Slakkengang door pijpleiding; Gas en vloeistof in pakketjes door pijplijn
met optimale slug-stroming
dinsdag 4 december 2007
Stromingen door pijpleidingen komen veel voor in allerlei industriële
toepassingen. Als gassen en vloeistoffen gezamenlijk door leidingen
stromen, kunnen daarbij slugs ont-staan. Een slug is een pakketje gas
en vloeistof dat door de buis heen stroomt, terwijl het een gedeelte
van de buis helemaal vult. Deze efficiënte manier van transport heeft
echter een onregelmatige uitstroom van afwisselend gas en vloeistof.
Ook groeien de slugs soms oncontroleerbaar waardoor ze het systeem
nodeloos belasten. STW-onderzoeker Marco Zoeteweij (TUDelft)
onderzocht de mechanismen achter het ontstaan en de ontwikkeling van
deze vloeistof-slugs.
In het project participeren Shell Global Solutions, de afdeling Flow
and Structural Dynamics van TNO en DSM Research. Gebruiker Shell, die
olie en gas over lange afstanden door pijpleidingen transporteert,
kampt met de nadelige effecten van vloeistof-slugs. Na vele kilometers
kunnen slugs uitgroeien tot honderden meters, wat voor een grote
mechanische belasting zorgt op de buizen, koppelingen, pompen en
verdeelstations. Verder vragen de slugs een grotere capaciteit van de
stroomafwaarts van de pijpleiding gelegen procesfaciliteiten, zoals
scheidingsvaten, warmtewisselaars, pompen, en compressoren.
Uit de experimenten van Zoeteweij bleek dat de maximale lengte van de
slugs afhankelijk is van de stromingssnelheden en op kan lopen tot 20
meter (wat overeenkomt met 400 buis diameters), waarbij uitschieters
tot wel 35 meter zijn waargenomen. Met een ontwikkeld model kan op
basis van de stromingscondities een voorspelling gedaan worden over de
maximaal te bereiken sluglengte.
TNO, een andere deelnemer aan het onderzoek, richt zich voornamelijk
op de kennisverbreding en verdieping op het gebied van
meerfasenstroming. Ook op kleinere schaal komen dergelijke stromingen
voor, met een gecompliceerd buizenstelsel. TNO heeft als toonaangevend
kenniscentrum op dit gebied contact met diverse klanten, en daardoor
een goed overzicht van de wensen uit de markt. Hierdoor kunnen de
resultaten uit het onderzoek voor uiteenlopende toepassingen worden
gebruikt.
Promotie: 21 december 2007, TUDelft.
Promotoren: R.V.A. Oliemans en R.F. Mudde.
Meer informatie: M.L.Zoeteweij@TUDelft.nl
Technologie Stichting STW