Internal Model Control Applied to a Biphasic Separator Under Slugging Disturbance

Este trabalho apresenta a implementação de uma estratégia de controle que mantém o nível de fluído de petróleo, dentro de um separador bifásico, em condições estáveis ainda na presença de golfadas no fluxo de gás e líquido entrando no separador. a separação é uma das etapas da produção de petróleo e gás a partir do hidrocarboneto proveniente do reservatório. a primeira separação ocorre durante o processamento primário, em um vaso separador gravitacional. Em unidades offshore, é comum que o fluxo do fluido entrando no separador apresente um comportamento oscilatório de pressão e nível, caracterizado por escoamento de gás e líquido em golfadas que provoca uma diminuição na eficiência operacional do separador. Portanto, é conveniente implementar um controle de malha fechada com o intuito de manter o nível do separador estável ainda no regime de golfadas. Neste trabalho é desenvolvido um controlador proporcional-derivativo (PD) baseado no método de Modelo Interno de Controle (ICM) para atuar nas válvulas de descarga de líquido e de gás do separador. No desenvolvimento desta estratégia de controle, encontrou-se que a planta do separador resulta em funções de transferência acopladas, que podem ser desacopladas considerando os baixos níveis no coeficiente de sensibilidade estática de algumas funções de transferência. a implementação da planta controlada em malha fechada foi realizada no Scilab, software livre, considerando o nível de fluido de petróleo no separador como variável controlada e as variáveis manipuladas sendo as aberturas das válvulas de descarga de gás e líquido. Neste trabalho é calculada uma família de controladores PD, diversos pares de ganhos proporcionais e derivativos, que atendem a estabilidade do nível. Para cada controle PD obtido, observam-se diferentes comportamentos do nível, porém estes apresentam comportamentos estáveis em todos os casos.