چکیده

در این کار، به بررسی پدیده­­ی سایش ایجاد شده به واسطه­ی حرکت سیالات دو فازی در خطوط لوله پرداخته شده است. سیال مورد بررسی متشکل از دو فاز مایع و جامد می­باشد. فاز مایع، آب می­باشد، ذرات شن نیز فاز جامد را تشکیل می­دهند. در این تحقیق پارامتر­های تأثیر­گذار بر نرخ سایش، از جمله: سرعت سیال، اندازه­ی ذرات شن، غلظت ذرات شن و سختی و دانسیته­ی فلز مورد هدف، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بدست آوردن میزان سایش، از کوپن­های دیسکی از دو جنس آلومینیوم و فولاد در شش مکان مختلف از جریان (مطابق با شرایط عملیاتی بهره برداری و انتقال مواد نفتی) استفاده شده است. در ابتدا سرعت سایش مایع (تک فاز) در شش مکان گفته شده اندازه گرفته می­شود و در مرحله­ی بعد مطالعه سایش مایع حاوی ذرات جامد شن مورد بررسی قرار می­گیرد. در هر مرحله نتایج بدست آمده با مقادیر تعیین شده توسط استاندارد­های موجود مقایسه شده و راهکار­هایی ارائه می­شود. سپس با استفاده از داده­های آزمایش و بهره گیری از الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلب (روش تفاضل تکاملی  Differential Evolution)، یک مدل ریاضی مناسب جهت محاسبه­ی نرخ سایش ارائه می­شود. مقایسه­ی مدل ریاضی و داده ­های آزمایشگاهی نشان می­دهد که این مدل توانایی خوبی جهت بیان داده­های آزمایشی دارد.

کلمات کلیدی: سایش دانه­های شن، کوپن، نرخ سایش، الگوریتم ژنتیک

فهرست مطالب

عنوان                   صفحه

فصل اول.. 1

مقدمه.. 1

مقدمه.. 2

1-1-  اهمیت سایش و خوردگی در صنعت… 2

1-2- سایش و خوردگی در صنایع نفت و گاز. 3

فصل دوم.. 7

تئوری تحقیق… 7

2-1-  تعاریف سایش و خوردگی… 8

2-2- انواع خوردگی… 10

2-2-1-  خوردگی گالوانیک…. 11

2-2-2-  خوردگی یکنواخت… 11

2-2-3-  خوردگی پیل غلظتی.. 12

2-2-4-  خوردگی حفره ای.. 12

2-2-5-  خوردگی بین دانه ای.. 12

2-2-6-  خوردگی تحت تنشی.. 12

2-2-7-  خوردگی سایشی.. 13

2-3-  مکانیسم های سایش…. 14

2-4- انواع سایش…. 16

2-4-1-  سایش ناشی از دانه‌های شن و ماسه. 16

2-4-1-1- اثر دبی تولید شن و روش انتقال آن.. 17

2-4-1-2- سرعت، گرانروی و  چگالی  سیال.. 18

2-4-1-3- شکل، اندازه و سختی ذرات شن.. 20

2-4-1-4- ترکیب و ماهیت اجزای سیال.. 22

2-4-1-5- پیکربندی مسیر جریان نظیر لوله های مستقیم، زانویی یا سه راهی.. 23

2-4-1-6- میزان سختی و مقاومت سطح مورد هدف… 25

2-4-1-7- زاویه­ی برخورد ذرات شن.. 25

2-4-1-8- دما و فشار. 26

2-4-2- سایش ناشی از قطره های مایع.. 27

2-4-3-  خوردگی سایشی.. 29

2-4-4-  پدیده­ی کاویتاسیون.. 31

2-5- رابطه­ی تئوری برای محاسبه­ی نرخ سایش…….32

2-5-1- گزارش نرخ سایش ……32

2-6- ارزیابی و محاسبه­ی نرخ سایش…. 33

2-6-1- اندازه گیری کاهش وزن ناشی از خوردگی و ساییدگی.. 34

2-6-2- پروب های مقاومت الکتریکی.. 37

2-6-3- دستگاه های اندازه گیری اولتراسونیک…. 39

2-6-4- پروب های الکتروشیمیایی.. 40

2-6-5- پرتونگاری با اشعه­ی ایکس و گاما 40

2-7- راهکارهای کاهش سایش…. 41

2-7-1- کاهش دبی تولید.. 41

2-7-2-  طراحی سیستم لوله کشی.. 41

2-7-3- مواد مخصوص مقاوم در برابر سایش…. 42

2-7-4- افزایش ضخامت دیواره­ی لوله. 42

2-7-5- ممانعت از تولید شن و جداسازی آن.. 43

فصل سوم.. 44

مروری بر کارهای انجام شده. 44

3-1- مقدمه.. 45

3-2- مدل سازی… 46

3-2-1- دسته بندی مدل های موجود. 47

3-3- مروری بر کارهای گذشته.. 48

3-4- مدل های ارائه شده. 50

3-4-1- مدل فینی.. 50

3-4-2-  مدل هاسر – ورنولد.. 51

3-4-3- مدل سالاما- ونکاتش…. 52

3-4-4- مدل سالاما 52

3-4-5- مدل مرکز مطالعات سایش و خوردگی دانشگاه تولسا 55

3-4-6- مدل شیرازی و همکاران.. 55

…

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحدجاسب

دانشکده فنی ومهندسی

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.Sc””در رشته مهندسی مکانیک طراحی کاربردی

عنوان:

شبیه‌سازی و تحلیل تنش و تغییرشکل درحلقه‌های حرارتی و بررسی چند نمونه عیب بمنظورارائه راهکارهای اصلاحی درخطوط لوله بنزین

استادراهنما :

دکتر قربان‌پور

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول کلیات تحقیق

1-1بیان مسأله. 3

1-1-1ضرورت انجام تحقیق.. 3

1-1-2فرضیه‌ها 4

1-1-3متغیرها 5

1-3 آنالیز تنش خطوط لوله. 5

1-3-1هدف از تحلیل تنش خطوط لوله. 6

1-4تقسیم بندی خطوط لوله. 6

1-5بارهای وارده به خطوط لوله. 7

1-5-1 بارهای ثابت… 8

1-5- 2 بارهای اتفاقی.. 8

1-5-2  بارهای انبساطی.. 9

1-6تفاوت نیروی حاصل از انبساط حرارتی با نیروی ناشی از بار مرده 9

1-7ضریب انعطاف پذیری سیستم لوله‌کشی.. 10

1-8فضای بین لوله‌ها 11

1-9اتصالات انبساطی.. 13

1-9-1اجزاء مهم این اتصالات… 14

1-10معرفی اتصالات آکاردئونی.. 14

1-10-1محدودیت‌ها 15

1-11انواع تنش… 16

1-12تنش‌های اضافی اصلی.. 16

1-13تنش حرارتی.. 16

1-14تحلیل تنش لوله. 18

1-14-1ورودی ها 18

1-14-2ابزارهای کاربردی.. 18

1-14-3خروجی ها 18

فصل دوم مروری بر تحقیقات انجام شده

2-1سوابق مطالعاتی درکشورهای ایران و مختلف… 21

2-2نیروهای محوری.. 21

2-3کنترل کمانش جانبی غیر مجاز در خطوط لوله تحت حرارت و فشار بالا. 24

2-4لوله‌گذاری مارپیچ.. 24

2-5تعیین هندسه بهینه برای روش لوله‌گذاری مارپیچ به کمک مدلسازی اجزاءمحدود 25

فصل سوم  مواد و روش‌ها

3-1روش کار. 32

3-2ساپورتینگ… 33

3-3 نگهدارنده‌های لوله‌ها 34

3-4تکیه‌گاه وزنی.. 35

3-4-1 کاهش طول مجاز بین دو ساپورت وزنی.. 36

3-4-2تکیه‌گاه وزنی لوله‌های عمودی.. 37

3-5 مقیدکننده 37

3-5-1-قید طولی لوله. 38

3-5-2Semi- Anchor 38

3-5-3Fully Anchor 38

3-6 ترجیحا تکیه‌گاه باید در مکان‌های زیر باشد. 39

3-7 تفاوت آویز لوله و ساپورت لوله. 40

3-8 مثال حل شده 41

3-8 حلقه انبساطی.. 51

3-9 بازوی انعطاف پذیر. 52

فصل چهارم:  نتایج

4-1تحلیل تنش با نرم افزار آباکوس… 60

4-2تعریف مفاهیم: 60

4-3ترسیم مطابق با داده‌های واقعی.. 60

4-4 مقایسه شکل با عیب  واقعی اتفاق افتاده 61

فصل پنجم:  بحث و نتیجه‌گیری

5-1محاسبه تنش حرارتی.. 66

5-2بهینه‌سازی.. 68

5-3کشش لوله در حالت سرد 71

5-4پیشنهادات… 72

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی – فرآیند
عنوان :
مدلسازی غشایی تصفیه آب همراه

چکیده
آب معمولاً همراه با نفت در مخازن نفتی یافت می شود. علاوه بر آن، یک لایه آبده که در نتیجه بالاتر بودن چگالی
آب نسبت به نفت در یک لایه جداگانه ای در زیر یا حاشیه مخزن نفتی قرارگرفته، وجود دارد. آبی که به طور طبیعی در
مخزن وجود دارد. بعد از آنکه استخراج نفت و گاز در طول زمان انجام شد، آب لایه های آبده به چاه های تولیدی می
رسد و تولید آب شروع می شود. برشهای آب خروجی از نفت در طول زمان و استخراج هر چه بیشتر از چاه های نفتی
ویا گازی افزایش می یابد. تا آن جا که تولید نفت از میادین متوقف می شود، محتوای نفت خروجی چاه می تواند به
کمتر از دو درصد و آب به نود و هشت درصد برسد. مشکل بزرگ ایجاد شده تصفیه این پساب نفتی جهت رساندن
استاندارد لازم به منظور دور ریز به دریا و در شرایط بهتر آماده کردن این آب به منظور تزریق مجدد به چاهها از طریق
واحدهای تزریق آب موجود با مشخصات تعیین شده است.
از سه شرکت سازنده مختلف مورد بررسی قرار PVDF لذا به منظور تصفیه این پساب سه غشا تجاری موجود از جنس
مورد بررسی قرار گرفته شده است. TMP گرفته شده است همچنین اثر دبی جریان و
در این کار از مدل های هرمیا به منظور بررسی مکانیسم های رسوب در آلترافیلتراسیون آب همراه بهره گرفته شده
است و نتیجه آن نشان می دهد که مدل تشکیل لایه کیک و انسداد حفره میانی و همچنین مدل انسداد استاندارد حفره
به ترتیب از مدلهای دیگر سازگاری بیشتری با رسوب ایجاد شده روی غشاها نشان می دهند و در نتیجه مدل ترکیبی با
داده های آزمایشگاهی بهترین تطبیق را دارد.

مقدمه
صنایع نفت و گاز مقدار زیادی پساب به عنوان محصول جانبی تولید می کنند در جزیره سیری سالیانه در حدود
10000000 بشکه آب همراه تولید می شود و این آب می تواند منبع اصلی آلودگی زیست محیطی دریایی باشد چون
نهایتا این آب به دریا می ریزد. می توان با تصفیه این آب و حذف نفت همراه و رساندن میزان کدری به حد قابل قبول
آن را همراه با آب تزریقی به چاهای تزریق فرستاد. ترکیب آب همراه متفاوت است (بسته به نوع مخزن ) و شامل مواد
نفتی، مود آلی، جامدات معلق و حل شده و نمکها و فلزات می باشد.
از نظر تاریخی که در سال 1778 فیزیکدان فرانسوی بنام آنتوان نولت پدیده ای که در حال حاضر اسمزشناخته می
شود را بیان کرد که در این فرآیند آب را در طول یک غشا نیمه تراوا از محلول آبی با ذرات کمتر به محلول آبی به
ذرات بیشتر نفوذ می کند و به تعادل می رسد. دویست سال بعد محققان دریافتند که با صرف انرژی جهت این فرایند را
می توان برعکس کرد و آب خالص بدست آورد آنها این پدیده را اسمز معکوس نامیدند.
در فرآیند مدلسازی غشایی تصفیه آب همراه سعی خواهد شد به طور بنیادی این فرایند مورد بررسی قرار گیرد و تاثیر
عوامل مختلف فیزیکی بر روی بازدهی فرآیند تحقیق شود همچنین سعی خواهد شد مبنای مدلسازی فرایند
الترافیلتراسیون باشد تا اینکه درصد جداسازی نفت و حذف کدری آب بررسی شود و با داده های آزمایشگاهی مقایسه
گردد.
بنابراین اهداف پروژه به شرح زیر است:
• حذف نفت باقیمانده در آب همراه بعد از تفکیک کننده و رساندن آن به میزان استاندارد
• بررسی مکانیسم رسوب ایجاد شده روی غشاهای مورد استفاده
• بررسی پارامترهای عملیاتی از قبیل دما، فشار، دبی جریان خوراک
• حفظ محیط زیست
در فصل 1 به بررسی آب همراه و روش های مختلف تصفیه آن اشاره خواهد شد، فصل 2 به شیمی غشا و خواص و
ساختار غشاها و فصل سه راه های ازدیاد شار و انتخاب غشای مناسب در نهای%

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

چکیده

در این کار پژوهشی، کارایی پوشش­های آبکاری شده کروم و کروم اکسید بر روی تیغه‌ای از جنس فولاد کربنی نوع کورتن B به­عنوان پوشش­های ضد خوردگی در محیط آب دریای خلیج فارس بررسی و مقایسه شد. برای نشاندن این دو لایه، از روش ترسیب الکتروشیمیایی استفاده شد. مطالعات خوردگی و اندازه­گیری سرعت خوردگی به روش آزمون پلاریزاسیون خطی و رسم منحنی­های تافل انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که پوشش کروم (ΙΙΙ) اکسید نسبت به کروم، محافظت بیشتری فراهم کرده و سرعت خوردگی را بیشتر کاهش می‌دهد.

کلید واژه ها: فولاد کورتن، کروم، کروم اکسید، خوردگی، پوشش

فهرست

فصل اول-خوردگی و مبانی آن.. 1

1–1– مقدمه. 1

1-2- تعریف خوردگی.. 2

1-3- هزینه‌های خوردگی.. 3

1-4- خسارات ناشی از خوردگی.. 4

1-4-1 ظاهر. 5

1-4-2- مخارج تعمیرات و نگهداری و بهره برداری.. 5

1-4-3- تعطیلی کارخانه. 5

1-4-4- آلوده شدن محصول.. 5

1-4-5- نشت یا از بین رفتن محصولات با ارزش…. 6

1-4-6- اثرات بر امنیت و قابلیت اعتماد. 6

1-5- انواع خوردگی.. 6

1-5-1-خوردگی یکنواخت… 7

1-5-2-خوردگی گالوانیکی.. 7

1-5-3-خوردگی شکافی.. 7

1-5-4-جدایش انتخابی.. 8

1-5-5-خوردگی بین دانه ای.. 8

1-5-6-خوردگی حفره ای.. 8

1-5-7-خوردگی فرسایشی.. 8

1-5-8-خوردگی تنشی.. 9

1-6- عوامل مؤثر بر خوردگی.. 9

1-6-1جنس فلز. 9

       1-6-1-1-آلیاژهای اصلی..10

1-6-1-2 فولاد. 11

1-6-1-2-1 فولاد‌های زنگ نزن.. 11

1-6-1-2-2 فولاد‌های کربنی و فولاد‌های با عیار پایین.. 13

1-6-1-3- خوردگی فولاد‌های کربنی در آب دریا 14

1-6-1-4- فولاد مورد استفاده در این مطالعه. 15

1-6- 2- محیط خورنده 16

1-6-2-1-آب دریا 17

1-6-2-1-1-خوردگی در آب دریا با سرعت‌های مختلف و پارامترهای موثر بر آن.. 19

1-6-2-1-2- ترکیبات آب دریا 19

1-6-3- انواع آلاینده‌ها 20

فصل دوم-روش‌های پیشگیری از خوردگی و مروری بر کارهای گذشته. 21

2-1- پیشگیری از خوردگی.. 21

2-1-1- اعمال پوشش…. 22

2-2-آبکاری.. 23

2-2-1- نگاه کلی.. 23

2-2-2- اصول آبکاری.. 23

2-2-3-آبکاری الکتریکی.. 23

2-2-4- موقعیت‌های استفاده از نانوتکنولوژی صنایع آبکاری.. 24

2-2-5-آبکاری با کروم. 25

2-3- مقاومت اکسیداسیون.. 27

2-4 – مروری بر کارهای گذشته. 28

فصل سوم- بخش تجربی.. 33

3-1 مقدمه. 33

3-2- لوازم و دستگاه‌های مورد نیاز 33

3-3- مواد شیمیایی.. 34

3-4 تهیه محلولهای مورد نیاز 35

3-4-1- محلول سود 1/0 مولار 35

3-4-2 بافر فسفاتی.. 35

3-4-3  تهیه محلولهای کروم. 35

3-4-4 نمک NaCl  5/3%. 35

3-5-آماده سازی نمونه ی فولاد کورتن.. 36

3-6-چگونگی نشاندن کروم بر روی تیغه فولاد کورتنی.. 36

3-7-چگونگی تبدیل پوشش کروم به کروم اکسید بر روی تیغه فولاد کورتنی.. 38

3-8-چگونگی انجام مطالعات خوردگی به کمک آزمونهای الکتروشیمیایی.. 39

3-8-1- روند عملی پژوهش…. 39

3-8-2- بهینه کردن غلظت Cr³⁺ در محلول آبکاری 41

       3-8-3- بررسی خوردگی فولاد کورتنی در محیط NaCl 5/3%………42

3-8-3-1-  ارزیابی خوردگی فولاد BCS. 42

3-8-3-2- ارزیابی خوردگی فولاد کربنی دارای پوشش CS/Cr و CS/Cr₂O₃…. 44

       3-8-4- بررسی خوردگی فولاد کورتنی در آب دریا………46‌

3-8-4-1-  ارزیابی خوردگی فولاد BCS. 47

3-8-4-2- ارزیابی خوردگی فولاد کربنی دارای پوشش CS/Cr و CS/Cr₂O₃. 48

نتیجه‌‌گیری.. 50

منابع.. 51

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.SC” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- طراحی فرایند
عنوان :
مطالعه مخاطرات واحدهای اوره وآمونیاک

چکیده :
ایمنی نقش مهمی را در تمامی مراحل طراحی فرایندهای شیمیایی ایفا می کند. به منظور حصول اطمینان از
مسائل مربوط به ایمنی و محیط زیست و همچنین به حداقل رساندن تغییرات آتی در فرایند، مسأله ایمنی باید
در فازهای اولیه طراحی مورد توجه قرار گیرد.
نقطه شروع برای برنامه ریزی جامع در مورد ایمنی، تشخیص مخاطرات است. روش های زیادی از قبیل چک
بدین منظور توسعه یافته اند. (HAZOP) لیست، بررسی ایمنی، آنالیز پرسش و آنالیز مخاطرات و راهبری
دومین گام بعد از تشخیص مخاطرات، تحلیل و اولوی تبندی پیامدهای موجود به منظور میزان حذف و یا
طبقه بندی می گردد که « ارزیابی خطر » کاهش اثرات آن م یباشد. این دو گام تحت عنوان جام عتری به نام
گام اول جنبه کیفی آن را در بر گرفته و گام دوم بعد کَمی مسأله است. برخی از روش های معمول مورد
استفاده در ارزیابی مخاطرات عبارتند از :
.[1](FTA) و آنالیز درخت خطا ( ETA) آنالیز درخت رویداد ،(HAZAN) آنالیز مخاطرات
هدف از این سمینار مطالعه مخاطرات واحدهای اوره و آمونیاک می باشد. واحدهای اوره وآمونیاک از
واحدهای مهم صنایع پتروشیمی م یباشد و در کشور چندین واحد اوره و آمونیاک در حال کار و چندین
واحد در حال ساخت می باشند.
بررسی مخاطرات این واحدها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این سمینار به مخاطرات عمده از قبیل
آتش، انفجار و انتشار گازهای سمی در این واحدها پرداخته خواهد شد.

مقدمه
صنایع شیمیایی و پتروشیمی اغلب با مواد شیمیایی خطرزا و واحدهای عملیاتی تحت شرایط دما و فشار
بالا نظیر راکتورها، تانک های ذخیره و … سر و کار دارند. بنابراین احتمال وقوع حوادثی مثل آتش سوزی،
انفجار و نشت مواد سمی در این واحدها وجود دارد. این حوادث ممکن است به علت اشکالات فرایندی،
نقص دستگاه ها و یا خطاهای انسانی ایجاد گردد. رشد صنایع در کنار رشد جمعیت انسانی نه تنها باعث
تکرار حوادث بلکه موجب افزایش خسارات ناشی از آ نها نیز شده است. علاوه بر مسائل ناشی از خسارات
و عقب ماندن در میدان رقابت جهانی، عوامل دیگری نیز وجود دارد که در جلب توجه به مسأله ایمنی
ایجاد انگیزه می کند. یکی از مهمترین این عوامل، جنبه های وجدانی و اخلاقی مسأله است. آمار حوادث
بیشماری که منجر به فاجعه و به خطر افتادن جان کارگرانی که در داخل و یا مردمی که در اطراف
زندگی می کنند، شده است حاکی از این است که مسأله ایمنی اهمیت دارد و باید به فکر راهی برای فرار،
کنترل و یا رفع مخاطرات بود.
برای حفظ ایمنی ابتدا باید مخاطرات بالقوه را شناخته و مهمترین آ نها را تعیین نمود و سپس راهی
برای مقابله با آن ها پیدا نمود. بنابراین بحث و بررسی در مورد مخاطرات فرایند دو جنبه دارد. نخست
شناخت و معلوم کردن مخاطرات یعنی فهمیدن این مسأله که در یک واحد صنعتی یا یک فرایند چه
خطراتی بالقوه وجود دارند و دوم روش های ارزیابی آن ها به منظور تعیین میزان حذف آن ها و یا محافظت
جان انسان ها در مقابل آن ها.
چون هر روشی برای برآورد خطرها .« میزان فرار از مخاطرات » : یکی از بهترین تعاریف ایمنی عبارتست از
دارای محدودیت خاص خود می باشد و کلیه خطرات، علت ها و پیامدها را پوشش نم یدهد به همین
.[ به منظور نسبی بودن ایمنی استفاده شده است[ 1 « میزان » منظور از کلمه
موضوع اصلی این سمینار مطالعه مخاطرات واحدهای ا وره و آمونیاک اعم از آتش، انفجار و نشت مواد
سمی با استفاده از یکی از تکنیک های رایج جهت مطالعه مخاطرات م یباشد. آنچه در این سمینار آمده
است:
این سمینار شامل شش فصل می باشد که در فصل اول به کلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی می پردازد،
در فصل دوم روش ها و تکنیک های ارزیابی مخاطرات بررسی م یگردد، در فصل سوم روش تجزیه وتحلیل
به تفضیل بیان می شود، در فصل چهارم شرح فرایند آمونیاک و اوره و همچنین (PHA) مقدماتی خطر
واحد PHA مخاطرات مواد شیمیایی آن مورد مطالعه قرار می گیرد، در فصل پنجم نتایج مطالعات
آمونیاک و اوره گزارش می شود و در نهایت در فصل ششم بحث و نتیجه گیری این مطالعات ثبت می گردد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.