بخشی از مقاله
چکیده
در تاسیسات گازی به عمل جداسازی گاز از میعانات گازی لختهگیری گفته میشود که پس از عملیات لختهگیری جریانهای جداشده توسط خطوط مجزا به سیستمهای فرآورش ارسال میشود. در ایستگاه تقویت فشار گاز نار که در سال 1388 جهت جبران کمبود فشار گاز تولیدی میدان نار طراحی و راهاندازی شد، دو تفکیکگر افقی با نامهای S-101A,B و از نوع ظروف جداکننده فازی به صورت موازی برای جدا کردن میعانات یا هرگونه لخته در جریان ورودی درنظر گرفته شده است.
این لختهگیرها در دبیهای گاز بالای 25 میلیون مترمکعب در روز مایع نمیگیرند و در دبیهای کمتر از 20 میلیون مترمکعب در روز فقط لختهگیر S-101B مایع میگیرد. در این مقاله به کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی این دو مشکل بررسی شد و 2 ساختار جدید برای طراحی پیشنهاد شد. همچنین تاثیر ورودی بر میزان مایع گیری لختهگیرها نیز مورد بررسی قرار گرفت. این 2 ساختار جدید باعث مایعگیری لختهگیرها شد و همچنین در در دبیهای کمتر از 20 میلیون مترمکعب در روز مایعات گازی به طور مساوی در لختهگیرها تقسیم شد.
-1 مقدمه
در سالهای اخیر کارهای زیادی توسط محققان در رابطه با لختهگیر1 - تفکیکگرها - و شبیهسازی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است .[1-8] بسیاری از کارهای انجام شده جهت فرمول بندی قوانین حاکم بر این دستگاه و بهکارگیری ابعاد مناسب جهت طراحی آن بوده است 3]و.[2 یانگر عنوان نمود که تفیکگرهای گاز مایع میتواند به شکل افقی یا عمودی باشد و به این نتیجه رسید که اگر ضریب L/D بین 1.7 تا 3.6 باشد باید از تفکیکگر بهصورت عمودی استفاده شود .[2]
همچنین برانان گزارش نمود که اگر L/D>5 باشد بایستی از تفکیکگر افقی استفاده گرد .[2] در این تحقیق شرایط مد نظر عملیاتی بوده و فرض شده نوع و ابعاد تفکیکگرها ثابت است. در واقع هدف، اصلاح ساختار تفکیکگرهاست. ایستگاه تقویت فشار گاز نار جهت کمبود فشار گاز تولیدی میدان گازی نار در سال 1388 طراحی و راهاندازی شد. در حال حاضر گاز سه مرکز تفکیک نار توسط سه خط لوله جدای 20 اینچی وارد ایستگاه شده و به لختهگیر میروند. گاز خروجی از لختهگیرها به 4 واحد موازی توربوکمپرسور برای فشار افزایی ارسال و بعد از فشار افزایی به پالایشگاه گاز فجر جم فرستاده میشود.
دو تفکیکگر افقی با نامهای S-101A,B و از نوع ظروف جداکننده فازی به صورت موازی برای جدا کردن میعانات یا هرگونه لخته در جریان ورودی درنظر گرفته شده است. این لختهگیرها در دبیهای گاز بالای 25 میلیون مترمکعب در روز مایع نمیگیرند و در دبیهای کمتر از 20 میلیون مترمکعب در روز فقط یکی از آنها - لختهگیر - S-101B مایع میگیرد. در این مقاله به کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی این دو مشکل بررسی شد و 2 ساختار جدید برای طراحی پیشنهاد شد. همچنین تاثیر ورودی بر میزان مایع گیری لختهگیرها نیز مورد بررسی قرار گرفت.
-2 مواد و روشها
در این قسمت به روش شبیهسازی لختهگیرها و همچنین ارائه ساختار جدید پرداخته شده است.
-1-2 لختهگیرهای ایستگاه تقویت فشار گاز نار
تفکیککنندهی افقی با نامهای S-101A,B بهصورت موازی برای جدا کردن مایعات یا هرگونه لخته در جریان ورودی درنظر گرفته شده است. سه خط لولهی 20 اینچی ورودی به ایستگاه وارد یک هدر 40 اینچ شده و این هدر به دو خط لولهی 32 اینچ تقسیم شده که هر خط لوله وارد یکی از لختهگیرها میشود. خروجی از هر لختهگیر نیز یک خط 32 اینچ است که باهم در یک هدر 40 اینچ مخلوط میشوند. این لختهگیرها از نوع افقی بوده و طول و قطر آنها بهترتیب برابر 11000 و 2150 میلیمتر است. شکلهای 1 و 2 نمایی از ورودی به لختهگیرها و خود لختهگیرها را نشان میدهد.
-2-2 دینامیک سیالات محاسباتی2
دینامیک سیالات محاسباتی یکی از بزرگترین زمینههایی است که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و توانمندیهای نوین آن در نیمهی دوم قرن بیستم و در سدهی جدید میلادی وصل میکند. این روش با تبدیل معادلات دیفرانسیل پارهای حاکم بر سیالات به معادلات جبری امکان حل عددی این معادلات فراهم میشود. در دیدگاه اولر-اولر همهی فازها بصورت پیوسته و در هم نفوذ کننده درنظر گرفته میشوند. این دیدگاه برای سیستمهای پیوسته-پراکنده و پیوسته-پیوسته قابل استفاده است. جز حجمی هر فاز توسط رابطهی پیوستگی محاسبه میشود. رابطه زیر برای محاسبهی جز حجمی فاز i در سیتم بدون درنظر گرفتن انتقال جرم بین فازها است.
