On Mist Formation in Natural Gas Sur la formation de buée dans le gaz naturel

Abstract

Mist formation that occurs during production, handling, and transport of natural gas is shown to be the result of non equilibrium thermodynamic processes. A simple analysis is presented of these nucleation and droplet growth phenomena in natural gas, and an estimate is given of the rate at which droplets are formed for typical process conditions. A model of droplet growth due to condensation is presented. The nucleation and condensation behaviour of two samples of a natural gas is investigated in a Wilson expansion cloud chamber for the initial pressure range of 5 to 50 bar and initial temperatures of 294-297 K (21-24°C). For a cooling rate of about 1 K/ms, a typical undercooling at the onset of condensation is found of 32 ý 3K and 60 ý 5K respectively for the two samples, which emphasizes the importance of non-equilibrium effects. La formation de buée au cours de la production, du maniement et du transport de gaz naturel est le résultat d'un déséquilibre thermodynamique. Une analyse simple de la nucléation et de la croissance des gouttelettes dans le gaz naturel est présentée. Une estimation du taux de formation dans de tels processus ainsi qu'un modèle de croissance des gouttelettes par condensation sont alors établis. La nucléation et la condensation de deux échantillons de gaz naturel ont été examinées dans une chambre d'expansion de Wilson dont les gammes de pression et de température initiales sont respectivement de 5 à 10 bar et de 294 à 297 K (21-24°C). Pour un taux de refroidissement de 1 K/ms, les valeurs de sous-refroidissement trouvées au moment de l'initialisation de la condensation sont respectivement pour les deux échantillons 32 ý 3K et 60 ý 5K, ce qui souligne l'importance des effets de déséquilibre.