مدل سازی و شبیه سازی نشتی جریان در خطوط لوله انتقال نفت در حالت ناپایدار

چکیده

در صنعت نفت، نشتی که در خطوط لوله انتقال سیالات دیده می شود، در حالت پایدار با ارایه فرضیاتی به راحتی شبیه سازی می گردد. در حالت پایدار هر نوع افت فشاری در خط لوله می تواند دلیل بر وجود نشتی باشد. از آنجا که عملیات داخل خط لوله، معمولا" در حالت ناپایدار می باشد، در این تحقیق نیز جریان در خط لوله ناپایدار فرض شده که جریان پایدار حالت خاصی از آن می باشد. برای حل معادلات حاکم با روش مشخصه ها ابتدا دو الگوریتم کاشی و Time-marchine بررسی می شود و به علت تقویت نویس ها و ایجاد خطا  در تشخیص نشتی در الگوریتم کاشی از روشی  مشابه الگوریتم Time-marchine استقاده می گردد0 در ادامه الگوریتم مدلPLD برای شبیه سازی جریان ناپایدار، تشخیص و اعلام نشتی، تعیین مکان نشتی و محاسبه میزان هدررفتگی ارایه شده است و نتایج حاصل از این مدل با نتایج تجربی مقایسه گردیده است.

عنوان مقاله [English]

Modeling and Simulation of Flow Leakage in Petroleum Pipelines in an Unsteady Condition

چکیده [English]

Leakage in fluid pipelines that is often observed in oil industry could be simulated easily in a steady condition by applying some assumptions. At steady condition, any sort of pressure drops in pipelines could be a reason for leakage presence. Since operations in pipelines is usually happens in an unsteady condition, In the present research, the flow in pipelines has been assumed as unsteady, for which the steady flow will be considered as its special case. In order to solve the adapted equations by methods of specifications, at first two algorithms called tile and time-machine will be investigated. And because of reinforcing noises and error establishment in leakage detection, in tile algorithm, a method similar to time-machine algorithm will be used. Then an algorithm specified for PLD model will be presented to determine an unsteady flow simulation, leakage detection, leakage physical situation, and eventually the calculation of the extent of the loss. The obtained results of this model will be compared with the practical ones.

 
 

[1].Wylie,E.B., and Streeter V.L. ”Fluid Transients in Systems”, Prentice Hall, Inc., Englewood, NJ.,1993.

 [2].Evanglisti, G.”Waterhammer Analysis by the Method of Characteristics.” L,Energ. Elec. Vol xv 

      nos, 10,11,12,Milan,1969.

[3].Gray, C.A.M.”The Analysis of the Dissipation of Energy in Water hammer,”Proc.Ascg,Vol.119, Paper

     1176-1194.1953.

[4].Halliwell, A.R.”Velocity of Water hammer Wave in an Elastic Pipe. ”J.Hyd-Div, ASCE.VOL

     89,NO.hy4, pp.1- 21 July 1963.

[5].Mears M.N.,”Real word Application of Pipeline Leak Detection” Proceedings of International Conference on

     Pipeline in Frastructure. II, American Society of Civil Engineers, San Antonio,TX, PP,189-209 1993.

 [6].Streeter, V.L., and E.B, ”Wylie: Hydraulic Transients”,M C Graw-ltill Bok co., New York 1967.

 [7].J.C.P.Liou, J.Tian.”Leak Detection-Transient Flow Simulation Approaches”, J. of energy Resources

      Technology,vo.117, sept1995.

 [8].Jim C.P.Liou: ”Leak Detection by Mass Balance Effective for Norman Wells line”,Oil & Gas Journal

     ,Apr.22, 1996.

]10[ غلامرضا پوریایی، مدلسازی نشتی در خطوط لوله در حالت ناپایدار، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس 1379

[10].Dupont, T.Rachford, H.H., et al “A Transient Remote integrity Monitor for pipelines Using Standard

      SCADA Measurements”, INTERPIPE Conference, Houston, TX, 1980.

 [11].“Evaluation Methodology for Software Baker Leak Detection Systems”, API PUBL,1155 , 95 December

      7,1994.