Geri Dön

Deniz altı yatay petrol boru hatlarında CO2 korozyonunun modellenmesinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonu: NORSOK M-506 perspektifi

Computational fluid dynamics simulation of modeling NO2 corrosion in subsea horizontal oil pipelines: NORSOK M-506 perspective

  1. Tez No: 890162
  2. Yazar: BEGÜM ŞİRİNOĞLU DOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYLA ALTINTEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 303

Özet

Büyük kazaların yaklaşık %20'si korozyon sebebiyledir ve CO2 korozyonu petrol ve gaz endüstrisi için endişe oluşturmaya devam etmektedir. 1976 Seveso kazasının ardından, Avrupa Komisyonu tarafından yayımlanan Seveso Direktifi, endüstriyel kazaları önlemek ve etkilerini en aza indirmek için önemli bir çerçeve sunmaktadır. Direktifle mekanik bütünlüğün sağlanmasıyla CO2 korozyonu kaynaklı olası kazaların önlenmesi hedeflenmektedir. Ancak tüm önleme çabalarına rağmen kazaların olmaya devam etmesi, daha etkili korozyon önleme yöntemlerinin geliştirilmesi gerektiğini göstermektedir. CO2 korozyonunun modellenmesi, özellikle dinamik endüstriyel koşullar ve artan talepler kapsamında son derece etkili, proaktif bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez çalışması, CO2 korozyonunun modellenmesi için kapsamlı bir değerlendirme imkânı sunan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği'nin (HAD) NORSOK M-506 standardıyla uyumlu hale getirilmesine odaklanmıştır. NORSOK M-506 modeli akış modeliyle entegre edilirken endüstri standartlarına uyum sağlamak amacıyla çökelme modeli sıcaklık sabitleriyle ile ilgili değişikliklere tabi tutulmuştur. Tezde kullanılan ANSYS Fluent yazılımına NORSOK M-506 CO2 korozyon modelini dâhil etmek için Kullanıcı Tanımlı Fonksiyonlar (UDF) eklenmiştir. Öngörülen korozyon hızları, Nešić, Solvi ve Enerhaug (1995) çalışmasında elde edilen deneysel veriler ve saha verileriyle karşılaştırılarak makul bir uyum elde edilmiştir. Gerçekleştirilebilir k-Ɛ modeli gelişmiş duvar fonksiyonunun CO2 korozyonunu daha yakın tahmin edebilmiştir. Son olarak elde edilen sonuçlar risk temelli denetim (RIB) kapsamında ele alınmış etkin bakım planları oluşturulmasıyla proses kazalarının önlenmesi ve ilişkili kayıpların azaltılması amaçlanmıştır. HAD analizinin eklenmesiyle petrol boru hattında en yüksek CO2 korozyon hızlarının yerleri de ortaya koyulmuştur. Bu kapsamlı yaklaşımın, teorik temelleri, akış simülasyonları ve endüstri standartlarını birleştirerek enerji kaynaklarının sürdürülebilir gelişimine ve deniz altı boru hatlarının CO2 korozyonuna karşı güvenilirliğine katkı sunabileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

Approximately 20% of major accidents are caused by corrosion, and CO2 corrosion continues to be a concern for the oil and gas industry. Following the 1976 Seveso accident, the Seveso Directive issued by the European Commission provides an important framework to prevent major accidents and minimize their impact. The Directive aims to prevent possible accidents caused by CO2 corrosion by ensuring mechanical integrity. However, the fact that accidents continue to occur despite all prevention efforts shows that more effective corrosion prevention methods need to be developed Modeling of CO2 corrosion has emerged as a highly effective, proactive method, especially in the context of dynamic industrial conditions and increasing demands. This dissertation study focuses on the harmonization of Computational Fluid Dynamics (CFD) with the NORSOK M-506 standard, which offers a comprehensive evaluation for modeling CO2 corrosion. While integrating the NORSOK M-506 model with the flow model, the precipitation model has been modified with respect to temperature constants in order to comply with industry standards. User Defined Functions (UDF) were added to the ANSYS Fluent software used in the thesis to incorporate the NORSOK M-506 CO2 corrosion model. The predicted corrosion rates were compared with field and experimental data obtained in Nešić, Solvi and Enerhaug (1995) and reasonable agreement was obtained It is verified that the realizable k-Ɛ model advanced wall function can predict CO2 corrosion more closely. Finally, the results obtained were addressed within the context of risk-based inspection (RBI) to formulate effective maintenance plans aimed at preventing process accidents and reducing associated losses. The highest CO2 corrosion rates in the oil pipeline were identified with the addition of CFD analysis. By combining theoretical foundations, flow simulations and industry standards, this comprehensive approach is considered to contribute to the sustainable development of energy resources and the reliability of subsea pipelines against CO2 corrosion.

Benzer Tezler

  1. Deniz altı boru hatları altındaki yerel oyulmanın düzensiz dalga etkisinde modellenmesi

    Modeling of scour under submarine pipelines exposed to irregular wave attack

    BURAK KIZILÖZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESİN ÖZKAN ÇEVİK

  2. The State Oil company of The Azerbaijan Republic (SOCAR) and its European regional partnerships: 1992-2015

    Azerbaycan Devlet Petrol Şirketi (SOCAR) ve SOCAR'ın Avrupa bölgesel yatırımları: 1992-2015

    CEMİLE ASKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OKTAY FIRAT TANRISEVER

  3. Akarsuları geçen boru hatları etrafındaki yerel oyulmaların incelenmesi

    Investigation of local scours around pipelines at river crossings

    İLKER YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAYRULLAH AĞAÇCIOĞLU

  4. Potential offshore wind farm on Gaziköy and Gökçeada

    Gaziköy ve Gökçeada açıklarında potansiyel denizüstü rüzgar çiftliği tasarımı

    ARZU GÜLAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR BEJİ

  5. Perlitin su bazlı sondaj çamurlarında katkı maddesi olarak kullanılmasının araştırılması

    Investigation on the use of perlite as additives in water based drilling muds

    ÇAĞLAR EKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZKAN