DE2006999C3

DE2006999C3 - Method of transporting a viscous liquid through a pipeline

Info

Publication number: DE2006999C3
Application number: DE19702006999
Authority: DE
Inventors: Eke Amsterdam Verschuur
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FR2035469A5; DE2006999B2; DE2006999A1; NL7002123A; GB1304002A; AT303626B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren einer eine hohe Viskosität aufweisenden Flüssigkeit durch eine Rohrleitung. Es ist um so schwieriger, zähflüssige Flüssigkeiten, z. B. schwere Mineralöle, durch Rohrleitungen zu fördern, je höher ihre Viskosität ist. Bei einer höheren Viskosität muß man die Pumpenleistung und den Förderdruck erhöhen, und diese Maßnahmen führen zu höheren Kosten. Bezüglich der zu verwendenden Vorrichtungen ergeben sich hierbei Einschränkungen, die auf die maximal zulässigen Drücke zurückzuführen sind, denen die Pumpen sowie Rohr- und Schlauchleitungen ausgesetzt sind.The invention relates to a method for transporting a high viscosity Liquid through a pipeline. It is all the more difficult to transfer viscous liquids, e.g. B. heavy Mineral oils to be conveyed through pipelines, the higher their viscosity. With a higher viscosity must you increase the pump capacity and the delivery pressure, and these measures lead to higher costs. Regarding the devices to be used there are restrictions that can be attributed to the maximum permissible pressures the pumps and pipes and hoses are exposed.

Ein bekanntes Verfahren besteht darin, eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität durch eine Rohrleitung in Form einer kontinuierlichen Phase zu fördern, die sich im mittleren Teil der Rohrleitung befindet und von einer ringförmigen Schicht einer Flüssigkeit mit einer niedrigeren Viskosität umgeben ist, wobei die beiden Flüssigkeiten im Verhältnis zueinander völlig odef im wesentlichen völlig unlöslich sind. (US-PS 307 567) Als eine Flüssigkeit von niedriger Viskosität, die zum Transportieren von zähflüssigem Mineralöl geeignet ist, kann man z. B. Wasser verwenden. Das Ol bewegt sich in Form eines langgestreckten Strangs durch den mittleren Teil der Rohrleitung, und das Wasser bildet eine Schmiermittelschicht zwischenOne known method is to pass a high viscosity liquid through a pipeline in the form of a continuous phase, which is located in the central part of the pipeline and surrounded by an annular layer of a liquid with a lower viscosity, the both liquids are completely or essentially completely insoluble in relation to one another. (U.S. PS 307 567) As a low viscosity liquid suitable for transporting viscous mineral oil, e.g. B. Use water. The oil moves in the form of an elongated strand through the central part of the pipeline, and the water forms a layer of lubricant between

dem öl und der Wand der Rohrleitung. Durch die niedrige Viskosität dieser Schmiermittelschicht wird bewirkt, daß man mit einer niedrigeren Pumpenleistung auskommt. Dieses Verfahren ermöglicht es, sogar sehr steife öle durch eine Rohrleitung zu fördern. "> Die verwendete Wassermenge kann zwischen 0,1 und 25 Volumenprozent bezogen auf das ölvolumen variieren. Es sind bereits Anschlußstücke bekannt, die es ermöglichen, insbesondere kleine Wassermengen in der gewünschten Weise in eine Rohrleitung einzufüh- ^|() ren.the oil and the wall of the pipeline. The low viscosity of this lubricant layer means that a lower pump output can be used. This process enables even very stiff oils to be conveyed through a pipeline. "> The amount of water used can be between 0.1 and 25 percent by volume based on the volume of oil vary are already known fittings, which enable einzufüh- particular small amounts of water in the desired manner in a pipeline. ^{| (Ren).}

Es ist wichtig, das Entstehen von Tröpfchen aus der zähflüssigen Flüssigkeit in dem Wasser zu verhindern. Das Vorhandensein solcher Tröpfchen würde zu einer Erhöhung des Druckabfalls führen, und infol- ι > gedessen würde man eine Wasserschicht von größerer Dicke benötigen, so daß ein entsprechend kleinerer Teil des transportieren Volumens aus dem öl bestehen würde.It is important to prevent the formation of droplets from the viscous liquid in the water. The presence of such droplets would lead to an increase in the pressure drop, and as a result > At the same time, you would need a thicker layer of water, so that a correspondingly smaller one Part of the transported volume consists of the oil would.

Das Entstehen von kleinen Tropfen wird durch *' hohe Strömungsgeschwindigkeiten sowie durch Störungen der Strömung gefördert, die z. B. auf Unregelmäßigkeiten der Rohrwand, das Vorhandensein offener Ventile od. dgl. zurückzuführen sind.The formation of small drops is caused by * ' high flow velocities and promoted by disturbances in the flow that z. B. on irregularities the pipe wall, the presence of open valves or the like.

Man kann das Entstehen von Tröpfchen dadurch -'> verhindern, daß man dafür sorgt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten in der Rohrleitung, insbesondere an deren Eintrittsende, unter einem kritischen Wert gehalten wird.The formation of droplets can be prevented by ensuring that the flow velocity of the liquids in the pipeline, especially at its inlet end, below a critical level Value is held.

Wenn der Transrortvorgang unterbrochen werden to soll, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß das zähflüssige öl in Berührung mit der Wand der Rohrleitung kommt. Hierfür hat man bereits vorgesehen, daß uas öl vor dem Unterbrechen des Transportvorgangs vollständig η durch Wasser ersetzt wird. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig und läßt sich nicht in den Fällen anwenden, in denen ungewöhnliche Bedingungen, z. B. das Versagen von Geräten, es erforderlich machen, die Förderanlage schnell abzustellen.If the transport process is to be interrupted, special measures must be taken, to prevent the viscous oil from coming into contact with the wall of the pipeline. Therefor it has already been provided that uas oil completely η before the interruption of the transport process is replaced by water. However, this procedure is costly and cannot be used in cases in which unusual conditions, e.g. B. the failure of devices, make it necessary to shut down the conveyor system quickly.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß einer Vermischung der Ringflüssigkeit und der zähflüssigen Kernflüssigkeit, insbesondere auch beim Passieren von Strömungshindernissen und bei Strömungsunter- -r. brechungen vorgebeugt und dadurch ein niedriger Druckabfall in der Förderleitung aufrechterhalten wird.The invention is now based on the object of improving the known method so that mixing the ring fluid and the viscous core fluid, especially when passing through of flow obstacles and with flow under -r. refractions prevented and therefore a lower one Pressure drop is maintained in the delivery line.

Hierfür ist bei einem Verfahren zum Transportieren einer zähen Flüssigkeit, z. B. eines schweren Mi- vt neralöls, durch eine Leitung in Form einer kontinuierlichen Phase, die in der Mitte der Leitung angeordnet und von einer ringförmigen Schicht eines flüssigen Mediums mit einer niedrigen Viskosität umgeben ist, wobei die zähflüssige Flüssigkeit und das flüssige Me- >> dium ineinander völlig oder im wesentlichen völlig unlöslich sind, das Erfinderische darin zu sehen, daß das eine niedrige Viskosität aufweisende flüssige Medium ein System, ist, das eine Flüssigkeit umfaßt, der Teilchen oder molekulare Teilchen beigefügt sind, die in wi der Flüssigkeit steif oder elastisch oder viskoelastisch verformbar sind.For this purpose, in a method for transporting a viscous liquid, e.g. B. a heavy Mi- vt neralöls, through a line in the form of a continuous phase, which is arranged in the middle of the line and surrounded by an annular layer of a liquid medium with a low viscosity, the viscous liquid and the liquid medium > dium are completely or essentially completely insoluble in each other, the inventive view in the fact that the liquid medium exhibiting a low viscosity is a system which comprises a liquid to which particles or molecular particles are added which are rigid or rigid in the liquid are elastically or viscoelastically deformable.

Der Ausdruck »zähflüssige Flüssigkeit« bezeichnet hier auch Flüssigkeiten, die von den Newtonschen Eigenschaften abweichende Eigenschaften haben, z. B. (,-. wachshaltige Rohöle sowie Aufschwemmungen.The expression "viscous liquid" here also denotes liquids that have Newtonian properties have different properties, e.g. B. (, -. waxy crude oils and suspensions.

Ferner bezeichnet in der folgenden Beschreibung der Ausdruck »Leitung« eine Rohrleitung oder einen Schlauch.Furthermore, in the following description, the term "line" denotes a pipe or a pipe Hose.

Die Wirkungsweise des gemäß der Erfindung verwendeten flüssigen Mediums läßt sich wie folgt erklären: Solange die Strömung des Mediums in der ringförmigen Schicht laminar ist, bewegen sich die darin enthaltenen Teilchen längs der sogenannten Stromfäden oder Fließlinien. Wenn die Teilchen eine hinggestreckte Form haben, werden sie bestrebt sein, sich in Richtung ihrer Längsachse zu bewegen. Wegen einer Erhöhung der Schergeschwindigkeit in dem flüssigen Medium kann die Erzeugung von Energie an irgendeinem Punkt in einem solchen Ausmaß zunehmen, daß sich in dem Medium Wirbel entwickeln können. Solche Wirbel entstehen aus Mikrowirbeln, die von Volumenelementen innerhalb des Mediums ausgehen, die molekulare Abmessungen haben. In einer normalen Flüssigkeit können sich solche Mikrowirbel schnell zu sichtbaren Wirblen entwickeln, so daß eine turbulente Strömung entsteht.The mode of action of the liquid medium used according to the invention can be explained as follows: As long as the flow of the medium in the annular layer is laminar, they move in it contained particles along the so-called streamlines or flow lines. When the particles are stretched out If they have shape, they will tend to move in the direction of their longitudinal axis. Because of a Increasing the shear rate in the liquid medium can generate energy at any one Point to such an extent that eddies develop in the medium can. Such eddies arise from micro-eddies created by volume elements within the medium that have molecular dimensions. Such micro-vortices can be found in a normal liquid quickly develop into visible eddies, so that a turbulent flow arises.

Beim Transportieren einer zähen P.üssigkeit, die von einer ringförmigen Flüssigkeitsschicht umgeben ist, macht sich das Austreten einer turbulenten Strömung durch eine Erhöhung des Druckabfalls längs der Leitung sowie durch das Entstehen von Tröpfchen der zähflüssigen Flüssigkeit in der Flüssigkeit der ringförmigen Schicht bemerkUir, was, wie erwähnt, unerwünscht ist. Die gemäß der Erfindung in dem flüssigen Medium enthaltenen Teilchen spielen jetzt eine wichtige Rolle insofern, als sie das Entstehen von Wirbeln verhindern oder eine solche Wirbelbewegung schnell dämpfen. Infolge ihrer natürlichen Eigenschaften sind die erwähnten Teilchen befähigt, kinetische Energie von einem Punkt aus, an dem die Energie größer ist als in der unmittelbaren Umgebung zu einem weniger gefährlichen Punkt in dem Medium zu übertragen. Die Teilchen können Bewegungsmomente übertragen, da sie steif oder elastisch oder viskoelastisch verformbar sind. Ein Wirbel kann sich nur da.nn einwickeln, wenn auf ein Volumenelement des Mediums Kräfte wirken, deren Richtung unter einem Winkel zu den Stromfäden der laminaren Strömung verläuft. Die in dem Medium vorhandenen Teilchen übertragen wegen ihrer Steifigkeit oder Elastizität diese anders gerichtete kinetische Energie auf andere Volumenelemente des Mediums über Strecken, deren Länge mindestens gleich der Abmessungen der Mikrowirbel ist. Da die kinetische Energie auf diese Weise verteilt wird, wird das Entstehen von Wirbeln verhindert oder unterdrückt. When transporting a viscous liquid surrounded by an annular layer of liquid the leakage of a turbulent flow is caused by an increase in the pressure drop along the Conduction as well as by the emergence of droplets of the viscous liquid in the liquid of the annular Layer notices what, as mentioned, is undesirable. According to the invention in the liquid Particles contained in the medium now play an important role in that they cause eddies prevent or quickly dampen such a vortex movement. As a result of their natural properties are the mentioned particles are capable of generating kinetic energy from a point where the energy is greater than to transmit to a less dangerous point in the medium in the immediate vicinity. the Particles can transfer moments of motion because they are rigid or elastic or viscoelastically deformable are. A vortex can only wrap itself up there if Forces act on a volume element of the medium, the direction of which is at an angle to the stream filaments the laminar flow runs. The particles present in the medium transfer because of them Stiffness or elasticity this differently directed kinetic energy to other volume elements of the Medium over distances, the length of which is at least equal to the dimensions of the micro-vortex. Since the kinetic energy is distributed in this way, the formation of eddies is prevented or suppressed.

Bei einem flüssigen Medium mit einer geringen Viskosität kann es sich um eine Lösung einer Polynierisatverbindung von hohem Molekulargewicht handeln. Solche Verbindungen haben vorzugsweise ein Molekulargewicht von mindestens einer Million, sie sind vom langkettigen Typ, und sie weisen nur eine minimale Zahl von Vernetzungen auf. Solche Moleküle haben eine Länge, die so groß ist, daß sie Energie über die gewünschten Strecken übertragen können, deren Länge den Abmessungen der Mikrowirbel entspricht. Ihre Wirkung ist in erster Linie auf eine elastische oder viskoelastische Verformung zurückzuführen. Wenn eine solche Verformung stattfindet, bedeutet dies, daß Energie aufgenommen und gespeichert wird, die wieder freigegeben und anderen Volamenelementen des flüssigen Mediums mitgeteilt wird, wenn sich das Teilchen wieder entspannt. Das Vorhandensein dieser Teilchen verhindert oder beschränkt das Hängenbleiben der zähen Flüssigkeit anA liquid medium with a low viscosity can be a solution of a polymer compound act of high molecular weight. Such compounds preferably have a molecular weight of at least one million as they are of the long chain type and have a minimal number of crosslinks. Such molecules have a length that is so great that they can transmit energy over the desired distances, whose length corresponds to the dimensions of the micro-vortex. Their effect is primarily elastic or due to viscoelastic deformation. When such a deformation occurs, this means that energy is absorbed and stored, which is released again and communicated to other volume elements of the liquid medium, when the particle relaxes again. The presence of these particles is prevented or limited the sticking of the viscous liquid

der Wand der Leitung, wenn der Pumpvorgang unterbrochen wird; hierbei handelt es sich um eine unerwartete und daher überraschende Wirkung.the wall of the conduit when pumping is stopped; this is an unexpected one and therefore surprising effect.

Zu den geeigneten Lösungen gehören eine Lösung von Polyalkylenoxid-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten, insbesondere eines Polyäthylenoxid-Polymerisats in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 10000 Teilen auf 1 Million Teile, ferner eine Lösung von Polyvinylalkohol-Polymerisaten oder-Mischpolymerisaten in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 1000 bis 20000 Teilen auf 1 Million Teile und eine Lösung von Polyacrylamid-Po-Iymerisaten oder -Mischpolymerisaten in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 10 000 Teilen auf 1 Million Teile. Ferner kann man Gemische aus den genannten Verbindungen verwenden. Auch Naturprodukte wie Guargummi oder Polysaccharid können als Verbindungen mit hohem Molekulargewicht verwendet werden.Suitable solutions include a solution of polyalkylene oxide polymers or copolymers, in particular a polyethylene oxide polymer in water in a concentration in the range from 10 to 10,000 parts to 1 million parts, also a solution of polyvinyl alcohol polymers or copolymers in water in a concentration in the range from 1000 to 20,000 parts to 1 Million parts and a solution of polyacrylamide polymers or copolymers in water in a concentration in the range from 10 to 10,000 parts to 1 million parts. Mixtures of the compounds mentioned can also be used. Even Natural products like guar gum or polysaccharide can be used as high molecular weight compounds be used.

Weiterhin kann es sich bei dem flüssigen Medium von geringer Viskosität um ein Coloidsystcm des Soloder Gel-Typs, z. B. um Stärke enthaltendes Wasser, handeln.Furthermore, the liquid medium of low viscosity can be a coloid system of the soloder Gel type, e.g. B. starch-containing water act.

In einem System vom Sol-Typ sind Micellen vorhanden, zwischen denen keine Wechselwirkung zu erkennen ist. Eine solche Micelle kann sich bei einer Verformung wie ein elastisches Teilchen oder wie ein steifes Teilchen verhalten. Eine Übertragung von Energie von einem Volumenelement des flüssigen Mediums längs der gewünschten Strecken, die den Abmessungen der Mikrowirbel entsprechen, ist wegen der relativ großen Abmessungen der Micellen sehr gut möglich. Bei steifen Micellen wird Energie von der Micelle einer Quelle entnommen, die möglicherweise Anlaß zum Entstehen eines Mikrowirbels geben könnte, so daß die Micelle in Drehung versetzt wird. Die Vernichtung dieser Energie findet längs der Oberfläche der Micelle statt, und dies bedeutet, daß diese Energie über eine relativ große Strecke verteilt wird, so daß das Entstehen eines Wirbels verhindert wird. Bei einer elastischen Verformung der Micelle kann die Übertragung von Energie statt durch das Entspannen der verformten Micelle auch dadurch bewirkt werden, daß die Drehbewegung der Micelle unterbrochen wird.In a sol-type system there are micelles between which no interaction can be seen. Such a micelle can be found in a Deformation behave like an elastic particle or like a rigid particle. A transfer of Energy from a volume element of the liquid medium along the desired distances that the The dimensions of the micro-vortex are very good because of the relatively large dimensions of the micelles possible. With rigid micelles, energy is drawn from the micelle from a source that may be Could give rise to the formation of a micro-vortex, so that the micelle is set in rotation. The annihilation of this energy takes place along the surface of the micelle, and this means that this energy is distributed over a relatively large distance, so that the formation of a vortex is prevented will. In the event of elastic deformation of the micelle, the transfer of energy instead of through the Relaxation of the deformed micelle can also be brought about by interrupting the rotational movement of the micelle will.

Bei einem System vom Gel-Typ ist ein Skelett vorhanden, das durch die Micelle oder durch andere Teilchen von hohem Molekulargewicht, die sich berühren, gebildet ist. Ein solches System zeigt deutlich elastische Eigenschaften, bis infolge des Auftretens zu hoher Schergeschwindigkeiten eine Fließgrenze überschritten wird. Im allgemeinen nimmt das Gefüge wieder seine ursprüngliche Gestalt an, wenn sich die Beanspruchung durch Scherkräfte verringert. Im Hinblick darauf, daß die zähe Flüssigkeit daran gehindert werden soll, an der Wand der Leitung hängen zu bleiben, wenn die Pumpe stillgesetzt wird, ist dies von sehr großer Bedeutung.In a gel-type system there is a skeleton that is created by the micelle or by other particles of high molecular weight touching each other. Such a system shows clearly elastic Properties until a yield point is exceeded due to the occurrence of excessive shear rates will. In general, the structure returns to its original shape when the Reduced stress caused by shear forces. In view of the fact that the viscous liquid prevented it should stick to the wall of the pipe when the pump is stopped, this is from very important.

Bei dem flüssigen Medium von geringer Viskosität kann es sich auch um ein System in Form einer Dispersion handeln. Eine Dispersion eines Fasermaterials in Wasser hat sich als sehr geeignet erwiesen. Bei dem Fasermateria) kann es sich um Cellulose oder Holzmehl oder Papierfasern handeln. Die Konzentration des Fasermaterials b;,nn im Bereich von 0,1 bis 5 Volumenprozent liegen. Das Fasermaterial verhält sich über eine mit den Abmessungen eines Mikrowirbels vergleichbare Länge '.vje ein steifes oder mindestensThe liquid medium of low viscosity can also be a system in the form of a dispersion Act. A dispersion of a fiber material in water has proven to be very suitable. In which Fiber material) can be cellulose or wood flour or paper fibers. The concentration of the fiber material b;, nn in the range from 0.1 to 5 percent by volume lie. The fiber material behaves with the dimensions of a micro vortex comparable length '.vje a stiff or at least

wie ein elastisch verformbares Material.like an elastically deformable material.

Geeignete Systeme in Form von Dispersionen steifer Teilchen können auch aus sogenannten Mikroballons oder kleinen Kunststoff- oder Glasteilchen \n Wasser bestehen, doch verursachen solche Systeme ziemlich hohe Kosten.Suitable systems in the form of dispersions rigid particles may also consist of so-called micro balloon or small plastic or glass particles \ n water, but such systems involve rather high costs.

Ein weiteres zweckäßiges System in Form einer Dispersion besteht aus sehr kleinen Gasblasen, z. B. Luftblasen, die in einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, enthalten sind. Der Durchmesser der Gasblasen kann im Bereich von 0,010 mm bis 1 mm liegen. Derartige kleine Gasblasen verhalten sich ebenso wie elastisch verformbare Teilchen. Das gesamte Gasvolumen in der Flüssigkeit kann 1 bis 30 Volumenprozent betragen. Another useful system in the form of a dispersion consists of very small gas bubbles, e.g. B. Air bubbles in a liquid, e.g. B. water are included. The diameter of the gas bubbles can be im Range from 0.010 mm to 1 mm. Such small gas bubbles behave in the same way as elastic deformable particles. The total volume of gas in the liquid can be 1 to 30 percent by volume.

Bei einem weiteren geeigneten System sind in Form einer Dispersion sehr kleine öltröpfchen im Wasser enthalten. Der Durchmesser de; Oltröpfchen kann im Bereich von 0,010 bis 1 mm Hegen. Tn Wasser verhalten sich öltröpfchen wegen der Spannung an den Trennflächen zwischen den Tröpfchen und dem Wasser wie elastische Teilchen. Wenn ein öltröpfchen veiformt wird, vermehrt sich die Energie an der Trennfläche, und dieser Energiebetrag wird ?ängs der Trennfläche vernichtet, wenn das Teilchen wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Auch eine Drehbewegung eines öltröpfchens führt' dazu, daß Energie in der vorstehend bezüglich der Micellen erläuterten Weise verteilt wird. Das gesamte Volumen des in dem Wasser enthaltenen Öls kann im Bereich von 1 bis 30 Volumenprozent liegen.In another suitable system, there are very small oil droplets in the water in the form of a dispersion contain. The diameter de; Oil droplets can be im Hegen range from 0.010 to 1 mm. In water, oil droplets behave because of the tension on the Interfaces between the droplets and the water like elastic particles. When an oil droplet is deformed, the energy increases at the Interface, and this amount of energy will be along the The interface is destroyed when the particle returns to its original shape. Also a turning movement of an oil droplet leads to the energy in the micelles explained above Way is distributed. The total volume of oil contained in the water can range from 1 to 30 percent by volume.

Es kann bei einem System in Form einer Dispersion, insbesondere bei solchen, bei denen ein Gas oder öl fein verteilt ist, zweckmäßig sein, das System mit Hilfe eines Putz- oder Reinigungsmittels zu stabilisieren. It can be in a system in the form of a dispersion, especially those in which a gas or oil is finely divided, it is advisable to stabilize the system with the help of a cleaning agent.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Es wurde eine Versuchsleitung in Form eines Rohrs mit einem Innendurchmesser von 25,4 mm und einer Gesamtlänge von 20000 mm benutzt. Diese Versuchsleitung umfaßte Pumpen, Rohrbogen, T-Stücke, Ventile, Falleitungen sowie die Nachahmung einer Schweißnaht. Sie war mit Geräten zum Ermitteln des Druckabfalls, der Strömungsgeschwindigkeiten der zähen Flüssigkeit und des flüssigen Mediums mit niedriger Viskosität und der Temperatur ausgerüstet. Ferner umfaßte die Leitung durchsichtige Teile, die es ermöglichten, den Strömungsverlauf in verschiedenen Abschnitten der Leitung zu beobachten.It was a test line in the form of a pipe with an inner diameter of 25.4 mm and a Total length of 20000 mm used. This experimental pipeline included pumps, elbows, T-pieces, Valves, downpipes and the imitation of a weld seam. She was using devices to determine the Pressure drop, the flow velocities of the viscous liquid and the liquid medium with lower Viscosity and temperature. Furthermore, the conduit included transparent parts that it made it possible to observe the course of the flow in different sections of the line.

Die Versuche wurden wie folgt durchgeführt: Zuerst wurde ein Wasserstrom bei einer zwischen 0,1 und 1 mVh variierenden Durchsatzmenge durch die Leitung geleitet, und diesem Strom wurde dann ein ölstrom mit einer zwischen 0,5 und 2 m³/h variierenden Durchsatzmenge zugeführt. Sobald sich ein ölstrang in der Leitung gebildet hatte, wurden der Druckabfall und die Strömungsgeschwindigkeiten ermittelt. Danach wurde das Wasser allmählich durch eine Lösung eines Polymerisats in Wksser ersetzt, und zwar entweder durch eine O.lprozentige Lösung von Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 4 X 10* oder durch eine lprozentige Lösung von Polyvinylalkohol. Dies geschah in einer solchen Weise, daß die Strömungs- bzw. Durchsatzgeschwindigkeiten unverändert blieben.The tests were carried out as follows: First, a water flow was passed through the line at a flow rate varying between 0.1 and 1 mVh, and an oil flow was then fed to this flow with a flow rate varying ^{between 0.5 and 2 m 3 / h.} As soon as an oil strand had formed in the line, the pressure drop and the flow velocities were determined. The water was then gradually replaced by a solution of a polymer in water, either by an 0.1 percent solution of polyethylene oxide with a molecular weight of 4 × 10 * or by a 1 percent solution of polyvinyl alcohol. This was done in such a way that the flow rates remained unchanged.

Hierbei wurden die folgenden Beobachtungen gemacht: The following observations were made:

a) Bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit von bis zu etwa 1,3 m/sec und bei einem öl mit einer Viskosität von 3OC Centipoise, wobei als Medium mit einer geringen Viskosität Wasser verwendet wurde, entstanden aus dem den Kern des Stroms bildenden öl öltröpfchen. Schließlich wurde das Entstehen einer ölschicht auf der I.eitungswand beobachtet, und zwar insbesondere in der Nähe von die Strömung störenden Gegenständen wie offenen Ventilen, Schweißnähten. T-Stücken usw. Hierbei nahm der Druckabfall zu. Wenn anstelle von Wasser eine lösung \crwcndet wurde, hörte das Entstehen von Öltröpfchen und einer ölschicht auf. die bis dahin entstandenen Öltröpfchen und die Ölschicht verschwanden vollständig, und der Druckabfall verringerte sich bis auf seinen ursprünglichen Wert und sogar auf einen noch niedrigeren Wert.a) At a high flow rate of up to about 1.3 m / sec and with an oil with a Viscosity of 3OC centipoise, using water as a medium with a low viscosity oil droplets formed from the oil forming the core of the stream. In the end the formation of a layer of oil on the pipe wall observed, especially in the vicinity of objects that interfere with the flow like open valves, welds. T-pieces etc. Here the pressure drop increased to. If a solution was used instead of water, the formation of droplets of oil could be heard and a layer of oil. the oil droplets and the oil layer that had formed up to that point disappeared complete, and the pressure drop decreased to its original one Value and even lower.

b) Mei einem Öl mit einet Viskosität von 300 Centipoise wurde nach dem Entstehen eines den Kern des Stroms bildenden ölstrangs die Zufuhr sowohl von Öl als auch von Wasser bzw. der Lösung auf die Dauer von 2 min unterbrochen, was zur F^riiIge hatte, daß die beiden Phasen übereinander liegende Schichten bildeten. Danach wurde Wasser mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1 m' hin die Leitung gepumpt. Der beobachtete Anfangsdruck betrug etwa 2 kg/cm'. Als dieser Versuch wiederholt wurde, wobei jedoch das Wasser jetzt durch eine Lösung ersetzt wurde, zeigte es sich, daß der Anfangsdruck bei einer Lösung eines Polyäthylenoxid-Polymerisats 0,3 kg cm^: und bei einer Lösung von Polyvinylalkohol 0,1 kg/cnr betrugt.b was) Mei an oil of Ainet viscosity of 300 centipoise after the emergence of the core of the current supply forming oil-strand both oil interrupted by water or the solution for a period of 2 min, which had ^r to F iiIge, that the two phases formed superimposed layers. Then water was pumped down the line at a throughput rate of 1 m '. The initial pressure observed was about 2 kg / cm '. When this experiment was repeated, but the water was now replaced by a solution, it was found that the initial pressure for a solution of a polyethylene oxide polymer was 0.3 ^{kg / cm:} and for a solution of polyvinyl alcohol was 0.1 kg / cm .

c) Wenn bei einem Öl mit einer Viskosität von 3000 Centipoise nach dem Iinistehen eines den Kern Jes Stroms bildenden Ölstrangs das Wasser durch eine Lösung eines Polyüthylenoxid-Polymerisats ersetzt wurde, zeigte sich eine heiiietkenswcrte Verringerung des Drucks. Wenn man die beobachtete Druckverringerung in Prozenten des Drucks ausdrückt, der bei der gleichen Geschwindigkeit benötigt wird, um den ölstrang mit Hilfe von Wasser zu transportieren, ergeben sich die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Werte.c) If in an oil with a viscosity of 3000 centipoise after standing one the core Jess stream forming oil strand the water through a solution of a polyethylene oxide polymer was replaced, showed a hot word Reduction in pressure. If you consider the observed pressure reduction as a percentage expresses the pressure that is required at the same speed to move the oil train with To transport the help of water, the results are compiled in the following table Values.

Geschwindigkeit, m see Verringerung des Förderdrucks Speed, m see Reduction of the delivery pressure

1/ih 2X^r,1 / ih 2X ^r ,

Hei der Verwendung von Wasser, das 1'; Polyvinylalkohol enthielt, wurde keine Verringerung des Drucks beobachtet.Hei the use of water that is 1 '; Polyvinyl alcohol no decrease in pressure was observed.

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zum Transportieren einer zähen Flüssigkeit, z. B. eines schweren Mineralöls, durch "> eine Leitung in Form einer kontinuierlichen Phase, die in der Mitte der Leitung angeordnet und von einer ringförmigen Schicht eines flüssigen Mediums mit einer niedrigen Viskosität umgeben ist, wobei die zähflüssige Flüssigkeit und das flüs- i< > sige Medium ineinander völlig oder im wesentlichen völlig unlöslich sind, dadurch gekennzeichnet, daß das eine niedrige Viskosität aufweisende flüssige Medium ein System ist, das eine Flüssigkeit umfaßt, der Teilchen oder mole- ι > kulare Teilchen beigefügt sind, die in der Flüssigkeit steif oder elastisch oder viskoelastisch verformbar sind.1. Method of transporting a viscous liquid, e.g. B. a heavy mineral oil, by "> a conduit in the form of a continuous phase placed in the middle of the conduit and surrounded by an annular layer of a liquid medium with a low viscosity is, where the viscous liquid and the liquid i < > Sige medium are completely or essentially completely insoluble in one another, characterized in that it has a low viscosity having liquid medium is a system which comprises a liquid, the particles or mole- ι > Cular particles are attached which are rigid or elastic or viscoelastically deformable in the liquid.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennkenzeichnet, daß das flüssige Medium mit ei- -"» ner niedrigen Viskosität eine Lösung eines oder mehrerer Polymerisate von hohem Molekulargewicht ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium with a - "» ner low viscosity is a solution of one or more polymers of high molecular weight.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von nied- ?> riger Viskosität eine Lösung eines Polyalkylenoxid-Polymerisats oder -Mischpolymerisats in Wasser ist3. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of low?> riger viscosity a solution of a polyalkylene oxide polymer or copolymer in Water is

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polyme- so risats bzw. des Mischpolymerisats einen Wert im Bereich von 10 bis 10000 Teilen auf 1 Million Teile hat.4. The method according to claim 3, characterized in that the concentration of the polymer so risats or the mixed polymer has a value in the range from 10 to 10,000 parts per million Has parts.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von gerin- ;< ger Viskosität eine Lösung von Polyvinylalkohol-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten in Wasser ist.5. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of low; < ger viscosity is a solution of polyvinyl alcohol polymers or copolymers in water.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polyme- w risats bzw. des Mischpolymerisats einen Wert im Bereich von 1000 bis 20000 Teilen auf 1 Million Teile hat.6. The method according to claim 5, characterized in that the concentration of the polymethyl w risats or the copolymer has a value in the range of 1,000 to 20,000 parts to 1 million parts.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von gerin- v, ger Viskosität eine Lösung von Polyacrylamid-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten in Wasser ist.7. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of gerin- v, ger viscosity is a solution of polyacrylamide polymers or -Mischpolymerisaten in water.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polyme- ίο risats bzw. des Mischpolymerisats einen Wert im Bereich von 10 bis 10000 Teilen auf 1 Million Teile hat.8. The method according to claim 7, characterized in that the concentration of the polymer ίο risats or the mixed polymer has a value in the range from 10 to 10,000 parts per million Has parts.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von gerin- r> ger Viskosität ein Coloidsystem des Sol- oder Gel-Typs ist.9. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium of low r> ger viscosity is a coloid system of the sol or gel type.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem flüssigen Medium von geringer Viskosität um Stärke enthal- mi tendes Wasser handelt.10. The method according to claim 9, characterized in that it contains starch in the liquid medium of low viscosity ting water.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von geringer Viskosität ein System in Form einer Dispersion ist. h'.11. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium of low viscosity is a system in the form of a dispersion is. H'.

12. Verfahren nach Anspruch 11₁ dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von geringer Viskosität eine Dispersion von Fasermaterial12. The method according to claim 11 _1, characterized in that the liquid medium of low viscosity is a dispersion of fiber material

in Wasser ist.is in water.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus Cellulose besteht.13. The method according to claim 12, characterized in that the fiber material consists of cellulose consists.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial Holzmehl ist.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the fiber material Wood flour is.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus Papierfasern besteht.15. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the fiber material consists of Made of paper fibers.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Fasermaterials einen Wert im Bereich von 0,1 bis 5 Volumenprozent hat.16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the concentration of the fiber material has a value in the range of 0.1 to 5 percent by volume.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das System in Form siner Dispersion eine, sehr kleine Gasblasen enthaltende, Flüssigkeit ist17. The method according to claim 11, characterized in that the system in the form of a dispersion containing very small gas bubbles, Liquid is

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Gasblasen im Bereich von 0,010 bis 1 mm liegt.18. The method according to claim 17, characterized in that the diameter of the gas bubbles is in the range from 0.010 to 1 mm.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtvolumen des in der Flüssigkeit enthaltenen Gases im Bereich von 1 bis 30 Volumenprozent liegt.19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the total volume of the gas contained in the liquid is in the range from 1 to 30 percent by volume.

20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das System in Form einer Dispersion aus sehr kleine Oltröpfchen enthaltendem Wasser besteht.20. The method according to claim 11, characterized in that the system is in the form of a dispersion of very small oil droplets containing Water exists.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der oltröpfchen im Bereich von 0,010 bis 1 mm liegt.21. The method according to claim 20, characterized in that the diameter of the oil droplets is in the range from 0.010 to 1 mm.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtvolumen des in dem Wasser enthaltenen Öls im Bereich von 1 bis 30 Volumenprozent liegt.22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the total volume of the oil contained in the water is in the range of 1 to 30 percent by volume.