پایان نامه بررسی عوامل مؤثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره (ورد-248صفحه بافون

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه بررسی عوامل مؤثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره (ورد-248صفحه بافونت14) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان : بررسی عوامل مؤثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره+

منحنی‌ها و نمودارها ،اشکال و جداول مربوط به پروژه

چکیده

سیستم پخت سیمان مهمترین و اساسی‌ترین بخش یک واحد تولیدی سیمان می‌باشد، به طوریکه ظرفیت اسمی کارخانه‌های سیمان براساس میزان تولید روزانه(24 ساعته) کوره بنا نهاده شده و ظرفیت دپارتمانها- تجهیزات و ماشین آلات- سیلوهای ذخیره مواد خام- کلینکر و سیمان نیز بر پایه ظرفیت تولید کوره طراحی و ساخته می‌شود.

لذا راندمان کوره یکی از پارامترهای مهم در بخش تولید بوده و تلاش در جهت به ظرفیت رساندن و سپس بالا بردن راندمان تولید کوره از مهمترین اهداف تیم مدیریتی و پرسنل فنی کارخانه‌های سیمان می‌باشد. در این پروژه سعی بر این است که پس از ارائه شناخت کلی از خط تولید سیمان دو فاکتور بسیار مهم و ارزشمند یعنی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره‌برداری و آنالیز شیمیائی خوراک کوره ارزیابی شده و مورد تاثیر هر کدام از دو عامل مذکور پس از شناخت موضوعات و مسائل مطروحه به بررسی مشکلات موجود پرداخته و راه‌حلهایی صحیح جهت برخورد با این گونه مسائل ارائه شود تا انشاءالله بدین وسیله هدف اصلی از ارائه این پروژه محقق شود.

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

فصل1: طرحی از یک کارخانه سیمان با تکنولوژی روز دنیا

فصل دوم: اجزاء سیستم پخت

1-2- مشخصه‌هایی از کوره دوار سیمان

1-1-2- غلطک‌ها

2-1-2- غلطک بالابر

3-1-2- سیستم چرخاننده کوره

4-1-2- آب‌بندی سر و ته کوره

2-2- نسوزکاری کوره

3-2- مشخصه‌هایی از پیش گرم‌کن

4-2- مسیر فرعی

5-2- سیستم تکلیس(Calciner)

6-2- مشخصه‌هایی از خنک‌کن

7-2- انواع خنک‌کنها

1-7-2- خنک‌کن مشبک

8-2- اتاق کنترل

9-2- سوخت رسانی و مشعل

1-9-2- اصول سوختن و کنترل شعله

2-9-2- شعله

3-9-2- درجه حرارت شعله

فصل 3: پروژه

فصل 4: شناخت متغیرهای کنترل سیستم پخت

1-4- کنترل کوره

2-4- خنک کردن کلینکر

3-4- سوخت کوره

4-4- تغذیه کوره

5-4- متغیرهای راهبری کوره

6-4- مکانیک کوره

7-4- شرایط خاص راهبری کوره

1-7-4- کلیات

2-7-4- تجزیه شیمیایی گاز خروجی کوره

3-7-4- حجم هوای اولیه

4-7-4- درجه حرارت گاز خروجی پیش گرم‌کن

5-7-4- درجه حرارت یاتاقانها

6-7-4- الکتروفیلترها.

7-7-4- گرفتگی سیکلونها

8-7-4- گرفتگی در رایزر پایپ و ورودی کوره

9-7-4- نسوزکاری کوره

8-4- چرخاندن کوره با موتور کمکی

9-4- تحلیل گزارشات ساعتی سیستم پخت

فصل 5: رعایت اصول کوره بانی

1-5- مشخصه‌هایی از سیستم پخت

1-5-1- جلو شعله

1-5-2- هوای ثانویه

2-5- کوره بان وکوتینگ(استر کوره)

3-5- عقب کوره

1-3-5- درجه حرارت عقب کوره

2-3-5- مکش عقب کوره

3-3-5- اکسیژن عقب کوره

4-5- کنترل مقدار سوخت

5-5- کنترل مقدار خوراک کوره و دور کوره

6-5- کنترل متغیرهای خنک کن گریت

1-6-5- کنترل مکش درب کوره

2-6-5- فشار زیر صفحات خنک کن

3-6-5- کنترل درجه حرارت هوای ثانویه

7-5- بیست و هفت حالت اساسی کوره

1-7-5- سه متغیر و کنترل کننده اساسی

2-7-5- شرح بیست و هفت حالت- راه‌حلها و دلایل

3-7-5- حالات اضطراری

فصل 6: اولین گرم کردن سیستم پخت

1-6- خشک کردن پیش گرم‌کن

2-6- خشک کردن درب کوره و کانال هوای سوم و خنک کن

1-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن درب کوره

2-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن کانال هوای سوم.

3-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن

3-6- گرم کردن کوره دوار.

1-3-6- آماده سازی

2-3-6- گرم کردن تمام سیستم پخت

3-3-6- کنترل درجه حرارت.

4-3-6- چرخاندن کوره در مرحله گرم کردن

5-3-6- وقفه در گرم کردن

4-6- خواباندن کوره

5-6- نکات مهم

فصل 7: اولین راه‌اندازی سیستم پخت

1-7- اولین باردهی کوره

2-7- مقدمات تغذیه کوره

3-7- راه‌اندازی موتور کوره

4-7- فراهم کردن شرایط تولید عادی

5-7- راه‌اندازی خنک کن

6-7- آماده شدن برای راه‌اندازی کلساینر

7-7- رسیدن به باردهی عادی

8-7- حالات غیرعادی خنک کن

فصل 8: گرفتگی‌های سیستم پخت

1-8- قلیائی‌ها

2-8- پاک کردن پیش گرم‌کن

3-8- عوامل گرفتگی عقب کوره

1-3-8- توازن چسبندگی و فرسایش

2-3-8- چسبندگی چیست؟

3-3-8- چسبندگی جامد به جامد

4-3-8- جذب سطحی

5-3-8- نتیجه‌گیری

4-8- ماهیت جرم گرفتگی عقب کوره

1-4-8- مشخصات ظاهری گرفتگی

2-4-8- ترکیب شیمیایی

3-4-8- ترکیب مینرالوژیکی

4-4-8- مکانیزم تشکیل

5-8- عوارض گرفتگی عقب کوره

1-5-8- عقب کوره

2-5-8- عوارض گرفتگی

فصل 9: نسوزکاری سیستم پخت سیمان

1-9- مواد نسوز در نقاط مختلف سیستم پخت

فصل 10: فرسایش مواد نسوز در سیستم پخت

1-10- مقدمه

2-10- عوامل مختلف فرسایش آجر منطقه پخت

1-2-10- زیاد داغ شدن آجر.

2-2-10- نفوذ املاح قلیائی

3-2-10- فرسایش ناشی از احیاء

4-2-10- فرسایش مکانیکی

3-10- سیکل قلیائی در سیستم پخت سیمان

4-10- شکفتگی قلیائی

5-10- فرسایش بدنه کوره

فصل 11: رعایت نکات ایمنی سیستم پخت

1-11- کوره

2-11- سیکلونه

3-11- الکتروفیلتر

فصل 12: عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه آنالیز شیمیایی خوراک کوره  191

1-12- مقدمه

1-1-12- مسئولیت آزمایشگاه کارخانه سیمان

2-1-12- سیمان

2-12- مشخصات شیمیائی و فیزیکی سیمان.

1-2-12- آلیت

2-2-12- بلیت

3-2-12- فاز الومینات

4-2-12- فاز فریت

5-2-12- ترکیبات فرعی

6-2-12- سنگ گچ

3-12- محاسبه فازهای سیمان.

4-12- مشخصات از انواع سیمان

5-12- چگونگی پخت مواد

1-5-12- فعل و انفعالات مواد در پیش گرمکن.

2-5-12- فعل و انفعالات مواد در داخل کوره

6-12- عوامل موثر در پختن مواد.

1-6-12- ترکیب شیمیایی مواد اولیه

2-6-12- ترکیب مینرالی مواد اولیه و خوراک کوره

3-6-12- دانه‌بندی خوراک کوره

4-6-12- همگن بودن مواد خام

5-6-12- شرایط پخت

7-12- میکروسکوپی کلینکر

1-7-12- کلینکر نرمال

2-7-12- کلینکر آهسته خنک شده

8-12- مراحل فیزیکی و شیمیائی مواد در حین پخت

1-8-12- خشک شدن

2-8-12- دهیدراته شدن مواد رسی

3-8-12- تجزیه کربناتها

4-8-12- واکنش‌های جامد

5-8-12- واکنش‌هایی که در حضور فاز مایع رخ می‌دهد

9-12- تاثیر نوسانات کیفیت خوراک کوره بر راندمان کوره

10-12- اقدامات موردنیاز در جهت کاهش نوسان کیفیت خوراک کوره

1-10-12- تدوین استراتژی نمونه‌گیری.

2-10-12- مطالعات تفصیلی معادن

3-10-12- جلوگیری از عوامل نوسان کاذب در سیستم کنترل کیفی

منابع و مراجع

چکیده انگلیسی 

فهرست اشکال

1-1- فلودیاگرام خط تولید سیمان.

2-1- مشخصات پخت سیمان

3-1- خط تولید سیمان به روش خشک

4-1- سیستم پخت سیمان

5-1- سیستم پخت سیمان با سیکلون 5 مرحله‌ای

1-2- کوره دوار سیمان

2-2- بدنه کوره

3-2- غلطک مستقر روی پایه‌های کوره سیمان

4-2- سیستم حرکت کوره

5-2- نسوزکاری بخشهایی از سیستم پخت

7-2- تغییرات حرارت ویژه مصرفی نسبت به ظرفیت کوره

8-2- نمونه‌ای از طرح مسیر فرعی

11-2- خنک کن دوار به همراه کوره دارای کلساینر طرح همبولت

12-2- خنک کن سیاره‌ای

13-2- خنک کن مشبک

14-2- اتاق کنترل سیمان اکباتان

15-2- مقطع انتهای خروجی کوره سیمان

24-2- یکی از آخرین طرحهای مشعل و موقعیت آن در سیستم پخت سیمان

1-4- محاسبه مقدار هوای نشتی در بخشهای مختلف سیستم پخت و آسیاب مواد

2-4- نقاط سنجش متغیرهای مختلف سیستم پخت

3-4- نقاط سنجش متغیرهای مختلف خنک کن کلینکر

4-4- گزارش ساعتی کارکرد کوره سیمان هگمتان

5-4- گزارش ساعتی کارکرد خنک کن کلینکر سیمان هگمتان

1-5- موقعیت نقطه تاریک نسبت به شعله

2-5- جهت انتقال حرارت از مرکز کوره به بدنه.

3-5- حالات مختلف منطقه پخت

1-6- محل تعبیه حرارت سنج‌ها در نقاط مختلف پیش گرمکن

2-6- چگونگی تعبیه سوراخهایی در سقف سیکلونها برای خروج بخار آب

3-6- محل تعبیه مشعل برای خشک و گرم کردن کانال هوای سوم

4-6- محل تعبیه برای خشک و گرم کردن درب کوره

5-6- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن

1-7- موتور کوره

3-8- جریان گاز و مواد

4-8- جریان گاز و مواد

5-8- گرفتگی‌های سیستم پخت

1-9- تغییرات درجه حرارت در بخشهای مختلف سیستم پخت.

2-9- نسوزکاری قسمتهای مختلف سیستم پخت

3-9- جنس مواد نسوز مورد استفاده در قسمتهای مختلف سیستم پخت

4-9- سیکلون پایین پیش گرمکن و نسوزکاری سقف

5-9- انتهای پیش گرمکن و ورودی.

6-9- مناطق مختلف ابتدا تا انتهای کوره

1-10- عوامل فرسایش مختلف شیمیایی- مکانیکی و حرارتی موثر روی آجر

2-10- الی 24-10- اشکال مختلف آجرهای کوره که دچار فرسایش شده‌اند 

25-10- سیکل کلر در سیستم پخت

26-10- سیکل قلیائی در سیستم پخت

27-10- سیکل سولفور در سیستم پخت

28-10- شکفتگی قلیائی

30-10- فرسایش بدنه کوره

1-12- دیاگرام سه تائی نشان‌دهنده ترکیبات اکسیدی و مینرالی سیمان پرتلند و موقعیت آن در مقایسه با سایر مصالح و مواد معدنی

2-12- تقسیم‌بندی مناطق مختلف کوره

3-12- تغییرات شیمیائی و حرارتی خوراک کوره از ورود به سیستم پخت تا خروج از آن

4-12- بلورهای کلینکر عادی

5-12- بلورهای کلینکر آهسته خنک شده

6-12- توده بلورهای آهک آزاد که توسط الیتها احاطه شده‌اند

8-12- کلینگر آزمایشگاهی با سولفات زیاد

فهرست جداول

1-2- موازنه حرارتی پیش گرمکن اس- اف

2-3- موازنه حرارتی خنک کن فولر دارای اندازه‌های 1050/825

3-2- مشخصات فیزیکی شیمیایی انواع سوخت(مأخذ: المان)

4-2- مشخصات نفت کوره پالایشگاهی ایران

1-4- مشخصه‌ای از سوختهای مصرفی در کوره سیمان

1-5- شرح بیست و هفت حالت اساسی- راه‌حلها و دلایل

1-8- مشخصات ظاهری و شیمیایی جرم گرفتگی‌های عقب تعدادی از کوره‌های متعلق به کمپانی holcim

2-8- آنالیز شیمیایی نمونه‌هایی از سیلکون 4

3-8- آنالیز شیمیایی نمونه‌های از کوتینگ‌های مزاحم رایز پایپ ورودی کوره 

1-9- چرا سیستم پخت سیمان را نسوزکاری می‌کنیم؟

29-10- واکنش‌های مرتبط با ترکیب Na20 و مولایت موجود در آجر آلومینیومی و ترکیبات آلومینو سیلیکات موجود در آجر شاموتی

1-12- ترکیب شیمیایی مواد اولیه کارخانجات سیمان ایران

2-12- علائم اختصاری برای اجزاء تشکیل دهنده سیمان

3-12- ترکیب شیمیائی فازهای یک نمونه کلینگر سیمان پرتلند(برحسب درصد وزنی)    

4-12- فازهای کلینکر و مشخصات آنها(درصدها وزنی است)

5-12- انواع سیمان پرتلند براساس تقسیم‌بندی انجمن سیمان اروپا

6-12- استانداردهای آمریکا(ASTM-C 150) برای سیمان

7-12- خلاصه عملیات شیمیائی- حرارتی و نام مناطق کوره

8-12- روابط و نسبت مدولهای مورد استفاده برای تنظیم مواد و پختن کلینکر 

9-12- نمونه‌ای از مشخصات سنگ آهک- خاک رس و کلینکر

فهرست منحنی‌ها و نمودارها                                                                                    

7-2- منحنی تغییرات حرارت ویژه مصرفی نسبت به ظرفیت کوره.

9-2- منحنی قابلیت خرد شدن کلینکر و ارتباط آن با نحوه سرد کردن

10-2- منحنی درصد انبساط کلینکر و ارتباط آن با چگونگی سرد شدن.

16-2- منحنی تغییرات درجه حرارت و طول شعله نسبت به نوع سوخت

17-2- منحنی اثر نسبت هوا روی درجه حرارت شعله

18-2- منحنی طول نسبی شعله به صورت تابعی از نسبت هوا

19-2- منحنی رابطه بین نسبت هوا و فاصله نقطه حداکثر حرارت شعله تا سرمشعل        

20-2- منحنی تغییرات درجه حرارت نسبی شعله- نسبت هوای اولیه به ثانویه

21-2- نمودار تغییرات درجه حرارت شعله- درصد هوای اضافی- درجه حرارت هوای ثانویه برای سوخت.

22-2- اثر سرعت جریان سوخت روی درجه حرارت شعله و فاصله حداکثر درجه حرارت     

23-2- اثر سرعت جریان سوخت روی گسترش شعله

4-5- رابطه بین درصد هوای اضافی و اکسیژن عقب کوره

5-5- سه نمونه از افزایش دور کوره نسبت به زمان

5-6- نمودار بیست و هفت حالت اساسی کوره

6-6- منحنی ارتباط درجه حرارت بدنه با درجه حرارت سطح داغ آجر و ضخامت آجر  

7-6- منحنی گرم کردن کوره.

2-7- منحنی گرم کردن کوره

1-8- Relation between removal ratio of volative component and by pass ratio 

2-8- منحنی‌های فشار جزئی ترکیبات مختلف موجود در سیکل قلیائی

پایان نامه بررسی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر راندمان ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه بررسی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر راندمان ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:142

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد  
مهندسی مکانیک- ساخت و تولید

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                                                        صفحه
تشکر و قدردانی      ت
تقدیم      ث
چکیده      ج
فهرست مطالب      ح
فهرست شکل‌ها      ز
فهرست جداول      ص
فصل اول: کلیات      1
1-1- مقدمه      2
1-2- تاریخچه فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی      4
1-3- مکانیزم براده‌برداری فرآیند  ماشینکاری تخلیه الکتریکی      4
1-4- پارامترهای ورودی و خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی      6
     1-4-1- متغیرهای ورودی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی      6
     1-4-2- متغیرهای خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی      6
1-5- مزایای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی     7
1-6- دی‌الکتریک واسطه      7
     1-6-1- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی      9
     1-6-2- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی با دی‌الکتریک حاوی پودر      9
     1-6-3- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک      9
     1-6-4- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک      10
1-7- ساختمان ماشین EDM      10
     1-7-1- برش‌کاری سیمی با EDM      11
     1-7-2- EDM به روش غوطه‌وری      12
     1-7-3- فرزکاری با EDM      13
1-8- سایر فرآیندهای بر پایه EDM      13
     1-8-1- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به همراه میدان مغناطیسی      13
     1-8-2- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به کمک ارتعاشات التراسونیک      14
1-9- مروری بر پژوهش های انجام شده در ارتباط با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک      15
1-10- مروری بر پژوهش های انجام شده در ارتباط با اعمال میدان مغناطیسی در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی     21
1-11- اهداف پژوهش      25
1-12- ساختار پایان‌نامه      26
فصل دوم: تجهیزات مورد استفاده و روش آزمایش      27
2-1- تجهیزات آزمایشگاهی      28
     2-1-1- دستگاه ماشینکاری تخلیه الکتریکی      28
     2-1-2- مکانیزم‌های اضافه شده به دستگاه      29
          2-1-2-1- مکانیزم آماده‌سازی سیال دی‌الکتریک برای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک      30
                2-1-2-1-1- کمپرسور     31
                2-1-2-1-2- پمپ     32    
                2-1-2-1-3- دبی سنج     32
                2-1-2-1-4- رگلاتور     33
          2-1-2-2- مکانیزم تامین حرکت دورانی ابزار      34
          2-1-2-3- مکانیزم اعمال میدان مغناطیسی      35
     2-1-3- دورسنج نوری      35
2-2- مواد و ترکیبات آزمایش      36
     2-2-1- قطعه کار      36
     2-2-2- ابزار      36
2-3- انجام محاسبات لازم      38
     2-3-1- محاسبه نرخ براده‌برداری و نرخ سایش ابزار      38
     2-3-2- اندازه‌گیری زبری سطح      39
     2-3-3- ضبط شکل موج ولتاژ در حین ماشینکاری      40
2-4- انجام آزمایش      40
فصل سوم: طراحی آزمایش به روش تاگوچی      45
3-1- تعریف طراحی آزمایش      46
3-2- هدف از اجرای طراحی آزمایش      46
3-3- مراحل استفاده از تکنیک طراحی آزمایش‎ها      48
3-4- انواع روش‌های طراحی آزمایش      48
     3-4-1- طراحی آزمایش به روش تاگوچی      48
           3-4-1-1- مقدمه      48
           3-4-1-2- مزایای روش تاگوچی      49
           3-4-1-3- ویژگی‌های آرایه‌های متعامد      50
           3-4-1-4- شرایط آرایه‌های متعامد در روش تاگوچی      51
           3-4-1-5- انتخاب آرایه متعامد متناسب      51
           3-4-1-6- مشخص کردن ستون اثرات متقابل      52
           3-4-1-7- آنالیز واریانس      52
           3-4-1-8- جدول آنالیز واریانس      54
3-5- نرم‌افزار Qualitek      56
فصل چهارم: نتایج و بحث      57
4-1- مقدمه      58
4-2- تحلیل نتایج مرحله اول آزمایش‌ها      59
      4-2-1- نرخ براده‌برداری      59
          4-2-1-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ براده‌برداری      59
          4-2-1-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری و تعیین مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری      61
     4-2-2- نرخ سایش ابزار      63
          4-2-2-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ سایش ابزار      63
          4-2-2-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ سایش ابزار و تعیین مقادیر بهینه نرخ سایش ابزار       65
     4-2-3- زبری سطح      66
          4-2-3-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر زبری سطح      66
          4-2-3-2- آنالیز واریانس مربوط به زبری سطح و تعیین مقادیر بهینه زبری سطح       68
4-3- تحلیل نتایج مرحله دوم آزمایش‌ها      69
     4-3-1- نرخ براده‌برداری      69
          4-3-1-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ براده‌برداری      69
          4-3-1-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری و تعیین مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری      71
     4-4-2- نرخ سایش ابزار      72
          4-3-2-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ سایش ابزار      72
          4 -3-2-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ سایش ابزار و تعیین مقادیر بهینه نرخ سایش ابزار      73
     4-3-3- زبری سطح      75
          4-3-3-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر زبری سطح      75
          4-3-3-2- آنالیز واریانس مربوط به زبری سطح و تعیین مقادیر بهینه زبری سطح       77
4-4- بررسی تاثیر جنس ابزار      78
    4-4-1- تاثیر جنس ابزار بر نرخ براده‌برداری    78
     4-4-2- تاثیر جنس ابزار بر نرخ سایش ابزار      79
     4-4-3- تاثیر جنس ابزار بر زبری سطح      80
4-5- مقایسه فرآیند‌های ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی، خشک و نیمه‌خشک      81
4-6- تاثیر اعمال میدان مغناطیسی      84
     4-6-1- تاثیر میدان مغناطیسی بر نرخ براده‌برداری      84
     4-6-2- تاثیر میدان مغناطیسی بر زبری سطح      86
     4-6-3- تاثیر میدان مغناطیسی بر نرخ سایش ابزار      88
     4-6-4- آنالیز امواج تخلیه      89
     4-6-5- آنالیز سلامتی سطوح ماشینکاری شده      91
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات      92
5-1- نتیجه‌گیری      93
5-2- پیشنهادات      96
مراجع      97
پیوست‌ها     104


فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                                                                     صفحه
شکل 1-1- شماتیک فرآیند برش‌کاری سیمی با EDM      11
شکل 1-2- شماتیک فرآیند EDM به روش غوطه‌وری      12
شکل 1-3- شماتیک فرآیند فرزکاری با EDM      13
شکل 1-4- میکرو تصاویر نوری حفرات تخلیه برای سه جنس مختلف الکترود ابزار الف) ابزار گرافیتی ب) ابزار مسی
 ج) ابزار گرافیتی نفوذ داده شده با مس      16
شکل 1-5- زاویه پیشروی ابزار الف) 0= α، ب)100- = α و ج)300- = α      18
شکل 1-6- زاویه تمایل ابزار الف) 100= β و ب) 0 30= β      18
شکل 1-7- میدان مغناطیسی در اطراف ابزار و قطعه‌کار      21
شکل 2-1- ماشین اسپارک مورد استفاده در این مطالعه      29
شکل 2-2- مکانیزم استفاده شده برای رساندن دی‌الکتریک به فاصله گپ در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی
 نیمه‌خشک      30
شکل 2-3- شماتیک مکانیزم استفاده شده برای رساندن دی‌الکتریک به فاصله گپ در فرآیند ماشینکاری تخلیه
 الکتریکی نیمه‌خشک      31
شکل 2-4- کمپرسور مورد استفاده در این پژوهش     31
شکل 2-5- پمپ مورد استفاده در این پژوهش      32
شکل 2-6- دبی‌سنج استفاده شده در این پژوهش      33
شکل 2-7- رگلاتور مورد استفاده در این پژوهش      33  
شکل 2-8- مکانیزم تأمین حرکت دورانی ابزار      34
شکل2-9- اینورتر مدل  LS600     34
شکل 2-10- محفظه آهنرباهای مغناطیسی و خطوط میدان مغناطیسی ناشی از آنها در اطراف قطعه‌کار      35
شکل 2-11- دورسنج نوری مورد استفاده در این مطالعه      35
شکل 2-12- قطعه‌کار مورد استفاده در این مطالعه      36
شکل 2-13- ابزار مورد استفاده در این مطالعه      37
شکل 2-14- ترازوی دیجیتالی Radwag‐WTB      38
شکل 2-15- زبری سنج  Mahr perthometer M2      39
شکل 2-16- اسیلوسکوپ دیجیتالی1052U –GDS      40
شکل 3-1- فلوچارت تحلیل نتایج      53
شکل 4-1- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
 در مرحله اول آزمایش‌ها      61
شکل 4-2- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ سایش ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
در مرحله اول آزمایش‌ها     64
شکل 4-3- نمودارهای اثر اصلی مربوط به زبری سطح در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
در مرحله اول آزمایش‌ها     67
شکل 4-4- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ براده‌برداری  در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
در مرحله دوم آزمایش‌ها     70
شکل 4-5- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ سایش ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
در مرحله دوم آزمایش‌ها     73
شکل 4-6- نمودارهای اثر اصلی مربوط به زبری سطح در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
 در مرحله دوم آزمایش‌ها     76
شکل 4 -7- مقایسه نرخ براده‌برداری به ‌دست ‌آمده با دو ابزار مسی و برنجی در سطوح انرژی تخلیه مختلف      78
شکل 4-8- مقایسه نرخ سایش ابزار به ‌دست‌ آمده با دو ابزار مسی و برنجی در سطوح انرژی تخلیه مختلف      79
شکل 4-9- مقایسه زبری سطح به ‌دست ‌آمده با دو ابزار مسی و برنجی در سطوح انرژی تخلیه مختلف      80
شکل 4-10- (الف) نرخ براده‌برداری، (ب) نرخ سایش ابزار و (ج) زبری سطح، به ‌دست ‌آمده با فرآیند ماشینکاری
 تخلیه الکتریکی معمولی، نیمه‌خشک  و  خشک در سطوح انرژی تخلیه کم، متوسط و زیاد       82
شکل 4-11- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک با
 میدان مغناطیسی و در غیاب میدان مغناطیسی      86
شکل 4-12- نمودارهای اثر اصلی مربوط به زبری سطح در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
  با میدان مغناطیسی و در غیاب میدان مغناطیسی      87
شکل 4-13- نمودارهای اثر اصلی مربوط به نرخ سایش ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک
  با میدان مغناطیسی و در غیاب میدان مغناطیسی      89
شکل 4-14- امواج تخلیه فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک  (الف) در غیاب میدان مغناطیسی و
 (ب) با میدان مغناطیسی، پس از 10 دقیقه ماشینکاری      90
شکل 4-15- میکرو تصاویر نوری سطوح ماشینکاری شده با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک،
 (الف) با میدان مغناطیسی و (ب) در غیاب میدان مغناطیسی      91

فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                       صفحه
جدول 2-1- مشخصات دستگاه EDM      29
جدول 2-2- ترکیب شیمیایی قطعه‌کار      36
جدول 2-3- مشخصات اصلی ابزار مسی      37
جدول 2-4- مشخصات اصلی ابزار برنجی      38
جدول 2-5- پارامترهای ثابت مرحله اول آزمایش‌ها     41
جدول 2-6- شرایط مرحله اول آزمایش‌ها (جدول طراحی آزمایش تاگوچی و سطوح پارامترهای ورودی برای مرحله
 اول آزمایش‌ها)      41
جدول 2-7- پارامترهای ثابت مرحله دوم آزمایش‌ها      42
جدول 2-8- شرایط مرحله دوم آزمایش‌ها (جدول طراحی آزمایش تاگوچی و سطوح پارامترهای ورودی برای مرحله دوم
 آزمایش‌ها)      42
جدول 2-9- شرایط انجام آزمایش‌ها در مرحله سوم و چهارم     43
جدول 2-10- پارامترهای ثابت مرحله سوم و چهارم آزمایش‌ها      44
جدول 2-11- سایر شرایط ماشینکاری برای مرحله پنجم آزمایش‌ها      44
جدول 3-1- آرایه متعامد  L_(8 ) (2^7 )       50
جدو ل 3-2- جدول آنالیز واریانس برای یک آرایه متعامد L9 با چهار فاکتور کنترلی      55
جدول 4-1- آنالیز واریانس برای نرخ براده‌برداری در مرحله اول آزمایش‌ها      62
جدول 4-2- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه نرخ براده‌برداری در مرحله اول آزمایش‌ها      62
جدول 4-3- آنالیز واریانس برای نرخ سایش ابزار در مرحله اول آزمایش‌ها      65
جدول 4-4- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه نرخ سایش ابزار در مرحله اول آزمایش‌ها      65
جدول 4-5- آنالیز واریانس برای زبری سطح در مرحله اول آزمایش‌ها      68
جدول 4-6- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه زبری سطح در مرحله اول آزمایش‌ها      68
جدول 4-7- آنالیز واریانس برای نرخ براده‌برداری در مرحله دوم آزمایش‌ها      71
جدول 4-8- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه نرخ براده‌برداری در مرحله دوم آزمایش‌ها      71
جدول 4-9- آنالیز واریانس برای نرخ سایش ابزار در مرحله دوم آزمایش‌ها      74
جدول 4-10- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه نرخ سایش ابزار در مرحله دوم آزمایش‌ها      74
جدول 4-11- آنالیز واریانس برای زبری سطح در مرحله دوم آزمایش‌ها      77
جدول 4-12- مقدار فاکتورهای ورودی برای رسیدن به مقدار بهینه زبری سطح در مرحله دوم آزمایش‌ها      77

چکیده:
فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از فرآیندهای پیشرفته ماشینکاری است که ماشینکاری قطعات سخت و با استحکام بالا مانند سرامیک‌ها و فولادهای عملیات حرارتی شده از کاربردهای مهم این فرآیند است. علیرغم کاربردهای منحصربه‌فرد این روش ماشینکاری، نرخ براده‌برداری پایین، زبری سطح بالا، نرخ سایش ابزار بالا و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از انجام این فرآیند، از جمله مشکلات و محدودیت‌های این روش ماشینکاری محسوب می شود.
در این پژوهش عملیات سوراخکاری با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این راستا، فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، به منظور برطرف کردن محدودیت‌های فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی، معرفی می‌شود و با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، آزمایش‌هایی برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی مختلف بر مشخصات خروجی این فرآیند از قبیل نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح طراحی و انجام شده و مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح به‌همراه شرایط رسیدن به این مقادیر بهینه مشخص می‌شود. آنالیز واریانس نیز برای تعیین مهمترین فاکتورهای موثر بر مشخصات خروجی‌ این فرآیند بکار گرفته می‌شود. همچنین تاثیر جنس ابزار (مس و برنج) بر عملکرد ماشینکاری این فرآیند مورد بررسی قرار گرفته و این فرآیند با فرآیندهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی و خشک مقایسه می‌شود تا مزایای این فرآیندها در مقایسه با یکدیگر مشخص شود و در نهایت، تاثیر اعمال میدان مغناطیسی به فاصله گپ در این فرآیند مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک کمترین زبری سطح را تولید می‌کند و مطلوب‌ترین فرآیند برای عملیات پرداخت‌کاری می‌باشد، درحالی‌که فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی بهترین فرآیند برای عملیات خشن‌کاری است. همچنین با اعمال میدان مغناطیسی به فاصله گپ در این فرآیند، نرخ براده‌برداری افزایش یافته و زبری سطح کمتری به دست می‌آید. میکرو تصاویر نوری سطوح ماشینکاری شده نیز نشان می‌دهند که سلامتی سطح بهتری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک به کمک میدان مغناطیسی در مقایسه با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک بدون میدان مغناطیسی به دست می‌آید.
کلمات کلیدی: ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، روش طراحی آزمایش تاگوچی، میدان مغناطیسی، نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار، زبری سطح.

پایان نامه بررسی راهکارهای علمی برای افزایش راندمان فرآیندی انتقال گاز توسط خطوط لوله

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه بررسی راهکارهای علمی برای افزایش راندمان فرآیندی انتقال گاز توسط خطوط لوله دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:140

پایان نامه کارشناسی ارشد – مهندسی فرآوری و انتقال گاز

فهرست مطالب:
عنوان..............................................................................................................................................................................................صفحه
فصل اول : پیش¬درآمدی اجمالی بر صنعت انتقال گاز کشور و جهان ......................................................................................    1
    1-1  مقدمه ........................................................................................................................................................................    2
    1-2  اشکال مختلف گاز و مفاهیم اصولی آن ........................................................................................................................    3
        1-2-1  گازطبیعی ..........................................................................................................................................................    3
        1-2-2  گاز زغالسنگ ................................................................................................................................................... 4
        1-2-3  گاز تولیدی در کارخانجات گاز .........................................................................................................................    5
        1-2-4  اکتشاف.............................................................................................................................................................    5
        1-2-5  تولید گازطبیعی.................................................................................................................................................    5
        1-2-6  مصرف گازطبیعی ..............................................................................................................................................    5
        1-2-7  واردات و صادرات گازطبیعی ............................................................................................................................    6
        1-2-8  ذخیره سازی گازطبیعی (موجودی) و تغییر در موجودی ....................................................................................    6
    1-3  میادین و ذخایر گاز طبیعی .........................................................................................................................................    6
        1-3-1  میادین مناطق خشکی .........................................................................................................................................    8
        1-3-2  میادین گازی فعال دریایی ..................................................................................................................................    8
        1-3-3  میادین مشترک گازی .........................................................................................................................................    8
        1-3-4  میدان گازی پارس جنوبی ..................................................................................................................................    9
    1- 4   تولید گاز طبیعی     .................................................................................................................................................... 10
    1- 5  مصرف گازطبیعی    .................................................................................................................................................... 13
        1-5-1  بخش خانگی، تجاری و عمومی .......................................................................................................................    14
        1-5-2  بخش صنعت ................................................................................................................................................. 15
        1-5-3  بخش حمل و نقل ...........................................................................................................................................    15
        1-5-4  بخش کشاورزی ..............................................................................................................................................    16
        1-5-5  بخش پالایشگاهی ...........................................................................................................................................    16
        1-5-6  بخش نیروگاهی ..............................................................................................................................................    16
        1-5-7  بخش پتروشیمی ..............................................................................................................................................    17
    1-6  انتقال گاز طبیعی و خطوط سراسری انتقال آن در ایران ...............................................................................................    20
        1-6-1  خط لوله¬ی دوم سراسری انتقال گاز شمال و شمال شرق کشور ..........................................................................    20
        1-6-2  خط لوله¬ی سوم شمال و شمال غرب کشور .......................................................................................................    21
        1-6-3   خط لوله¬ی چهارم سراسری انتقال گاز ..............................................................................................................    21
        1-6-4  خط لوله¬ی پنجم سراسری انتقال گاز .................................................................................................................    21
        1-6-5  خط لوله¬ی ششم سراسری انتقال گاز .................................................................................................................    22
        1-6-6  خط لوله¬ی هفتم سراسری انتقال گاز .................................................................................................................    22
        1-6-7  خط لوله¬ی هشتم سراسری انتقال گاز ................................................................................................................    23
        1-6-8  خط لوله¬ی نهم سراسری(صادراتی) ...................................................................................................................    23
        1-6-9  خط لوله¬ی دهم سراسری انتقال گاز ..................................................................................................................    23
        1-6-10  گاز رسانی .....................................................................................................................................................    24        
        1-6-11  شبکه گذاری گاز طبیعی .................................................................................................................................    24
    1-7  صادرات و واردات گاز طبیعی ...................................................................................................................................    28
        1-7-1  صادرات گاز طبیعی به کشور ترکیه .................................................................................................................    28
        1-7-2  صادرات گاز طبیعی به اروپا ............................................................................................................................    29
        1-7-3   صادرات گاز طبیعی ایران به پاکستان ..............................................................................................................    32
        1-7-4  صادرات گاز طبیعی ایران به هند .....................................................................................................................    33
        1-7-5  صادرات گاز طبیعی به کشور ارمنستان ............................................................................................................    35
        1-7-6  صادرات گاز طبیعی به کویت ..........................................................................................................................     35
        1-7-7  صادرات گاز طبیعی به امارات .........................................................................................................................    36
        1-7-8  صادرات گاز طبیعی به کشور عمان ................................................................................................................    37
        1-7-9  واردات گاز از کشور ترکمنستان .......................................................................................................................    37
    1-8  خطوط لوله، چالش¬ها و مزایا ....................................................................................................................................    39
فصل دوم : پدیده¬ها و عوامل تاثیرگذار بر راندمان انتقال گاز طبیعی از درون خط لوله .........................................................    41
    2-1  مقدمه ......................................................................................................................................................................    42
    2-2  تاثیرات جنس و پوشش خطوط لوله انتقال گاز طبیعی بر راندمان انتقال آن ...................................................................    42
        2-2-1  پوشش خارجی خط لوله .................................................................................................................................    43
        2-2-2  پوشش درونی لوله ..........................................................................................................................................    47
            2-2-2-1  داده¬های اقتصادی در مورد تاثیرات FEC  ................................................................................................    48
        2-2-3  استفاده از پوشش¬های جامد برای حفاظت و تعمیر خطوط لوله¬ی گاز ................................................................    52
            2-2-3-1 پوشش¬های بر پایه¬ی پلی یورتان¬ها و پلی اوره¬ها .......................................................................................    54
            2-2-3-2  انواع سامانه¬های پوشش دهی صددرصد جامد .........................................................................................    55
            2-2-3-3  تقویت پوشش لوله¬ها با لایه¬های کامپوزیتی .............................................................................................    57
    2-3  ایستگاه¬های تغییر فشار .............................................................................................................................................    59
        2-3-1  کاهش مصرف انرژی در ایستگاههای تقویت فشار با کاهش دمای گاز خروجی از کمپرسور .............................    60
        2-3-2  راندمان کمپرسورها و تاثیر اجزای همراه گازی بر این راندمان ...........................................................................    66
    2-4  آثار اجزاء همراه با گاز طبیعی (N2 ,Co2 ,H2S و ...) درون خطوط لوله ........................................................................    67
        2-4-1  بررسی خلوص و موارد مصرف صنعتی نیتروژن استحصالی ...............................................................................    70
        2-4-2  مشکلات ناشی از حضور H2S و Co2  همراه با گاز طبیعی ..................................................................................    71
    2-5  تاثیر تشکیل هیدرات¬های گازی به هنگام عبورگاز بر راندمان انتقال .............................................................................    73
        2-5-1  ساختمان هیدرات¬ها .........................................................................................................................................    74
        2-5-2  مشکلات ناشی از تشکیل هیدرات¬ها ................................................................................................................    75
فصل سوم : اصول انتقال گاز طبیعی به¬وسیله¬ی خط لوله .......................................................................................................    77
    3-1  قواعد کلی حاکم بر عبور جریان تک فاز از درون خط لوله ..........................................................................................    78
        3-1-1  رابطه¬ی تجربی شرکت EXXON ........................................................................................................................    79
        3-1-2  روش API (انجمن نفت آمریکا) .......................................................................................................................    79
        3-1-3  معادله¬ی PanHandle B ....................................................................................................................................    80
    3-2  روابط ارائه شده برای تخمین راندمان کاری خطوط لوله .............................................................................................    80
        3-2-1  معادله¬ی AGA .................................................................................................................................................    87
        3-2-2  معادله¬ی Weymouth ........................................................................................................................................    88
        3-2-3   معادلات Pan-Handle (A & B) ......................................................................................................................    89
        3-2-4  معادله¬ی IGT ...................................................................................................................................................    91
        3-2-5  روش Carr-Kobayashi-Burrows ...................................................................................................................    92
فصل چهارم : بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی و طراحی بر تغییرات راندمان انتقال گاز طبیعی .............................................    95
    4-1  مطالعه¬ی حالت موردی .............................................................................................................................................    96
    4-2  پارامتر فشار .............................................................................................................................................................    99
        4-2-1  فشار خروجی (P2) ..........................................................................................................................................    99
            4-2-1-1  تغییرات دبی ..........................................................................................................................................    101
            4-2-1-2  تغییرات دمای ورودی ...........................................................................................................................    103
        4-2-2  فشار ورودی (P1) .........................................................................................................................................    104
            4-2-2-1   تغییرات دبی .......................................................................................................................................    105
            4-2-2-2   تغییرات دمای ورودی .........................................................................................................................    106
    4-3  پارامتر طول ...........................................................................................................................................................    108
    4-4  پارامتر دبی .............................................................................................................................................................    109
    4-5  پارامتر قطر .............................................................................................................................................................    110
    4-6  پارامتر چگالی نسبی ...............................................................................................................................................    111
    4-7  پارامتر ارتفاع خروجی خط لوله از سطح زمین .........................................................................................................    112
    4-8  اجزای همراه گاز طبیعی (H2S ، N2 ، CO2) .............................................................................................................    113
    4-9  پارامتر دما ..............................................................................................................................................................    115
        4-9-1  دمای ورودی ................................................................................................................................................    115
        4-9-2  ضرایب هدایت حرارتی لوله و پوشش¬های آن ................................................................................................    117
        4-9-3  دمای سطح خاک ..........................................................................................................................................    118
        4-9-4  عمق دفن لوله ...............................................................................................................................................    119
        4-9-5  ضخامت لوله و پوشش¬های آن ......................................................................................................................    119
فصل پنجم : نتیجه¬گیری و پیشنهاد ......................................................................................................................................    121
    5-1  بحث و نتیجه¬گیری .................................................................................................................................................    122
    5-2  ارائه پیشنهاد برای ادامه کار در آینده.........................................................................................................................    125
منابع و مراجع  ................................................................................................................................................................... 126


فهرست جدول¬ها و شکل¬ها
عنوان.............................................................................................................................................................................صفحه
شکل 1-1   تحولات میزان مصرف منابع اصلی انرژی در سال 1973 و انتهای 2009 ...................................................................    2
جدول 1-1  اجزاء تشکیل دهنده¬ی گاز طبیعی ...........................................................................................................................    4
جدول 1-2   ذخایر گاز طبیعی کشف شده بر حسب میلیارد مترمکعب ......................................................................................    7
جدول 1-3  ذخایر گاز طبیعی کشور در سال 1387 (برحسب تریلیون مترمکعب) .......................................................................    8
جدول 1-4  میادین مشترک گاز طبیعی با کشورهای همسایه .....................................................................................................    9
جدول 1-5  تولید گاز طبیعی طی سال¬های 87 – 1380 برحسب میلیون مترمکعب ....................................................................    10
جدول 1-6  درصد تولید گاز طبیعی در ایران نسبت به کل گاز تولیدی در خاورمیانه .................................................................    11
جدول 1-7  درصد تولید گاز طبیعی در ایران نسبت به کل گاز تولیدی در دنیا ..........................................................................    12
جدول 1-8  درصد تولید گاز طبیعی در دنیا به تفکیک مناطق جغرافیایی و راهبردی ..................................................................    13
جدول 1-9   میزان مصرف گاز طبیعی در بخش¬های مختلف بر حسب میلیون متر¬مکعب طی 8 سال ..........................................    14
جدول 1-10  درصد مصرف گاز طبیعی در ایران نسبت به کل گاز مصرفی در خاورمیانه ...........................................................    17
جدول 1-11  درصد مصرف گاز طبیعی در ایران نسبت به کل گاز مصرفی در جهان .................................................................    18
جدول1-12   درصد مصرف گاز طبیعی در جهان به تفکیک مناطق جغرافیایی و راهبردی ..........................................................    19
جدول 1-13  احداث خطوط لوله¬ی انتقال گاز طبیعی طی سال¬های 87-1380 بر حسب کیلومتر بر سال ...................................    20
جدول 1-14  میزان شبکه گذاری خطوط لوله انتقال گاز طبیعی در ایران به تفکیک استان¬ها تا سال 1388 ..................................    26
جدول 1-15  میزان شبکه گذاری¬های لوله¬های پلی اتیلنی در خطوط¬ لوله¬ی انتقال گاز به تفکیک استان¬ها تا سال 1388 ...............    27
جدول 1-16  هزینه¬ی صدور گاز ایران به اروپا (دلار/میلیون بی تی یو) با خط لوله(دلار/میلیون BTU) .......................................    30
جدول 1-17   هزینه¬ی صدور گاز ایران به اروپا (دلار/میلیون بی تی یو) با روش LNG و  GTL(دلار/میلیون BTU).....................    30
جدول 1-18   قیمت گاز طبیعی در اتحادیه¬ی اروپا طی سال های 1990 الی 2001 (دلار/میلیون BTU) ......................................    31
شکل 1-2   مسیر خط لوله¬ی پیشنهادی ایران-پاکستان-هند ......................................................................................................    34
جدول 1-19   واردات گاز طبیعی ایران از ترکمنستان برحسب میلیون متر مکعب در سال ..........................................................    38
شکل 2-1  دبی خط لوله برای حالت پوشش داده شده و بدون پوشش ....................................................................................    49
شکل 2-2  ساختار سه بعدی پلی یورتان¬ها از چپ به راست:  الاستومرهای پلی یورتانی، پوشش¬های سخت یورتانی ...............    56
جدول 2-1   مقایسه¬ی تعمیر گاز به روش قدیمی و متداول با روش لایه¬های کامپوزیتی ............................................................    58
شکل 2-3  درصد سهم پیامدهای منفی ناشی از حضور پودر سیاه در راندمان شبکه¬های انتقال گاز ..............................................    72
شکل 2-4  منحنی تشکیل هیدرات به¬صورت تفکیکی ..............................................................................................................    74
شکل 3-1  مقاومت های حرارتی موثر بر خط لوله گاز طبیعی مدفون در خاک ..........................................................................    84
جدول 3-1  ثوابت معادله¬ی (3-34) .......................................................................................................................................    86
جدول 3-2   ثوابت معادله¬ی کار- کوبایاشی- بروس ...............................................................................................................    93    
جدول 4-1 داده¬های عملیاتی مربوط به یک روز کاری در ایستگاه تقویت فشار 1 ......................................................................    96
جدول 4-2  داده¬های عملیاتی مربوط به یک روز کاری در ایستگاه تقویت فشار 2 .....................................................................    97
جدول 4-3  درصد مولی اجزاء تشکیل دهنده¬ی گاز طبیعی ......................................................................................................    97
جدول 4-4  درصد متفاوت متان در حوزه¬های گازی کشور ......................................................................................................    98
جدول 4-5  مشخصات فیزیکی و عملیاتی مربوط به خط لوله مورد مطالعه................................................................................    98
جدول 4-6  تصحیحات طول خط لوله به ازای انواع انشعابات و اتصالات ..............................................................................    108
جدول 5-1  خلاصه¬ای از نتایج به¬دست آمده در مورد نحوه تغییر راندمان حین تغییر پارامتر¬های تاثیرگذار..................................    124


فهرست نمودارها
عنوان..............................................................................................................................................................................................صفحه
نمودار 1-1  درصد ذخایر گاز طبیعی در کشورهای عمده¬ی دارنده مخازن گازی تا انتهای سال 2009 ...........................................    7
نمودار 1-2  تولید گاز طبیعی سه کشور ایرن ، قطر و عربستان طی چهل سال اخیر بر حسب میلیون متر مکعب در سال ...............    11
نمودار 1-3  تولید گاز طبیعی کشور ایرن نسبت به روسیه، آمریکا و کانادا طی چهل سال اخیر بر حسب میلیون متر مکعب در سال ..............    12
نمودار 1-4   تولید گاز طبیعی بر حسب مناطق جغرافیایی و راهبردی .......................................................................................    12
نمودار 1-5  مصرف گاز طبیعی سه کشور ایرن، قطر و عربستان طی چهل سال اخیر بر حسب میلیون متر مکعب در سال ............    17
نمودار 1-6  مصرف گاز طبیعی کشور ایرن نسبت به روسیه، آمریکا، ژاپن و کانادا طی چهل سال اخیر بر حسب میلیون متر مکعب در سال ....    18
نمودار 1-7  مصرف گاز طبیعی بر حسب مناطق جغرافیایی و راهبردی .....................................................................................    19
نمودار 1-8. تولید و مصرف گاز طبیعی کشور ایرن طی چهل سال اخیر بر حسب میلیون متر مکعب در سال ...............................    19
نمودار 1-9  میزان شبکه گذاری خطوط لوله¬ی انتقال گاز طبیعی در ایران به تفکیک استان ها تا سال  1388 ...............................    25
نمودار 2-1  کاهش متوسط دمای گاز در مسیر بر اثر خنک کاری برحسب درجه سانتی¬گراد.......................................................    63
نمودار 2-2  روند تغییرات افزایش هزینه برق، صرفه جویی در هزینه¬ی گاز مصرفی و خالص صرفه جویی ایستگاه اقلیم.................. سردسیر با افزایش خنک کاری در دبی گاز عبوری MMSCMD  60 ............................................................................................... 65
نمودار 2-3  تعیین میزان خنک کاری بهینه براساس محاسبات اقتصادی با دبی گاز عبوری MMSCMD  60.................................... در ایستگاه اقلـیم سردسیر .......................................................................................................................................................65
نمودار 2-4  منطقه¬ی تشکیل هیدرات بر حسب دما و فشار .......................................................................................................    75
نمودار 4-1  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی (ورودی به ایستگاه 2) در دو مقیاس متفاوت برای راندمان ..........................    100
نمودار 4-2  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دبی¬های متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی Weymouth ....................    102
نمودار 4-3  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دبی¬های متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی IGT ...............................    102
نمودار 4-4  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دماهای متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی Weymouth .....................    103
نمودار 4-5  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دماهای متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی IGT ................................    104
نمودار 4-6  تغییرات راندمان بر حسب فشار ورودی (خروجی از ایستگاه 1) در دو مقیاس متفاوت برای راندمان ........................    105
نمودار 4-7  تغییرات راندمان بر حسب فشار ورودی در دبی¬های متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی Weymouth .....................    106
نمودار 4-8  تغییرات راندمان بر حسب فشار ورودی در دبی¬های متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی IGT ................................    106
نمودار 4-9  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دماهای متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی Weymouth .....................    107
نمودار 4-10  تغییرات راندمان بر حسب فشار خروجی در دماهای متفاوت بر اساس محاسبات معادله¬ی IGT ..............................    107
نمودار 4-11  تغییرات راندمان بر حسب طول خط لوله ...........................................................................................................     109
نمودار 4-12  تغییرات راندمان بر حسب دبی حجمی خط لوله ..................................................................................................    110
نمودار 4-13  تغییرات راندمان بر حسب قطر لوله .....................................................................................................................    111
نمودار 4-14  تغییرات راندمان بر حسب دانسیته نسبی ..........................................................................................................    111
نمودار 4-15  تغییرات راندمان بر حسب ارتفاع از سطح دریا ورودی به ایستگاه تقویت فشار شماره 2 .....................................    112
نمودار 4-16  تغییرات جزء مولی سولفید هیدروژن و تاثیر این تغییرات بر راندمان انتقال .........................................................    114
نمودار 4-17  تغییرات جزء مولی نیتروژن و تاثیر این تغییرات بر راندمان انتقال .......................................................................    114
نمودار 4-18  تغییرات جزء مولی سولفید دی اکسید کربن و تاثیر این تغییرات بر راندمان انتقال ..............................................    114
نمودار 4-19  تغییرات راندمان بر حسب دمای ورودی ...........................................................................................................    116
نمودار 4-20  تغییرات راندمان بر حسب ضریب هدایت حراتی بر اساس محاسبات معادله¬ی AGA ..........................................    118
نمودار 4-21  تغییرات راندمان بر حسب دمای سطح خاک ....................................................................................................    118
نمودار 4-22  تغییرات راندمان بر حسب عمق دفن خط لوله ..................................................................................................    119
نمودار 4-23  تغییرات راندمان بر حسب ضخامت لوله و پوشش آن .......................................................................................    120

ﭼﻜﻴﺪه
افزایش راندمان ﺧﻄﻮط ﻟﻮﻟﻪ¬ی گازی به¬منظور رسیدن به حالت بهینه¬ به هنگام انتقال گاز، ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻧﻮاع عوامل و ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺤﻴﻄﻲ ﻣﻮﺟﻮد، ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﻲ حالت¬هایی ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﺮاﻳﻂ‬ ﺧﺎص ﻟﻮﻟﻪ و شرایط عملیاتی وﺟﻮد دارد ﻳﺎ به¬وﺟﻮد ﻣﻲآﻳﺪ و ﺑﺎ در¬ﻧﻈﺮ¬ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻨﻜﻪ پارامترها و عوامل ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدی در آن ﻣﻮﺛﺮ ﺑﻮده و ﺑﺎﻳﺪ اﺛﺮات آﻧﻬﺎ در‬¬ﻧﻈﺮ-ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد، ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ صورت پذیرد. در این پژوهش با استفاده از اطلاعات به¬دست آمده از یکی از خطوط لوله¬ی سراسری کشور و معادلات مطرح در زمینه¬ی انتقال گاز به¬وسیله خط لوله، بررسی¬هایی بر¬روی کلیه پارامترهای تاثیرگذار بر راندمان انتقال و نحوه¬ی اثر گذاری این پارامترها بر آن صورت پذیرفته است. راه¬کارهای استنتاج شده از این بررسی¬ها برای افزایش راندمان از دیگر بخش¬های این پژوهش می¬باشد. پارامترهای مهمی همچون فشار، دما، دبی حجمی و قطر لوله و بقیه پارامترهای موثر بر راندمان انتقال گاز نظیر ترکیب سیال و اجزای همراه با گاز طبیعی، طول خط لوله، جنس و ضخامت لوله و پوشش¬های بیرونی و درونی آن، جنس خاک و شرایط محیطی آن و عمقی که در آن خط لوله دفن شده در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته¬اند و تاثیرات هر یک از این پارامترها (با ثابت فرض کردن باقی پارامترها) بر روی راندمان با استفاده از معادلات مطرح در این زمینه (شامل AGA، ویموث، پن¬هندل B&A و همچنین IGT) بررسی شده است. نتایج حاصله نشان می¬دهد که با انجام راه¬کارهای پیشنهادی، می¬توان به طور متوسط تا میزان حداکثر 30 درصد راندمان فرآیندی انتقال گاز از درون خطوط لوله¬ی انتقال را افزایش داد.

کلمات کلیدی : خطوط لوله¬ی انتقال، راندمان فرآیندی، ایستگاه¬های تقویت فشار، پارامترهای عملیاتی و طراحی