E-Dergi Oku 
E-Bültene Abone Olun
 
B2B MEDYA

PETROL BORU HATLARINDA SÜRTÜNME KAYIPLARININ AZALTILMASI

PETROL BORU HATLARINDA SÜRTÜNME KAYIPLARININ AZALTILMASI

2 Kasım 2017 Perşembe | TEKNİK MAKALE
137. Sayı (Ekim 2017)
986 kez okundu


TARKAN KOCA

İnönü Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü, Malatya

AYDIN ÇITLAK

Fırat Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü, Elazığ



ÖZET

Günümüzde akışkan iletiminde boru hatları veya boru sistemleri kullanılmaktadır. Bu  boru sistemlerinin  dizaynı en fazla verimi elde edebilmek için çok önemlidir. Boru  hatları sistemlerinde  “Kayıp Enerji” küçümsenmeyecek kadar çoktur. Bu kayıpları en aza indirmek için klasik yöntemlere ilave olarak özel kimyasal bileşimleri de  kullanmak son zamanlarda uygulanan yöntemlerdendir. Bu çalışmamızda boru hattı boyunca akan akışkana polimer zincirli kimyasal maddelerin belirli oranlarda ilave edilmesiyle enerji kayıplarındaki azalma teorik ve pratik olarak araştırılmıştır.

Yapılan çalışmada boru hatları boyunca meydana gelen enerji kayıpları tanıtılmış ve bu kayıpların azaltılma yöntemleri incelenmiştir. Akımı kötü yönde etkileme özelliği olmayan polimer  zincirli kimyasal maddelerin ilavesinin verim ve ekonomi açısından sağladığı faydalar  anlatılmıştır.Sonuç olarak petrole bir miktar kimyasal maddenin ilave edilmesiyle, boru hatlarında debinin %8 lere kadar arttığı görülmüştür.



I. GİRİŞ

Mühendislik sistemlerinde, boru hatları boyunca akışkan iletimi, gerek basınç, gerek enerji iletimi açısından çok büyük önem taşımaktadır. Söz konusu akışkan iletimini verimliliğini etkileyen en önemli unsur, iletim hattı boyunca meydana gelen enerji kayıplarıdır. İletim hattı boyunca bir kısım enerji ısıya dönüşerek kayıp enerji olarak karşımıza çıkar. Bu kayıp enerjinin minimize edilmesi sistemin verimliliği ve ekonomisi açısından son derece önemlidir. Bir boru iletim hattı boyunca sürekli (üniversal) kayıplar ve lokal (yerel) kayıplar olmak üzere iki tip enerji kaybı meydana gelir. Sürekli yük kayıplarına düz boru kayıpları da diyebiliriz. 1850 yıllından beri, uzun, silindirik ve düz borularda su akımı üzerine yapılan deneylerde, düz bir borudaki enerji kaybının, akım hızı ve boru uzunluğu ile doğru, boru çapı ile ters orantılı olduğu gözlenmiştir. 1996 yılında San Diego (U.S.A)’da yapılan bir konferansta polimerik ve sürtünmeyi azaltıcı katyonik katkı maddelerinin kıyaslandığı bir konferans düzenlenmiştir. Bu konferansta: sürtünmeyi azaltmak amacıyla kullanılan iki ana katkı maddesinin akım davranışları ile ilgili önemli farklılıklar ortaya konulmuştur. Bu iki ana katkı madde; yüksek molekül ağırlıklı polimerler ve yüzey gerilmesini azaltan katyonik sıvılardır. Konferansta; mekanik kesme hareketlerinin, boru çapının, hız profilleri şekillerinin sürtünmenin azalması üzerine etkileri incelenmiştir. Ağustos 1996’da Swiss Federal Teknoloji Enstitüsü, Zürih’ten Hoyar K, Gyr A. Tarafından yayınlanan makalede heterojen bir drag azalmasına sahip boru akımındaki türbülans hız bölgeleri araştırılmıştır. Mayıs 1955’te Hindistan Bombay üniversitesi’nden bir heyet tarafından yayınlanan makalede “Kabarcık Bırakma Bölgesindeki Türbülanslı Yapı Üzerine Polimer Esaslı Katkı Maddelerinin Rolü” irdelenmiştir. Hollanda Amsterdan Üniversitesi’nden Von Doam P.H. ve Wegdam G.H. tarafından “Drag azaltıcı eriyikler içindeki Türbülans Hız Değişiklerinin Dağılımı” incelenmiş ve bir makale halinde sunulmuştur. Moussa T, Tiu C. Tarafından Mayıs 1994 yılında yayınlanan makale “Türbülanslı Boru Akımında Polimer Bozulmasını Etkileyen Faktörler” konuludur. 1994 A.B.D.  Newyork’ta “Boru Hatlarındaki Akışkanlar Üzerine Gelişmeler” konulu konferansta Garry e. Blizzard “Mekanik Sorunlara Kimyasal Bir Çözüm “CDR” konulu çalışmasını sunmuştur. 1993 yılında Rusya’da Manzhaj, İlyushnikov, Gareev ve Nesyn tarafından “Enerji Tüketiminin Azaltılması İçin Polimer ilavelerinin Laboratuvar Araştırmaları ve Endüstriyel Testleri” konulu bir makale yayınlanmıştır.

 

Hans-Wermen, Theil ve Horst tarafından “6. Avrupa Drag Azaltma Konferansı’nda Pürüzlü Borulardaki Gerilme Giderici Eriyiklerin ve Polimerlerin Türbülans Yapıları” konulu çalışmalarını sunmuşlardır.

 

Quensland Üniversitesi (Avusturya)’den Chanson, Hubert, Giav, Galvin benzer bir konferansta “Hidrolik Akımlarda Drag Azaltılması” konulu çalışmalarını sunmuşlardır.

1993 yılında Narthwestern Pulytechrical üniversitesi (Çin) tarafından yayınlanan makalede “Drag Azalması için Polimer Film Ribletlerin Gelişimi” konusu araştırılmıştır.

 

Boru hatlarında gözlenen diğer kayıp olan lokal kayıplar; kesit değişimi, yön değiştirme, manşon, rakor, dirsek ve T gibi bağlantı elemanları, vana ve çek valf gibi elemanlarda meydana gelir. Bir çok sistemlerde ihmal edilmesine karşın, bazı sistemlerde ihmal edilemez ve büyük önemi haizdir. İfade edilen bu enerji kayıpları göz önüne alınarak boru sistemlerinin dizaynına gereken önem verilmelidir. Enerji kayıplarını azaltmaya yönelik bu hususun yanısıra ileri bir safha olarak iletilen akışkana polimer eriyikler ilave edilmesi son yıllarda uygulama alanı bulmuştur. Bu çalışmanın  amacı esas olarak, bu katkı maddelerinin akım üzerine geliştirici özelliklerini teorik ve pratik olarak incelenmesidir.

Devamı İçin:http://www.enerji-dunyasi.com/edergi/6/137/40/


 


İlginizi çekebilir...

Balıkesir İlinde Rüzgar Enerjisi ile Elektrik Üretim Potansiyeli

İnsanoğlunun diğer canlılardan ayrılan en önemli özelliklerinden biri doğal ortam ile etkileşiminde kendisine avantaj sağlayan enerji kaynaklarından y...
25 Ekim 2019 Cuma

Enerji Depolama Sistemi Bileşenleri

Endüstriyel veya altyapı tesislerinde sürekli üretimin ve hizmetin sağlanması için elektrik-otomasyon sistemlerinin kritik derecede önemli olduğu bili...
26 Eylül 2019 Perşembe

Milli Enerji ve Maden Politikasının Önündeki Engeller

Ülkemiz enerji kaynaklarında kendi kendine yetebilen bir ülke değildir. Toplam enerji ihtiyacında %70'in üzerinde bir bağımlılık oranı vardır....
23 Mayıs 2019 Perşembe

 

  • Boat Builder Türkiye
  • Çatı ve Cephe Sistemleri Dergisi
  • Doğalgaz Dergisi
  • Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi
  • Tersane Dergisi
  • Tesisat Dergisi
  • Yalıtım Dergisi
  • Yangın ve Güvenlik
  • YeşilBina Dergisi
  • Klima ve Soğutma Rehberi
  • Yangın ve Güvenlik Rehberi
  • Yalıtım Sektörü Kataloğu
  • Su ve Çevre Sektörü Kataloğu

©2019 B2B Medya - Teknik Sektör Yayıncılığı A.Ş. | Sektörel Yayıncılar Derneği üyesidir.