Masif kaya tuzunda depo tasarımı amaçlı kuramsal yaklaşım ve fiziksel çalışmalar
Theoretical and physical studies for storage cavities in massive salt
Yazar: BİLGE KÜÇÜKAYTAN
Danışman: PROF.DR. GÜREL ŞENYUR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Yurdumuzda artan doğal gaz gereksinimi çerçevesinde Aksaray Sultanhanı Kaya tuzu içinde depolama amaçlı boşluk açılımı projeleri yürütülmektedir. Bu çalışmada projeye destek olarak kuramsal ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Sultanhanı kaya tuzu sondaj karotlarından örnekler alınmıştır. XRF ile kimyasal analiz, yoğunluk, gözeneklilik, manyetik geçirgenlik, p-dalga hızı, elektrik özdirenç, DSC60 kalorimetre cihazı ile ısı sığası, deneyleri yapılmış ve sonuçlar alınmıştır. Isı iletkenlik ölçümü ve nem emme tayini için iki adet deney cihazı tasarlanmış ve imal edilmiştir. Nem emme tayini cihazı ile değişen ortam koşullarında (sıcaklık ve nem), kaya tuzunun nem emme davranışı incelenmiştir. Isı iletkenlik katsayısı ölçümü cihazı ile farklı sıcaklıklardaki kaya tuzunun ısı iletkenliği ölçülmüştür. Tasarlanan ve yaptırılan cihazlar ile elde edilen sonuçlar literatürdeki verilerle uyum içindedir.Kaya tuzunun nem emmesi ortam bağıl nemine bağlı olarak özgül yüzey alanı' nın tersi ile hiperbolik bir ilişki içerisindedir. Kaya tuzunun nem içeriği %1'i aştığında yüzeyinde erime başladığı gözlenmiştir. Isıl iletkenliği tayini yeni bir yaklaşımla yapılmıştır ve matematiksel model çıkarılmıştır. Kaya tuzu'nun ısı iletkenliği artan sıcaklıkla hızla düşmektedir. Kaya tuzu'nun ısıl analizi yapılmıştır. Doğal gaz deposu duraylılığı için ısı etkisi ağırlıklı olmak üzere bir algoritma geliştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: kaya tuzu, doğal gaz depolama, ısı iletim katsayısı, nem emme, fiziksel özellikler.

Abstract:
A project about the Natural Gas Storage in Aksaray (Turkey) rock salt has been established. In this study, theoretical and experimental works have been done in order to support project. Test specimens are prepared from the core samples of drill holes in the area. The experiments have been conducted with these specimen. Chemical analysis by XRF technique, density, porosity, magnetic susceptibility, p-wave velocity, electrical resistivity, determination have been made. Specific heat capacity, has been measured by DCS60 Calorimeter device. Two apparatus for two purposes, the measurement of moisture absorbtion and the measurement of thermal conductivity have been designed and manufactured. By the moisture absorbtion apparatus, the related behaviour of rock salt has been found in different environmental conditions (temperature and humidity). By the thermal conductivity apparatus, the thermal conductivity of rock salt being in different temperature has been measured. The results obtained by these two apparatus are in good accordance with those in the literature. The moisture absorbtion of rock salt is increasing with the environmental humidity and hyperbolic relationship has been found between the inverse of specific surface area of specimen and the time at which the specimen is in conditional room. Rock salt begins to melt above 1% moisture content. A new approach both for mesasurement for thermal conductivity and the mathematical method of evaluation have been introduced. The thermal conductivity of rock salt decreases rapidly with increasing temperature. Rock salt and stored gas compose a thermodynamic system. The thermal analysis of this system has been done. An algorythm for the stability of storage room has been developed where the effect of heat is dominant factor.Keywords: rock salt, natural gas storage, thermal conductivity, moisture absorbtion, physical properties.