بخشی از مقاله
چکیده
امروزه از لولههای با دوام سوپر آستنیتی برای انتقال نفت و گاز در محیط دریا استفاده میشود، اما علارغم استحکام و عمر نسبتا طولانی این لولهها، محل اتصال لولههای مذکور خورده شده و عمر مفید خطوط انتقال را کاهش می-دهد. از طرفی برای آببندی محل اتصالات از گسکت استفاده میشود. جنس و ترکیبات به کار رفته در گسکت روی میزان خوردگی محل اتصال لولهها نقش مهمی ایفا میکند. از طرفی عدم استفاده از گسکت مناسب و پایین بودن کیفیت آن هم روی عمر مفید خطوط انتقال تاثیر زیادی دارد.
لذا در این پژوهش با استفاده از استاندادهای نظامی معتبر در زمینه طراحی سیستمهای لولهکشی شناورها و تجهیزات دریایی از جمله MIL-STD-777 و MIL-STD-438 که در پارامترهای تعیین کننده در انتخاب گسکت مناسب جهت استفاده در محیط دریا ارائه و بهترین گسکت معرفی گردید . گسکت مناسب جهت استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز از زیردریا بایستی ترجیحا از مواد کربنی ساخته شده و از PTFE به منظور پوششدهی آن استفاده شده باشد. در ضمن ترکیبات کلریدی در آن به حداقل رسیده باشد و از استحکام مناسبی برخوردار باشد.
-1 مقدمه
امروزه استفاده از لولههای زنگ نزن سوپر آستنیتی به دلیل مقاومت به خوردگی و استحکام بالای آن در سیستمهای خنک کننده و انتقال سیالات در محیط دریا کاربرد فراوانی دارد. اما علارغم عمر نسبتا طولانی لولههای زنگ نزن سوپرآستنیتی، محل اتصال این لولهها یکی از بزرگترین نقاط ضعف آنها به شمار میرود .[1] گسکتها به عنوان یک درزگیر مکانیکی در محل اتصال لولهها که تحت فشار سیال هستند قرار گرفته و از نشتی جلوگیری میکند که اصطلاحا به آن آببندی گفته میشود.
گسکتهای مذکور از مواد مختلفی ساخته میشوند و لذا خصوصیات متفاوتی دارند. استفاده از گسکت نامناسب منجر به عدم آببندی مناسب و خورده شدن لوله در محل اتصال آن خواهد شد. این موضوع عمر مفید لوله های انتقال را کاهش داده و هزینههای تعمیر و نگهداری آن را نیز به شدت افزایش میدهد. در شرایط مختلف از جمله دما، فشار و نوع سیال از گسکتهای متفاوتی استفاده میگردد.
صرف نظر از شکل و خواص فیزیکی، نوع و عناصر تشکیل دهنده در ساخت گسکت، آنها را نسبت به هم متمایز ساخته است و سبب به وجود آمدن تعداد بیشماری از گسکتها با خصوصیات مختلف شده است
از طرفی امروزه شرکتهای داخلی و خارجی زیادی محصولات خود را به بازار عرضه میکنند، این موضوع ممکن است سبب سردرگمی در انتخاب گسکت مناسب شود. کارخانههای تولید کننده از مواد مختلفی در ساخت گسکتها استفاده کنند و ترکیب این مواد با یکدیگر سبب ایجاد خصوصیات جدیدی در گسکتها میشود. این مواد را میتوان به چهار دسته تقسیم کرد که عبارتاند از:
الف - الیاف1 که جهت افزایش مقاومت حرارتی، جلوگیری از سیلان، تغییر شکل و افزایش استحکام تسلیم گسکت استفاده میشود.
ب - چسبهای لاستیکی2 که جهت پیوند دادن اجزای مختلف به یکدیگر، افزایش مقاومت و جلوگیری از تغییر شکل و بازیابی و برگشت گسکت به شکل اولیه استفاده میگردد. ج - مواد پر کننده3 به منظور افزایش مقاومت فشاری و جلوگیری از مچاله شدن گسکت، افزایش مقاومت حرارتی و پر کردن فضای خالی بین اجزای گسکت مورد استفاده قرار میگیرد. د - افزودنیهای مختلف به منظور بهبود عملیات برشکاری و پانچ کردن صفحات گسکت، جلوگیری از خوردگی و غیره استفاده میشود .
امروزه گسکتها در بسیاری از تجهیزات مربوط به صنایع هوایی، فضایی و دریایی نقش مهمی ایفا میکنند. اما با توجه به تنوع بسیار زیاد گسکتها، انتخاب گسکت مناسب برای کاربرد مورد نظر بسیار دشوار گردیده است. بنابراین در این پژوهش با تاکید بر استانداردهای نظامی با کیفیت سعی در یافتن بهترین مسیر برای انتخاب گسکت مناسب هستیم. از طرفی به دلیل کاربرد حساس و تاثیر گذار گسکتها در قدرت کارایی تجهیزات، اصول طراحی و ساخت محصول انتخاب شده از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا هدف کلی این پژوهش بررسی شرایط انتخاب و تحویل گیری گسکت مناسب بر اساس جنس آن است.
-2 مواد و روش تحقیق
این تحقیق بر اساس استانداردهای نظامی MIL-STD-777 و MIL-STD-438 که در طراحی سیستمهای لولهکشی، سوپاپها و آببندی دریچههای ورودی و خروجی ناوها و کلیه شناورهای دریایی مورد استفاده قرار میگیرد بنا شده است. از طرفی هر استاندارد نیز شامل زیر مجموعهای از استانداردهای نظامی دیگر است که در جدول 1 نشان داده شده است. در هر استاندارد بر اساس دما و فشار محیطی سیستم مورد نظر، میتوان ماده مناسب جهت استفاده در شرایط مذکور را یافت. از طرفی با توجه به هدف تحقیق حاضر و انتخاب گسکت مناسب، اطلاعات مربوط به خصوصیات فیزیکی هر گسکت، از این جداول استخراج گردیده است.
جدول-1 لیست زیر مجموعه استانداردهای نظامی MIL-STD-777 و .MIL-STD-438
HH-P-96 MIL-G-21032 3
-3 نتیجه و بحث
در شرایط مختلف از جمله دما، فشار و نوع سیال از گسکتهای متفاوتی استفاده میگردد. صرف نظر از شکل و خواص فیزیکی، نوع و عناصر تشکیل دهنده در ساخت گسکت، آنها را نسبت به هم متمایز ساخته است و سبب به وجود آمدن تعداد بیشماری از گسکتها با خصوصیات مختلف شده است. لذا در این پژوهش با بررسی عناصر تشکیل دهنده و خصوصیات محصولات موجود در بازار، پارامترهای لازم برای انتخاب گسکت مناسب با توجه به شرایط محیطی که در آن قرار میگیرد، تعیین گردید. کارخانههای تولید کننده از مواد مختلفی در ساخت گسکتها استفاده کنند و ترکیب این مواد با یکدیگر سبب ایجاد خصوصیات جدیدی در گسکتها میشود. در جدول 2 فاکتورهای موثر در طراحی و ساخت گسکتها را مشاهده میکنید، این عوامل سبب ایجاد پارامترهایی میشوند که ما را در انتخاب گسکت مناسب هدایت خواهد کرد.
جدول-2 فاکتورهای موثر در طراحی، ساخت و انتخاب گسکت مناسب.
