مقدمه
توپک‌رانی یا پیگ‌رانی فرآیندی است که در آن یک ابزار خاص به نام توپک یا پیگ (pig) در داخل خطوط لوله حرکت داده می‌شود تا اهداف مختلفی مانند تمیز کردن، بازرسی، یا جداسازی مایعات مختلف را محقق کند. این فرآیند در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و بسیاری از صنایع دیگر برای نگهداری و بهره‌برداری بهینه از خطوط لوله مورد استفاده قرار میگیرد.
اهداف توپک‌رانی
- تمیز کردن خطوط لوله: حذف رسوبات، زنگ‌زدگی، موم، آب و سایر آلودگی‌هایی که در طول زمان در داخل لوله‌ها جمع می‌شوند.
- بازرسی خطوط لوله: تشخیص عیوب و ناهنجاری‌های داخلی لوله مانند خوردگی، ترک، تغییر شکل و کاهش ضخامت.
- جداسازی مایعات: جداسازی مایعات مختلف مانند نفت و گاز یا آب و نفت در خطوط لوله چندفازی.
- پوشش داخلی خطوط لوله: اعمال پوشش‌های محافظتی بر روی دیواره داخلی لوله‌ها برای جلوگیری از خوردگی و افزایش عمر مفید آن‌ها.
- خشک‌کردن خطوط لوله: حذف رطوبت از داخل لوله‌ها قبل از انجام عملیات تعمیراتی یا راه‌اندازی مجدد.
مراحل انجام توپک‌رانی
- آماده‌سازی: قبل از انجام توپک‌رانی، خط لوله باید به طور کامل تخلیه شده و تمیز شود. توپک مناسب با توجه به هدف عملیات انتخاب و آماده می‌شود.
- ورود توپک به خط لوله: توپک با استفاده از فشار سیال یا گاز وارد خط لوله می‌شود.
- حرکت توپک در خط لوله: توپک با سرعت مشخصی در طول خط لوله حرکت می‌کند و عملیات مورد نظر را انجام می‌دهد.
- خروج توپک از خط لوله: پس از اتمام عملیات، توپک از انتهای خط لوله خارج می‌شود.
- بازرسی و تحلیل داده‌ها: داده‌های جمع‌آوری شده توسط توپک‌های بازرسی مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند تا وضعیت خط لوله ارزیابی شود.
مزایای توپک‌رانی
- کاهش هزینه‌های تعمیرات: با شناسایی زودهنگام عیوب، از بروز مشکلات بزرگ‌تر و هزینه‌های تعمیراتی سنگین جلوگیری می‌شود.
- افزایش عمر مفید خطوط لوله: با تمیز کردن و پوشش‌دهی داخلی لوله‌ها، عمر مفید آن‌ها افزایش می‌یابد.
- بهبود راندمان خطوط لوله: با حذف رسوبات و آلودگی‌ها، ظرفیت انتقال خط لوله افزایش می‌یابد.
- کاهش خطرات زیست محیطی: با جلوگیری از نشتی و آلودگی، خطرات زیست محیطی کاهش می‌یابد.
در این پروژه که فرایند توپک رانی که یکی از واحد های اصلی گاز رسانی به پالایشگاه ها است به کمک نرم افزار متلب مدلسازی شده است. فرض بر آن گذاشته شده که در یک لوله کاملا افقی این فرایند صورت میگیرد. و برای 2 سیال مختلف با گرانروی و خواص مختلف (آب و گازوییل) انجام شده است. کد نوشته شده که نزدیک 75 خط می باشد دارای گزارش کامل از نحوه پارامتر گذاری و مدلسازی و معادلات می باشد.
شماتیک فرایند در زیر نمایش داده شده است:
شکل کلی گزارش نوشته شده:
