whatsapp call admin

مقاله بررسی علل شکست و بهینه سازی تعمیر لوله های GRP در صنایع پتروشیمی

word قابل ویرایش
10 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

بررسی علل شکست و بهینه سازی تعمیر لوله های GRP در صنایع پتروشیمی
چکیده
در حال حاضر از لوله های فایبرگلاس تحت عنوان GRP ١ به دلیل مزایای اقتصادی بالا جهت انتقال آب و سیالات خورنده در صنایع گوناگون استفاده میشوند. به طوری که در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی همچنین انتقال آب و فاضلاب بصورت گسترده در حال بکار گیری میباشد. امروزه با توسعه کاربرد روز افزون این لوله ها در صنایع مختلف ، بررسی دلایل شکست محیطی و تعمیر و نگهداری آن نقش به سزایی یافته است . با تحلیل دلایل شکست میتوان حجم زیادی از تعمیر و نگهداری و هزینه آن را کاهش داد و از آنجایی که محل ترمیم ، ضعیف ترین قسمت هر سازه محسوب میشوند، تحلیل و طراحی قسمت های ترمیمی، در درجه اول اهمیت قرار دارند. تعمیر لوله های GRP به وسیله جوشکاری (اتصال دستی) انجام میگیرد که برای دستیابی به بیشترین استحکام ، بهینه سازی تعداد لایه های اعمالی و روش انجام کار مورد بررسی قرار خواهد گرفت . عوامل ذکر شده روی خواص مکانیکی تاثیر زیادی داشته و تاثیر هر یک از عوامل بررسی میگردد. جهت کنترل جوشکاری انجام شده ، می توان به بررسی آزمون تعیین مقاومت کشش طولی پرداخت .. تعدادی شکستگی شبیه سازی شده و به وسیله جوشکاری لوله ها به یکدیگر متصل میگردد. قطعات ساخته شده تحت بارگذاری کششی قرار میگیرد. در نهایت تاثیر پارامترهای فوق در ترمیم لوله های GRP مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . در پایان روش بهبود و تعمیر لوله ها ارائه میگردد.

واژه های کلیدی
لوله فایبر گلاس ، بهینه سازی، ترمیم لوله ، پتروشیمی، جوشکاری

مقدمه
کامپوزیت ها رده ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است . اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی شوند. استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است . امروزه در بسیاری از کاربردهای مهندسی، به تلفیق خواص مواد نیاز است و امکان استفاده از یک نوع ماده که همه خواص مورد نظر را برآورده سازد، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوا فضا به موادی نیاز است که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشد. مقاومت سایشی و مقاومت در برابر نور ماورا؛ بنفش خوبی داشته باشد و در دماهای بالا استحکام خود را دست ندهد. از آنجا که نمیتوان ماده هایی یافت که همه خواص فوق را دارا باشد، باید به دنبال روشی برای ترکیب خواص مواد بود که این راه حل همان مواد کامپوزیت است [ ١].. انتخاب لوله GRP به عنوان یک ماده با صرفه ، مقاوم در برابر خوردگی، روش بهتری در مقایسه با لوله های فولادی پوشش دار یا فولاد ضد زنگ و انواع فلزات دیگر میباشد. این لوله داری استحکام و عمر مفید مناسب میباشد در صورتی که این لوله ، اصولی تولید و نصب گردد بالغ بر ۵٠ سال کارایی دارد که این عمر، دو تا سه برابر عمر مفید لوله های از جنس دیگر با قیمت مشابه میباشد. استفاده از آن ، سبب حذف پوشش های داخلی، خارجی و یا حفاظت کاتدی در سیستم میگردد و هزینه تعمیر ونگهداری آن بسیار کم میباشد. لوله GRP دارای انعطاف پذیری وسیعی در طراحی میباشد و در ناحیه وسیعی از قطرها استاندارد کاربرد دارد [ ٢]. درصنایع نفت ، گاز و پتروشیمی ، ۱لوله های GRP در توزیع وانتقال آب دریا و سیالات خورنده مورد استفاده قرار گرفته اند که شکستگیهای پیاپی در طول مسیر، ثبات و تداوم تولید را با مخاطرات بیشماری روبرو نموده است ..
عصایی(١٣٨۶) به بررسی رفتار طولانی مدت لوله های پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GRP) پرداخته است و بیان نمود که لوله های GRP بر خلاف لوله های فلزی دچار خوردگی نمیشوند اما در اثر بارگذاری فشاری و خمشی در درازمدت ممکن است که در اثر پدیده خزش دچار شکست شوند. از این رو ارزیابی عمر خزشی این لوله ها در طراحی خطوط سیال اهمیت ویژه ای دارا می باشد
[٣].رضویان و همکاران (١٣٩٠) در تحلیل شکست لوله های کامپوزیتی رشته پیچی تحت بار گذاری مرکب به روش اجزا محدود بر اساس زاویه پیچش و چینش اجزا بیان نمودند که با دقت و مقایسه در مقادیر شکست و تنش ، مشخص شد که نقش تنش محوری در تعیین رفتار شکست لوله ، در این حالت از بارگذاری بیشتر است [۴]. کرمی و جوادپور (١٣٩١) در بررسی آنالیز واماندگی در کپسول کامپوزیتی، تاثیر همزمان تغییر تعداد لایه ها و کسر حجمی الیاف تقویت کننده را تحلیل نموده و به نتایج مطلوبی دست یافتند
[۵]. سودن و همکاران (١٩٨٩) نشت و شکست لوله های رشته پیچی شده GRP با زاویه ۵۵ ± درجه را بررسی کرد و نتیجه گرفت که استحکام شکست بسیار بسته به تعداد حلقه رشته پیچی شده به نسبت تنش محوری میباشد و اشاره کرد که شکست به صورت نشتی، در تنش بسیار پایین تر شکست نهایی رخ داده است [٨].
Nan و همکاران (٢٠١٣) تجزیه و تحلیل ساختاری و طراحی بهینه لوله های GRP بر اساس خواص مواد مورد بررسی قرار دادند و با بررسی ویژگیهای شکست در مواد بر اساس قدرت و شکستگی ویژگیهای مواد دیواره لوله را مورد مطالعه قرار دادند و یک فرمول برای محاسبه ضخامت دیواره لوله مطلوب ارائه کردند [٩]. تحقیق و بررسی دلایل شکست و تعمیر صحیح لوله ها GRP مقوله بسیار مهمی میباشدکه میتوان تاثیر بسزایی در کاهش هزینه و ثبات
تولید دارد. بررسی دلایل شکست و پارامترهای تعمیر صحیح این لوله ها از اهمیت بسیاری برخوردار میباشد که متاسفانه به طور جدی توسط سازنده و شرکتهای تعمیراتی در نظر گرفته نمیشود این مسئله باعث افزایش تعداد توقفهای فرایندی به دلیل شکست مداوم لوله های میگردد [۶].
مواد و روش پژوهش
در تعمیر لوله های فایبر گلاس GRP مورد استفاده در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی فقط پیوندجوشی با رزین های ترموست استفاده میشود. در ابتدا موضع آسیب دیده مشخص میگردد و دلایل آسیب مشخص میگردد. بسته به قطر لوله و امکان دستیابی
به داخل لوله به دو روش صورت میگردد.

شکل ١- پیوند بدون چسب و بازسازی استری، از خارج لوله تا قطر ۶٠٠ میلیمتر (وقتی که : قطر لوله به اندازه کافی بزرگ نباشد و
یا وارد شدن بداخل لوله ممکن نشود) [٧].

شکل ٢- پیوند با چسب و بازسازی آستری، از داخل لوله از قطر ۶٠٠ میلیمتربه بالا (صرف نظر از قطر لوله ، وارد شدن بداخل لوله ممکن شود) [٧].
مواد اولیه و لازم جهت پیوند جوشی
• رزین ترموست (HETRON922)
• نوارهای سی گلاس ، مت ، روئینگ حصیری با ابعاد و اوزان مناسب
• کاتالیست ، شتاب دهنده و مواد افزودنی مختلف
• استون یا حلال های مشابه وسایل و ابزار لایه گذاری آماده سازی
در صورت امکان موضع شکستگی به صورت طولی بصورت کامل جدا گردیده و با لوله جدید جایگزین و فیداب میگردد. در صورت عدم امکان جایگزینی، لایه موجود از داخل و خارج تعمیر میگردد.
آماده سازی رزین
١- در داخل ظرف مقدار لازم از رزین اپوکسی (HETRON922) بریزید.
٢- رزین را با سه دهم در صدکبالت و٠,٠٢۵ درصد دایمتیل (DMA) مخلوط گردید.
٣- مقدار مورد نیاز از کاتالیست (١,٢۵در صد)به آن اضافه کنید.
۴- مخلوط را کاملا بهم بزنید تا مخلوطی همگون بدست آید.
در این مقطع رزین آماده استفاده میباشد. حدود ٣٠ دقیقه طول میکشد تا سخت شدن آغاز گردد.
بازسازی آستری از داخل
کاربرد دو لایه سی گلاس ( در تماس با سیال ) و دو لایه مت (٣٧۵ یا ٧۵٠ گرم بر متر مربع ) آغشته به زرین از قسمت داخل میباشد در این حالت
ناحیه کونیک (پیوند با کونیک کوتاه )، باید با چسب (بتونه ) پر گردد.
تراز بودن و ثابت بودن دو انتهای پیوند جوشی را کاملا بررسی شد.
چسب (بتونه ) را با توجه به دستورالعمل های مشخص آن آماده گردید.
چسب را با کاردک اعمال نموده و تمام جاهای خالی را پر شد.
 بعد از پر کردن ناحیه کونیک ، چسب را به حال خود رها کنید تا با توجه به شرایط تعیین شده ، بدون حرکت دادن یا ضربه زدن به قطعات ، پلیمریزه شده و سرد گردد.
اولین پوشش رزین را بر روی سطح داخلی که باید لایه گذاری گردد اعمال میگردد.
دو لایه مت آغشته به رزین و دو لایه سی گلاس اعمال شد.
با یک چرتکه پوشش نهایی با رزین (در صورت نیاز مخلوط با پارافین ) قسمت در تماس با سیال اعمال شد.
بازسازی آستری از خارج
• اولین لایه رزین از قبل آماده شده را بر روی سطح لوله اعمال شد.
• یک نوار از مت (از نوع E) را اندازه گیری کرده ، برش زده و با آغشتن با رزین ، اعمال گردد( با در نظر گرفتن نسبت وزنی رزین به الیاف سوزنی (مت ) حدود ٢ به ١ الیاف را روی آن ).
• وقتی بسته بر وری سطح پیوند لوله اعمال گردید مراقب شد تا چروک نخورد
• حباب هوا را با استفاده از رول حذف گردید.
• اطمینان کافی از ترشدگی و فشردگی حاصل گردید.
• یک نوار از پارچه بافته شده را اندازه گیری کرده ، برش زده و با آغشتن با رزین ، اعمال گردید.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 10 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد