de topo e o aumento da

espessura das camadas de areia. Assim, espera-se que a eficiência do processo de

filtração melhore com essa mudança, assim como a eficiência do processo de

contralavagem dos filtros. A implementação desse novo rearranjo das camadas do

leito requer uma avaliação sobre a viabilidade econômica dessa mudança e é um

processo que demanda tempo.

3.2.5 Estudo sobre a contralavagem dos filtros de areia

A contralavagem dos filtros de areia é responsável pela remoção de óleos e

graxas do leito filtrante para reestabelecer as condições ideais de tratamento. A vazão

utilizada nesse processo é um ponto fundamental para uma limpeza satisfatória e

consequentemente, para uma boa filtração. Tendo em vista que as deposições não

retiradas de forma eficaz provocam o aumento da perda de carga do fluido durante o

escoamento através do leito filtrante e possível contaminação da água tratada. Dessa

forma, viu-se a necessidade de realizar um estudo mais aprofundado a respeito do

assunto, a fim de determinar-se a vazão ideal de operação e testá-la no processo.

Sabe-se que a retrolavagem do leito filtrante está diretamente relacionada ao

processo de fluidização, onde o arraste exercido pelo fluido sobre as partículas iguala-

se ao peso delas. Dessa forma, para se chegar ao estado onde o leito encontra-se

fluidizado é necessário ter conhecimento sobre a velocidade mínima de fluidização do

leito filtrante e a partir desta, definir uma velocidade de operação para a contralavagem

considerando uma determinada faixa de expansão do leito. Realizou-se então uma

breve revisão bibliográfica a respeito do assunto afim de se obter uma quantidade de

informações suficiente para iniciar os cálculos.

Foi possível observar que não há consenso entre os autores dos artigos

relacionados a esse assunto. Alguns deles citam valores teóricos baseados em

experimentos realizados em laboratório e extrapolam para a operação em filtros de

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areia de forma geral. Outros desenvolveram modelos matemáticos que quantificam a

vazão em função de alguns parâmetros. Assim, adotou-se o modelo matemático

desenvolvido pelos autores Richardson e Zaki para a realização dos cálculos.

A equação desenvolvida por eles descreve a velocidade de fluidização ou

sedimentação da suspensão, que no caso em estudo é a velocidade de

contralavagem (vc), em função da velocidade de queda livre de uma simples partícula

(vi) e a porosidade do leito expandido (ԑ), levando em consideração um fator “n”

chamado de fator de Richardson e Zaki e o percentual de expansão do leito “E”,

Equação (1). As equações utilizadas no Modelo estão ilustradas abaixo.

n

icE

E

1

(1)

Dpi

Re

(2) mGaRe (3)

2

3)1(

DpSsgGa

(4) Re

1

n (5)

A velocidade de queda livre da partícula é calculada a partir da viscosidade

cinemática do fluido (ν), do número de Reynolds (Re) e do diâmetro da partícula de

areia (Dp), Equação (2). O número de Reynolds é calculado em função de parâmetros

experimentais (α e m) e do número de Galileu (Ga), Equação (3). Este, é definido em

função da aceleração da gravidade (g), da densidade relativa da partícula (Ss), do seu

diâmetro e por fim, da viscosidade cinemática do fluido, Equação (4). O fator de

Richardson e Zaki é determinado a partir de variáveis experimentais (β e θ) e do

número de Reynolds, Equação (5).

A velocidade mínima de fluidização das partículas foi determinada a partir da

expressão matemática obtida ao igualar-se a Equação de Ergun à Equação Clássica

de Fluidização considerando o regime laminar. A partir dela obteve-se a vazão mínima

de fluidização de cada camada de areia, que foi comparada com a vazão de

contralavagem calculada para cada faixa de expansão da camada de areia

considerada.

A partir do estudo realizado serão realizados testes em campo baseando-se

primeiramente na vazão mínima de fluidização do leito. Dependendo dos resultados

obtidos, será testada então a vazão de operação para a contralavagem dos filtros

calculada. Tais testes serão decisivos para se estabelecer a vazão de descarga das

bombas de retrolavagem, garantindo a limpeza eficaz dos filtros nesse processo.

18



3.2.6 Levantamento de soluções para os problemas e desvios encontrados

O desenvolvimento do relatório mostrou alguns problemas encontrados tanto no

dimensionamento de alguns equipamentos, quanto relacionados à operação deles.

Diante disso, foram sugeridas algumas possíveis soluções afim de se melhorar a

eficiência do processo de tratamento da água produzida e consequentemente, a

qualidade da água injetada nos poços para a recuperação secundária de petróleo.

Observou-se que um dos pontos de melhoria da separação de óleo livre no SAO

estava relacionada ao deslocamento do ponto de descarga da água resultante do

processo de contralavagem para a calha central do separador. Dessa forma, ela seria

bombeada diretamente para os tanques de lavagem, diminuindo assim a vazão de

escoamento e o tempo de residência do fluido no equipamento. Um outro fator

detectado foi a injeção de polieletrólito nessa etapa de separação. Tendo em vista que

o equipamento tem a função de separar apenas o óleo livre presente na água, esse

produto químico deveria ser injetado em um ponto à jusante do separador,

proporcionando um maior tempo em contato com a emulsão até chegar ao flotador,

onde de fato deve ocorrer a separação do óleo emulsionado.

A análise do sistema vaso saturador/flotador permitiu concluir que estes eram

equipamentos bastante críticos no processo. Como dito anteriormente, não foi

possível obter uma carga hidráulica adequada em nenhuma das vazões de reciclo de

água para saturação analisadas. Diante disso, observou-se a necessidade da

instalação de instrumentos de monitoramento e controle de variáveis como o nível de

líquido no reator de saturação, vazão de ar e a pressão de operação do equipamento,

que são condições essenciais para um bom desempenho do processo de tratamento.

Assim, espera-se promover uma melhor taxa de saturação do líquido destinado ao

flotador, melhorando a sua eficiência na separação do óleo emulsionado.

Tendo em vista a baixa eficiência na filtração da água oleosa, foi proposta uma

nova configuração para o leito filtrante dos filtros de areia a fim de melhorar tal

problema. O novo leito deve obedecer aos parâmetros de espessura da camada de

areia encontrados na literatura, assim como respeitar o percentual ideal de espaço

livre do leito filtrante.

Como visto, a baixa eficiência do processo de contralavagem dos filtros afeta

diretamente a boa eficiência na filtração, embora seja preciso ajustar o conceito de

eficiência do processo, pois, é necessário que se faça um balanço da quantidade de

19



óleos e graxas que ficou retida no filtro durante todo o tempo de filtração e a

quantidade de óleos e graxas que foi retirado durante a contralavagem. Assim, é

necessário modificar a atual vazão de contralavagem a fim de se obter melhores

resultados de remoção de óleos e graxas. Para uma boa limpeza dos filtros, sabe-se

que é necessário que haja uma expansão suficiente da camada de areia fina, onde há

o maior grau de incrustação, para que as impurezas incrustadas nela sejam retiradas,

mas não haja arraste de partículas.

3.3 Participação em Análises de Risco

Foram realizadas participações em dois tipos de análises de risco: Análise

Preliminar de Risco (APR) e HAZOP (Hazard and Operability Study).

o Análise Preliminar de Riscos (APR)

Como o próprio nome sugere, é realizada antes da execução do projeto e/ou

atividade em análise. Assim, é possível que sejam identificados com antecedência os

perigos em potencial que poderão surgir, conscientizando a equipe de projeto a

respeito deles e ainda, desenvolver diretrizes e critérios para direcionar a equipe de

desenvolvimento do processo. Com isso, à medida que o projeto e/ou a atividade se

desenvolve, os perigos principais podem ser eliminados, minimizados ou controlados

logo de início. À medida que cada perigo é identificado, as causas em potencial, os

efeitos e a gravidade dos acidentes, bem como as possíveis medidas corretivas e/ou

preventivas, são também descritas.

É importante que se utilize estudos de riscos de instalações semelhantes,

experiência operacional em processos similares e listagem de riscos para que a

análise seja mais completa. A análise tem como resultado uma matriz, Figura 3 em

anexo, que reúne os itens descritos anteriormente e classifica os riscos em níveis de

tolerabilidade. As Figuras 4,5 e 6, em anexo, ilustram a matriz de classificação dos

riscos de acordo com a frequência e severidade dos eventos, a classificação da

severidade e frequência dos eventos e a classificação dos riscos, respectivamente.

Essa técnica foi utilizada antes da manutenção da Bacia de Acumulação de

Água de uma Estação Coletora e Compressora. Sendo uma atividade que demandaria

uma mudança significativa no processo normal de operação, além de envolver uma

equipe considerável na execução da atividade, fez-se necessário a utilização das

técnicas da análise preliminar de risco. Dessa forma, foi imprescindível a participação

20



do Engenheiro de Processos, Engenheiro de Segurança e um Engenheiro de

Manutenção. Ao fim da análise, os riscos envolvendo os cenários analisados foram

classificados e diante da tolerabilidade deles, o serviço pôde ser liberado. Riscos

considerados moderados devem conter medidas para mitigar os cenários

correspondentes. Riscos considerados não toleráveis impedem a realização da

atividade em análise. É importante mencionar que as atividades que possam gerar

qualquer tipo de perigo, seja pro executante ou para o processo, só podem ser

realizadas mediante tal análise.

o Hazard and Operability Study (HAZOP)

A outra ferramenta utilizada, HAZOP, conhecida como “Estudos de Perigo e

Operabilidade” é uma técnica desenvolvida para identificar perigos que possam gerar

acidentes nas diferentes áreas da instalação, além de permitir a identificação de

problemas que possam contribuir para a redução da qualidade operacional da mesma,

evitando possíveis perdas de produção. O HAZOP é uma boa ferramenta quando

aplicada a novas plantas, no momento em que o projeto está estável e documentado,

ou para plantas existentes ao ser planejado um remodelamento.

Realiza-se então, uma série de reuniões envolvendo profissionais de diferentes

áreas de formação para discutir detalhadamente o fluxograma de engenharia do

processo. O líder da equipe, profissional capacitado nessa técnica, tem o papel de

conduzir a equipe a encontrar desvios nos parâmetros estabelecidos no processo ou

operação, utilizando palavras-guia em perguntas estruturadas.

Assim, a equipe procura identificar as causas de cada desvio, suas

consequências e avaliar se os sistemas de proteção existentes são suficientes para

controlar esses cenários. Caso seja constatada a necessidade de outras medidas ou

dispositivos de segurança, são feitas as respectivas recomendações. Dessa forma é

feita a revisão de cada sessão do processo ou equipamento de interesse.

Essa ferramenta foi utilizada para analisar o processo de uma Estação Coletora

de Petróleo após um remodelamento de suas instalações. Foram mapeadas todas as

causas de desvios como pressão maior e menor; temperatura maior e menor; nível

maior e menor e fluxo maior, menor e reverso nos diferentes equipamentos dos nós

estabelecidos para a análise. Analisou-se então suas consequências, os modos de

detecção de tais desvios, os efeitos causados e por fim, os riscos foram classificados

de acordo com a frequência e severidade dos cenários analisados, gerando a matriz

21



final da análise, similar à matriz de riscos da APR, Figura 3 em anexo. Além disso,

foram geradas algumas recomendações para mitigar os riscos moderados

encontrados, aumentando-se assim a proteção dos sistemas analisados.

Esse tipo de técnica gera uma revisão completa do projeto de uma instalação

e sua operação, levando em consideração todas as variáveis do processo. Além disso,

ela produz uma melhor compreensão dos engenheiros e operadores com relação às

operações da estação e os riscos envolvidos, já que uma série de informações

detalhadas do projeto e da operação surgem e são discutidas durante esse tipo de

análise.

3.4 Execução de Procedimento de Parada Programada para Manutenção

As estações são instalações que apresentam muitos equipamentos como

tanques, vasos de separação, linhas de escoamento, válvulas manuais e automáticas,

instrumentos de monitoramento e controle, bombas, filtros e flotadores. Estes

equipamentos precisam obedecer a uma rotina de manutenção programada para

eventuais reparos e/ou inspeções.

Alguns deles, não afetam o funcionamento normal de operação da instalação,

podendo ser reparados e/ou inspecionados com a estação funcionando normalmente.

Enquanto outros, são elementos fundamentais para a operabilidade da estação,

necessitando que esta pare de operar durante a realização do serviço. Assim, existe

uma rotina de parada programada da produção das estações para manutenção, que

define um intervalo de tempo que deve ocorrer a parada total da estação para a

manutenção de todos os equipamentos da instalação.

Nesses casos que necessitam a parada da produção de uma estação é

necessário, primeiramente, toda uma análise de estimativa de perda de produção

correspondente ao tempo de paralização. Durante o período do estágio, foram

realizadas paradas programadas de produção para manutenção de quatro estações

coletoras de petróleo. Em duas delas havia apenas tratamento de óleo, na outra havia

tratamento de óleo e água produzida e as três aconteceram em paralelo com duração

de três dias. Na última delas havia sistema de queima de gás, separação gás/líquido

e exportação de petróleo bruto, com duração de 12 horas de parada.

Todo o procedimento de parada da estação, condicionamento para serviços e

partida da estação deve ser executado pelo Engenheiro de Processamento

22



responsável, assim como o monitoramento de todos os serviços realizados.

Inicialmente, foi preciso realizar a atualização de todos os fluxogramas de engenharia

das estações em questão. Para isso, foi necessário percorrer todas as linhas de

escoamento de fluidos das estações, verificando todos os equipamentos existentes,

os pontos de bifurcações, e comparar com os documentais já existentes para fazer as

devidas modificações.

Feito isso, é necessário realizar uma análise minuciosa de todo o fluxo de fluidos

das linhas para realizar o seu devido isolamento durante a execução dos serviços,

tendo em vista a manutenção da segurança da equipe de trabalho envolvida. É de

fundamental importância que além dos limites de entrada e saída de fluidos da

estação, os pontos de realização de serviços à quente estejam isolados através de

dispositivos de isolamento. Diante disso, foi necessária a determinação de todos os

pontos de instalação de tais dispositivos no decorrer das linhas de escoamento. Nos

serviços que não envolviam corte e solda, foi necessário verificar a presença de

bloqueio duplo à montante deles para dispensar o uso dos dispositivos. Todas essas

análises demandaram bastante tempo, tendo em vista sua importância no bom

desempenho da parada.

Além disso, o procedimento deve conter o passo a passo da execução da parada

e partida dos poços, atentando para o monitoramento de variáveis como pressão da

linha e nível dos tanques e ainda, medidas que devem ser tomadas em casos de

alteração inesperada em alguma dessas variáveis. Após a realização da parada dos

poços por parte da equipe de operação, a estação é então liberada para iniciar os

serviços de reparos programados.

Equipes de todas as áreas devem trabalhar em conjunto na execução de tais

serviços. Profissionais de Segurança do Trabalho inspecionam todas as atividades

realizadas pelos profissionais das equipes de manutenção, instrumentação, elétrica,

soldagem, transporte de cargas e construção e montagem. Além disso, a equipe de

Operação deve estar presente durante a realização de todos os serviços, a fim de

impedir que eventuais desvios no procedimento ocorram, evitando-se assim impactos

não programados no retorno da operação e produção da estação.

Ao fim de todos os serviços programados, a estação deve retornar à operação.

Nesse processo, é necessária que a partida dos poços seja feita de forma cuidadosa,

pois há sempre o risco de haver um grande acúmulo de gás nas linhas. Além disso, é

23



de fundamental importância que se faça o monitoramento constante das variáveis do

processo até que ele se estabilize, sendo imprescindível o papel do Engenheiro

Químico nessa etapa.

Em procedimentos que envolvem sistemas de queima de gás é necessário que

se tenha atenção redobrada na sua execução. Além das etapas descritas acima, é

preciso que se planeje a inertização da linha de escoamento onde ocorrerá o serviço,

estimando a quantidade de nitrogênio líquido que será utilizada para tal processo. Na

parada executada, fez-se necessário a injeção desse composto para três finalidades

distintas.

Após a parada dos poços e o isolamento das entradas de fluido dos

equipamentos, iniciou-se a injeção de nitrogênio para apagar a tocha utilizada na

queima de gás. Para isso, fez-se necessário a definição de um ponto ideal de injeção,

levando em consideração a otimização do volume de nitrogênio líquido e do tempo

necessários para apagar totalmente a tocha. Com a tocha apagada, foi realizado o

condicionamento para a realização dos serviços, injetando-se novamente nitrogênio

para eliminar qualquer quantidade de mistura inflamável (oxigênio mais

hidrocarbonetos) que pudesse ter contaminado a linha.

Feito isso, os serviços foram realizados, sempre monitorados por inspetores de

segurança e a equipe da operação. Por fim, para retornar o funcionamento da estação,

utilizou-se nitrogênio para garantir a ausência de oxigênio na linha de escoamento,

evitando assim qualquer possibilidade de explosão ao entrar em operação o

escoamento de gás. Ao retornar os poços, o processo demorou para ser estabilizado

e então, foi necessário um pouco mais de tempo de monitoramento das variáveis de

controle.

Todas as etapas descritas acima constavam nos procedimentos de execução

elaborados, assim como ilustrações visuais de pontos estratégicos e identificação de

todas as válvulas existentes. Assim, é possível notar que para a elaboração de um

procedimento com elevado grau de detalhamento é necessário que se tenha

conhecimento de todas as etapas do processo da estação. Além disso, é preciso

minimizar ao máximo as perdas de produção, otimizando o tempo de duração da

parada da forma mais viável possível.

3.5 Acompanhamento de rotinas operacionais nas estações

24



Além de atividades realizadas realizadas diretamente pelo discente, ou

auxiliadas por ele, podem ser citadas duas atividades de grande relevância que foram

acompanhadas em tempo integral.

A primeira delas, foi a execução da manutenção da bacia de acumulação de

água oleosa (dique) que faz parte da Estação de Tratamento de Água Produzida

(ETAP) de uma Estação Coletora e Compressora. Como dito anteriormente, tal

atividade foi precedida pela realização de uma APR. A manutenção contou com uma

grande equipe para a realização do serviço assim como, procedimentos operacionais

na ETAP para isolar o local do serviço.

Fez-se necessário uma breve análise do balanço de massa da estação, como

forma de estimar as vazões de operação necessárias para realizar o esvaziamento da

bacia em questão. Algumas mudanças nos fluxos das correntes foram necessárias,

assim como, o monitoramento em campo dos níveis dos tanques, do separador água-

óleo e do flotador. Esses equipamentos estavam diretamente ligados ao dique e

qualquer transbordamento enviaria água oleosa para essa bacia. Então, o trabalho da

Operação foi de extrema importância tanto para permitir que o serviço fosse realizado,

como para garantir a sua continuidade.

Além disso, foi realizado um acompanhamento no campo de testes para estimar

o tempo de residência necessário do desemulsificante nos tanques de lavagem para

haver o enquadramento do óleo dentro da faixa de BSW requerida. Tais testes

basearam-se na mudança do ponto de injeção desse produto químico de um ponto à

jusante do tanque de lavagem para outro à montante dele, a fim de analisar o BSW

do óleo após certo tempo em contato com o desemulsificante.

Primeiramente, o tanque de lavagem foi esvaziado para receber o petróleo com

desemulsificante injetado, transferindo o óleo para outra estação. Em seguida, ele foi

preenchido com o petróleo contendo desemulsificante até uma altura determinada.

Após algumas horas isolado para decantação da água e então separação do óleo, a

água oleosa foi drenada e foram recolhidas as amostradas de óleo para a realização

de análises em laboratório. O óleo contido nas amostras apresentou BSW bem abaixo

do limite permitido.

25



4. IDENTIFICAÇÃO DOS CONTEÚDOS ESTUDADOS NO CURRÍCULO

As atividades realizadas durante o estágio supervisionado foram diretamente

relacionadas com diversos conteúdos estudados durante a graduação. Considerando-

se que houve um desempenho bastante satisfatório em relação as matérias estudadas

no curso, as práticas desenvolvidas foram bem entendidas e embasadas

teoricamente. Os conteúdos utilizados estão descritos abaixo.

Transporte de Quantidade de Movimento: - Escoamento Laminar, Equação de

Bernoulli, Lei de Stokes, Balanço de Massa. Tais assuntos foram principalmente

utilizados no desenvolvimento do Relatório de Avaliação da ETAP-X. Além disso,

eram sempre abordados nas rotinas operacionais da estação, tendo em vista que o

processo envolve diretamente o escoamento laminar e turbulento de fluidos.

Termodinâmica Química e do Equilíbrio: - Conservação de Massa e Energia,

Gases Ideais, Sistemas com duas Fases, Pressão de Vapor, Solubilidade de Gases

em Líquidos, Lei de Henry. Conteúdos fundamentais para o entendimento da

interação dos fluidos, as propriedades dos gases, sendo a base dos processos

envolvendo gases. Além disso, foram utilizados na avaliação da capacidade do vaso

de saturação, bem como para a sugestão de melhorias no processo de saturação de

líquido.

Operações Unitárias com Sistemas de Fluidos e de Sólidos-Fluidos: -

Escoamento em Meios Porosos, Filtração, Fluidização, Bombas centrífugas. Foram

bastante utilizados na avaliação dos processos de filtração e contralavagem dos filtros

de areia, na determinação da perda de carga do fluido através do escoamento em

meios porosos, no levantamento das curvas experimentais das bombas centrífugas,

assim como na análise de suas curvas teóricas. Além de ter facilitado o entendimento

dos processos relacionados ao tratamento de água produzida, bem como os sistemas

de bombeio utilizados nas estações.

Controle de Processos: - Instrumentação de Controle, Computador Lógico

Programável (CLP), Comportamento de Sistemas em Malha Fechada e Aberta,

Indicadores, Transmissores, Atuadores, Controladores, Alarmes, Chaves de Nível,

Tipos de Controle, Tipos de Respostas a Sistemas. Os conteúdos dessas disciplinas

foram bastante aplicados para o entendimento dos sistemas de controle das estações.

Vistos que, alguns equipamentos apresentam vários instrumentos de controle tanto

26



automático quanto manual. Além disso, esse conhecimento foi de fundamental

importância nas análises de risco das estações, pois era necessário um bom

entendimento a respeito dos intertravamentos dos sistemas de proteção,

principalmente.

Instrumentação na Indústria Química: - Simbologia de Instrumentação e

Controle, Medidores de Pressão, Nível, Vazão e Temperatura. Diante da complexa

instrumentação de todas as estações de tratamento, foi bastante utilizado o

conhecimento nos assuntos abordados pela disciplina. Além da identificação dos

medidores implantados, as simbologias de instrumentação e controle estudadas foram

fundamentais para a identificação dos equipamentos nos fluxogramas de engenharia.

Qualidade e Segurança na Indústria Química: Segurança no Trabalho, Educação

Ambiental, Gerenciamento da Saúde e Segurança na Indústria. A segurança no

trabalho, a preocupação com o meio ambiente e com a saúde dos trabalhadores são

pontos bastante abordados no dia-a-dia da empresa. Durante as paradas

programadas, por exemplo, há o envolvimento de grandes equipes, as normas de

segurança são bastantes inspecionadas por todos os envolvidos no procedimento.

Tanto a utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPI’S) e Equipamentos

de Proteção Coletiva (EPC’s), quanto o monitoramento de atividades que poderiam

gerar qualquer tipo de risco eram sempre colocados em primeiro plano. Durante as

análises de risco, a prevenção de acidentes, assim como o cuidado com o meio

ambiente, eram os pontos de maior relevância.

Introdução ao Projeto de Processos: - Fluxogramas de Processo. Durante as

atividades realizadas foram muito utilizados os conhecimentos na análise dos

fluxogramas de processo. Sendo de fundamental importância na identificação do

funcionamento da estação a partir da análise dos fluxogramas. Além, deles serem

utilizados como base nas análises de riscos e procedimentos de paradas programas

de estações.

Introdução à Engenharia de Petróleo: - Produção de Petróleo. Todos os assuntos

relacionados à produção de petróleo como vasos separadores, tratamento de óleo,

tratamento da água e sistema de compressão de gás foram muito bem aplicados, pois

estavam diretamente relacionados aos processos de tratamento das estações. Além

disso, outros assuntos como os métodos de elevação puderam ser aplicados, pois

houve a oportunidade de conhecer a área de atuação de um Engenheiro de Petróleo.

27



5. AVALIAÇÃO DO RETORNO DO ESTÁGIO

Como foi visto, o estágio supervisionado na Petrobras proporcionou uma grande

aplicabilidade de muitos conhecimentos vistos durante a graduação. É de grande

importância haver essa interação entre teoria e prática para o crescimento acadêmico

e profissional do aluno. Praticar a teoria estudada é importante não só para consolidar

os conteúdos estudados, como também para visualizar suas devidas utilizações nas

indústrias.

Sabe-se que o papel do Engenheiro Químico nos processos industriais é

bastante vasto e a experiência no setor de Exploração e Produção de Petróleo e Gás

proporcionou o aprendizado em apenas um setor industrial, mas por se tratar de uma

empresa de grande porte e de múltiplas atividades foi possível ter contato com várias

outras áreas. As atividades que envolviam equipes multidisciplinares como as paradas

de estações e as análises de riscos foram verdadeiras aulas relacionadas à mecânica,

instrumentação e segurança de equipamentos e instalações, dentre outros assuntos.

Além disso, foi proporcionada a oportunidade de conhecer a área de atuação do

Engenheiro de Petróleo, por exemplo, que pode ser um papel desempenhado por um

Engenheiro Químico. Foram passadas informações detalhadas a respeito do

funcionamento dos métodos de elevação dos poços, da estrutura da coluna de

perfuração bem como seus equipamentos e ainda, presenciar a intervenção de uma

sonda no poço.

É possível afirmar que houve o máximo de aproveitamento possível e que todas

as expectativas geradas antes dessa experiência foram alcançadas. Além de toda

carga de conhecimento técnico adquirida, o estágio proporcionou principalmente o

aprendizado em lidar com pessoas completamente diferentes. Considerada uma das

tarefas mais difíceis em um ambiente de trabalho. É de fundamental importância

aprender a maneira certa de sugerir alguma mudança no processo para alguém que

já trabalha há muito tempo com aquilo, e essa é uma das funções do Engenheiro.

Ao fim dessa experiência é possível perceber mudanças positivas no

cumprimento de prazos, horários e deveres. Assim como, na identificação de

problemas, no desenvolvimento rápido de soluções e na identificação preliminar de

riscos, proporcionando, assim um retorno positivo em diferentes aspectos.

28



6. CONTRIBUIÇÕES PARA A EMPRESA

Em relação às contribuições deixadas na empresa, avalia-se que foram bastante

positivas e satisfatórias. Visto que, foram cumpridas todas as atividades planejadas

para o período do estágio em questão.

Houve atuação bastante frequente em todos os processos de responsabilidade

do setor o qual foi realizado o estágio. Sempre que foi permitida, houve a participação

do discente nas atividades de rotina da equipe de Operação, levantando

questionamentos relevantes na maioria das vezes.

O auxílio na atualização dos fluxogramas de engenharia, na execução dos

procedimentos de parada programada, no monitoramento de variáveis de processos,

no levantamento de soluções, na identificação de problemas e desvios nas estações,

assim como, a disponibilidade para toda e qualquer atividade demandada, foram

algumas das grandes contribuições que podem ser citadas. O conhecimento de tudo

que acontecia no dia-a-dia das estações permitiu que algumas vezes fossem tiradas

dúvidas em relação a algumas operações realizadas. E ainda, todos os questionados

levantados durante as operações eram de fundamental importância para atentar a

certos fatores passados despercebidos em alguns momentos.

Além disso, o relatório técnico desenvolvido sobre a avaliação da ETAP foi um

estudo de fundamental importância. Todas as planilhas de cálculos utilizadas na

obtenção dos resultados descritos no relatório serão utilizadas para a realização da

avaliação em outras estações do polo do campo de produção de Riacho da Forquilha.

Assim como, as mudanças propostas para a melhoria do processo de tratamento de

água produzida serão implementadas futuramente.

O estudo sobre a contralavagem dos filtros de areia era um assunto que já havia

sido constatada a necessidade há algum tempo, tendo em vista que o processo de

filtração da água produzida era um ponto crítico em mais de uma estação. Com a

determinação da vazão de operação para a contralavagem, serão iniciados os testes

e realizados os devidos ajustes práticos para se chegar a um ponto ótimo de operação.

Diante disso, pode-se considerar que as atividades realizadas pelo aluno foram

importantes para a empresa.

29



7. COMENTÁRIOS GERAIS

Por fim, considera-se que o estágio supervisionado aqui descrito proporcionou

impactos positivos para a formação acadêmica e profissional do aluno. Essa parceria

Universidade/Empresa mostrou-se ser extremamente necessária para a consolidação

de todos os conteúdos vistos durante o curso de Engenharia Química. Além disso, a

mudança do ambiente escolar para o ambiente de trabalho é capaz de proporcionar

um grande amadurecimento pessoal e profissional.

Na Universidade, os docentes fornecem os problemas já identificados para

serem solucionados pelos discentes, que não precisam lidar com nenhum tipo de

pressão na obtenção das respostas. Já na Empresa, o Engenheiro tem que ter a visão

estratégica na identificação dos problemas e o conhecimento técnico para solucioná-

los de forma rápida, minimizando ao máximo as perdas geradas. Tais percepções são

adquiridas com um certo tempo de experiência, e o estágio é o primeiro passo, nesse

longo processo, para se tornar de fato um Engenheiro capacitado e qualificado em

suas funções.

30



ANEXOS

FIGURA 3- MATRIZ DA ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS.

FIGURA 4- MATRIZ DE CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS DE ACORDO COM A SEVERIDADE E A

FREQUÊNCIA DOS EVENTOS.

FIGURA 5- CLASSIFICAÇÃO DA SEVERIDADE E FREQUÊNCIA DOS EVENTOS.

FIGURA 6- CLASSIFICAÇÃO DOS RISCOS.

31



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Waste Water Treatment. Ed. David H.F. Liu & Bela G. Liptak, Boca Raton: CRC Press

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Transporte. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. Cap. 2, p. 39-59.

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Petrobras, Nossas Atividades. Disponível em:

<http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/>. Acesso em 10 de Novembro de

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RICHARDSON, J.F.; ZAKI, W.N. Sedimentation and Fluidisation: Part I. Trans. Inst.

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Primário de Petróleo. Escola de Ciências e Tecnologia E&P, 2007.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE ... · aprovação da Lei Nº 2004 pelo então Presidente Getúlio Vargas, ... e vácuo para a ventilação de gases e admissão