مدلسازی عددی پدیده خوردگی سایشی زانویی ها در صنعت نفت و گاز

خوردگی سایشی یکی از مهمترین دلایل کاهش کارایی و افزایش هزینه تعمیر و نگهداری در صنعت انتقال گاز ونفت میباشد. سایش دیوارهای خطوط انتقال نفت و گاز به دلیل برخورد ذرات جامد با دیوار میباشد. منتوم و حرکت ذراتآنها را به میان خط جریان حمل میکند و به این ترتیب ذرات به دیواره برخورد میکنند و باعث سایش دیواره میشود. سایش مستمر دیوارها باعث شکست سیستم لولهکشی در این صنایع میشود که میتواند خطرات جبرانناپذیر و پر هزینه-ای را به دنبال داشته باشد. به منظور جلوگیری از سایشهای ناشی از ذرات جامد، انواع مدلهای سایش جهت پیشبینی و بهبود طراحی اولیه و شرایط کاری توسعهیافتهاند. با توجه به عدم وجود مدلهای پیشبینی سایش با دقت بالا در صنعت، اکثر مدلهای سایش که در صنعت نفت و گاز استفاده می شوند محافظهکارانه بوده و نیاز به بررسی بیشتری دارند. بهمنظور جلوگیری از هرگونه شکست، ضروری است که در شرایط عملکرد واقعی خطوط انتقال نفت و گاز، یک روش تعیین نرخ سایش توسعه یابد تا به کمک آن عمر کاری سیستم و مکانهای دارای بیشینه سایش برآورد شوند. در این مطالعه، از دینامیک سیالات محاسباتی برای پیشبینی نرخ سایش در زانویی از جنس فولاد SS316 و قطر 2.67 میلیمتر استفادهشده است. مقایسه بین نتایج محاسباتی و آزمایشگاهی نشان میدهد که روند نرخ سایش پیشبینی شده، قابل مقایسه با نرخ سایش به دست آمده از آزمایشها میباشد. همچنین نرخ سایش در زوایای مختلف بخش بیرونی زانویی بدست آمده و محل حداکثر سایش در زانویی در موقعیتی در محدودهی 54 تا 44 درجه شناسایی شده است.

کلیدواژه ها:

خوردگی سایشی ، انتقال نفت و گاز ، جریان مغشوش