Transport et équipement des hydrocarbures
Numerical study of parameters affecting pressure drop of power-law fluid in horizontal annulus for laminar and turbulent flows
Efficient hydraulics program of oil and gas wells has a crucial role for the optimization of drilling process. In the present paper, a numerical study of power-law fluid flow through concentric (E = 0.0) and eccentric annulus (E = 0.3, E = 0.6 and E = 0.9) was performed for both laminar and turbulent flow regimes utilizing a finite volume method. The effects of inner pipe rotation, flow behavior index and diameter ratio on the pressure drop were studied; furthermore, the appearance and development of secondary flow as well as its impact on the pressure drop gradient were evaluated. Results indicated that the increment of the inner pipe rotation from 0 to 400 rpm is found to decrease pressure drop gradient for laminar flow in concentric annulus while a negligible effect is observed for turbulent flow. The beginning of secondary flow formation in the wide region part of the eccentric annulus (E = 0.6) induces an increase of 9% and a slight increase in pressure drop gradient for laminar and turbulent flow, respectively. On the other hand, the variation of the flow behavior index and diameter ratio from low to high values caused a dramatic increase in the pressure drop. Streamlines in the annulus showed that the secondary flow is mainly induced by eccentricity of the inner pipe where both high values of diameter ratio and low values of flow behavior index tend to prevent the secondary flow to appear. Voir les détails
Mots clés : Computational fluid dynamics (CFD) Power-law fluid Pressure drop Secondary flow
Study mechanic-reliability of the steel pipeline with presences of the localized defects
The energy demand such as gas and oil requires more and more the construction of new pipeline. The transport networks of hydrocarbons are working for gas in the continuous feed of many industrial sectors. Therefore, the service life and safety of these structures are important parameters to ensure the continuity distributions operations. The reliability of these industrial facilities is largely conditioned by specific characteristics for each system, in its conditions of use, its environment. Generally the causes of deterioration of hydrocarbon transportation pipelines are related to the presence of apparent defects (pinholes, cracks, corrosion.....etc.). A study was conducted to evaluate the reliability of these structures according on parameters (depth, length, thickness...). A mechanical model of degradation was used to assess the probability of failure through dimensions of defects.The object of this study is to analyze the defects located on a pipe under a calculation code based on reliability starting from a mechanical model, which integrates uncertainties through probabilistic models and geometric parameters. The parametric study show that the degree of influence of various parameters is not constant and the most dominant variable is the trio, diameter, operating pressure and the depth of the defect, are predominant. The reliability index after optimization of the variable converges towards more or less acceptable values. Voir les détails
Mots clés : Reliability, pipeline, Defects, Mechanical Model.
Water quality of the plain of El-Hadjar wilaya of Annaba (Northeast Algeria)
The region of El- Hadjar is known for its diversity of industries that stretch of the steel industry to the food and materials processing. Industrial and domestic waste is channeled into streams Oued Seybouse is its major tributary Oued Meboudja, both flanked with major industrial areas. Pollution of surface and groundwater has become a particular problem of interest for health and environmental conservation. This study aims to physico- chemical characterization of waters in this area using 11 sampling points covering the entire area of a spread on rivers and plains of El Hajar). The results are expressed in terms of concentrations of the various pollutants such as nitrate, nitrite and chloride in a first step. The physico -chemical parameters were recorded over a period of seven months during 2009 and relate to salinity, conductivity, pH, Eh ... It was found that the region is moderately polluted following the accepted standards. The data are correlated with industrial and agricultural activity in the region. The study is in the process of being completed by a water quality map of the entire region with the concentrations of hydrocarbons and heavy metals. The evolution of these parameters will develop a policy for the preservation of the environment that is needed in these times. Voir les détails
Mots clés : pollution, environment, surface water, groundwater quality, physical and chemical analysis, environmental policy, El- Hajar.
Contrôle des pipelines par ondes guidées:Evaluation de la méthode
La technique de contrôle par ondes guidées est nouvellement utilisée dans l'industrie pétrochimique en Algérie afin, de contrôler l’intégrité des pipelines. En effet, cette technique est la seule qui peut contrôler une distance de 200 mètres en un simple tir, et permet de détecter les corrosions le long des pipelines. L'objet de ce travail est de mener des essais pour évaluer la fiabilité de cette technique de contrôle des pipelines. En effet, les ondes guidées sont générées à l’aide des transducteurs piézoélectriques, et les fréquences utilisées varient entre 20 kHz et 100 kHz. Des essais sur un circuit de gazoduc ont été réalisés dans une usine à gaz à Hassi Messaoud. Une partie du circuit contrôlé est enterrée. Ceci nous a permis d’étudier ce cas avec ses signaux complexes. Des diminutions de matière ont été détectées et localisées par cette technique sur la partie non enterrée. Les résultats obtenus ont été confirmés par la technique classique du contrôle par ultrasons. Voir les détails
Mots clés : cnd, Ondes guidées, pipelines
Étude de la soudabilité et du comportement mécanique des alliages de titane
L’utilisation des alliages de titane pour les composants de structure soumis à des températures croissantes est en pleine expansion dans le secteur aéronautique. Ce travail concerne la caractérisation de tôles en alliages TA6V soudées par procédé TIG. La détermination des caractéristiques mécaniques en liaison avec les transformations métallurgiques relatives aux configurations d’assemblage a permis une comparaison rigoureuse des matériaux étudiés. L’influence du traitement thermique 720°C/2h sur les relations structures/propriétés mécaniques a également été étudiée afin de prévoir le comportement des assemblages dans les conditions réelles d’emploi. Voir les détails
Mots clés : soudage, TA6V, contraintes résiduelles, traitement thermique
Détermination des contraintes lors de l’interactionfluide Conduite avec prise en compte du phénomène de cavitation.
A mathematical model has been developed to calculate the transient flow in elastic pipes. This model takes into account the interaction beetwin structure of the pipe and the fluid behavior and the cavitation phenomenon. When the liquid pressure falls below the vapour pressure, a bubbly cavitation occurs and grows in different location of the pipeline. This cavitation can produce sever damage to structure .the application of mass,momentum and energy conservation laws yields to a system of hyperbolic partial differential equations resolved by a MOC with finite differences scheme. The model is tested with experimental data. Voir les détails
Mots clés : Water hammer, transient flow, Cavitation
ÉTUDE, SIMULATION ET DIMENSIONNEMENT D’UN SYSTÈME DE PROTECTION CATHODIQUE PAR COURANT IMPOSÉ D’UNE STRUCTURE ENTERRÉE DE PIPELINE.
La longévité et la sécurité des pipelines dans l’industrie sont des éléments importants sinon vitaux pour le transport et la distribution des hydrocarbures. Baignant dans différents milieux corrosifs, ces pipelines se corrodent dans le temps, voire se dégradent totalement entraînant ainsi des pertes économiques très importantes. Ce phénomène de corrosion est derrière la défaillance de plus de 30% des réseaux pipeliniers [1]. A cet effet, deux méthodes couplées sont utilisées à savoir une protection passive par revêtements polymères et une protection active. Théoriquement celle-ci consiste à maintenir le potentiel du pipe jusqu’à la valeur de-0.850V (potentiel d’immunité) par rapport à l'électrode de référence (Cu/CuSO4) selon la NACE (National Association Corrosion Engineerings).Il a été remarqué que lorsqu’une structure est soumise à une protection cathodique par courant imposé et dans le cas d’une mauvaise distribution du courant et du potentiel, celle-ci a pour inconvénient majeur d’entraîner un décollement du revêtement suite au phénomène de dégagement d’hydrogène et à la forte alcanisation au niveau de l’interface polymère-métal. Cette distribution dépend essentiellement de l’optimisation des emplacements et des valeurs des résistances de terre (déversoirs anodiques).Notre travail consiste à réaliser une interface de dimensionnement et de contrôle moyennant l’outil de programmation « MATLAB7 » avec laquelle une simulation interactive est possible. Cette simulation interagit avec plusieurs paramètres afin de varier la résistance de terre et l’adapter selon le besoin comme paramètre essentiel dans le dimensionnement, ceci permettra une interaction entre le besoin d’engineering et l’implantation du système de PC, ce mode interactif pourra être étendu à un monitoring en temps réel permettant ainsi d’éviter des catastrophes écologiques (déversement de produits) et économique (perte et arrêt de production) et surtout préserver des vies humaines. Voir les détails
Mots clés : pipeline, simulation, Dimensionnement, corrosion, Protection cathodique
Élaboration et qualification d’une procedure de réparation par soudage TIG d’aube de turbine à gaz en superalliage a base de Nickel – INCONEL 738
L'Inconel ure 738, un superalliage à base de Nickel durci par précipitation, a été utilisé avec succès pour la fabrication des aubes de turbines à gaz pendant des années. Il possède une bonne résistance au fluage et une bonne stabilité à haute température, mais il est susceptible à la fissuration à chaud dans la zone affectée thermiquement pendant le processus de soudage. La progression impressionnante des installations de turbines à gaz associée aux coûts sans précédent des aubes sont des facteurs fondamentaux qui ont conduit à un besoin croissant de procédures de réparation par soudage des aubes. Dans ce travail, nous avons développé une procédure de réparation par soudage TIG qui utilise un superalliage à base de Nickel durci par précipitation (le Waspaloy) et un deuxième superalliage à base de Nickel durci par solution solide (l’Inconel 625) aisément soudable. Les essais mécaniques ont prouvé que le Waspaloy présente des soudures aux caractéristiques mécaniques acceptables. En effet les propriétés de traction à chaud et de résistance à la rupture sous contrainte à haute température du Waspaloy sont plus proches de celles du métal de base que celles du superalliage à solution solide (IN 625). Voir les détails
Mots clés : soudage TIG, réparation, aube, turbine à gaz, Inconel 738