Wachsablagerung in Kohlenwasserstoff-Pipelines
Wachsablagerungen in Ölpipelines, Frankreich
Mit neuen Technologielösungen für die Kohlenwasserstoffindustrie können Transportkosten in Pipelines gesenkt werden und der schnelle Einsatz von Abhilfemassnahmen bei Verstopfungen wird erleichtert.
Das Team von Advanced Modelling and Simulation (AMS) war an einem Projekt des Öl- und Gasunternehmens Total France beteiligt, bei dem es um die Untersuchung der Auswirkungen von Wachsablagerungen in Ölpipelines auf die Wandreibung und die Rauheit ging. Die Reibung ist der Hauptfaktor, der den Druckabfall in Pipelines beeinflusst; ihre Verringerung bedeutet eine Verringerung des Druckabfalls, was enorme Auswirkungen auf die Transportkosten haben kann. Daher ist eine detaillierte, dreidimensionale Feinskala-Simulation erforderlich.
Die angestrebten 3D-Simulationen wurden benötigt, um die grossmassstäblichen 1D-Modelle zu kalibrieren, die täglich zur Vorhersage des Druckabfalls in Pipelines verwendet werden. Die physikalischen Modelle konnten nicht im Labor durch Experimente entwickelt werden, woraus die Motivation für die vorliegende Studie entstand.
Die Ergebnisse unserer Untersuchungen, bei denen das leistungsstarke CFD-Paket TransAT zum Einsatz kam, trugen erwartungsgemäss zur Kalibrierung der Modelle bei. Eine neue Kampagne in der F&E-Abteilung von Total in den USA, die TransAT CFD verwendet, ist im Gange und konzentriert sich auf den Einfluss der Temperatur auf die Ablagerung.
Fakten zum Projekt
Kunde: Total Exploration SA, France
Dienstleistungen: Die Studie erforderte den Einsatz sehr fortschrittlicher Simulationen komplexer turbulenter Nicht-Newton'scher Flüssigkeitsströmungen unter Verwendung der so genannten DNS, bei der nur sehr wenige Näherungen vorgenommen werden. Solche Simulationen sind schwer und zeitaufwändig (monatelange Simulationen auf dem Zürcher HPC-Cluster Calanda), liefern aber einzigartige Einblicke und Erkenntnisse über die mit dem simulierten Problem verbundene Physik.
Bearbeitungszeitraum:
2018 – 2019 Durchflussberechnungen
2019 – 2020 Temperatur-Problematik
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