해저 파이프라인과 주입정의 Blowndown 운전 시 Orifice 크기 변화에 따른 최저온도 추정

Abstract

대용량의 CO2를 지중에 저장하기 위한 고압의 파이프라인 수송 공정 중, 사고 및 유지보수와 같은 비정 상상태가 발생할 수 있다. Blowdown이란 이러한 비정상상태의 경우 수송관 내의 고압 CO2를 대기중으로 배 출시키는 과정을 말한다. 이러한 과정 중 급격한 압력강하와 온도변화가 발생한다. 이는 수송관의 안정성을 위협할 수 있기 때문에 이를 해석하여 분석하는 것이 반드시 필요하다. 본 연구에서 수치 모델을 통하여 blowdown 운전 시 수반되는 감압현상에 대한 유체의 거동을 수치 해석적 방법을 통하여 분석하고자 한다. 시뮬레 이션 시 orifice 크기를 변화시키면서 parametric study를 수행하였으며, 수송관 내의 고압 CO2가 완전히 누 출되는 시간과 시스템의 최저온도 변화를 분석하였다. 시뮬레이션 결과는 직경이 커질수록 감압시간이 감소되는 경향을 보였으며, 감압시간의 변화율은 작아지는 것으로 나타났다. 수송관내 유체의 최저온도와 수송관내 벽의 최저 온도는 최대직경에서 각각