Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi 137.Sayı (Ekim 2017)

40 Enerji ve Çevre / Ekim 2017 enerji-dunyasi.com MAKALE 2.2.Deneyde Kullanılacak Polimer Maddenin Özellikleri Polimer malzeme çok kalın, viskoz ve Newtonien olmayan bir sıvıdır. Çok viskoz olmasına rağmen taşınması ve sisteme enjekte edilmesi uygun ekipmanlar kullanmak suretiyle son derece kolay- dır. Polimer malzemenin bazı önemli fiziksel özellikleri şunlardır. Patlama Noktası: ° F>142 ° C>61.1 Yoğunluk: 6,8Lb/U.S.Gal 0,814 Kg/lt Boru hatlarındaki sıvılarda, türbülanslı akımın sebep olduğu sürüklenme kaybı, uzun polimer zincirli kimyasal maddeler kulla- nılarak önemli şekilde azaltılabilir. Özel olarak dizayn edilmiş ekip- manlar kullanılarak, jel kıvamındaki kimyasal madde direkt olarak boru hattı içerisine alçak konsantrasyonlarda enjekte edilir. Pratik- te bu yöntem 1979 yılından beri, 2-48 inch arasında sıralanan boru hatlarında ve borulama sistemlerinde başarıyla kullanılmaktadır. Türkiye’de BOTAŞ A.Ş. tarafından petrol boru hatlarında uygula- nan bu yöntemin şu faydaları görülmüştür. • Mevsimlik yüksek talepleri karşılamak üzere, ham petrol akım oranı artmaktadır. • Mevsimlik değişken, petrol ürünleri talebinin karşılanmasında ürün hatlarındaki akım oranı artmaktadır. Polimer zincirli kim- yasal madde; gazyağı, diesel, LPG ve NPG’de başarıyla kullanıl- maktadır. • Boru hatlarının kapasiteleri dahilinde veya bu kapasitenin aşıl- ması durumunda çalışma basıncını düşürmektedir. • Daha geniş boru, ilave pompa ve pompalama istasyonları için gerekecek olan harcamaları önlemekte veya geciktirmektedir. • Enerjinin korunması ve maliyetin azalmasıyla mevcut istasyon- lar ve pompalar devre dışı bırakılabilir. Polimer zincirli kimyasal madde, asgari enerji kayıplarıyla daha fazla ürünün boru hatları boyunca taşınmasını sağla-maktadır. Bu sayede aynı miktardaki akışkanın daha az enerji kullanılarak taşın- ması mümkün olmaktadır. Buda, sıvı akımı içerisindeki türbülansın neden olduğu sürtünme basıncın azaltılmasıyla sağlanır. Türbülans azaltıldıkça, akışkanın boru hattındaki hareketi boyunca daha az enerji, kayıp enerji olarak ortaya çıkar. Kimyasal madde boru hattı içerisine milyonda bir (ppm) miktarda enjekte edildikçe, türbülans ve sürtünme basınç düşümü % 60 seviyesine kadar azaltılabilir. 3. DENEYSEL ÇALIŞMA Bu bölümde kurulan deney setinde, bir model boru hattı sis- teminde petrol akımına bazı fiziksel özellikleri bilinen uzun poli- mer zincirli kimyasal jel olan (ARCOPLA), belirli oranlarda katılarak deneyler yapılmıştır. Deneyde kullanılan boru hattı 1/380 oranında modellenerek kurulmuştur. Modelleme yaparken Ceyhan Botaş şefliğinden alınan bilgilere göre hareket edilmiştir. Pazarcık Botaş şefliği ile Pazarcık Botaş şefliği arasındaki hat ana model olarak se- çilmiştir. Yani Kahramanmaraş ili Pazarcık ilçesi ile Adana ili Ceyhan ilçesi arasındaki boru hattının uzunluğu ve çapı modelleme yapı- lırken ana hat olarak kabul edilmiştir. Yapılan bu deneylerin amacı sistemdeki boru içerisinde akan petrole uzun polimer zincirli kim- yasal maddelerin eklenmesiyle, enerji kayıplarında ortaya çıkacak azalmaların izlenmesidir. 3.1. Deney Setinde Kullanılan Araç ve Gereçler Yapılan deneylerde aşağıdaki araçlar kullanılmıştır. Pompa: Pompalı sistem deney ölçümleri için santrifüj pompa kullanılmıştır. Pompanın devri 2900 d/d dır. Basma yüksekliği 20 mss dur. Deney sırasında vanalar tam açık vaziyette pompa çalıştı- rılmıştır. Santrifüj pompada deney sırasında oldukça sağlıklı işlem yapılmıştır. Kimyasal Madde: Deneylerin tamamında kimyasal madde olarak arcopla denilen uzun polimer zincirli kimyasal mad-de kul- lanılmıştır. Arcopla oldukça yapışkan ham petrol ve rafine edilmiş petrol ürünlerinde çok iyi çözünebilen bir ham petrol türevidir. De- ney setinde kimyasal maddenin ham petrole oranı yaklaşık olarak 0,000001 olarak alınmıştır. Bu oran Ceyhan Botaş şefliğinden alı- nan değerlere göre hesaplanmıştır. Plastik Boru: 18 metre yere paralel 1 metre yere dik olarak 19 metre uzunluğunda 90 mm çapında bir boru hattı kullanılmıştır. Deney setinde plastik borunun kullanılmasının nedeni; gerçekte kullanılan petrol hattı boruları ile deney setinde kullanılan plastik boruların, modelleme sonucu pürüzlülük değerlerinin birbirine çok yakın olmasıdır. Manometreler: Basınç değerlerini okuyabilmek amacıyla Pak- kens marka ½” ∅ 100 mm ,0-10 bar ölçüm aralığına sahip %2 has- sasiyetli iki adet manometre kullanılmıştır. Debimetre: Debi değerlerini okuyabilmek için bir adet debi- metre kullanılmıştır. Tank: Kapalı sistemde yapılan deney için 1000 litre hacminde saç bir tank kullanılmıştır. Vana: İki adet 90 mm çapında küresel vana kullanılmıştır. 3.2.Deneyin Yapılışı Yapılan deneyde Arcopla isimli uzun zincirli kimyasal polimer kullanılmıştır. Bu madde basınç altında petrol ürünlerinde iyi çö- zümlenebilen sudan daha az yoğun bir maddedir. Deneylerin tamamı pompalı sistem olarak yapılmıştır. Petrol ile deneylere başlanmadan önce su ile sızdırmazlık testi yapılmıştır. Test sonu- cunda herhangi bir noktadan sızma olmadığı gözlenmiştir. Bunun sonucunda petrol ile deneylere başlanmıştır. Önce tank ve plastik borular ham petrol ile tamamen doldurulup bu şekilde değerler okunmuştur. Deney seti üzerinde küresel vanalar yardımı ile akımın debisi ayarlanmıştır. Pompanın devrinin yeterli olması nedeniyle vanalar tamamen açılarak deneylere devam edilmiştir. Deney için tankın üst kısmına 90 mm çapında bir delik açılarak, 5 metre uzunlu- ğunda 90 mm çapında bir plastik boru havalandırma sistemi olarak kullanılmıştır. Deney sırasında havalandırma sistemi yeterli olmuştur. Sadece ham petrol ile sistemde pompa çalıştırılarak deney ya- pılıp; gerekli bilgiler sayaçlardan okunmuştur. Debimetre üzerin- den debi, manometrelerden de basınç değerleri okunmuştur.