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Die TU Clausthal auf der Hannover Messe '97
14. - 19. April 1997 - Halle 18 OG, M 16 Gemeinschaftsstand niedersächsischer Hochschulen
Einsatz eines Drehautoklaven zur Pipelinesimulation Die Mehrphasentransport-Technik wird in der Offshoretechnik ständig an Bedeutung gewinnen und bei der zukünftigen Erschließung neuer Offshore-Lagerstätten mehr und mehr eingesetzt. Marginale Felder werden an bestehende Plattformen angeschlossen und, wo wirtschaftlich vertretbar, werden Unterwasserproduktions-Systeme mit schwimmenden Verladesystemen verbunden. Sinkt die Umgebungstemperatur nach der Förderung auf Meeresbodentemperatur (ca. 4°C) ab, so kommt es zur Ausfällung von Feststoffen, in der Hauptsache Asphaltene, Paraffine oder Gashydrate, die zur Beeinträchtigung des Transports bis hin zur vollständigen Verstopfung der Rohrleitungen führen können.
Um die dabei auftretenden Probleme zu lösen, sind anwendungsorientierte F+E-Arbeiten unter möglichst praxisgerechten Versuchs- und Erprobungsabläufen unerläßlich. Insbesondere für den Test von Inhibitoren-Zusatzstoffen, welche die Ausfällung der genannten Feststoffe verzögern oder verhindern sollen, besteht Bedarf für eine kompakte, leicht zu bedienende und wirtschaftliche Apparatur, die in der Lage ist, unterschiedliche Strömungsbedingungen bei verschiedenen Temperaturverläufen zu gewährleisten. Ein solcher Versuchsstand wurde am Lehrstuhl für Erdölwissenschaften der TU Clausthal in Zusammenarbeit mit dem Institut für Elektrische Informationstechnik entwickelt und am Beispiel des Screenings für Hydratinhibitoren demonstriert.
Gashydrate sind eisartige brennbare Verbindungen, die sich in Gegenwart von Wasser oberhalb des Gefrierpunktes und bestimmten Gasen bilden können - unter Bedingungen, wie sie beim Mehrphasentransport, aber auch beim Transport von Gas in Gegenwart von geringen Wassermenge auftreten können. Neben den genannten großen Problemen, die Gashydrate der erdöl- und erdgasverarbeitenden Industrie bereiten, können sie auch als zukünftige Energieressourcen eine wichtige Rolle spielen.
Das Verfahren beruht auf der Verwendung eines vertikal umlaufenden torusförmigen Autoklaven, der mit Flüssigkeit und Gas befüllt ist. Im Fall der Simulation eines Schwallflusses in einer Transportleitung, die Gas und Wasser enthält, wird der Autoklav soweit befüllt, daß sich aufgrund der Schwerkraftwirkung die Flüssigkeit im unteren Bereich sammelt und das Gas im oberen verbleibt. Durch die Rotation entsteht eine Relativbewegung zwischen den Phasen und der Innenwand, wobei die Flüssigkeit die Gasphase treibt. So kann auf kleinstem Raum eine unendlich lange Rohrleitung simuliert werden, deren Strömungsgeschwindigkeit über die Drehzahl eingestellt werden kann. Der Temperaturgradient wird mittels eines Kryostaten extern vorgegeben.
Summary
A test facility for the simulation of continuos slug flow in a pipeline was constructed as a rotating autoclave. The pipe wheel is made of stainless steel with a autoclave volume of 0.2 litres. The maximum pressure is 20 MPa at a Temperature of 100 °C. The whole autoclave is located in a cooling chamber with a very precise temperature control to keep the temperature inside the autoclave with an accuracy of 0.05 K within a freeprogrammable computer controlled temperature program. The drop of pressure initiated by the formation of gas hydrates is used to indicate the temperature of the build-up of gas hydrates.
Kontakt
Institut für Erdöl- und Erdgasforschung, Walther-Nernst-Straße 7, 38678 Clausthal-Zellerfeld, Telefon: (05323) 711-100, Telefax: (05323) 711-200, Prof. Dr. Dagobert Kessel, Dipl.-Chem. Hans-Jörg Oschmann
Institut für Elektrische Informationstechnik, Leibnizstraße 28, 38678 Clausthal-Zellerfeld, Telefon: (05323) 72-2342, Telefax: (05323) 72-3197, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski, Dipl.-Ing. Jens Pfeiffer
Criteria of this press release:
Mechanical engineering
transregional, national
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German
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