Wetenschap

Tussenstand – Dubbelwandige pijpleiding

Naam: Annemiek Hilberink (28)Nationaliteit: NederlandseOnderwerp: Plooivorming in binnenpijp tijdens buiging van mechanisch verbonden dubbelwandige pijp voor olie- en gastransportPromotors: Prof.i

r. Frans Bijlaard en prof.ir. Kees Willemsen (Civiele techniek en Geowetenschappen en Werktuigbouwkunde)
Tussenstand:
Halverwege

“De makkelijk te winnen olie raakt op. Daarom worden nu de moeilijkere reservoirs aangeboord. De olie wordt vervoerd in pijpen van de bron naar het olieplatform en van het platform naar de kust. De lastige reservoirs liggen verder van de kust en de olie ligt dieper, of er zitten agressieve stoffen in de olie, bijvoorbeeld zure gassen. Daardoor is het moeilijker om de olie te transporteren. De gewone pijpen kun je beter niet gebruiken, want die worden weggevreten. Speciale dubbelwandige pijpen kunnen de oplossing zijn.
Deze dubbelwandige pijpen bestaan uit een binnen- en buitenpijp. De buitenpijp is van normaal staal en heeft een diameter van 21 inch en is 15 millimeter dik. Daarin zit een binnenpijp van hoogwaardig staal, dat is zeer duur materiaal. Daarom is deze pijp maar 3 millimeter dik. De buitenpijp zorgt ervoor dat de binnenpijp niet ingedrukt wordt door de waterdruk, die erg hoog is omdat de pijpen tot wel drieduizend meter diepte worden gelegd. De binnenpijp is zo stevig, dat zure gassen hem niet wegvreten. De binnen- en buitenpijp worden in een hydraulisch proces mechanisch in elkaar gezet.
De dubbelwandige pijpen hebben nog een voordeel op de gewone pijpen. Pijpen van 72 meter worden nu offshore aan elkaar gelast en in zee geplaatst met behulp van de zogenaamde J-lay. Pijpen worden verticaal op een groot schip gelast en dan horizontaal in zee gelegd – een J-vorm. Maar als een las wordt afgekeurd, ontstaat een groot probleem. Dat valt te voorkomen door de pijpen onshore op te rollen, net als bij een tuinslang, op een soort spoel (het zogenaamde reeling) op het schip.
Maar dat zorgt weer voor nieuwe problemen. Net als bij het oprollen van een tuinslang, kan de pijp vervormen. Een tuinslang knakt, bij dubbelwandige pijpen bestaat het risico dat de binnenste pijp gaat plooien. Bij het plooien kunnen haarscheurtjes ontstaan, waardoor gas tussen de binnen- en buitenpijp kan komen. De druk in de pijp is niet constant, waardoor de binnenpijp kan imploderen. Ik onderzoek hoe ik het plooien tegen kan gaan.
Ik ga in modellen na hoe de binnen- en buitenbuis zich gedragen en wanneer de binnenpijp plooit. Ik doe ook veel wiskundige berekeningen. Deze zomer ga ik vierpuntsbuigtesten doen op dubbelwandige pijpen in het Stevinlab. Het gaat om twaalf inch pijpen van zes meter lang. Ik kijk uit naar deze testen, omdat ik dan de pijpen echt voor me zie en achter mijn bureau weg ben. Ik hoop te zien wanneer, waar en hoeveel de pijpen plooien. Aan de hand van deze proefopstelling kan ik mijn model, dat ik dan klaar hoop te hebben, valideren.”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.