BR112017005302B1

BR112017005302B1 - Sistema para bombeamento de fluido e método para sua operação.

Info

Publication number: BR112017005302B1
Application number: BR112017005302-0A
Authority: BR
Inventors: Helge Grøtterud; Terje Hollings/Ihr
Original assignee: Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2022-08-30
Also published as: US11920603B2; EP3194788B1; EP3194788A1; BR112017005302A2; NO338575B1; AU2015316947B2; NO20141112A1; US20170260982A1; WO2016041990A1; AU2015316947A1

Abstract

A invenção se refere a um sistema (16) para bombeamento de fluido, que compreende: uma bomba (17) compreendendo um lado de sucção (18) e um lado de descarga (19); um motor (20) para acionar a bomba, cujo motor é conectado por acionamento à bomba por um eixo (21); uma linha de retorno (23) dispondo de um conduto de retorno para o fluido do lado de descarga até o lado de sucção; uma válvula de controle (24) que controla o fluxo do fluido através da linha de retorno; e um primeiro dispositivo sensor (27) para monitorar um primeiro parâmetro do sistema como uma função da pressão diferencial na bomba. O sistema também compreende: um segundo dispositivo sensor (28) para monitorar um segundo parâmetro do sistema com uma função do torque da bomba; e uma unidade de controle (25) disposta para: receber os valores monitorados do primeiro parâmetro do sistema do primeiro dispositivo sensor e, para cada valor monitorado do primeiro parâmetro do sistema, identificar o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema; receber os valores monitorados do segundo parâmetro do sistema do segundo dispositivo sensor e, para cada valor monitorado do segundo parâmetro do sistema, comparar o valor monitorado do segundo parâmetro do sistema com o valor mínimo permitido identificado no (...).

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a um método de operação de um sistema de bombeamento de fluido, cujo sistema compreende: - uma bomba compreendendo um lado de sucção e um lado de descarga, - um motor para acionar a bomba, cujo motor é conectado por acionamento à bomba por um eixo, - uma linha de retorno dispondo de um conduto de retorno para o fluido do lado de descarga até o lado de sucção, e - uma válvula de controle que controla o fluxo do fluido na linha de retorno.

[002] A invenção também se refere a um sistema de bombeamento de fluido que compreende: - uma bomba compreendendo um lado de sucção e um lado de descarga, - um motor para acionar a bomba, cujo motor é conectado por acionamento à bomba por um eixo, - uma linha de retorno dispondo de um conduto de retorno para o fluido do lado de descarga até o lado de sucção, - uma válvula de controle que controla o fluxo do fluido na linha de retorno, e - um primeiro dispositivo sensor para o monitoramento de um primeiro parâmetro do sistema que é uma função da pressão diferencial na bomba.

[003] Particularmente, a invenção se refere a um método e sistema para bombear um fluido multifásico ou um fluido com densidade variável, isto é, fluido de hidrocarboneto, em uma instalação ou um complexo de processamento ou produção de hidrocarboneto submarino, terrestre ou de superfície, por exemplo, no complexo de um poço de hidrocarboneto, instalação de transporte de hidrocarboneto ou qualquer outro tipo de instalação em que os hidrocarbonetos são manipulados.

[004] Particularmente, a invenção se refere a um método e sistema de bombeamento de fluido que compreende hidrocarbonetos em um complexo ou instalação de processamento ou produção submarina de hidrocarboneto.

Fundamentos da invenção

[005] O documento US3299815A mostra um sistema para bombeamento de um líquido compreendendo: uma bomba tendo um lado de sucção e um lado de descarga; um motor para acionar a bomba, cujo motor é conectado por acionamento à bomba por um eixo; uma linha de retorno dispondo de um conduto de retorno para o líquido a partir do lado de descarga até o lado de sucção; e uma válvula de controle que controla o fluxo do líquido através da linha de retorno.

[006] Basicamente, em uma instalação ou complexo de produção de hidrocarboneto são utilizadas bombas multifásicas para transportar uma corrente de fluxo não tratado e produzido em poços de petróleo para processos a jusante ou instalações de coleta. Isto significa que as bombas necessitam dar conta da corrente de um fluxo ou poço que contém 100 por cento de gás e 100 por cento de líquido. Além dos hidrocarbonetos, a corrente do fluxo pode compreender outros fluidos, como água e partículas sólidas, e substâncias abrasivas, como areia e impurezas. Consequentemente, as bombas multifásicas de hidrocarboneto devem ser projetadas para operar em condições de processo de mudança e manipular os fluidos com frações variadas de volume de gás (GVF) e/ou densidades.

[007] Nos sistemas convencionais de bombeamento de fluido multifásico, um parâmetro ou uma pluralidade de parâmetros de um sistema são geralmente utilizados para controlar um parâmetro ou uma pluralidade de parâmetros variáveis de um sistema para manter a bomba em uma região de operação admissível. Os parâmetros do sistema podem, por exemplo, compreender um parâmetro indicativo da pressão diferencial na bomba, isto é, a pressão de sucção da bomba, e os parâmetros de operação variáveis podem, por exemplo, compreender a velocidade rotacional da bomba e/ou do fluxo do fluido no conduto de retorno que parte do lado de descarga em direção ao lado de sucção da bomba.

[008] A faixa operacional da bomba é ilustrada de modo geral no digrama DP-Q (Fig. 1). No diagrama DP-Q, a pressão diferencial na bomba é mapeada em relação ao fluxo volumétrico na bomba, e a região de operação admissível no diagrama DP-Q é identificada. O limite entre a região de operação admissível e a região de operação não admissível é definido pela curva com as características que limitam a bomba. Em condições normais, a bomba é operada somente na região de operação admissível. Entretanto, quando a bomba entra na região de operação não admissível, pode ocorrer um pico ou instabilidade durante o bombeamento e a bomba pode vir a falhar.

[009] Durante a operação do sistema, podem ser monitorados a pressão diferencial na bomba e do fluxo de fluido na bomba. Quando o ponto de operação monitorado se aproxima da curva com as características que limitam a bomba, pode-se abrir a válvula de controle que controla o fluxo do fluido no conduto de retorno que parte do lado da descarga em direção ao lado de sucção da bomba, garantindo um fluxo mínimo do fluido na bomba.

[010] Entretanto, devido ao caráter multifásico do fluxo do fluido, são necessários fluxímetros multifásicos caros e complexos para monitorar o fluxo do fluido de forma segura.

[011] A presente invenção aborda o referido problema e tem como objetivo da invenção propor um novo método de bombeamento de fluido multifásico sem a necessidade de fluxímetros multifásicos.

[012] Além disso, nas aplicações de bombeamento do fluido de hidrocarboneto a fração do volume de gás (GVF) e/ou a densidade do fluido pode mudar rapidamente, devido às vazões do gás e/ou líquido no sistema. Por outro lado, as condições da pressão diferencial na bomba mudam com lentidão relativa em razão das alterações lentas no perfil de produção. Com grandes volumes de fluido compressível a montante e a jusante da bomba, e considerando que as extensões da vazão são menores do que as das linhas de fluxo, as condições da pressão diferencial são muito constantes, mesmo quando a bomba apresenta variações na densidade. Consequentemente, o sistema convencional de bombeamento de fluido multifásico que utiliza a pressão diferencial na bomba como um parâmetro principal no controle do sistema pode não ser rápido o suficiente para barrar a entrada da bomba na região de operação não admissível.

[013] A presente invenção também aborda o problema acima e tem como objetivo adicional propor um sistema de bombeamento de fluido multifásico e um método de operação do mesmo que possa reagir com rapidez à mudança na fração do volume de gás e/ou na densidade do fluido.

Sumário da invenção

[014] De acordo com a invenção, o método compreende as etapas de: - estabelecimento de um diagrama com as características de limite da bomba pelo mapeamento de um primeiro parâmetro do sistema como uma função de um segundo parâmetro do sistema que identifica uma região de operação admissível da bomba, em que o primeiro parâmetro do sistema é uma função da pressão diferencial da bomba, e em que o primeiro parâmetro do sistema é uma função da pressão diferencial na bomba, e em que o segundo parâmetro do sistema é uma função de torque atuando no eixo, - em cada primeiro valor de parâmetro do sistema, identificação do valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema, - monitoramento do primeiro parâmetro do sistema e identificação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema que corresponde ao valor do primeiro parâmetro monitorado do sistema, - monitoramento do segundo parâmetro do sistema e comparação do valor do segundo parâmetro monitorado do sistema com o valor mínimo permitido identificado do segundo parâmetro do sistema, e - regulagem da válvula de controle para o valor do segundo parâmetro monitorado não ser inferior ao valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema.

[015] De acordo com a invenção, o sistema se caracteriza por compreender: - um segundo dispositivo sensor para o monitoramento de um segundo parâmetro do sistema que é uma função do torque da bomba, e - uma unidade de controle disposta para: - receber os valores monitorados do primeiro parâmetro do sistema do primeiro dispositivo sensor e, em cada valor monitorado do primeiro parâmetro do sistema, identificar o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema, - receber os valores monitorados do segundo parâmetro do sistema do segundo dispositivo sensor e, em cada valor monitorado do segundo parâmetro do sistema, comparar o valor monitorado do segundo parâmetro do sistema com o valor mínimo permitido identificado no segundo parâmetro do sistema, e - regular a válvula de controle para o segundo valor de parâmetro do sistema monitorado não ser inferior ao valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema.

[016] Consequentemente, de acordo com a invenção, um primeiro parâmetro do sistema, que é uma função da pressão diferencial na bomba, e um segundo parâmetro do sistema, que é uma função do torque da bomba, são utilizados na estrutura do controlador de fluxo mínimo para a bomba não entrar na região inadmissível.

[017] Ao invés de utilizar um controle de fluxo mínimo convencional, a presente invenção utiliza um controle de torque mínimo ao identificar o parâmetro que é a função do torque, isto é, o segundo parâmetro do sistema supracitado, e regular o sistema baseado neste parâmetro. Isto torna redundante a medição do fluxo na bomba, visto que o fluxo suficiente na bomba é assegurado pelo fato de o torque da bomba ser mantido acima de um valor mínimo predefinido, que é uma função da pressão diferencial na bomba.

[018] Em cada valor monitorado do primeiro parâmetro do sistema, isto é, o valor monitorado da pressão diferencial, é identificado um valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema, isto é, um valor mínimo de torque permitido, cujo valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema pode não ser anulado para salvaguardar o fluxo suficiente na bomba. Na operação do sistema, o primeiro parâmetro do sistema é monitorado e é identificado o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema para o valor monitorado do primeiro parâmetro do sistema. O segundo parâmetro do sistema é então monitorado e comparado com o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema, e o fluxo suficiente na bomba é mantido com a regulagem da válvula de controle do conduto de retorno para o segundo parâmetro monitorado do sistema não ser inferior ao valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema.

[019] A invenção é aplicável aos sistemas submarinos, terrestres ou de superfície no bombeamento de fluidos multifásicos, por exemplo, os sistemas de bombeamento do fluido de hidrocarboneto.

[020] O primeiro parâmetro do sistema tem a vantagem de ser a pressão diferencial na bomba.

[021] O segundo parâmetro do sistema tem a vantagem de ser qualquer um com um torque na bomba e uma corrente nos enrolamentos do motor.

[022] O sistema pode vantajosamente compreender um acionador de velocidade variável para operar o motor, e a etapa de monitoramento do segundo parâmetro do sistema pode vantajosamente compreender uma amostragem do segundo parâmetro do sistema do acionador de velocidade variável.

[023] A etapa de identificação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema pode vantajosamente compreender uma compensação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema de ao menos uma das perdas mecânicas no motor e das perdas elétricas entre o acionador de velocidade variável e o motor.

[024] A etapa de regulagem da válvula de controle pode vantajosamente compreender a abertura da válvula de controle quando o valor do segundo parâmetro monitorado se aproxima do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema.

[025] Seguem abaixo as modalidades da invenção apresentadas em maiores detalhes com referência às figuras anexadas.

Descrição das figuras

[026] Fig. 1 apresenta um diagrama DP-Q utilizado convencionalmente para ilustrar a faixa operacional da bomba no sistema de bombeamento do fluido.

[027] Fig. 2 apresenta um diagrama alternativo na invenção que ilustra a faixa operacional da bomba no sistema de bombeamento do fluido.

[028] Fig. 3 apresenta o sistema de bombeamento do fluido de hidrocarboneto de acordo com uma modalidade da invenção.

[029] Fig. 4 apresenta um diagrama de bloco que ilustra esquematicamente o método de regulagem do sistema de bombeamento do hidrocarboneto de acordo com a invenção.

Descrição detalhada da invenção

[030] Fig. 1 apresenta um diagrama convencional com as características que limitam a bomba 1 para uma bomba de hidrocarboneto onde a pressão diferencial DP na bomba é mapeada como uma função do fluxo volumétrico Q da bomba. Este tipo de diagrama é denominado convencionalmente de diagrama DP-Q. O diagrama apresenta uma primeira curva com as características que limitam a bomba 2 na primeira fração do volume de gás, GVF1, uma segunda curva com as características que limitam a bomba 3 na segunda fração do volume de gás, GVF2, e uma terceira curva com as características que limitam a bomba 4 na terceira fração do volume de gás, GVF3, do fluido de hidrocarboneto, em que GVF1<GVF2<GVF3. Cada curva com as características que limitam a bomba 2-4 compreende uma seção de curva de fluxo mínimo 5, uma seção de curva de velocidade mínima 6 e uma seção de curva de velocidade máxima 7 que definem uma região de operação admissível 8 e uma região de operação não admissível 9 da bomba. Quando o GVF aumenta, é necessário aumentar a velocidade da bomba (e o fluxo) para manter o mesmo torque. Como mostra o diagrama 1, o ponto operacional da bomba deve ser alterado quando a fração do volume de gás muda de GVF1 para GVF2 e depois para GVF3, na indicação da seta 10.

[031] Fig. 2 apresenta um diagrama alternativo com as características que limitam a bomba 11 para a bomba onde a pressão diferencial na bomba, DP, é mapeada como uma função do torque da bomba T.

[032] A forma de implantação do diagrama com as características que limitam a bomba, conforme descrita na Fig. 2, é benéfica, pelo fato do torque mínimo na bomba necessário para ser mantida sua pressão diferencial suficiente é válido para as densidades do fluido e as diferentes frações do volume de gás. Consequentemente, ao invés de serem necessárias curvas com características que limitam a bomba com densidades ou GVF's diferentes, somente uma curva com as características que limitam a bomba 12 necessita ser implementada e armazenada no sistema. Por esta razão, a curva com as características que limitam a bomba 12 define os valores do segundo parâmetro do sistema abaixo do qual a bomba pode apresentar um pico ou instabilidade de bombeamento, independente da fração do volume de gás e da densidade do fluido. A curva 12 separa uma região de operação admissível 13 de uma região de operação não admissível 14 na bomba. Consequentemente, em cada valor da pressão diferencial, DP0 (P10), se pode identificar um valor desejado de torque permitido, T0 (P20), indicando a curva de operação da bomba 15 na região de operação admissível 13 posicionada em uma distância segura e predeterminada da curva com as características que limitam a bomba 12. Consequentemente, em cada valor da pressão diferencial DP0 (P10), o valor de torque T0 (P20) pode ser utilizado como um ponto definido ou valor alvo do torque ou valor mínimo de torque permitido.

[033] Durante a operação normal da bomba, a corrente do motor do motor que aciona a bomba, isto é, aquela que flui nos enrolamentos do motor da bomba, é geralmente proporcional ao torque da bomba. Consequentemente, ao invés de mapear a pressão diferencial contra o torque, a pressão diferencial pode ser mapeada alternativamente contra a corrente de enrolamento do motor da bomba, I, conforme indicado na Fig. 2.

[034] De acordo com a invenção, o método de operação do sistema de bombeamento de fluido compreende a etapa de estabelecimento do diagrama com as características que limitam a bomba 11, apresentado na Fig. 2, ao mapear um primeiro parâmetro do sistema P1 como uma função de um segundo parâmetro do sistema P2 identificando uma região de operação admissível 13 da bomba, em que o primeiro parâmetro do sistema P1 é uma função da pressão diferencial na bomba e em que o segundo parâmetro do sistema P2 é uma função do torque acionando o eixo da bomba. Como já foi dito, o primeiro parâmetro P1 pode ser a pressão diferencial medida na bomba, e o segundo parâmetro do sistema P2 pode ser o torque T acionando o eixo da bomba ou, alternativamente, a corrente do motor no motor da bomba.

[035] O método compreende adicionalmente a etapa de identificação do valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema P20 em cada valor do primeiro parâmetro P10. O conjunto de valores mínimos permitidos P20 pode ser definido pela curva de operação da bomba supracitada 15. O conjunto de valores mínimos permitidos do segundo parâmetro do sistema P20 pode, por exemplo, compreender um valor de torque mínimo permitido no eixo da bomba, T0, ou um valor mínimo permitido na corrente do motor da bomba I0 para todo valor de pressão diferencial DP0, indicado na Fig. 2.

[036] Ao ser estabelecido, o conjunto de valores mínimos permitidos no segundo parâmetro do sistema P20 é armazenado no sistema para prover os valores de referência durante sua operação.

[037] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, Fig. 3 apresenta um sistema de bombeamento do fluido de hidrocarboneto 16. O sistema compreende uma bomba 17 tendo um lado de sucção 18 e um lado de descarga 19. A bomba 17 tem a vantagem de ser uma bomba do tipo helicoaxial (HAP) ou centrífuga. O sistema 16 compreende adicionalmente um motor elétrico 20 que aciona a bomba 17 por um eixo 21. O motor 20 é um motor de velocidade variável que é controlado por um acionador de velocidade variável, VSD 22. O sistema 1 também compreende uma linha de retorno 23 que provê um conduto de retorno para o fluido de hidrocarboneto, desde o lado de descarga 19 até o lado de sucção 18 da bomba 17, e uma válvula de controle 24 que controla o fluxo do fluido de hidrocarboneto pela linha de retorno 23. O sistema compreende adicionalmente uma unidade de controle 25 que provê sinais de controle para a válvula de controle 24 por um conduto de sinal 26.

[038] Para monitorar o primeiro parâmetro P1, isto é, o parâmetro indicativo da pressão diferencial na bomba 17, o sistema 16 compreende um primeiro dispositivo sensor ou de medição 27. Este dispositivo sensor 27 pode ser um sensor de pressão disposto para monitorar a pressão diferencial DP na bomba 17.

[039] Além disso, para monitorar o segundo parâmetro P2, isto é, o parâmetro indicativo do torque da bomba, o sistema 16 compreende um segundo dispositivo sensor ou de medição 28. O segundo dispositivo sensor 28 pode ser um sensor de torque disposto para monitorar o torque T que aciona o eixo 21 ou, alternativamente, o sensor de corrente disposto para monitorar a corrente do motor I.

[040] O primeiro e segundo valores do parâmetro do sistema monitorados são enviados dos dispositivos sensores 27, 28 para a unidade de controle 25 pelo conduto do sinal 29.

[041] No monitoramento do segundo parâmetro P2, o valor mais preciso no parâmetro é obtido com a medição do torque da bomba diretamente no eixo 21. Entretanto, em aplicações submarinas isto pode não ser uma opção viável em razão dos condutos do sinal na superfície poderem ter taxas de largura de banda que inibem a transferência eficaz do sinal de torque. Por isso, pode ser vantajoso ter a amostra do segundo parâmetro P2 do acionador de velocidade variável 22. No acionador de velocidade variável 22, são prontamente disponibilizados os sinais indicativos de torque do eixo. Por exemplo, o torque da bomba pode ser calculado facilmente com base na energia e velocidade da bomba na seguinte função: T = (P . 60000) / (2.π.N) onde o torque T é dado em Nm, a energia P em kW e a velocidade da bomba N em ciclos por minuto.

[042] Além disso, os sinais do acionador de velocidade variável 22 são amostrados com uma frequência de amostragem relativamente alta que torna possível a obtenção do sistema de controle responsivo. Ademais, nos sistemas de bombeamento submarino o acionador de velocidade variável é geralmente mais acessível do que o conjunto motor-bomba, em razão do acionador de velocidade variável ser normalmente posicionado na parte superior, isto é, acima do nível do mar.

[043] Quando o segundo parâmetro do sistema P2 é amostrado a partir do acionador de velocidade variável 22, os valores monitorados no segundo parâmetro do sistema têm como vantagem ser enviados do acionador de velocidade variável 22 para a unidade de controle 25 pelo conduto do sinal 30.

[044] A seguir, um método de operação do sistema 16 é apresentado com referência à Fig. 4. O método compreende a etapa de monitoramento do primeiro parâmetro do sistema P1 e, em cada valor monitorado no primeiro parâmetro do sistema P1m, a identificação do valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema P20 utilizando a curva de operação da bomba supracitada 15 (Fig. 2). Na Fig. 4, esta etapa é ilustrada pelo número de referência 31. Como já foi dito, o primeiro parâmetro do sistema P1 pode ser vantajosamente uma função da pressão diferencial na bomba e o segundo valor do parâmetro do sistema pode ser vantajosamente uma função do torque da bomba. O valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20 pode, por exemplo, estar relacionado ao torque da bomba T0 ou à corrente do motor I0, dependendo do parâmetro escolhido como o segundo parâmetro do sistema.

[045] O método compreende adicionalmente a etapa de monitoramento do segundo parâmetro do sistema P2 e, em cada valor monitorado do segundo parâmetro do sistema P2m, compara o valor com o valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema e pré-identificado P20. Na Fig. 4, esta etapa é ilustrada pelo número de referência 32. Na indicação do trajeto pontilhado da Fig. 4, o segundo valor do parâmetro do sistema monitorado P2m pode ser comparado diretamente com o valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20. Entretanto, quando o segundo parâmetro P2 é amostrado a partir do acionador de velocidade variável 22, as perdas mecânicas do motor e as perdas elétricas nos cabos e transformadores entre o acionador de velocidade variável e o motor podem ser vantajosamente compensadas antes da etapa de comparação do valor monitorado no segundo parâmetro do sistema P2m com o valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20. Por exemplo, as perdas mecânicas do motor 20 e/ou da bomba 17 podem ser calculadas baseadas na velocidade rotacional N da bomba, como ilustra o número de referência 33, e as perdas elétricas podem ser calculadas baseadas na energia P e na velocidade da bomba N, ilustradas pelo número de referência 34.

[046] Por último, o método compreende as etapas de cálculo do sinal de controle da válvula de controle Svalve baseadas na diferença entre o segundo parâmetro do sistema monitorado P2m e o valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20, utilizando o sinal de controle da válvula de controle Svalve para regular a válvula de controle 24 e para o segundo parâmetro monitorado não ser inferior ao valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema. Em particular, o sinal de controle da válvula de controle Svalve é ajustado para abrir a válvula de controle 24 quando o valor monitorado do segundo parâmetro do sistema P2m se aproxima do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20, prevenindo assim que o segundo parâmetro do sistema afete o valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema P20.

[047] Como já foi dito, a pressão diferencial sobre a bomba 20 normalmente varia com lentidão relativa devido aos grandes volumes do fluido de hidrocarboneto a montante e a jusante da bomba. Entretanto, a fração do volume de gás e/ou a densidade do fluido de hidrocarboneto pode mudar rapidamente por causa das obstruções do gás e/ou líquido no sistema. Consequentemente, o torque da bomba também pode mudar de forma relativamente rápida. Desta forma, para que o sistema possa reagir rapidamente à mudança na fração do volume de gás e/ou na densidade do fluido, se pode obter vantajosamente a amostra do segundo parâmetro do sistema P2 utilizando uma frequência de amostragem superior a do primeiro parâmetro do sistema P1.

[048] Na descrição acima, vários aspectos da invenção foram descritos com referência à modalidade ilustrativa. Para fins explicativos, os números específicos, sistemas e configurações foram definidos visando um entendimento global da invenção e suas operações. Entretanto, a descrição não deve ser interpretada de modo limitativo. Várias modificações e variações da modalidade ilustrativa, bem como outras modalidades da invenção, que são claras para pessoas habilitadas no estado da técnica, no qual o assunto descrito se refere, fazem parte do âmbito das reivindicações apensas.

Claims

1. Método de operação de um sistema (16) para bombeamento de fluido, cujo sistema (16) compreende: - uma bomba (17) compreendendo um lado de sucção (18) e um lado de descarga (19), - um motor (20) para acionar a bomba (17), cujo motor (20) é conectado por acionamento à bomba (17) por um eixo (21), - uma linha de retorno (23) dispondo de um conduto de retorno para o fluido do lado de descarga (19) até o lado de sucção (18), e - uma válvula de controle (24) que controla o fluxo do fluido na linha de retorno (23), cujo método é caracterizado por compreender as etapas de: - estabelecimento de um diagrama com as características de limite da bomba (11) pelo mapeamento de um primeiro parâmetro do sistema (P1) como uma função de um segundo parâmetro do sistema (P2) que identifica uma região de operação admissível (13) da bomba (17), em que o primeiro parâmetro do sistema (P1) é uma função da pressão diferencial da bomba (17), e em que o segundo parâmetro do sistema (P2) é uma função de torque da bomba, - em cada primeiro valor de parâmetro do sistema, identificando o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema (P20), - monitoramento do primeiro parâmetro do sistema (P1) e identificação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20) que corresponde ao primeiro valor monitorado do parâmetro do sistema (P1m), - monitoramento do segundo parâmetro do sistema (P2) e comparação do segundo valor monitorado do parâmetro do sistema (P2m) com o valor mínimo permitido e identificado do segundo parâmetro do sistema (P20), e - regulagem da válvula de controle (24) para o segundo valor de parâmetro do sistema monitorado (P2m) não ser inferior ao valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro parâmetro do sistema (P1) ser uma pressão diferencial na bomba (17).

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por o segundo parâmetro do sistema (P2) ser qualquer um com um torque (T) na bomba (2) e uma corrente (I) nas bobinas do motor (20).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o sistema (16) compreender um acionador de velocidade variável (22) para operar o motor (20), e pela etapa de monitoramento do segundo parâmetro do sistema (P2) compreender a amostragem do segundo parâmetro do sistema (P2) do condutor de velocidade variável (22).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a etapa de identificação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20) compreender a compensação do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20) de pelo menos uma das perdas mecânicas no motor (20) e/ou na bomba (17), e das perdas elétricas entre o acionador de velocidade variável (22) e o motor (20).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a etapa de regulagem da válvula de controle (24) compreender a abertura da válvula de controle (24) quando o valor do segundo parâmetro do sistema monitorado (P2m) se aproxima do valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido fluido ser um fluido de hidrocarboneto.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida etapa de estabelecimento de um diagrama com as características de limite da bomba (11) compreender estabelecer uma curva com as características que limitam a bomba (12) para a bomba (17), e em que a referida etapa de identificação de um valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20) para cada primeiro valor de parâmetro do sistema compreende estabelecer uma curva de operação da bomba (15) na região de operação admissível (13) posicionada em uma distância segura e predeterminada da curva com as características que limitam a bomba (12).

9. Sistema (16) para bombeamento de fluido, compreendendo: - uma bomba (17) compreendendo um lado de sucção (18) e um lado de descarga (19), - um motor (20) para acionar a bomba (17), cujo motor (20) é conectado por acionamento à bomba (17) por um eixo (21), - uma linha de retorno (23) dispondo de um conduto de retorno para o fluido do lado de descarga (19) até o lado de sucção (18), - uma válvula de controle (24) que controla o fluxo do fluido na linha de retorno (23), e - um primeiro dispositivo sensor (27) para o monitoramento de um primeiro parâmetro do sistema (P1) que é uma função da pressão diferencial na bomba (17), caracterizado por compreender: - um segundo dispositivo sensor (28) para monitorar um segundo parâmetro de sistema (P2) em que é uma função do torque da bomba (17), e -uma unidade de controle (25) disposta para: - receber os valores monitorados do primeiro parâmetro do sistema (P1m) do primeiro dispositivo sensor (27) e, em cada valor monitorado do primeiro parâmetro do sistema (P1m), identificar o valor mínimo permitido no segundo parâmetro do sistema (P20) usando um diagrama com as características de limite da bomba (11) mapeando o primeiro parâmetro do sistema (P1) como uma função do segundo parâmetro do sistema (P2) identificando uma região de operação admissível (13) da bomba (17), - receber os valores monitorados do segundo parâmetro do sistema (P2m) do segundo dispositivo sensor (28) e, em cada valor monitorado do segundo parâmetro do sistema (P2m), comparar o valor monitorado do segundo parâmetro do sistema (P2m) com o valor mínimo permitido e identificado no segundo parâmetro do sistema (P20), e - regular a válvula de controle (24) para o segundo valor de parâmetro do sistema monitorado (P2m) não ser inferior ao valor mínimo permitido do segundo parâmetro do sistema (P20).