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Experimental Investigation of Flow Assurance due to Heating Method in Offshore Pipeline

해양플랜트 파이프라인 가열방식에 따른 유동 안정성 실험 연구

  • Sohn, Sangho (Extreme Mechanical Systems Research Division, Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)) ;
  • Park, Jaebum (Extreme Mechanical Systems Research Division, Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)) ;
  • Lee, Jungho (Extreme Mechanical Systems Research Division, Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM))
  • 손상호 (한국기계연구원 극한기계연구본부) ;
  • 박재범 (한국기계연구원 극한기계연구본부) ;
  • 이정호 (한국기계연구원 극한기계연구본부)
  • Received : 2014.10.07
  • Accepted : 2014.11.20
  • Published : 2015.03.01

Abstract

The fact that gas hydrate and/or paraffin wax is frequently plugged in offshore pipeline has been become very significant for offshore piepline flow assurance. An active electrical heating along pipeline has adapted in resolving flow assurance problem like as gas hydrate and wax plugging. This study represents a novel internal-swirled heater which was designed and fabricated for more effective heating and thermal mixing through pipeline. The internal-swirled heater suggested in this study shows higher thermal mixing performances than the conventional external-traced heater.

해양플랜트에서 생산된 석유 또는 가스를 파이프라인을 통해 운반하는 경우, 가스 하이드레이트나 왁스와 같은 고형물이 쉽게 발생하고 이를 방지하기 위한 유동 안정성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 해양플랜트 파이프라인에서 생성된 가스 하이드레이트 또는 왁스를 제거 또는 방지하기 위해 최근 파이프라인 외벽에 히터를 감아 전기적으로 가열하는 방법이 채택되고 있다. 본 연구에서는 파이프라인을 가열하는 기존의 외부 가열형 방식에 비해, 새로운 형식의 내부 스월형 히터를 고안, 설계 및 제작하여 파이프라인 내에 설치하여 유동 안정성을 실험적으로 평가하였다. 고안된 내부 스월형 히터와 기존의 외부 가열형 히터의 파이프라인 출구 단면에서의 온도 분포와 열적 혼합 등의 열 및 유동 성능 평가 결과, 내부 스월형 히터가 외부 가열형 히터에 비해 열적 성능이 보다 우수한 것으로 확인되었다.

Keywords

References

  1. Douglas Westwood, 2012, The World Subsea Hardware Market Forecast 2012-2016.
  2. Kim, D-J., 2013, "Offshore Plant Industry," Journal of the Korean Society for Power System Engineering, Vol. 17, No. 3, pp. 12-16.
  3. Bai, Y. and Bai, Q., 2012, Subsea Engineering Handbook, Gulf Professional Publishing
  4. Brennen, C.E., 2005, Fundamentals of Multiphase Flows, Cambridge University Press
  5. Thorn, R., Johansen, G.A. and Hjertaker, B.T., 2013, "Three-phase flow measurement in the petroleum industry," Measurement Science and Technology, Vol. 24, No. 1.
  6. Fisher, R.C., Hall, S., Cam, J-F. and Delaporte, D., 2012, "Field Depolyment of the World's First Electrically Trace Heated Pipe in Pipe," Proceedings of Offshore Technology Conference 2012, OTC 23108, Houston, TX, USA.
  7. Zakarian, E., Holbeach, J. and Morgan, J., 2012, "A Holistic Approach to Steady-State Heat Transfer from Partially and Fully Buried Pipelines," Proceedings of Offshore Technology Conference 2012, OTC 23033, Houston, TX, USA.
  8. Heggdal, O., Pedersen, A., Lervik, J.K. and Bjerknes, O-J., 2012, "Electric Heating of Pipelines and Large Export Flowlines > 30" and More Than 100 km," Proceedings of Offshore Technology Conference 2012, OTC 23646, Houston, TX, USA.
  9. Lee, J., Lee, K.H., Yoon, S.H. and Kim, Y., 2012, "Cartridge-type inline heater and system for controlling working fluid temperature using the same," Korean Patent NO. 10-11375328.
  10. Guo, B., Song, S., Ghalambor, A. and Lin, T.R., 2005, Offshore pipelines, Elsevier, Burlington.
  11. White, F. M., 1994, Fluid Mechanics, McGraw-Hill,