長距離パイプラインにおけるCWMの安定性に関する研究 Stability of CWM in Long-distance Pipelines

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抄録

管内径200mmのループテスト装置を用いて, CWMの長時間輸送運転による見かけ粘度の変化を検討した結果, 見かけ粘度は増加する傾向を示した。この理由は, CWMがパイプとポンプを流れるとき, せん断力によって凝集した粒子が分散, または破砕されることによって, 新しくできた表面に分散剤が吸着し, スラリーの粘度を維持するのに必要な液中の分散剤が減少したためと考えられる。このことを確認すべく, 高せん断場は小口径のパイプにCWMを流し, また低せん断場は回転粘度計にてせん断速度を変えてレオロジー変化を詳細に検討した。その結果, せん断速度が大きくなるとCWMの見かけ粘度の変化は早くなった。これらのことから, 液中の分散剤の減少を推定するレオロジー変化の解析モデルを提案した。この結果, ループテストの見かけ粘度の増加は解析モデルによる推算結果と良好な一致を示した。そして, 見かけ粘度の増加は, 高せん断速度のポンプより長時間さらされる低せん断速度のパイプラインに起因することがわかった。以上から, レオロジー変化がなく安定に輸送できる必要最小限の初期分散剤量を決定できる方法が提示できた。

The change in apparent viscosity of CWM occurring during long-period operations was measured using a loop test facility in which a pipe of 200mm inside diameter was used. The apparent viscosity of CWM showed a tendency to increase while CWM was circulated in the loop. It was hypothesized that the agglomerated coal particles were dispersed, attributed to the high shear rates created by the CWM fluid flowing through the pipe and the pump. The coal particles in the CWM, being pulverized, adsorbed greater amount of dispersant. It was, thus, considered that the amount of dispersant in the liquid phase was reduced to an extent too little to maintain the viscosity of the CWM at low levels.<br>For the purpose to investigate this phenomenon, the rheological properties were examined experimentally in detail at high and low shear rates. High shear rates were produced by allowing CWM to flow into a small pipe at various velocities. Low shear rates were created by a rotary viscometer. As a result, the apparent viscosity of CWM increased far more quickly at higher shear rates.<br>Based on these findings, a model for rheological change of CWM was proposed. Increase in viscosity of CWM was predicted using this model, which exhibits the relation between shear rate and apparent viscosity. The apparent viscosities of CWM calculated by this model were in good agreement with the measured values. It became clear that an increase in apparent viscosity occurred in the flow of pipeline at low shear rates rather than during pumping operation at high shear rates. Based on this model, the required initial amount of dispersant can be determined in order to maintain the apparent viscosity of CWM almost constant.

収録刊行物

  • 石油学会誌  

    石油学会誌 41(6), 361-368, 1998-11-01 

    公益社団法人 石油学会

参考文献:  14件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002286421
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00130954
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    05824664
  • NDL 記事登録ID
    4589153
  • NDL 雑誌分類
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL 請求記号
    Z17-177
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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