Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

Esta unidade curricular oferece aos alunos uma introdução completa aos princípios fundamentais da química campo petrolífero e corrosão. Após a conclusão deste módulo, os alunos deverão ser capazes de:
a) Explicar as propriedades e aplicação de uma série de produtos químicos utilizados no campo petrolífero, nomeadamente no controle de corrosão para a produção de petróleo e gás.
b) Compreender as principais teorias da ciência corrosão e engenharia, com especial referência para a indústria de petróleo e gás.

Métodos de Ensino

Aulas teórico-práticas, com uma componente teórica onde os conceitos fundamentais são lecionados por exposição, utilizando meios audiovisuais, sendo resolvidos alguns problemas ilustrativos, para estimular o raciocínio e o espírito crítico dos estudantes. Na componente prática, os estudantes resolvem individualmente e de forma autónoma exercícios propostos. De notar que o tempo de orientação tutorial (parte do horário de dúvidas), para os estudantes resolverem exercícios extra ou trabalhos/projetos

Estágio(s)

Não

Programa

1- Fundamentos de química no campo petrolífero, incluindo a corrosão eletroquímica, produtos químicos para injeção de água
2- Matérias-primas no campo petrolifero: químicos comuns (cimento, barite, compostos de bromo, ácidos, etc.) químicos especiais (surfatantes, etc,) Polímeros (polímeros de celulose, polissacáridos, poliacrilamidas, etc), gases (N2, CO2) e outras matérias-primas
3– Produtos químicos para o campo petrolífero: produtos de estimulação, fluidos de perfuração, produtos químicos de cimentação, e recuperação avançada de petróleo.
4- Fundamentos de corrosão: Reações eletroquímicas, Diagramas de Pourbaix e de Evans, polarização, determinação de velocidades de corrosão. Standards e testes.
5- Tipos de corrosão: Corrosão generalizada, corrosão localizada, corrosão microbiologia, FAC, Corrosão sob tensão corrosão induzida por CO2 e H2S
6- Introdução a revestimento e proteção contra a corrosão.
7- Materiais utilizados em tubagens e ligas de alta resistência à corrosão

Demonstração de conteúdos

Considerando o objetivo fundamental da unidade curricular esta foi dividida em duas grandes partes, a primeira onde se expõe as propriedades e aplicação de uma série de produtos químicos utilizados no campo petrolífero, e outra onde se expõe as principais teorias da ciência corrosão e engenharia, com especial referência para a indústria de petróleo e gás. No 1º capítulo pretendem introduzir conceitos gerais, onde os fundamentos de química no campo petrolífero serão lecionados.
No 2º e 3º capitulo, serão descritas as propriedades físico-químicas, de algumas matérias primas resultantes da exploração do petróleo e gás, bem como as propriedades físico-química e funções de
diversos produtos químicos utilizados nas vários operações de extração/exploração de um campo petrolífero.
Os restantes capítulos (capítulos 4º, 5º, 6º e 7º) serão dedicados à corrosão, uma problemática originada, essencialmente, pelas substâncias químicas anteriormente referidas. Assim, no capitulo 4º serão expostos os princípios termodinâmicos do fenómeno de corrosão, bem como e determinação (calculo e medida) de velocidades de corrosão. No capitulo 5ª serão descritos quais os tipos de corrosão, e por fim nos capítulos 6º e 7º uma breve introdução às técnicas de proteção contra a corrosão e seleção de ligas para utilização em pipelines.

Demonstração da metodologia

O objetivo essencial desta unidade curricular é permitir que os estudantes adquiram conhecimentos básicos de química do campo petrolífero e corrosão, que lhes possibilitem compreender a utilização de produtos químicos no campo petrolífero, sem perigo de degradação dos materiais.
Estes conteúdos para serem apreendidos com rigor pelos estudantes deverão ser lecionados de forma sólida e consistente, necessitando para o efeito que os conceitos básicos, as propriedades físico-químicas das diversas substâncias químicas existentes e utilizadas no campo petrolíferos, bem como os fundamentos dos fenómenos de corrosão sendo necessário alguma abstração nestes conteúdos.
Consequentemente, é necessário que estes conteúdos sejam lecionados por exposição em aulas teóricas, onde os termos também serão apresentados em inglês.
Para que os conhecimentos sejam consolidados é necessário que um número apreciável de resoluções de exercícios e problemas aplicados sejam realizados pelo docente e individualmente pelos estudantes, sendo esta a razão para que um número significativo de aulas de natureza prática seja concretizado.
Finalmente, a consolidação destes conceitos é efetuada através da realização de experiências laboratoriais, análise desses resultados e apresentação dos respetivos relatórios. Esta parte fundamental
da lecionação destas matérias será efetivada na unidade curricular de laboratórios desse semestre (Laboratório de Tecnologias do Petróleo IIA e IIB).

Docente(s) responsável(eis)

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Métodos de Avaliação

Bibliografia

Johannes Fink,; Oil field chemicals, Gulf Professional Pub. ISBN: ISBN 0750677031
Robert Baboian; Corrosion tests and standards: application and interpretation, ASTM International, 2005
Nestor Perez; Electrochemistry and corrosion science, Kluwer Academic, 2004. ISBN: 1402077440
David E. J. Talbot, James D. R. Talbot ; orrosion science and technology, CRC Press,, 2007. ISBN: 9780849392481
Pierre R. Roberge,; Handbook of corrosion engineering, McGraw-Hill, 2000. ISBN: 0070765162
Mars G. Fontana; Corrosion engineering, McGraw-Hill, 1967. ISBN: 0070214603