Ein mögliches Verfahren zum Schutz von Erdgaspipelines vor Korrosion durch Kondenswasser ist die periodische Injektion eines flüssigen Kohlenwasserstoffschwalls, der gelösten Korrosionsinhibitor enthält. Um dabei jeden Teil der Rohrinnenwand zu erreichen, ist eine den Rohrinnendurchmesser völlig ausfüllende Schwallströmung erforderlich. Dies kann durch das Hindurchbewegen einer Kugel durch das Rohr unmittelbar nach der Injektion des Kohlenwasserstoffs ermöglicht werden. Es wird ein Berechnungsmodell zur Vorhersage der Bedingungen vorgestellt, bei denen ein durch eine Kugel geformter Flüssigkeitsschwall an der Stirnseite eine den Rohrinnendurchmesser völlig ausfüllende Form erhält. Mit dem Modell können u.a. die Krümmung, die Länge und das Volumen der geneigten Stirnseite des Schwalls bestimmt werden. Ein Vergleich der Modellvorhersagen mit den Ergebnissen von Laboruntersuchungen mit Wasserschwallen in horizontalen und geneigten Rohren und mit Literaturdaten zeigt übereinstimmend folgende Resultate: Bis zu einer Schwallgeschwindigkeit von 2 m/s (bei voll ausgebildetem Schwall) ist eine sehr gute Vorhersage der Länge der Schwallstirnseite für die untersuchten Rohrneigungen (-2, 0 und 2 %) möglich. Oberhalb dieser Geschwindigkeit ist ein Mitreißen von Luft in die Schwallfront und eine Unterbestimmung der Frontlänge durch das Modell zu verzeichnen. Das vorgestellte Berechnungsmodell wurde praktisch zur Bestimmung der minimalen Größe eines kugelgeformten Kohlenwasserstoffschwalls in einer Unterwasser-Erdgaspipeline in Abhängigkeit von der Schwallgeschwindigkeit (bis zu 4 m/s) und lokalen Rohrneigungen von -0,5 bis 1,0 % angewendet.
The front shape of sphere-propelled liquid slug in a natural-gas pipeline
Das Frontprofil eines durch eine Kugel geformten Flüssigkeitsschwalls in einer Erdgaspipeline
International Journal of Multiphase Flow ; 20 , 3 ; 535-546
1994
12 Seiten, 8 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Erdgasfernleitung , Kugelform , Korrosionsschutz , Korrosionsinhibitor , Kohlenwasserstoff , Form (Gestalt) , Injektion , mathematisches Modell , Simulationsversuch , experimentelle Untersuchung , Strömungsgeschwindigkeit , Krümmung , Neigung (Winkel) , Kugel , geometrische Form , Simulation , Untersuchungsmethode , Schwallströmung
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