Dai khanh petrol sahası ham petrol işleme
fabrikası
ELEKTRONİK CİHAZ KULLANILARAK TORTU GİDERİLMESİNE İLİŞKİN SAHA DENEYİ RAPORU
ODL - 2003002
BEIJING ODELI COMPUTER TECHNOLOGY COMPANY (LTD) 7 - 2003
1. Tortu oluşumunun ilkeleri
Tortu insan yaşamında ve üretimde daima varlığını sürdürmekte ve ciddi zararlara yol açmaktadır. Tortunun varlığı ısıtma ve ısı iletim ekipmanının etkinliğinin azalmasına ve aynı zamanda tıkanıklıklara neden olarak boru hatlarını ve vanaları tıkar ve daha başka sorunlara da yol açar. Petrol sahasındaki üretim prosesi süresince borunun geri tepme basıncını azaltmak için petrol borusunda ılık su karıştırılmalıdır. Ham petrol işleme verimliliğini arttırmak içinse sıcaklığını yükseltmek amacıyla su içeren ham petrolün ısıtılması gerekir. Bu işlem boru hatlarında ve petrol toplama ekipmanlarında tortu oluşumuna neden olur, boru çaplarının gitgide küçülmesine neden olarak boru geri tepme basıncını arttırır. Sonuç olarak petrol işleme ekipmanlarının çıktısı gitgide azalacaktır. Tüm bunlar petrol sahası normal üretimini ciddi şekilde etkiler. Boruların bakım ve değiştirilme sıklığını artırır ve üretimi azaltır.
1.1 Petrol sahası tortusu oluşumunun ilkeleri
Tortu oluşumu günlük yaşamda olduğundan daha karmaşıktır ancak petrol toplama sistemindeki tortu oluşumu genelde dört adımda gerçekleşir:
- Adım 1: Tortu oluşturan iyonlar suda çok düşük çözünürlüğe sahip tuz molekülleri haline dönüşmek üzere birbirleriyle birleşir:
Ca2+ + SO42- CaSO4
Ba2+ + SO42- BaSO4
Ca2+ + CO32- CaCO3
- Adım 2: Kristalizasyon altında yukarıda bahsedilen tuz molekülleri bir araya gelir ve mikrokristaller haline dizilir ve granülasyon meydana getirir ve kristal çekirdeği oluşturur.
- Adım 3: Çok fazla miktarda iyon gitgide büyüyen ve boru duvarına çöken kare kristal kütleleri oluşturur ve bu da farklı şekillerde tortu meydana getirir.
- Adım 4: Farklı koşullar altında farklı tortular oluşur.
1.2 Tortu oluşumunun nedenleri
1952 yılında su kalitesi analizine dayanılarak Stiff-Davis doyma endeksi yaklaşımı kullanılarak doyma endeksi şu şekilde ifade edilmiştir:
SI = pH - pHS = pH - (K + Pca + Palk) Burada: pH: bir su kütlesinde ölçülen değer
pHS: doymuş CaCO3 ile suda ölçülen pH değeri
Pca : kalsiyum iyon konsantrasyonunun negatif logaritması Palk : toplam alkali konsantrasyonun negatif logaritması K: sıcaklık sabiti
SI 0 ise CaCO3 çökmez
SI = 0 ise CaCO3 duygun haldedir SI 0 ise CaCO3 çökebilir
2-1 ekipman
Filtre tankı
2 -1 ekipman
2. Saha deneyi ve sonuçların analizi
(1) Tay Tu transit istasyonuna Scalewatcher elektronik tortu giderme cihazının kurulduğu yer:
Şek. 2-1: Scalewatcher kurulum yeri (2) Üretimin önceki durumu
Filtre tortulanmaya karşı elektronik korumaya ihtiyaç duymaktadır.
Scalewatcher olmadan filtredeki tortu kalınlığı 20 yılda 25 mm’ye ulaşmış olup bir diğer filtrede de üç yıllık kullanım sırasında her iki yanda pürüzsüz yüzeye sahip yaklaşık on iki mm kalın tortu katmanı bulunmaktadır.
(3) Tay Tu transit istasyonunda elde edilen sonuçların değerlendirilmesi Kurulum yeri sınırlı olduğundan, Scalewatcher elektronik tortu giderme cihazı 25 mm kalın tortu katmanı bulunan boruya takıldı. Filtreye uzaklık yaklaşık 20 mm’ydi ve on iki mm kalın tortu tabakası bulunan diğer boru arıtılmamış su taşımaktaydı.
Karşılaştırma yapabilmek için başka bir filtre daha takıldı. Bu filtrenin içerisinden geçen suya herhangi bir işlem uygulanmadı.
Sludge wall : 12mm with smooth both sides
Elektronik tortu giderme cihazı 13.5.2003 tarihinde kaldırıldı. Sonuçlar aşağıda verilen fotoğraflarda net olarak görülmektedir:
Tortu tabakasının kalınlığı: 20mm
Tortunun tepesi: 15mm
Tortunun kalınlığı: 2mm
Fotoğraf 2-2 : Scalewatcher elektronik tortu giderme cihazıyla korunan filtrenin durumu
Tortu duvarı: 12mm her iki tarafta pürüzsüz
Fotoğraf 2-3 : Scalewatcher koruması olmadan filtrenin durumu S
Tortu katmanı Filtre
duvarı 20mm
Boru ağzı üst giriş ve çıkışında oluşan su akış izi ve kalan suyun izi
Çıkış ağzı
23mm
c2-4: Scalewatcher koruması varken filtrenin durumu: kesitte saat yönündeki çizgiler
Filtre duvarı
Tortu tabakası
Fotoğraf 2-5: koruması olmadan filtre kesiti 4. Sonuç
Yukarıda verilen iki fotoğraf ve iki kesitte net bir şekilde görülmektedir ki suyun akıp geçtiği yerde şapka kenarı şeklinde dikey ve net tortu tabakaları bulunmaktadır ve çökmüştür ve deneysel karşılaştırma yapmak amacıyla takılan diğer filtrede ise ilgili kısımlar düz ve pürüzsüzdür.
Özetle, elektronik tortu giderme makinesi 223 gün çalıştırıldıktan sonra filtrede belirgin bir tortu giderimi gözlendi. Bu filtre 12 yıldır kullanılıyor olduğundan üzerindeki tortu tabakasının kalınlığı 25 mm’ye ulaşmıştı. 223 günlük Scalewatcher korumasıyla birlikte kullanım sonrasında ortalama su akışı etkisi altında suyun geçtiği yerlerde kalınlığı yaklaşık 15 mm olan iki dikey tortu tepesi oluşmuş ve çökme gözlenmiştir. Şu an suyun geçtiği tortu tabakaları çözünmüş ve geriye yalnızca 2-3 mm kalınlığında katmanlar kalmıştır. Aynı zamanda üzerinde koruma bulunmayan bir diğer boruda üç yılda 12 mm kalınlığında kalın tortu tabakası oluşmuştur. Analize göre elektronik tortu giderme cihazının tortu oluşturan çeşitli iyonların birleşmesini önleyebildiği ve aynı zamanda eski tortu katmanlarının da gitgide yumuşamasını ve çözünmesini sağlayacağı söylenebilir.
Ayrıca bu cihaz monte edildikten sonra günlük bakıma ihtiyaç duymamaktadır. İnsan gücü gereksinimini azaltabilir ve çevreyi de kirletmez.
Mehmet Ali KARS
Scalewatcher TÜRKİYE Su Arıtma Sistemleri
A.nafiz Gürman mah.gürpınar sk.
Simtaş 1.Blok No :17/1 Merter / İstanbul Tel : +90 850 346 46 36 Fax : +90 850 346 46 36 Gsm : +90 505 092 84 22 info@scalewatcherturkey.com www.scalewatcherturkey.com
