Simulação e avaliação do cenário de ruptura em um modelo de mineroduto fictício através do software LIQSIM.

Abstract

A mineração e exportação do minério de ferro são atividades extremamente importantes que implicam em desafios logísticos complexos. Por conta disso, o mineroduto surge como uma alternativa eficiente para o transporte de polpa de minério de ferro à longas distâncias. Contudo, apesar da elevada segurança operacional proporcionada por este método é possível haver a ocorrência de acidentes e vazamento de material. Diante disso, este trabalho tem como objetivo simular o cenário de ruptura de modelo fictício de mineroduto e, a partir disso, avaliar o posicionamento de estações de válvula, a fim de reduzir o volume de vazamento, através do software LIQSIM. Portanto, o sistema proposto consiste em um duto de 400 km de comprimento, seccionado em duas partes, no qual foram posicionadas duas estações de bombas (EB) e duas estações de válvulas (EV), além da seleção de inúmeros parâmetros operacionais e um perfil de elevação. A partir disso, foram propostas diferentes condições para análise do cenário de ruptura como: comportamento do sistema nas condições normais de operação; remoção das EV; redução do tempo de deteção de vazamento; inclusão de novas EV em diferentes posições da tubulação; avaliação do desempenho das válvulas; e proposta de otimização combinando a redução do tempo de detecção com uma nova EV. Dito isso, foram realizadas as simulações e os dados tratados e analisados pelo Excel. Os resultados obtidos para cada uma das seções do duto foram tratados individualmente, tendo em vista suas diferentes características. Logo, foi identificado que a inclusão de uma EV na posição de 50 km tem o potencial de redução superior a 60% do volume de vazamento na sua zona de influência, ao passo que a retirada das EV presentes não influenciou na simulação. Para a Seção 2, foi identificado que a remoção das EV disponíveis impacta significativamente com o incremento do volume de material vazado, além disso a redução do tempo de detecção representa ganhos para a mitigação dos impactos. Ainda sobre a Seção 2, foi possível obter reduções relativas semelhantes aos valores da Seção 1, contudo, em valores absolutos, a redução foi consideravelmente menor. A proposta de otimização, para o caso da Seção 1, demonstrou ganhos para o processo. Conclui-se que o estudo do posicionamento e a inclusão de novas EV no sistema possibilita uma redução no volume de vazamento, mas é válido ressaltar que o processo de tomada de decisão envolve inúmeros outros parâmetros não considerados neste trabalho.