Профессор Тимоти Лейтон из (Великобритания) предлагает новый способ измерения пузырей в трубах, который позволяет значительно надёжнее анализировать степень износа трубопроводов и прогнозировать скорые проблемы с ними.
Способность обнаруживать и измерять пузырьки газов в трубопроводах критически важна для энергетики, химической и нефтехимической индустрии. Например, при добыче с морского дна забор нефти, которая содержит газовые пузырьки, без предварительной обработки может привести к фатальным последствиям, вызванным перепадом давлений. На поверхности пузырёк взрывообразно увеличится и вполне может разорвать трубопровод. Что будет потом, каждый может представить сам. Впрочем, зачем представлять? Крупнейшая техногенная катастрофа в истории США — взрыв буровой платформы в 2010 году — не нуждается в чьих-либо фантазиях.
Тимоти Лейтон (слева) отмечает: имей нефтяники реалистичный метод расчёта «запузыренности» трубопроводов, аварии Deepwater Horizon могло бы не быть. (Фото Саутгемптонского университета.)
Наиболее распространённый современный метод оценки распределения и размера газовых пузырьков заключается в посылке звуковых волн через жидкость и сравнение зафиксированного затухания (уменьшения амплитуды по мере распространения) отражённой волны с теоретически предсказанным. Но проблема в том, что теория распространения звуковых волн в «запузыренных» жидкостях предполагает по умолчанию, что пузырьки существуют в некоей бесконечной жидкости, без каких бы то ни было стенок. Отсюда и ошибки.
Группа под руководством профессора Тимоти Лейтона из при Саутгемптонском университете заявила о разработке нового метода, учитывающего то немаловажно обстоятельство, что жидкость в трубе всё же ограничена её стенками, а вовсе не бесконечна. Испытанием методики на практике стала оценка «запузыренности» стальных труб со ртутью в комплексе (США). Отчёт о работе опубликован в журнале .
В ходе лабораторных экспериментов «запузыренность» трубы с жидкостью была проверена визуально, затем в ней была замерена фазовая скорость и интенсивность затухания звуковых волн. При этом обнаружилось, что плотность распределения пузырьков отличается от предсказанного стандартной моделью «бесконечной жидкости» в 1,5–2,5 раза, в зависимости от диаметра трубопровода и скорости течения жидкости. По словам профессора Лейтона, трубы со ртутью будут часто менять, но из-за того, что протонные пучки генерируют в ртути ударную волну, вызывающую кавитацию, разрушение стали труб может начинаться раньше, нежели из-за охрупчивания вследствие воздействия нейтронов. Если же ртуть предварительно насытить гелиевыми пузырьками, то ударная волна «рассыпается», не разрушая сталь так интенсивно...
Комментариев нет:
Отправить комментарий