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