For å vurdere gyldigheten til programmet mitt har jeg evaluert mot resultater fra andre trykktapsprogram. Dette er gjort ved at jeg har benyttet Tian & Adewumis trykktapsligning for de samme rør- og gass-parametre som i “pipe2.c”. Jeg har også brukt simuleringsprogrammene “pipesim” og “olga” for ytterligere sammenligninger. Resultatene fra kjøring av programmet “pipe2.c” viste at for det realistiske strømningsområdet til 40'' rør (q=200-560 Sm3/s) er avviket til "pipesim" 0,96% til 11,14%. Det gjennomsnittlige avviket var på 4,11%.
Videre er resultatene fra dataprogrammet kurvetilpasset med minste kvadratersmetode i c-plot. Dette ble gjort for å se hvordan resultatene stemmer overens med J.S. Gudmundssons leveringsevnemodell. Formålet med bruken av leveringsevnemodellen er her raskt å kunne bestemme trykktapet for gasstrømning i en gitt rørledning med kjent inngangstrykk og gassrate. Etter kurvetilpasningen i c-plot viste det seg at leveringsevnemodellen ga minst avvik ved høye inngangstrykk, avviket lå da under 1%.
For kompressorer er det utviklet et program “comp.c”, som ut i fra kjent rate og inngangstrykk beregner kompressorens effektbehov for en ønsket trykkøkning. Programmet viste seg å være en effektiv metode for slike beregninger.
Det benyttes idag ulike beregningsmetoder for stasjonær gass-strømning i rør. Med utgangspunkt i E. Sletfjerdings dataprogram «pipe.c» skal det utvikles ut nytt trykktapsprogram for rørledninger. Det nye programmet skal være bygd opp slik at de forskjellige funksjonene som inngår lett kan erstattes med nye. De forskjellige rør- og gassparametrene skal kunne varieres etter ønske. Gyldigheten til det nye programmet skal evalueres mot resultater fra andre trykkberegnings program.
For komprimeringsprosessen er både ønsket trykkendring og strømningsraten til gassen kjent. Oppgaven her er å lage et dataprogram som kalkulerer effektbehovet til en ett trinns kompressor uten kjøling.
Resultater fra bruken av trykktapsprogrammet skal videre benyttes til testing av gyldigheten til J.S.Gudmundssons leveringsevnemodell.
En gasskjede er et komplekst system som består av mange ledd. Den omfatter alt fra reservoaret til den enkelte forbrukers brenner og kan bestå av, reservoar, brønn, prosessanlegg, rørledning, kompressorer, lager, distribusjonsnettverk og gassbrenner. Hvert enkelt ledd representerer en trykkendring i den totale kjeden.
Gassforbruket er ikke konstant over tid. Energibehovet hos forbrukerne vil være større i vinterhalvåret enn om sommeren, og det vil også forekomme svingninger i forbruket gjennom døgnet. Gassmarkedet har utviklet seg i en retning hvor forbrukernes etterspørsel i et såkalt “spotmarked” snart kan bli en reell problemstilling. For at gassleverandøren skal kunne møte disse svingningene i etterspørsel, er det viktig å kjenne systemets evne til å levere gass.
I J.S. Gudmundssons leveringsevnemodell kan de mange leddene i gasskjeden uttrykkes ved en ligning på Forchheimer-form. Hvert ledd som inngår i kjeden har sin ytelsesevne som er med på å påvirke den totale leveringsevnen til systemet. Man tar utgangspunkt i forskjellige beregnings metoder for de forskjellige typer ledd og bruker resultatene fra disse beregningene videre i leveringsevnemodellen.
Formålet med denne oppgaven er å utvikle dataprogram for rørledningsleddet og komprimeringsleddet i gasskjeden og videre benytte resultatene i tilpasning til J.S. Gudmundssons leveringsevnemodell
2) Ut fra resultater fra kurvetilpasning og bruk av leveringsevnemodellen har jeg vist at leveringsevnemodellen for rørleddet gir så vidt realistiske resultater at jeg vil anbefale en ytterligere bearbeidelse av modellen. Kurvetilpasningen må kunne sies å gi spesielet gode resultater for inngangstrykk i området 190-140 bar.
3) Kompressorprogrammet “comp.c” er basert på kjente termodynamiske størrelser og vil derfor gi realisktiske tallverdier. Det er effektivt i bruk og vil være uproblematisk å benytte i leveringsevnemodellen.
Abou-Hassem, J.H. og Dranchuk, P.M., 1975 : “Calculation of z-factors for natural gasae using equation of state”, The journal of Canadian Petroleum, p 33-35, September 1975.
Adewumi, M.A. og Tian, S.M., 1994 : “Development of Analytical Design Equation for Gas Pipelines”, Society of Petroleums Engineers, May 1994, pp100-106.
Avallone, E.A. og Baumeister III, T., 1987 : Marks’ Standard Handbook for mechanical engineers, 9th edition. Aschehougs & Gyldendals Store norske leksikon, Kunnskapsforlaget, 5.opplag, Oslo.
Asheim, H., 1985 : Petroleums produksjon og prosessering på plattformen, Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk.
Awuy, A.I. og Bretz, R.E., 1994 : ”An improved viscosity model for natural gases: application of the free volume concept.”. Society of Petroleums Engineers, September 1994, pp 311-324.
Aziz, K. og Ouyang, L-B., 1995 : “Steady-State Gas Flow in Pipes.”, Stanford University, California.
Berger, Bjørn, 1996: Personlige opplysninger.
Bjørkvoll, T, 1994 : “Rørtransport av naturgass: kostnader tariffering og dimensjonering av kapasitet.”, Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for økonomi, august 1994.
Campell, J.M., 1984 : Gas conditioning and processing, Volum2; the basic principles, Campell petroleum.
Eakin, B.E. og Lee, A.L., 1964 : “Gas-phase viscosity of hydrocarbon mixtures.” Institute of Gas Technology, Chicago, Illinois, September 1964.
Gudmundseth, U., 1994 : “Friksjonsfaktor for beregning av trykktap i horisontale brønner”, Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk.
Gudmundsson, J.S., 1995 : “Deliverability Model For Natural Gas”, Division of petroleum engineering and applied geophysics, University of Trondheim, The Norwegian institute of technology, September 1995.
Gudmundsson, J.S. og Parlaktuna, M., 1991 : “Physical properties of natural gas-Computer program and subroutines”, University of Trondheim, The Norwegian institute of technology, Division of petroleum engineering and applied geophysics.
Gyles, B. , 1994 : Process design guidelines, centrifugal compressors, Aker Engineering.
Hanisch, T.J. og Nerheim, G., 1992 : Norsk Olje Historie, Norsk petroleums-forening, Leseselskapet, 1992.
Hanly, J.R, Horvath, J.C og Koffman, E.B, 1995 : C Program Design for Engineers, Addison-Wesley Publishing Company Inc.
Hoel, E., 1994 : “Ruhet, Friksjon og Trykktap i store gassrørledninger”, Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk.
Holman, J.P., 1988 : Thermodynamics, , McGraw-Hill International editions, 4th edition.
Ikoku, C.U., 1992 : Natural gas production Engineering, Krieger publishing company, Malabar, Florida,1992.
Lee, B.I. og Kesler, M.G., 1975 : “A Generalized Thermodynamic Correlation Based on Three-Parameter Corresponding States”, AIChE J. 21, pp 510-527
Lucas, K., 1981 : “Die druckabhangigkeit der der Viskositatvon Flussigkeiten eine einfache Abscatzung, Chem.-Ing.-Tech. p 959-963, 1981
Jensen, P.I. og Rusten, F., 1990 : “ Koordinering av gassleveranse fra Ekofisk tilEmden.” Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for økonomi, mai 1990.
Massey, B.S, 1990 : Mechanics of fluids, Chapman og Hall Ltd. London, 6th edition.
Nærings- og energidepartementet, 1996 : Norsk petroleums virksomhets faktahefte 1996.
Sletfjerding, E., 1996 : “Friction factor correlations in turbulent pipeflow: A literatur review”, Universitetet i Trondheim, NTNU, Institutt for petroleums teknologi og anvendt geofysikk.
Sletfjerding, E., 1996 : “Stasjonær strømning i rør”, Universitetet i Trondheim, NTNU, Institutt for petroleums teknologi og anvendt geofysikk.
Sletfjerding, Elling, 1996 : Personlige opplysninger.
Sæter, Njål, 1996: Personlige opplysninger.
Torjussen, J.E., 1996 : “Teknisk/økonomisk optimalisering av rørtransport for naturgass”. Institutt for mekanikk, termo- og fluidmekanikk, NTNU.
Waldum, H., 1994 : “Gasslogistikk”. Universitetet i Trondheim, NTH, Institutt for økonomi, desember 1994. Øverli, J.M., 1992 : Strømningsmaskiner, Tapir, 1992, Bind 3.
Another part of the assignment was to was to comfirm the validity of using J. S. Gudmundssons deliverability model to express pressuredrop for steady state gasflow in pipelines. The deliverabilitymodel is based on the thought that all different parts of the gaschain can be expressed on the form of the Forchheimer equation :
P_2 - P_1 = A_iq + B_iq^2
The A and Bs are constants which differ for each part of the chain. The results from “pipe2.c” were used in curvefittings with least squares method to find the numbers for the constants of gas pipelines. Then the values from the curvefitting were put into the deliverabilitymodel. The results from the deliverabilitymodel were then compared with the results from “Pipe2.c”. The deliverabilitymodel were proved to give realistic results specially All results are presented in tables and graphs.
An additional part of the thesis was to make a computerprogram which calculates the power demand of a one step compressor at certain pressurechanges and gas conditions without cooling. Also this program was mad in the computerlanguage C.
Last modified: Mon Feb 24 16:25:58 NFT 1997