Original scientific paper

https://doi.org/10.17794/rgn.2022.4.4

KVANTITATIVNA PROCJENA RIZIKA UTJECAJA PIJESKA NA VIŠEFAZNI PROTOK U CJEVOVODU

Ugochukwu I. Duru orcid.org/0000-0001-7920-8047 ; Department of Petroleum Engineering, Federal University of Technology, Owerri, Nigeria
Princewill M. Ikpeka orcid.org/0000-0002-1174-1491 ; Department of Petroleum Engineering, Federal University of Technology, Owerri, Nigeria
Chiziterem Ndukwe-Nwoke ; Department of Petroleum Engineering, Federal University of Technology, Owerri, Nigeria; School of Computing Engineering and Digital Technologies, Teesside University, Middlesbrough, United Kingdom
A. O. Arinkoola orcid.org/0000-0002-8510-7661 ; Chemical Engineering Department, Ladoke Akintola University of Technology, Ogbomoso, Nigeria
Stanley I. Onwukwe ; Department of Petroleum Engineering, Federal University of Technology, Owerri, Nigeria

Abstract

Prisutnost čestica pijeska, koje zajedno s proizvodnim fluidom protječu cjevovodom, povećava vjerojatnost nastanaka kvara na cjevovodu. Rizik od kvara na cjevovodu uvelike ovisi (ili je dodatno potenciran ili je smanjen) o uvjetima protjecanja fluida u cjevovodu. U ovome su radu prikazani rezultati kvantitativne analize rizika utjecaja pijeska na cjevovode tijekom višefaznoga protjecanja u uvjetima nastanka kvara na cjevovodu: nakupljanja pijeska, erozije i pojave povećanoga gradijenta tlaka. U analizi su razmatrane tri komponente cjevovoda: cijev (nominalna veličina 1,5 in [3,8 cm]), ventil s povratnom zaklopkom (engl. swing check valve) (nominalna veličina 12,007 in [30,5 cm]) i LR koljeno od 90 stupnjeva (nominalna veličina 2,25 in [5,7 cm]). Korelacije, koje upućuju na kritične brzine i kritične koncentracije pijeska vrijednosti iznad ili ispod kojih se navedeni kvarovi cjevovoda javljaju, prikazane su u programu Visual Basic. Analiza je provedena na temperaturi od 204 ˚C i tlaku od 604 psi [4,2 × 106 Pa]. Distribucija vjerojatnosti, simulirajući realan scenarij, dobivena je korištenjem Monte Carlo simulacije. Utvrđena je vjerojatnost pojave kritičnih vrijednosti koncentracije pijeska, koje se nalaze izvan postavljenih statističkih granica, što upućuje na vjerojatnost pojave uzroka kvara koji se istražuje. Za sva tri uzroka kvara posljedice pojave (prikazane kapitalnim troškovima (CAPEX) sanacije nastalih kvarova) pomnožene su s vjerojatnošću kvara, čime je dobiven indeks rizika. Na temelju histogramskoga dijagrama prosječnoga indeksa rizika i analize, provedenim istraživanjem utvrđeno je da su komponente većega promjera sklone turbulenciji, što dovodi do većega rizika od erozije. Rizik od velikoga pada tlaka i nakupljanja pijeska bio je znatno manji od rizika od erozije (abrazije).

Keywords

prosječni promjer čestica, kritična koncentracija pijeska, nakupljanje pijeska, erozija, povećani gradijent tlaka, Monte Carlo simulacija

Hrčak ID:

281525

URI

https://hrcak.srce.hr/281525

Publication date:

24.8.2022.

Article data in other languages: english

Visits: 1.201 *