انتخاب درست و توجیه‌پذیر اقتصادی پمپ‌ها و لوله‌های انتقال نفت و دستیابی به دانش مهندسی طراحی خطوط انتقال نفت از نیازهای اصلی کشور به عنوان یکی از دارندگان اصلی ذخایر بزرگ نفتی در جهان، محسوب می‌شود.
به گزارش مرکز روابط عمومی و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری رییس جمهوری، همانطور که می دانیم صنعت نفت و گاز در کشور ما صنعت مادر به حساب می آید و اهمیت آن بر هیچ کس پوشیده نیست و از آنجایی که ما با چندین کشور در استخراج نفت و گاز در رقابت هستیم، هر چه بتوان افت فشار را در داخل لوله ها کم کرد مقدار بیشتری از نفت و گاز را نیز می توان استخراج و منتقل کرد.
همچنین در جریان های چند فاز در داخل لوله، الگوهای جریان متفاوتی وجود دارد. محققان الگوهای جریان را به سه یا چهار دسته اصلی تقسیم بندی می کنند. در اکثر مقالات این الگوهای جریان شامل جریان لایه ای، جریان لخته ای، جریان حبابی و جریان حلقوی است. در خصوص اهمیت تشخیص رژیم جریان در جریان دو یا چند فازی باید گفت که دو پارامتر مهم سیالاتی یعنی ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت به شدت تابعی از الگوی جریان است و هر الگوی جریان روابط خاص مربوط به خود را داراست. همچنین در صنایع مختلف بعضی از رژیم ها مطلوب و برخی نامطلوب بوده که در آن موارد نیز تشخیص رژیم جریان ضروری است. مثلاً در بویلر ها سعی بر این است که از حلقوی شدن جریان جلوگیری شود چون مرحله بعدی آن خشک شدن لوله و سوختن آن را به همراه می آورد. در رآکتورهای هسته ای سعی بر این است جریان حبابی باشد چون کمترین افت فشار را دارد.
البته در خصوص اهمیت کاهش میزان درگ اصطکاکی در طول خطوط انتقال نفت باید گفت که در صنعت نفت پس از استخراج، این نفت با مقداری آب مخلوط است و جریان داخل لوله معمولا حاوی جریان دوفاز آب و نفت است و میزان برداشت از میادین نفتی به شدت به میزان درگ در درون لوله بستگی دارد. حال هرچه میزان این درگ کمتر باشد، میزان برداشت از میدان نفتی نیز افزایش خواهد یافت.
بنابراین بررسی الگوهای جریان و رفتار دینامیک جریان‌های چندفازی اهمیت ویژه‌ای دارد. از طرفی روش های شبیه سازی عددی در این جریان ها به دلیل شدیداً غیرخطی بودن رفتار این جریان‌های چندفازی با خطای بسیار زیادی همراه هستند. پس به غیر از استفاده از روش های تجربی راه مناسب دیگری جهت شناخت این رفتار وجود ندارد. به این منظور و با توجه به گستردگی شبکه خطوط انتقال نفت در کشور و قرارگیری خطوط در بسترهای افقی و دارای شیب، احداث یک آزمایشگاه تست اثرات تغییرات الگوی جریان چندفازی با لحاظ نمودن اثرات شیب در طرحی با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی مد نظر قرار گرفت.
در واقع در طرح «طراحی و ساخت یک دستگاه آزمایش رفتار دینامیک جریان چند فازی در لوله های افقی و شیبدار» از ابتدا با طراحی مفهومی سپس طراحی پایه و تفصیلی یک آزمایشگاه تست جریان چندفازی، گامی در جهت طراحی بومی این نوع از تست استندها در کشور برداشته می‌شود. در ادامه با استخراج نقشه‌هایی چون ساخت و تامین، ساخت و راه اندازی و کالیبراسیون این تست استند، نتایج تجربی آزمون‌های مختلف در دسترس قرار خواهد گرفت. این طرح علاوه بر کاربردی بودن جهت توسعه دانش بنیادی در زمینه شناخت رفتارهای غیرخطی جریان های چندفازی نیز بسیار کارا است
هدف از اجرای این طرح ارتقای دانش پایه و کاربردی در حوزه جریان های چند فازی در صنایع مختلف و به طور خاص صنعت نفت است. در خطوط انتقال نفت جریان ها عموماً سه فازی یا دو فازی هستند و این خطوط انتقال دارای خم ها و شیب های مختلف در طی مسیر انتقال هستند. برآورد دقیق اثر این شیبها بر روی تغییرات الگوی جریان و افت فشار در طول خط می تواند در انتخاب صحیح و در عین حال اقتصادی الکتروپمپ ها و توربوپمپ های مورد استفاده راهگشا باشد. از طرفی دیگر جریان ها دوفازی مایع- گاز یا بویژه مایع-بخار در صنایع نیروگاهی و هوافضا کاربردهای کلیدی دارد و با احداث این آزمایشگاه بخشی از نیاز این صنایع نیز قابل پوشش است.
بنابراین با توجه به اهمیت امنیت و اطمینان از انتقال صحیح نفت در خطوط انتقال(Reliability) و از طرفی دیگر اهمیت انتخاب درست و توجیه پذیر اقتصادی (Economically Feasible) پمپ ها و لوله های انتقال نفت با توجه به آمایش سرزمینی کشور، دستیابی به دانش مهندسی طراحی خطوط انتقال نفت از نیازهای اصلی کشور به عنوان یکی از دارندگان اصلی ذخایر بزرگ نفتی در جهان، است.
انتهای پیام/25