INTRODUÇÃO À MEDIÇÃO, ESTOCAGEM E TRANSFERÊNCIA DE CUSTÓDIA (E&P)-2.pptx

INTRODUÇÃO À
MEDIÇÃO,
ESTOCAGEM E
TRANSFERÊNCIA
DE CUSTÓDIA
(E&P)
1

OBJETIVO
Reconhecer os conceitos físicos
envolvidos com a medição e as leis de
conservação de massa e energia;
Reconhecer os aspectos
relacionados à medição de fluidos;
Identificar medidores específicos de
vazão e volume;
Conceituar calibração.
2

EMENTA
1.Conformidade e incerteza das
medições.
2.Medição de vazão de óleo, água e
gás natural
3.Medição de níveis
4.Calibração e medição em tanques
5.Regulamento técnico da ANP para
medição de petróleo e gás natural3

No campo da metrologia e análise de
dados, a conformidade e a incerteza das
medições desempenham papéis cruciais.
Este material abordará os conceitos
fundamentais, desafios e estratégias para
garantir medições precisas e conformes aos
padrões estabelecidos.
1.1.1. Sub subtítulo
Esta Foto de Autor Desconhecido está
licenciado em CC BY-NC-ND
Esta Foto de Autor Desconhecido
está licenciado em CC BY-NC-ND 4

OBSERVAÇÕES:
• Nenhuma medição pode ser considerada
perfeita.
• O valor obtido em uma medição é apenas
uma estimativa do valor “verdadeiro”.
• A qualidade de medição impacta
diretamente na capacidade das empresas
em controlar seus processos e garantir a
qualidade de seus produtos.
5

Definição de Conformidade
A conformidade das medições refere-se à
aderência estrita aos padrões e
regulamentações estabelecidos. Nesta seção,
discutiremos:
• Normas e Regulamentações: Uma visão
geral das normas relevantes que orientam a
conformidade nas medições.
• Importância da Conformidade: Como a
conformidade assegura a confiabilidade e
comparabilidade dos resultados.
CONFORMIDADE DAS MEDIDAS
6

O sistema de medição dos volumes
de petróleo e gás natural seguem as
normas técnicas internacionais
consolidadas por entidades tradicionais:
Internacionais:
Nacionais:
7

Para garantir a conformidade de qualquer medidor,
equipamento e afins, o ideal é que se realize:
 VERIFICAÇÃO: Ocorre diariamente, no cotidiano, apenas
para avaliar se os parâmetros estão dentro da
conformidade
 TESTES: Ocorrem de acordo com um cronograma da
unidade, sendo feito pela própria empresa, de acordo
com documentos internos, baseados nos documentos
EXTERNOS, que regulamentam o equipamento de
medição, por exemplo.
 CALIBRAÇÃO: Feito por empresas terceirizadas,
certificadas e com capacidade de realizar a calibração de
acordo com as normas regentes.
9

MEDIDORES DE VAZÃO
Os Medidores de Vazão consistem
em equipamentos responsáveis por
obter a medida da vazão de um tipo de
matéria.
Esta leitura ser realizada de várias
formas, como uma leitura volumétrica
e até mesmo uma leitura mássica.
10

MEDIDORES DE VAZÃO
Vazão Volumétrica:
Representa a quantidade de volume
que atravessa uma região em um
determinado intervalo de tempo.
Unidades: m3/s, m3/h, L/h, L/min, GPM
(galões por minuto)
Fórmula:
11

MEDIDORES DE VAZÃO
Vazão Mássica:
Representa a quantidade de massa
que atravessa uma região em um
determinado intervalo de tempo.
Unidades: kg/s, kg/h, t/h, lb/h.
Fórmula:
12

MEDIDORES DE VAZÃO
A medição da vazão é essencial a
todas as fases da manipulação dos
fluidos, incluindo:
 Produção;
 Processamento;
 Distribuição dos produtos;
 Distribuição das utilidades.
13

MEDIDORES DE VAZÃO
Na extração, produção,
transporte de óleo e gás natural os
MEDIDORES DE VAZÃO
(multifásicos) são utilizados para
medir:
 Densidade
 Massa
 Volume
 Vazão
 Percentual 14

MEDIDORES DE VAZÃO
NORMAS
A fim de assegurar a adequada
funcionalidade dos Medidores Multifásicos
de Vazão (MPFMs) para fins de alocação de
produção, a ANP criou a Resolução nº
44/2015, denominada Regulamento Técnico
de Medição de Fluido Multifásico para
Apropriação de Petróleo, Gás Natural e
Água.
Transferência de custódia, medição fiscal e
apropriação na planta didática de Óleo & Gás -
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15

MEDIDORES DE VAZÃO
Existem quatro grandes grupos
de medidores:
 Medidores por Diferencial de
Pressão
 Medidores Lineares
 Medidores Volumétricos
 Medidores em Canais abertos
16

MEDIDORES DE VAZÃO
 Medidores por Diferencial de
Pressão
São medidores com a função
principal de medir a diferença de
pressão entre dois pontos.
A partir dessa diferença, obtém-
se a vazão.
17

MEDIDORES DE VAZÃO
Estes tipos de medidores atuam
em função do aumento de
velocidade do fluido ao longo de um
duto, causada por uma restrição
existente no seu comprimento.
São medidores já bastante
conhecidos, normalizados e de baixo
custo.
Estima-se que abranjam 50% de
utilização na medição de vazão de
líquidos.
18

MEDIDORES DE VAZÃO
 Medidores Lineares
São medidores que produzem
algum tipo de sinal de saída
proporcional à vazão (relação
linear).
A constante de proporcionalidade
dessa relação pode ser constante
ou aproximadamente constante.
19

MEDIDORES DE VAZÃO
 Medidores Volumétricos
São medidores que determinam
a velocidade do fluido que,
multiplicado pela área da seção
transversal do duto, entrega a
vazão.
Não são indicados para gases
(fluidos compressíveis).
20

MEDIDORES DE VAZÃO
 Medidores de Canais Abertos
São medidores que determinam
a vazão de líquidos em pontos
abertos para a atmosfera.
21

MEDIDORES DE VAZÃO
GERADORES DE PRESSÃO ARTIFICIAL
Um gerador de pressão artificial é um dispositivo
utilizado para gerar pressão em um sistema, seja ele
líquido ou gasoso.
Esse equipamento é amplamente utilizado em
diversos setores da indústria, como petroquímica,
automotiva, farmacêutica e alimentícia.
Sua PRINCIPAL FUNÇÃO é fornecer uma pressão
controlada e constante para realizar testes,
calibrações e ensaios em diferentes componentes e
sistemas.
22

MEDIDORES DE VAZÃO
Sua PRINCIPAL FUNÇÃO é fornecer uma pressão
controlada e constante para realizar testes,
calibrações e ensaios em diferentes componentes e
sistemas.
Principal objetivo: CALIBRAR MEDIDORES DE
VAZÃO
23

MEDIDORES DE VAZÃO
Existem diversos tipos de geradores de pressão artificial
disponíveis, cada um com suas características e aplicações
específicas. As mais comuns são:
•Gerador de pressão hidráulico: utilizado em testes de
resistência de materiais, calibração de sensores de pressão e
ensaios de componentes hidráulicos.
•Gerador de pressão pneumático: utilizado em testes de
estanqueidade, calibração de instrumentos de medição e ensaios
de componentes pneumáticos.
•Gerador de pressão elétrico: utilizado em testes de isolamento
elétrico, calibração de transdutores de pressão elétricos e
ensaios de componentes elétricos.
24

CLASSIFICAÇÃO DOS MEDIDORES DE VAZÃO
25

MEDIDORES DE VAZÃO
 PLACA DE ORIFÍCIO
A placa de orifício é um elemento primário
utilizado para medição de fluxos de fluidos,
principalmente em medidores de vazão usados em
indústrias.
Ela serve para restringir a tubulação em que é
realizada a medição. Essa redução é provocada por
meio de um furo feito na placa.
26

MEDIDORES DE VAZÃO
1) TUBULAÇÃO
2) PLACA DE ORIFÍCIO
3) MEDIDOR DA PRESSÃO ANTES DA PLACA
4) MEDIDOR DA PRESSÃO DEPOIS DA PLACA
27

MEDIDORES DE VAZÃO
Placa de orifício e venturi (youtube.com)
28

MEDIDORES DE VAZÃO
 PLACA DE ORIFÍCIO
Principais benefícios do uso da placa de orifício:
• Baixo custo para sua produção
• Fácil instalação
• Fácil manutenção
• Possibilidade da aplicação de diversos tipos de
fluidos
• Disponível em grande variedade de diâmetros
• Sistema flexível
• Fácil calibração
29

MEDIDORES DE VAZÃO
 MEDIDOR CORIOLIS
É um instrumento que a mede por meio da
medição da oscilação (vibração) de um tubo interno
ao medidor por meio da aplicação o principio
de Coriolis.
Princípio da técnica:
Técnica direta ou dinâmica que gera um sinal
proporcional a vazão mássica, e praticamente
independente das propriedades do material, tais
como condutividade, pressão, viscosidade ou
temperatura e ainda pode ser utilizada para
determinar a densidade do produto circulante.
30

MEDIDORES DE VAZÃO
Esse medidor atende a especificação dos mais
variados processos, na medição de líquidos e gases
nas indústrias Petroquímicas, Químicas, Petrolíferas,
Farmacêuticas, Alimentícias e outros segmentos
industriais.
Entendendo o princípio de Coriolis:
Medidor de vazão mássica por efeito Coriolis.
(youtube.com)
31

MEDIDORES DE VAZÃO
A grande vantagem deste tipo de medição é que
esta não fica sob influência por variações de
determinados fatores como:
Temperatura,
Pressão,
Viscosidade,
Densidade.
32

MEDIDORES DE VAZÃO
 MEDIDOR ULTRASSÔNICO
Há três tipos de medidores ultrassônicos de vazão:
1. tempo de propagação ou tempo de trânsito
2. mudança de frequência
3. efeito Doppler.
Em todos os medidores ultrassônicos, a energia
elétrica é usada para excitar um cristal piezelétrico em
sua frequência de ressonância.
Esta frequência de ressonância é transmitida na
forma de onda, viajando à velocidade do som, no
fluido e no material onde o cristal está tocando.
33

MEDIDORES DE VAZÃO
TRANSFERÊNCIA DE CUSTÓDIA
Transferência de Custódia na
indústria de petróleo e gás natural
refere-se às operações que envolvem o
transporte de substância física de um
operador para outro.
Isto inclui a transferência de petróleo
bruto e refinado entre tanques de
armazenagem e petroleiros; petroleiros
e navios e outras transações. 36

MEDIDORES DE VAZÃO
Durante a transferência de custódia,
os medidores de vazão, entre outros
medidores, são extremamente
importantes para determinar “o
quanto” está se transferindo.
37

MEDIÇÃO DE NÍVEL
DEFINIÇÃO DE NÍVEL:
Nível é a altura do conteúdo de um reservatório
que pode ser sólido ou líquido.
Os sensores de nível medem ou detectam a
presença de líquido/sólido mantido em recipientes.
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MEDIÇÃO DE NÍVEL
UNIDADES DE NÍVEL
O nível pode ser considerado a altura da
coluna de líquido ou de sólido no interior de um
tanque ou vaso.
O nível não se aplica a gases em tanque de
teto fixo, pois o gás sempre ocupa todo o
espaço.
As principais unidades de nível são:
Porcentagem (%)
Massa (Kg)
Volume (m3)
39

MEDIÇÃO DE NÍVEL
Os motivos e justificativas para se
medir o nível são, principalmente:
1. Inventário
2. Transferência de custódia
3. Segurança
4. Fornecimento consistente
5. Economia
40

MEDIÇÃO DE NÍVEL
Exemplos de aplicação:
41

MEDIÇÃO DE NÍVEL
De acordo com o método escolhido para se medir o
nível, ele pode ser classificado como:
• MEDIÇÃO MANUAL:
Fita de imersão
Sistema de enrolamento
Peso de imersão
Régua Ullage
Régua detectora de água
Medidor eletrônico portátil
• MEDIÇÃO AUTOMÁTICA
Medição com radar
Medição com deslocador
Medição com sensor ultrassônico
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MEDIÇÃO DE NÍVEL
MECANISMOS DE MEDIÇÃO DE NÍVEL
CRITÉRIOS DE SELEÇÃO
Critério de seleção para a escolha de um sensor de
nível:
Métodos de contato envolvem contato físico entre
o dispositivo e os meios de comunicação,
Métodos Sem contato medem o nível sem contato
com o meio.
OBS: Métodos sem contato são a melhor escolha para
manutenção de meios corrosivos.
43

MEDIÇÃO DE NÍVEL
TIPOS DE MEIO
Refere-se ao tipo de material que o sensor precisa medir.
44

MEDIÇÃO DE NÍVEL
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS
Sensores de nível estão disponíveis com várias tecnologias
de diferentes modos de medidas. As Tipo de Tecnologia de
Medição escolhas incluem:
 Medição Direta: É a medição que se faz tendo como
referência a posição do plano superior da substância medida.
(Ex: Régua, visores, boia).
 Medição indireta: É o tipo de medição indiretamente que se
faz para determinar o nível em função de grandezas físicas
como pressão ou empuxo.
45

MEDIÇÃO DE NÍVEL
MECANISMOS DE MEDIÇÃO ACEITOS PELA ANP:
 Medidor com boia
 Medição com deslocador (fixo ou móvel)
• MEDIÇÃO RADIOATIVA
Medição que utiliza diferentes frequências de
radiação.
 Medição com radar
 Medição com sensor ultrassônico
 Laser (luz infravermelha)
 Radioatividade
46

MEDIÇÃO DE NÍVEL
MEDIÇÃO COM DESLOCADOR FIXO
(Medição indireta de nível)
Se baseia no princípio de Arquimedes: quando um
corpo é submerso em um líquido, ele perde peso igual
ao peso do líquido deslocado.
Força de empuxo é igual ao peso
do volume de fluido deslocado.
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MEDIÇÃO DE NÍVEL
DESLOCADOR FIXO DE TOMADA
LATERAL
48

MEDIÇÃO DE NÍVEL
MEDIÇÃO DE NÍVEL POR SENSOR ULTRASSÔNICO
Utilizado na medição contínua e precisa do nível de
produtos líquidos ou sólidos armazenados em
microprocessor tanques, reservatórios ou silos.
Baseia-se na emissão de pulsos ultrassônicos de alta
frequência por um sensor instalado no tanque/silo que são
refletidos pelo material que está sendo monitorado.
O sensor utiliza cristais piezoeléctricos de alto Pulsos
ultrassônicos. O sensor utiliza cristais piezoeléctricos de alto
desempenho para gerar curtos impulsos de ultrassom, na
forma de ondas sonoras.
Estes pulsos são direcionados para um alvo específico,
de onde é refletida de volta ao transdutor que atua como
transmissor / receptor.
49

MEDIÇÃO DE NÍVEL
Princípio de Funcionamento ToF Radares e
Ultrassonicos (youtube.com)
MEDIÇÃO DE NÍVEL POR SENSOR ULTRASSÔNICO
50

MEDIÇÃO DE NÍVEL
Na indústria de petróleo, é comum a
compra e venda de produtos baseadas
na medição de nível de tanques de
armazenagem.
Obviamente, estes tanques devem
ser, a priori, arqueados pelo órgão
nacional regulador, no Brasil, o
INMETRO.
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CALIBRAÇÃO E
MEDIÇÃO DE TANQUES
A determinação da capacidade
volumétrica de reservatórios utilizados
para armazenamento de produtos a
granel através da medição, cálculo do
volume e da determinação da tabela
volumétrica é
denominada ARQUEAÇÃO DE
TANQUES.
Quando usado para esta medição e
quando sujeito acontrole metrológico
nacional, o tanque devesatisfazer as
exigências gerais contidas nesta
52

CALIBRAÇÃO E
As Portarias do Inmetro que aprovam,
respectivamente, a regulamentação técnica
metrológica para arqueação de tanques fixos
e arqueação de tanques de embarcações são
as:
Nº 103/2022
Nº 471/2021
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CALIBRAÇÃO E
As Portarias do Inmetro que aprovam,
respectivamente, a regulamentação técnica
metrológica para arqueação de tanques fixos
e arqueação de tanques de embarcações são
as:
Nº 103/2022
Nº 471/2021
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CALIBRAÇÃO E
Quanto a calibração dos tanques, em
primeiro deve se considerar a
classificação dos tanques de acordo com
diversos critérios, como, por exemplo:
• Formato;
• Tipo de fluído a ser contido;
• Posição em relação a terra;
• Meio utilizado para medir nível;
• Condição de uso.
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CALIBRAÇÃO E
Quanto a calibração dos tanques, em
primeiro deve se considerar a
classificação dos tanques de acordo com
diversos critérios, como, por exemplo:
• Formato;
• Tipo de fluído a ser contido;
• Posição em relação a terra;
• Meio utilizado para medir nível;
• Condição de uso.
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CALIBRAÇÃO E
A calibração de um tanque pode ser feita por um
dos seguintes métodos:
1. Geométrico
2. Volumétrico
3. Combinação dos dois
A escolha do método ou do procedimento é
imposto pela capacidade nominal do tanque,
formato, posição, condições de uso, fluidos contidos.
Uma lista de Normas ISO para diferentes métodos
de calibração é utilizada para a calibração de um
tanque.
57

CALIBRAÇÃO E
1. GEOMÉTRICO
Os métodos geométricos consistem da medição direta ou indireta
das dimensões externas ou internas do tanque, do lastro positivo ou
negativo e do teto ou tela flutuante, quando existente.
2. VOLUMÉTRICO
O método volumétrico consiste em estabelecer diretamente a
capacidade interna, medindo os volumes parciais de um líquido não
volátil por meio de um padrão de medição.
3. COMBINAÇÃO DOS DOIS
O método de combinar o geométrico e o volumétrico consiste em
estabelecer os volumes correspondendo à estrutura do tanque, através
do método geométrico e estabelecer os volumes correspondentes ao
fundo do tanque através do método volumétrico.
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REGULAMENTO TÉCNICO ANP
PARA MEDIÇÃO DE PETRÓLEO E
GÁS NATURAL
O regulamento técnico é de autoria da
ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás
Natural e Biocombustíveis), tendo o
objetivo de estabelecer condições mínimas
que devem ser atendidas pelos SISTEMAS
DE MEDIÇÃO aplicados nas situações
envolvendo petróleo e gás natural.
59

GÁS NATURAL
Esses sistemas de medição servem
para as mais variadas situações que
envolvem Petróleo e Gás nas
condições de:
• Produção
• Transporte e estocagem
• Importação e exportação
60

GÁS NATURAL
No BRASIL, o documento que
regulamenta isso é a
RC ANP/INMETRO Nº 1/2013
61

GÁS NATURAL
Este Regulamento estabelece as condições
e os requisitos técnicos, construtivos e
metrológicos mínimos que os sistemas de
medição de petróleo e gás natural devem
observar, com vistas a garantir a
credibilidade dos resultados de medição.
62

TÓPICOS PARA A PROVA
• Importância da calibração
(verificação, testes e
calibração)
• Medidores de nível: medidor
com sensor ultrassônico
63

. 64
1. RIBEIRO, Marco Antônio. Medição de petróleo e gás
natural. 2ª edição. Salvador, BA: TEK. 2003.

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