پایان نامه ی کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی شیمی
مطالعه آزمایشگاهی پدیده ی سایش گاز حاوی شن و قطرات مایع در خطوط لوله
استادان راهنما
دکتر فریدون اسماعیل زاده
دکتر داریوش مولا
اسفند ماه 1394
چکیده
در این کار، به بررسی پدیده سایش ایجاد شده، به واسطه حرکت سیالات دو فازی و سه فازی در خطوط لوله پرداخته شده است. به این منظور یک دستگاه آزمایش خط لوله شامل: خطوط لوله عمودی و افقی و اتصالات مختلف ساخته شده است. سیال مورد بررسی متشکل از سه فاز گاز، مایع و جامد میباشد. فاز گاز هوا، فاز مایع، آب میباشد و ذرات شن نیز فاز جامد را تشکیل میدهند. در این تحقیق پارامترهای تأثیرگذار بر نرخ سایش، از جمله: سرعت سیال گاز، سرعت سیال مایع، اندازه ذرات شن و سختی و دانسیته فلز مورد هدف، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بدست آوردن میزان سایش، از کوپنهای دیسکی از دو جنس آلومینیوم و فولاد در پنج مکان مختلف از جریان (مطابق با شرایط عملیاتی بهره برداری و انتقال مواد نفتی) استفاده شده است. در ابتدا سرعت سایش هوا و ذرات شن (دو فاز) در پنج مکان گفته شده اندازه گرفته میشود و در مرحله بعد مطالعه سایش هوای حاوی ذرات شن و آب (سه فاز)، مورد بررسی قرار میگیرد. در هر مرحله نتایج بدست آمده با مقادیر تعیین شده توسط استانداردهای موجود مقایسه شده و راهکارهایی ارائه میشود.
نتایج نشان می دهد که در سرعت ظاهری ثابت هوا، با افزودن مقدار کمی آب به جریان هوا میزان سایش به شدت افت می کند. علاوه بر این سایش در جریان عمودی از جریان افقی بیشتر می باشد. همچنین میزان سایش در زانویی از لوله مستقیم بیشتر شده است.