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Sistema de investigación de hidrato de gas de zafiro con celda oscilante
Rocking Cell Sapphire
El Sistema de Estudio de Hidratos de Gas RCS es un sistema automático diseñado para el estudio de hidratos de gas, selección y análisis de inhibidores de hidratos de baja dosis (LDHI), inhibidores de corrosión (CI), antiaglomerantes (AA), inhibidores cinéticos de hidratos (KHI) en Flujo multifásico mediante cámaras de prueba de cristal de zafiro.
Solicitud
- Modelar el comportamiento de hidratos de gas en un flujo multifásico;
- Desarrollo y prueba de varios tipos de inhibidores de la formación de hidratos:
- inhibidores de hidratos de dosis baja (LDHI)
- inhibidores de corrosión (CI)
- antiaglomerantes (AA)
- inhibidores cinéticos de hidratos (KHI)
- Optimización de las concentraciones de inhibidores;
- Modelado de condiciones terrestres, subterráneas y de aguas profundas;
- Visualización del proceso de formación de hidratos;
- Simulación de un ducto real en condiciones de flujo turbulento;
Cómo funciona el sistemaEl principio de funcionamiento de los sistemas se basa en el movimiento angular constante bajo presión de células de prueba con temperatura controlada. Estas células se llaman células oscilantes. Las condiciones de una tubería real se simulan en células oscilantes. Durante el proceso de balanceo, la bola dentro de la celda gira y se mueve continuamente a lo largo de toda la celda de prueba, mezclando el fluido y el gas. El movimiento de la bola crea importantes tensiones de corte y turbulencias en la cámara de prueba, lo que permite simular las condiciones de una tubería real.
El sistema incluye 3 tipos principales de experimentos:
- Simulación de condiciones de flujo de una tubería real.
- Modelado de condiciones para el bloqueo completo de un gasoducto por hidratos de gas.
- Reiniciar la prueba.
Todas las cámaras de prueba se llenan con un líquido de prueba (agua, aceite, etc.) con la adición de una cierta cantidad de inhibidor. Las cámaras de prueba se enfrían a una temperatura predeterminada. Luego se introduce gas para presurizar cada cámara de prueba a 200 bar (2900 psi). La presión en cada celda de prueba se establece y mantiene individualmente, independientemente una de otra.
Posibles opcionesSistema de celda oscilante de zafiro RCS-2
Sistema compacto con 2 celdas de prueba.
Sistema de celda oscilante de zafiro RCS-6
Sistema de prueba de mesa con 6 celdas de prueba
Sistema de celda oscilante de zafiro RCS-20
Sistema de prueba con 20 celdas de prueba.
RCS-20-1
RCS-20-2
Progreso del experimento.- La celda de prueba se llena con un fluido de prueba (aceite, agua o condensado) con la adición de una cantidad específica de inhibidor. Las células se enfrían automáticamente a la temperatura experimental establecida. Cada celda individual puede estar a diferentes presiones hasta 200 bar. Dentro del criostato se montan hasta 20 celdas de prueba sobre ejes móviles. Todos los parámetros experimentales, como el ángulo de giro, la velocidad de giro, el tiempo y la duración del experimento, se registran gracias a un software de alta tecnología. El sistema le permite realizar muchas horas de experimentos sin la intervención del usuario.
- El tiempo de recorrido de la bola se registra gracias a sensores de inducción, que garantizan una alta precisión de medición incluso en el caso de fluidos oscuros y completamente opacos. El banco de pruebas está equipado con una cámara de vídeo controlada por software, que permite grabar fotografías y vídeos durante todo el experimento.
- Una vez completado el experimento, el sistema se limpia automáticamente. Las células se deslizan automáticamente fuera del criostato, después de lo cual se pueden retirar fácilmente del sistema. La gestión del sistema y la carga/descarga de células no requieren esfuerzo físico por parte del usuario.
Ventajas competitivas del sistema.- La característica principal de la familia de sistemas SapphireRockingCell es la transparencia absoluta de las celdas de prueba, que brinda la posibilidad de observación detallada y grabación en video de los procesos de formación de hidratos de gas.
- Gracias al diseño único de la celda de prueba, el sistema permite la simulación de la formación de hidratos en flujo multifásico bajo diferentes condiciones de flujo (turbulento o laminar).
- Una gran cantidad de celdas de prueba examinadas simultáneamente reduce la cantidad de tiempo invertido en el desarrollo, lo que aumenta la productividad varias veces.
Ejemplo de experimentoMÉTODO INNOVADOR PARA EL ESTUDIO DE HIDRATOS DE GASEn la industria del petróleo y el gas en las regiones del norte, asociada con el funcionamiento de equipos a temperaturas extremadamente bajas y altas presiones, así como en aguas profundas, existe una necesidad urgente de combatir la formación de hidratos de gas en el oleoducto. Uno de los métodos de control más fiables es el desarrollo y uso eficaz de varios tipos de inhibidores de hidratos: inhibidores de hidratos en dosis bajas (LDHI), antiaglomeradores (AA) e inhibidores cinéticos de hidratos (KHI).
El método estándar para analizar inhibidores de hidratos de gas es monitorear y determinar las condiciones de operación termobárica del inhibidor.
El principal requisito de los métodos de laboratorio para el estudio de antiaglomeradores es la necesidad de estudiar la calidad de una determinada sustancia química durante el transporte de un fluido de prueba que contiene hidratos de gas y garantizar un funcionamiento fiable del antiaglomerador en condiciones de flujo. No menos importante es la posibilidad de realizar un estudio detallado, incluido visual, del hidrato de gas en formación. El uso de equipos estándar y técnicas experimentales estándar no permite cumplir los requisitos anteriores.
Para crear e introducir en producción un inhibidor de la formación de hidratos, es necesario disponer de datos precisos y fiables sobre la eficacia y fiabilidad de su funcionamiento. La tarea principal es realizar un análisis detallado de la efectividad en el menor tiempo posible.
Para resolver los problemas anteriores, se ha desarrollado un sistema de prueba especial SapphireRockingCell (SRC), utilizando la última técnica para estudiar hidratos de gas: el método de la celda oscilante. El sistema SRC brinda la oportunidad de monitorear y estudiar el efecto de varios inhibidores sobre la formación de hidratos de gas.
Las ventajas de este método sobre los métodos clásicos residen en una información más detallada y completa al final del experimento. El método de celda oscilante puede simular con precisión condiciones operativas extremas de tuberías, que incluyen operaciones en condiciones de alta temperatura, presión y turbulencia de flujo. Con este método se pueden determinar los valores de bombeabilidad y fluidez de los hidratos de gas que se forman, lo que permitirá sacar conclusiones sobre los cambios en la viscosidad de la muestra de prueba.
Parámetro Significado Presión operacional: hasta 200 bares Rango de temperatura -10 a 60 °C (extensión opcional) Volumen de la celda de prueba 20cm3 _ Ángulo de giro de 1 a 45° Velocidad de giro de 1 a 20 rpm Voltaje 110/240 V, frecuencia 50/60 Hz
