Réseaux, Piping et Vannes

Erosion dans une Vanne Hydraulique

Contexte

L’objectif de ce projet était d’analyser par CFD l’écoulement interne d’une vanne hydraulique, afin d’en déterminer les zones d’érosion potentielles.

Résolution

A partir d’une géométrie 3D, une analyse numérique de l’écoulement interne de la vanne a été réalisée pour une position d’obturateur donnée.

Résultats

L’étude a montré que l’écoulement interne présentait des zones de forts cisaillements pariétaux. Elle a permis de localiser les zones à risque d’érosion, et aussi de calculer les pertes de charge.

Vaporisation Flash dans une Vanne

Contexte

L’objectif de cette étude était de caractériser l’écoulement dans un clapet anti-retour en cas de rupture franche accidentelle d’une tuyauterie en aval. Ce type de scénario est très étudié dans le secteur nucléaire et il est primordial de connaître les efforts encaissés par les structures pour leur bon dimensionnement.

Résolution

4 configurations ont été étudié :  deux positions de la tige et deux températures du fluide pour chaque position. Par la suite, des analyses diphasiques, incluant les phénomènes de turbulence et de cavitation, ont été effectué.

Résultats

Les résultats ont permis de déterminer le débit massique traversant la vanne, les forces exercées par les flux sur la tige et la détection de vortex potentiel sous la tige. Grâce à la simulation numérique, nous avons pu localiser les régions où les vapeurs apparaissent et le pourcentage de vapeur dans le flux en aval de la vanne.

Érosion et Maintenance Prédictive

Contexte

Les navires FPSO reçoivent le pétrole et le gaz extraits par une ou plusieurs plateformes pétrolières. De nombreuses réseau de piping sont présents pour acheminer les mélanges pétrolifères vers les cuves de traitement et de stockage. Il est essentiel de pouvoir prédire quels sont les zones des conduites soumises à l’érosion sablonneuse du mélange (gaz – liquide – solide). 

 

Résolution

Au cours de ce projet, huit points de fonctionnement ont été étudiés (mélanges fluides, chargements solides, type de particules de sable). Des scénarii de fonctionnement pluri-décennaux ont été établis (changements de sites, gaz extraits différents).

Résultats

L’étude a permis d’obtenir le taux d’érosion, ainsi que la vitesse d’érosion. Les zones d’érosion maximales ont été identifiées ainsi que les trajectoires des particules solides et les zones à forte d’érosion. Ce type de modélisation permet une maintenance prédictive et efficiente sur site en fonction des scénarii d’exploitation.

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