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2002 Vol.39, Issue 5 Preview Page
31 October 2002. pp. 352-359
Abstract
Hydrates, which contain a large amount of methane, have been considered as a future energy resource. However, the formation of hydrates in the oil and gas industries has been known as a serious problem for a long time. The formation of hydrate in pipeline is common in seasonally cold or sub-sea environments with low temperatures and high pressures. Especially, hydrate plug formation becomes a real menace to flow assurance in inadequately protected transmission lines. This study was carried out for the purpose of understanding mechanism of hydrate plugging and examining formation conditions of hydrate in high pressure gas pipeline. The experiments have been performed in flow loop apparatus consisting of a 1.575 cm inside diameter and 400 cm long tube with 20 cm long transparent view pipe. Most experiments have been conducted at 4.90 MPa, 5.90 MPa and 6.87 MPa with various flowing velocities of 0.28 through 0.78 m/s. In this study, we measured hydrate equilibrium conditions under the various flowing conditions with the methane. The results were presented both the plugging tendency and the effect of flowing velocity. Through this study, we could obtain the predicting techniques for hydrate plugging phenomena in sub-sea pipeline system as well as PNG (pipelined natural gas) transmission system.
많은 양의 메탄가스를 함유하고 있는 하이드레이트는 전세계적인 추정 매장량이 기존 화석연료의 매장량과 비교하여 2배 이상의 막대한 양으로 예측되어 미래의 주요 에너지 자원으로 기대되고 있는 반면에 석유 및 가스산업에서, 하이드레이트 형성은 오랫동안 심각한 문제점으로 인식되어 왔다. 파이프라인에서의 하이드레이트 형성은 주로 저온·고압 운영조건의 한랭지역이나 해저환경에서 발생하며, 특히 부적절하게 보온처리된 장거리 수송관에서 유동저해나 배관손상을 유발하는 심각한 위협이 되고 있다. 본 연구에서는 실제 파이프라인 내부에서 하이드레이트로 인한 플러깅 생성 현상을 관찰하여 이에 대한 형성조건을 제시하고자 실험실 규모의 환상형 파이프라인 실험장치를 개발하였다. 실험용 파이프라인은 20 cm의 투명 관전파이프를 포함하여 400 cm의 길이와 1.575 cm의 직경으로 구성되어 있으며, 대부분의 실험은 0.28~0.78 m/s 까지 유동속도를 변화시켜가면서 4.90 MPa, 5.90 MPa, 6.87 MPa의 압력에서 수행되었다. 개발된 실험장치를 통해 파이프라인에서의 하이드레이트 평형조건을 도출하고, 다양한 속도 및 압력 조건하에서 하이드레이트 플러깅 형성온도를 측정하였다. 이를 통해 유동속도 및 압력, 온도에 관한 상관관계를 파악하고 그 경향을 도출함으로써 PNG(pipelines natural gas) 수송 뿐 아니라 해저 파이프라인에서의 하이드레이트 플러깅 현상을 예측할 수 있었다.
References
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Information
  • Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
  • Publisher(Ko) :한국자원공학회
  • Journal Title :Journal of the Korean institute of mineral and energy resources engineers
  • Journal Title(Ko) :한국자원공학회지
  • Volume : 39
  • No :5
  • Pages :352-359