چكیده، كه از لحاظ زمانی، آخرین چیزى است كه نوشته مى شود، اولین چیزى است كه خوانده مى شود و در مقالات پژوهشى، كاركردهاى مفیدى را بر عهده دارد. چكیده مى تواند به صورت تمام‌نما و با زبان توصیف، صادقانه و به زبان صریح یك تصویرى كلى از مسئله، نظریه هاى مختلف، ادله و روش و نتایج تحقیق به دست دهد. محققى كه همواره در جست و جوى منابع است، با مطالعه چكیده هر اثر در مى یابد كه آن اثر تا چه حد مى تواند سؤالات تحقیق او را پاسخ دهد. هدف از چكیده در آغاز یك نوشتار، آشنا كردن خواننده و ایجاد آمادگى در او براى جستجو و كاوش تمام آن منبع است. چكیده معمولا به خواننده این امكان را مى دهد كه بتواند با ارزیابى محتوایى متن، میزان ارتباط و كارآیى آن را براى اهداف مطالعاتى و پژوهشى خود دریابد. حجم چكیده بستگى به حجم نوشتار دارد. با این حال، گاهى درخواست مى شود كه براى مقاله صد و پنجاه كلمه و براى پایان نامه سیصد كلمه نوشته شود. برخى نویسندگان نیز می‌توانند با كمتر از این حجم نیز، چكیده اى گویا براى مقاله خود بنویسند. به نظر مى رسد با توجه به اصل كوتاه نویسى و اختصار، این كار اشكالى نداشته باشد. مهم این است كه بتوانیم در حد كفایت، اجزاى لازم براى یك چكیده را در همان حجم كم، بگنجانیم. محتوا یا اجزاى چكیده عبارت است از: تعریف مسئله، پیشینه، فرضیه، روش حل مسئله، اشارهاى به منابع، نتایج بحث به صورت شفاف. به دستاوردهاى خود یا اگر روش خاصى داشتید، حتما اشاره كنید. در چكیده نویسی گاهی شایسته است پیشینه خود مسئله و جهت گیری عمومی پژوهش‌های مسئله به صورت اشاره‌ای و در یك سیر منطقی ذكر شود و سپس محتوا و هدف خودمان را در آن هویت جمعی به صورت چكیده بیاوریم. چكیده باید كاملا منسجم، گویا، كوتاه و پرمعنا باشد. از مترادف‌ها و حشوها پرهیز شود. الفاظی مانند «در این نوشته، در این پایان نامه و باید بگویم و ناگفته نماند و البته قابل ذكر است » حشو زاید است. توصیه مى شود چكیده را چند بار ویرایش و بازخوانى كنیم یا به اهل فن نشان دهیم. زبان چكیده از ویژگی¬هایى برخوردار است. می توانید این تحقیق رشته مکانیک را به صورت فایل word دانلود نمایید.
مقدمه
گاز طبيعي به عنوان پرارزش ترين منابع سوخت روي زمين، نقش مهمي در تأمين انرژي مورد نياز بشر دارد. اين انرژي در اصل از خورشيد به دست مي آيد كه در داخل بدن گياهان و موجودات زنده كه ميليونها سال پيش زير زمين دفن شده اند، ذخیره شده است. [1]
گاز طبيعي گازي بي بو، بي رنگ و بي شكل است كه قابل اشتعال بوده واگر سوزانده شود، مقدار قابل توجهي انرژي در اختيار ما مي گذارد و بر خلاف ساير مواد سوختني هوا را بسيار كمتر آلوده می سازد.
گاز طبيعی خام استخراجی از چاه ها با خود مقاديری شن، ماسه و آب شور به همراه دارد که قبل از ارسال به نقاط مصرف، در پالايشگاه هاي گازي تصفيه مي شود. وجود اين ذرات جامد به همراه آبي كه در دماهاي پايين مي تواند به يخ هاي هيدراتي تبديل شود، اثرات نامطلوبي بر خطوط و تأسيسات گاز می گذارد كه جبران آن مستلزم وقت و هزينه هاي بسيار زيادي مي باشد. متأسفانه بخشي از اين ناخالصي ها پس از عمل پالايش به همراه گاز به نقاط مصرف و ايستگاه هاي تقليل فشار روانه شده و به علت مسيرهاي منقطع پي در پي در اين ايستگا هها ، باعث ايجاد پديده اي نامطلوب به نام سايش مي شود. شركت ملي گاز جهت گازرساني به نقاط مختلف كشور اقدام به اجراي هزاران كيلومتر خطوط لوله و نصب ايستگاههاي متعددکاهش فشار نموده است. یکي از مهمترين مشكلات در اين راستا، پديده خوردگي سايشي است كه ناشي از جريان سريع گاز در خطوط لوله و ايستگاه هاي گاز مي باشد. [1]
به دليل فاصله زياد نقاط توليد و مصرف و به منظور پيش بيني كاهش شديد فشار گاز بين نقاط مذكور، به ناچار جريان گاز با فشار و سرعت بالا در خطوط لوله و تأسيسات گاز در جريان مي باشد. اين جريان سريع اغلب به فیلمهای جدار داخلي لوله ها که نقش حفاظت در برابر خوردگی را ایفا می نماید آسیبهایی را وارد می کند. نازک شدن یا جدایش فیلم های موجود بر روی سطح در اثر سایش ناشی از جریان سیالات منجر به خوردگی می شود که به خوردگی سایشی معروف است. وجود جريان هاي گردابي اين موضوع را تسريع مي بخشد. از طرف ديگر همانگونه كه اشاره شد وجود ذرات جامد و مايع كه در هنگام پالايش كاملا تصفيه نشده‌اند، می تواند ميزان سايش و اصطكاك را به شدت افزايش دهد. ايستگاه هاي گاز به دليل محصور بودن در فضاي كم و متشكل بودن از اجزا متعدد، بيش از ساير نقاط در معرض پديده سايش قرار دارند. [1]
خطوط لوله انتقال گاز داراي سابقه ايمني خوبي در جهان هستند . اين امر ناشي از طراحي خوب، انتخاب مواد و شرايط عملياتي مناسب مي باشد . كنترل هاي مختلف كيفي در حين ساخت لوله، از عوامل موثر در پيشگيري حوادث بوده است . ليكن با وجود اعمال همه اين ملاحظات امكان ايجاد نقص در لوله ها به دليل خوردگي و يا در اثر عوامل خارجي در آنها وجود دارد. برخي از عوامل خارجي ممكن است كه در طول عمر يك خط لوله باعث ايجاد عيب هايي شود كه تصميم گيري جهت تعمير آن بسيار مهم مي باشد . [2]
اهمیت خطوط انتقال نفت و گاز
انتقال گاز طبیعی از طریق خطوط لوله بهترین و مؤثرترین روش برای جابجایی گاز از تولید کننده ها تا مصرف کننده ها است . در حالت کلی جابجایی گاز به دو بخش انتقال و توزیع طبقه بندی می شود.انتقال گاز به مفهوم جابجایی حجم زیادی از گاز در فشارهای بالا و مسافتهای طولانی از منابع تولید تا مراکز توزیع است. توزیع گاز نیز فرآیند ارسال از مراکز توزیع تا مصرف کننده های جداگانه می باشد . [3]
هزینه سنگین ایجاد خطوط لوله با توجه به شرایط بد جغرافیایی ایران ایجاب می کند که از این خطوط لوله حفاظت و نگهداری به عمل آید. خطوط لوله ای که محتوی مواد خطرناک و آتش زاست ، در صورت عدم رعایت نکات فنی در هنگام طراحی و نصب تجهیزات حفاظت از خوردگی، می تواند خطرات جانبی و مالی زیادی را بدنبال داشته باشد. [34] این پدیده در بیش از 60 درصد صنایع جهان گزارش شده و آمار نشان می دهد که این پدیده پس از پدیده خستگی حرارتی دومین عامل مهم خرابی در لوله ها می باشد . [4]
ضرورت پوشش دهی
خطر لوله های انتقال مایعات در مناطق وسیعی از کشور از جمله مناطق ساحلی، بیابانی، کوهستانی و جنگلی و ... قرار گرفته اند. امروزه با توجه به نقش اقتصادی که گاز ایفا می کند، استفاده از خطوط انتقال گاز بین شهرها و کشورها در حال افزایش است . کشور ایران نیز از جمله صادر کننده گاز به کشورهای همسایه از جمله پاکستان و ترکیه است . استفاده از لوله های فولادی جهت انتقال گاز یکی از ایمن ترین، اقتصادی ترین و در نتیجه پر استفاده ترین ابزار انتقال گاز در دنیا به شمار می رود. افزایش تعداد لوله های سالخورده و قدیمی در عملیات گازرسانی متاسفانه تعداد حوادث ناشی از انفجار و ترکیدگی لوله را افزایش می دهد. علت اصلی حوادث در خطوط لوله های گازهای مایع و طبیعی صدمات زنگ زدگی داخلی و خارجی هستند. همانطور که یک خط لوله ی گاز می تواند با درصدی از مکانیزم زنگ خوردگی مورد استفاده واقع شود، ممکن است این امر موجب کاهش سلامت ساختاری خطوط لوله های انتقال گاز گردد، که منتج به خرابی و فورپاشی لوله در سیستم انتقال گاز می شود. [5]
پدیده خوردگی سایشی ذرات جامد، هم به صورت مفید هم به صورت مخرب در صنعت وجود دارد . نمونه های کاربرد مفید سایش عبارتند از جت ماشین و تمیز کاری توسط عملیات بلاستینگ .از طرف دیگر تاثیرات مخرب خوردگی سایشی ذرات جامد در خوردگی سایشی ذرات توربین در سیستمهای تولید نیرو مشاهده میشود. همچنین در صنایع معدنی،انتقال دوغاب موادی از قبیل سنگ اهن ،پتاس و ذغال، باعث ایجاد خوردگی سایشی در خطوط لوله و تجهیزات میگردد. در صنعت هوا فضا ، هوای ورودی محتوی ذرات ماسه و دارای سرعت بالا، باعث بروز خوردگی سایشی در مبدلها ، پره های توربین و دیگر اجزاء میشود. در صنایع نفت و گاز ، سیالات خام توسط خطوط لوله و دیگر تجهیزات از چاه ها به مراکز پالایشگاهی منتقل میشوند که در بیشتر موارد مخصوصا چاههای گاز ، سیالات تولیدی ، محتوی ماسه و دیگر ذرات جامد هستند.ذرات جامد همراه با سیال ، می توانند سبب آسیب دیدگی سطوح داخلی لوله ها ، شیر آلات و دیگر تجهیزات شوند و از این طریق باعث ایجاد محدودیت در بهره برداری از سیستم های خطوط لوله گردند. [6]
خوردگی سایشی ( Erosion Corrosion )
خوردگی سایشی عبارتست از سرعت یافتن یا افزایش سرعت خوردگی یا از بین رفتن یک فلز در اثر حرکت نسبی بین یک مایع خوردنده و سطح فلز معمولا این حرکت خیلی سریع است وقتی که اثرات سایش مکانیکی یا ساییده شدن در میان می باشد. یونهای فلزی حل شده روی سطح فلز در اثر حرکت روی سطح باقی نمی مانند یا محصولات جامد حاصل از خوردگی از سطح فلز به طریق مکانیکی کنده می شوند. گاهی اوقات حرکت باعث تقلیل سرعت خوردگی می گردد. مخصوصا موقعی که تحت شرایط ساکس خوردگی موضعی اتفاق بیفتد لکن این خوردگی سایشی نیست زیرا سرعت خوردگی افزایش نیافته است. [7]
خوردگی سایشی دارای ظاهری شیاردار( gullies )، موجی شکل ، سوارخ های کروی شکل و ناهموار می باشد و معمولا این اشکال در جهت خاصی قرار گرفته اند. [7]
در اکثر موارد انهدام های ناشی از خوردگی سایشی در زمان های کوتاهی اتفاق می افتند . و غیر منتظره بودن آنها عمدتا بدین خاطر است که آزمایشات خوردگی تحت شرایط ساکن و یا بدون در نظر گرفتن اثرات سایشی انجام گرفته است. [7]
خوردگی فرسایشی ( Fretting Corrosion )
این نوع خوردگی در محلهای تماس بین دو فلز که تحت بار هستند و در معرض ارتعاش و لغزش قرار دارند . خوردگی فرسایشی روی فلز حفره ها یا شیارهائی که به وسیله محصولات خوردگی احاطه شده است ، ظاهر می شود . این نوع خوردگی نامهای دیگری نیز دارد . منجمله اکسیداسیون اصطکاکی ، اکسیداسیون سایشی ، برینل کاذب ( به واسطه شباهت حفره ها به فرورفتگی هائی که در آزمایش سختی بریل روی فلز ایجاد می شود ) خوردگی فرسایشی در اجزاء موتورها ، قطعات اتوموبیل ها ، اجزائی که به یکدیگر پیچ شده‌اند و ماشین آلات دیگر مشاهده شده است . اساسا این نوع خوردگی حالت خاصی از خوردگی سایشی است که در تماس با اتمسفر اتفاق می افتد . [7]
برای اینکه خوردگی فرسایشی اتفاق بیفتد شرایط زیر بایستی مهیا باشد .
1 – محل تماس تحت بار باشد . [7]
2 – ارتعاش یا حرکت نسبی بین دو سطح مکررا صورت گیرد . [7]
3 –حرکت نسبی در فصل مشترک بایستی برای تولید لغزش یا تغییر شکل روی سطوح کافی باشد . [7]
فصل 1 مقدمه 7
1-1- اهمیت خطوط انتقال نفت و گاز 8
1-2- ضرورت پوشش دهی 9
1-3- خوردگی سایشی ( Erosion Corrosion ) 10
1-4- خوردگی فرسایشی ( Fretting Corrosion ) 11
1-5- معرفی خوردگی سایشی به وسیله ذرات ساینده به صورت عمومی 12
1-6- بررسی خوردگی از دیدگاه اقتصادی 13
1-7- پیشینه 17
فصل 2 پوشش های لوله و اتصالات 26
2-1- معایب لوله های پوشش دار 27
2-2- مزایای استفاده از پوشش داخلی برای لوله های نفت و گاز 27
2-3- بهبود ویژگی های هیدرولیک و جریان 28
2-4- تسریع بهره برداری 30
2-5- کاهش و تسهیل بهره برداری 31
2-6- کاهش هزینه های انرژی 32
2-7- ایجاد تنوع کاربری در خطوط لوله 32
2-8- تاثیر پوشش بر خوردگی و نشت سیال 32
2-9- رابطه افت فشار و زبری 34
2-10- انواع پوشش های آلی و غیر آلی 36
2-1- اپوکسی حلال دار 38
2-2- اپوکسی بدون حلال 39
2-10- پوشش اپوکسی 41
2-1- پوشش اپوکسی فنولیک 41
2-1- پوشش FBE 42
2-1- پوشش دولایه FBE 43
2-1- پوشش پلی اتیلن زینترشده 44
2-1- پوشش داخلی FBE 44
2-1- معرفی کامپوزیتها و انواع لوله های کامپوزیتی و پوشش دهی با کمک کامپوزیتها 45
2-2- زمینه پلیمری کامپوزیت ها 48
2-3- کامپوزیت هایی با زمینه پلیمرهای هیبریدی 50
فصل 3 راه های پیشگیری از خوردگی لوله ها 52
3-1- چگونگی برخورد ذرات ساینده 58
3-2- پارامترهای موثر بر خوردگی سایشی 58
3-3- برخورد ( Impingment ) 61
3-4- ماهیت فلز یا آلیاژ 62
3-5- پوسته های سطحی 64
3-6- سرعت حرکت 65
3-7- سرعت ذرات 66
3-8- تلاطم با تورلانس ( Turbulance ) 68
3-9- زاویه برخورد 68
3-10- اثرات گالوانیک 69
3-11- جهت گیری الیاف 69
فصل 4 روش انجام آزمون 71
فصل 5 نتایج و بحث 84
بررسی تاثیر زاویه برخورد ذرات ساینده بر خوردگی سایشی در یک نقطه از پوشش کامپوزیتی........81
بررسی تاثیر درصد ذرات تقویت کننده بر خوردگی سایشی در یک نقطه از پوشش کامپوزیتی..........95
بررسی تاثیر سرعت ذرات ساینده بر خوردگی سایشی در یک نقطه از پوشش کامپوزیتی................114
بررسی تاثیر تعداد ذرات ساینده بر خوردگی سایشی در یک نقطه از پوشش کامپوزیتی..................118
فهرست شکل‌ها
شکل 1-1 : خوردگی لوله و اتصالات در پالایشگاه نفت.............................................................................11
شکل 1-2 هزینه خوردگی در میادین تولید نفت خام بر اساس فعالیت ها..................................................12
شکل 5-1: دسته بندی انواع روش های حفاظت در مقابل خوردگی...........................................................51
شکل6-22: المان انتخاب شده از سطح و نحوه مش بندی..........................................................................71
شکل6-23- آرایش 30 درصدی ذرات تقویت کننده( AL2O3 )در زمینه اپوکسی....................................71
شکل6-24: آموزش نرم افزار.....................................................................................74
شکل6-25: آموزش نرم افزار.................................................................................. 75
شکل6-26: آموزش نرم افزار.....................................................................................................76
شکل(6-27): آموزش نرم افزار.............................................................................................77
شکل6-28: آموزش نرم افزار.............................................................................................77
شکل6-29: آموزش نرم افزار..................................................................................................78
شکل6-30: آموزش نرم افزار................................................................................................78
شکل6-31: آموزش نرم افزار.............................................................................................79