تحلیل عددی ایجاد سایش ناشی از جریان گاز در خطوط لوله و ایستگاه‌های گاز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شرکت گاز، استان مرکزی، اراک، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی ،دانشگاه اراک، اراک، ایران

3 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به تحلیل عددی ایجاد سایش در خطوط لوله و ایستگاه‌های گاز پرداخته شد و اثر پارامترهای مختلف تأثیرگذار در این مقوله مانند سرعت، دما، اغتشاش، ذرات ریز معلق در گاز و تعدد فازها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای این منظور ابتدا اطلاعات جامعی از ایستگاه‌های گاز جمع‌آوری شد. سپس با نرم‌افزارهای Catia و Solidwork، مدل تجهیزات ایستگاه ایجاد شد و در نهایت با روش دینامیک سیالات محاسباتی و استفاده از نرم‌افزارهای 2.2.30 Gambit و 6.0 Fluent تحلیل‌های عددی انجام گرفت. در این تحلیل، تجهیزاتی مانند bend ،reducer ،valve ،pipe،... در نظر گرفته شد و سایش در یک ایستگاه تقلیل فشار گاز بررسی و اثر پارامترهای اشاره شده مذکور بر سایش تحلیل گردید. نتیجه حاصله ثابت نمود میزان سایش با افزایش سرعت گاز ، افزایش ناخالصی، افزایش دما، تعدد مسیرهای منقطع، میزان ذرات، اغتشاش جریان گاز و نحوه طراحی ایستگاه ارتباط مستقیم دارد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Analysis of Erosion/Corrosion due to Gas Flow in Pipelines and Gas Stations

نویسندگان [English]

  • Davood Shafee 1
  • Kourosh Khorshidi 2
  • Mostafa Moraveji Keshavarz 3
1 Markazi Province Gas Company ,Arak, Iran
2 Department of mechanical Engineering, faculty of engineering, Arak University, Arak, Iran
3 Department of Chemical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper, the numerical analysis of erosion/corrosion in gas pipelines and gas stations were investigated using computational fluid dynamics. The effects of various parameters such as velocity, temperature, turbulence, tiny particles floating in gas, and multi-phases were analyzed. For this purpose, comprehensive information on gas stations was first collected. Then, equipment of gas stations and pipelines was modeled and created using Catia and Solidwork commercial software packages. Finally, the numerical results were obtained using the method of computational fluid dynamics by employing Gambit 2.2.30 and Fluent 6.0 commercial tools. Several items of equipment such as pipe, valve, reducer, bend, etc. were considered in this analysis. The results proved that erosion/corrosion was increased by increasing velocity, temperature, turbulence, tiny particles floating in a gas, and multi-phases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion/Corrosion
  • Gambit & Fluent
  • Gas Pipelines
  • Modeling

[1]. Habib H. M. Badr S. A. M. Said R., “Ben-Mansour, and S.S Al-Anizi, solid-particle erosion in the tube end of the tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger”, International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol. 50, n (8), pp. 885-909, Mar., 2006.

[2]. Oka Y. I., K. Okamura, and Yoshida T., “Particle estimation of erosion damage caused by Solid Particle Impact”, Part 1: Effects of Impact Parameters on a Predictive Equation”, Wear, 259 , pp. 95-101, 2005.

[3]. Parslow G. I., “Investigation of solid particle erosion in components of complex geometry”, Wear, Vol. 233-235, Dec., pp. 737-745, 1999.

[4] Forder A., Thew M., and Harrison D., “A numerical investigation of solid particle erosion experienced within oilfield control valves”, Wear, Vol. 216, , pp. 184-193, Apr., 1998.

[5]. McLaury B., “Solid particle erosion in long radius elbows and straight pipes”, Proceedings -SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Vol. Pi, pp. 977-986, 1997.

[6]. Malka R., University O., Erosion-corrosion and synergistic effects in disturbed liquid-particle flow, Institute for Corrosion and Multiphase Technology, 342 west state street, Athens, OH-45701, USA,NACE, 2005.

[7]. Ya'koob Al-Rikabi Z., Corrosion inhibition of carbon steel tubes in cooling system at different sodium salts as function of solution acidity and temperature under low condition, M. Sc. Thesis University of Baghdad, 2003.