Modelagem e identificação do sistema anti-surge de um compressor centrífugo

Abstract

Este presente trabalho tem como objetivo modelar e identificar um sistema real de anti-surge de um compressor centrífugo, da Unidade de Tratamento de Gás de Cacimbas da Petrobrás. Este compressor fica acoplado ao mesmo eixo de um turbo-expansor e este é um equipamento em que o gás se expande ao passar por ele e transforma parte de sua energia de fluxo em energia cinética, girando o compressor. Dados reais do processo serão utilizados para montar a estratégia de modelagem desse sistema, com dados de pressão de sucção (Ps), pressão de descarga (Pd), vazão (Q), pressão diferencial (PD) e velocidade (Vc). Esse tipo de modelagem, utilizando apenas dados do processo, é conhecida como “modelagem caixa preta”. O modelo obtido foi validado com uma massa de dados diferente da massa de dados utilizada na modelagem. Com o modelo obtido, foi fechada uma malha de controle de vazão, via simulação, para mostrar como pode ser implementado um controle Anti-Surge para este sistema.

This work aims to model and identify a real anti-surge system for a centrifugal compressor at the Petrobrás Cacimbas Gas Treatment Unit. This compressor is coupled to the same axis as a turbo-expander and this is equipment in which the gas expands when passing through it and transforms part of its flow energy into kinetic energy, turning the compressor. Real process data will be used to build a modeling strategy for this system, such as suction pressure (Ps), discharge pressure (Pd), flow (Q), differential pressure (PD) and velocity (Vc) data. This modeling type, using only process data, is known as “black box modeling”. The model was validated with a data mass different from the data mass used in the modeling. With the obtained model, a flow control loop was closed, by simulation, to show how an Anti-Surge control can be implemented for this system.