پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده موضوع تحقیق: خطوط لوله انتقال نفت و گاز جزء شریان‌های حیاتی انتقال انرژی به شمار می‌روند که در معرض تهدیدات متعددی قرار دارند. پدیده‌های طبیعی نظیر زمین‌لرزه و سیلاب و نیز خطاهای انسانی مانند حفاری‌های ناایمن و مشکلات عملیاتی، از مهم‌ترین عوامل بروز نشتی و اختلال در عملکرد این خطوط انتقال هستند. از یک رشته خط لوله ۱۶ اینچ به طول 33 کیلومتر برای انتقال 75 هزار بشکه در روز نفت خام از مرکز جمع‌آوری میدان منصوری به ایستگاه پمپاژ بوستر اهواز استفاده می‌شود. در این مطالعه افت فشار خط لوله و میزان سیال رهاشده در محیط‌زیست در اثر رخداد نشتی با ابعاد مختلف از طریق شبیه‌سازی حالت گذار سیال محاسبه شده است.
روش تحقیق: شبیه‌سازی حالت گذار جریان چندفازی به کمک شبیه‌ساز OLGA انجام می‌شود. برای ساخت مدل اولیه، از داده‌های عملیاتی و تجربی تولید استفاده شده است به‌نحوی‌که در مدل هیدرولیکی اولیه ساخته‌شده برای خط لوله، با اصلاح عامل‌هایی نظیر زبری سطح داخلی لوله، گرانروی سیال و نسبت گاز به نفت (GOR)، مدل ساخته‌شده اعتبارسنجی شده تا کمترین انحراف را از شرایط عملیاتی داشته باشد. سپس از این مدل اعتبار سنجی شده برای پیش‌بینی میزان افت فشار و دبی نشت سیال بهره گرفته شده است. از نتایج مدل‌سازی انجام‌شده در این مطالعه می‌توان در طراحی سامانه‌های تشخیص و هشداردهنده نشت از قبیل مدل‌های حالت گذار مبتنی بر واقعیت (Real-Time Transient Models: RTTM)، استفاده کرد.
نتایج اصلی: بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، در صورت رخداد نشتی با قطرهای 1 سانتیمتر، 10 سانتیمتر و شکستگی کامل خط، نرخ افت فشار ابتدای خط 0.0001 bar/sec، 0.06-0.28 bar/sec و 0.25-5 bar/sec خواهد بود که این مقادیر در مدلهای RTTM نقش اساسی در زمان بسته شدن خودکار خط را خواهند داشت.