Deniz altı yatay petrol boru hatlarında CO2 korozyonunun modellenmesinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonu: NORSOK M-506 perspektifi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BEGÜM ŞİRİNOĞLU DOĞAN

Danışman: Ayla Altınten

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Büyük kazaların yaklaşık %20'si korozyon sebebiyledir ve CO2 korozyonu petrol ve gaz endüstrisi için endişe oluşturmaya devam etmektedir. 1976 Seveso kazasının ardından, Avrupa Komisyonu tarafından yayımlanan Seveso Direktifi, endüstriyel kazaları önlemek ve etkilerini en aza indirmek için önemli bir çerçeve sunmaktadır. Direktifle mekanik bütünlüğün sağlanmasıyla CO2 korozyonu kaynaklı olası kazaların önlenmesi hedeflenmektedir. Ancak tüm önleme çabalarına rağmen kazaların olmaya devam etmesi, daha etkili korozyon önleme yöntemlerinin geliştirilmesi gerektiğini göstermektedir. CO2 korozyonunun modellenmesi, özellikle dinamik endüstriyel koşullar ve artan talepler kapsamında son derece etkili, proaktif bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez çalışması, CO2 korozyonunun modellenmesi için kapsamlı bir değerlendirme imkânı sunan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği'nin (HAD) NORSOK M-506 standardıyla uyumlu hale getirilmesine odaklanmıştır. NORSOK M-506 modeli akış modeliyle entegre edilirken endüstri standartlarına uyum sağlamak amacıyla çökelme modeli sıcaklık sabitleriyle ile ilgili değişikliklere tabi tutulmuştur. Tezde kullanılan ANSYS Fluent yazılımına NORSOK M-506 CO2 korozyon modelini dâhil etmek için Kullanıcı Tanımlı Fonksiyonlar (UDF) eklenmiştir. Öngörülen korozyon hızları, Nešić, Solvi ve Enerhaug (1995) çalışmasında elde edilen deneysel veriler ve saha verileriyle karşılaştırılarak makul bir uyum elde edilmiştir. Gerçekleştirilebilir k-Ɛ modeli gelişmiş duvar fonksiyonunun CO2 korozyonunu daha yakın tahmin edebilmiştir. Son olarak elde edilen sonuçlar risk temelli denetim (RIB) kapsamında ele alınmış etkin bakım planları oluşturulmasıyla proses kazalarının önlenmesi ve ilişkili kayıpların azaltılması amaçlanmıştır. HAD analizinin eklenmesiyle petrol boru hattında en yüksek CO2 korozyon hızlarının yerleri de ortaya koyulmuştur. Bu kapsamlı yaklaşımın, teorik temelleri, akış simülasyonları ve endüstri standartlarını birleştirerek enerji kaynaklarının sürdürülebilir gelişimine ve deniz altı boru hatlarının CO2 korozyonuna karşı güvenilirliğine katkı sunabileceği düşünülmektedir.