Lateral analysis of gas reinjection compressors with uncertainties on bearings coefficients
Ano de defesa: | 2019 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | eng |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio de Janeiro
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
|
Departamento: |
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11422/13480 |
Resumo: | Os mancais “tilting pad” adicionam rigidez e são a maior fonte de amortecimento para um sistema rotor-impelidor-mancal. Os coeficientes de rigidez e amortecimento dos mancais possuem incertezas que impactam no projeto mecânico destas máquinas. Esta dissertação se propõe ao estudo de dois compressores projetados para reinjeção de gás em reservatórios de petróleo. Um modelo estocástico foi construído para simular o comportamento rotodinâmico e um modelo Termo-Elasto-Hidrodinâmico foi utilizado para os mancais com um nível de incerteza associado ao cálculo dos seus coeficientes. O modelo estocástico proporciona uma ferramenta aplicável a indústria para prever a confiabilidade da máquina numa fase anterior a sua fabricação e portanto evitar os custos de fabricação de máquinas cujos testes possam ser rejeitados e que sua vida útil não seja comprometida. Para tal, diferentes cenários de desbalanceamento das máquinas foram criados compatíveis com o ciclo de vida numa plataforma de petróleo. As normas da API (American Petroleum Institute) foram utilizadas como critérios de aceitação da rotodinâmica dos compressores. Por fim, os métodos de confiabilidade FORM e Importance Sampling foram utilizados para avaliar os diferentes cenários apresentados às máquinas para a estimativa da probabilidade de não atendimento aos critérios da API 617 [4] e para redução do tempo computacional. |
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Cisneiros, Raphael Nascimentohttp://lattes.cnpq.br/8907423644221097http://lattes.cnpq.br/7088367745496855Pinto, Fernando Augusto de Noronha CastroCastro, Helio Fiori deRitto, Thiago Gamboa2021-01-04T01:19:54Z2021-01-05T03:00:08Z2019-05http://hdl.handle.net/11422/13480Os mancais “tilting pad” adicionam rigidez e são a maior fonte de amortecimento para um sistema rotor-impelidor-mancal. Os coeficientes de rigidez e amortecimento dos mancais possuem incertezas que impactam no projeto mecânico destas máquinas. Esta dissertação se propõe ao estudo de dois compressores projetados para reinjeção de gás em reservatórios de petróleo. Um modelo estocástico foi construído para simular o comportamento rotodinâmico e um modelo Termo-Elasto-Hidrodinâmico foi utilizado para os mancais com um nível de incerteza associado ao cálculo dos seus coeficientes. O modelo estocástico proporciona uma ferramenta aplicável a indústria para prever a confiabilidade da máquina numa fase anterior a sua fabricação e portanto evitar os custos de fabricação de máquinas cujos testes possam ser rejeitados e que sua vida útil não seja comprometida. Para tal, diferentes cenários de desbalanceamento das máquinas foram criados compatíveis com o ciclo de vida numa plataforma de petróleo. As normas da API (American Petroleum Institute) foram utilizadas como critérios de aceitação da rotodinâmica dos compressores. Por fim, os métodos de confiabilidade FORM e Importance Sampling foram utilizados para avaliar os diferentes cenários apresentados às máquinas para a estimativa da probabilidade de não atendimento aos critérios da API 617 [4] e para redução do tempo computacional.The tilting pad bearings add stiffness and are the main source of damping to a rotor-impeller-bearing system. The bearing stiffness and damping coefficients have uncertanties which impacts on these machines mechanical integrity design. This thesis studies two compressors used in gas reinjection at oil reservoirs. An stochastic model is constructed to simulate the compressors rotor dynamic behavior and a Thermo-Elasto-Hydrodynamic model is applied to the tilting pad bearings with a level of uncertanties related to the coefficients calculation. These stochastic models provide the industry a useful tool to antecipate whether the machine is reliable to be manufactured and therefore to avoid the costs of unsucessfull factory acceptance tests and the machine life cycle will not be compromised. Hence, some scenarios of unbalance magnitudes were built according to a variety of severity levels feasible in oil and gas industry. The API (American Petroluem institute) standards are used as rotordynamic acceptance criteria. The reliability methods, First-Order Reliability Method and Importance Sampling, are used to evaluate these machines different scenarios in the calculation of the probability of not meeting API 617 [4] criteria and to save computational effort.Submitted by Moreno Barros (moreno@ct.ufrj.br) on 2021-01-04T01:19:54Z No. of bitstreams: 1 RaphaelNascimentoCisneiros.pdf: 12387711 bytes, checksum: aaa83a331391fd3b6a39df0049cae55c (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-04T01:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaphaelNascimentoCisneiros.pdf: 12387711 bytes, checksum: aaa83a331391fd3b6a39df0049cae55c (MD5) Previous issue date: 2019-05engUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::DINAMICA DOS GASESCompressorRotordynamicsUncertantiesReliabilityLateral analysis of gas reinjection compressors with uncertainties on bearings coefficientsAnálise lateral de compressores de reinjeção de gás com incertezas nos coeficientes dos mancaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13480/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALRaphaelNascimentoCisneiros.pdfRaphaelNascimentoCisneiros.pdfapplication/pdf12387711http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13480/1/RaphaelNascimentoCisneiros.pdfaaa83a331391fd3b6a39df0049cae55cMD5111422/134802021-01-06 20:35:32.181oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2021-01-06T22:35:32Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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