پایان نامه شرکت نفت ایران و استاندارد

Large – heavy particles
size > 200 µm , gas solvent
Widget not in any sidebars

Large – heavy particles
size > 200 µm , gas solvent
Medium particles
Size = 200 µm , liquid solvent
Medium particles
Size = 200 µm , liquid solvent
Small – light particles
size = 10 µm , liquid solvent
Small – light particles
size = 10 µm , liquid solvent
شکل (2- 5). تأثیر اندازهی ذرات و دانسیته و ویسکوزیتهی سیال بر رژیم جریان در داخل زانویی[24]
2-4-1-4- ترکیب و ماهیت اجزای سیال
یک جریان تکفازی در مقایسه با یک جریان چندفازی در یک سرعت برابر، سایش بسیار کمتری دارد. طبق استاندارد ملی شرکت نفت ایران سرعت مجاز برای سیالات مایع درون خطوط لوله 4 متر بر ثانیه و برای گازها 20 متر بر ثانیه است. در صورتیکه جریان مایع و گاز حاوی مقدار کمی از ذرات شن باشند (چندفازی باشند)، سرعت مجاز جریان مایع به یک متر بر ثانیه و جریان گاز به 5 متر بر ثانیه تقلیل مییابد. در جریانهای چندفازی میزان سایش به جزء غالب سیال بستگی بیشتری دارد، و حتی ماهیت سیال میتواند مکانیسم سایش را تغییر دهد. هر سیالی از یک سری مواد تشکیل شده است. بعضأ این مواد خورنده هستند و باعث خوردگی سیستم میشوند [10 و3].
2-4-1-5- پیکربندی مسیر جریان نظیر لوله های مستقیم، زانویی یا سهراهی
در زانوییها و سهراهیها مکانیسم سایش برخورد مستقیم ذرات با دیواره است در صورتیکه در لولههای صاف مکانیسم برخورد اتفاقیست. به طور حتم میزان سایش در زانوییها و سهراهیها بیشتر از لولههای صاف است. بیشترین میزان سایش در تجهیزات با تغییر ناگهانی جهت جریان اتفاق میافتد و زانویی در میان تجهیزات تولید و خطوط انتقال هیدروکربن بیشترین تغییر جهت جریان را دارا است. شکل(2-5) مسیر حرکت ذرات را در یک زانویی نشان می‌دهد. مسیرهای حرکت سیال به وزن و میزان اصطکاک اعمال شده بر روی ذرات توسط سیال در هنگام حرکت از درون زانویی بستگی دارد. شکل(2-5- الف) مسیرهای حرکت مشاهده شده برای ذرات ریز ( در حدود 10 میکرون) در یک سیال مایع را نشان می‌دهد. شکل(2-5- ب) بیانگر ذرات شن دارای ابعاد متوسط ( در حدود 200 میکرون) در جریان مایع و شکل (2-5- ج) نشان دهنده ذرات شن با ابعاد بزرگ در جریانهای گازی است. ذرات جامد کوچک نیازمند نیروی دراگ کمی جهت تغییر جهت می‌باشند. از اینرو این ذرات مسیر طی شده توسط سیال را می‌پیمایند. این شکل همچنین بیانگر حالتی است که ذرات در یک سیال بسیارگرانرو و بسیار چگال حرکت می‌کنند. شکل(2-5-ج) نشان دهندهی مسیر حرکت ذرات سنگین و بزرگ در یک زانویی است. ذرات سنگین و بزرگ دارای مومنتوم نسبتأ بالایی بوده و به سختی توسط جریان سیال منحرف میشوند و از اینرو تمایل دارند در مسیرهای مستقیم حرکت نموده و در حین حرکت، دیواره‌های زانویی را مورد اصابت قرار داده و کمانه نموده و مجددأ به دیواره‌های دیگر برخورد نمایند. همچنین شکل (2-5-ج) نشان دهنده حالتی است که ذرات جامد در سیال با گرانروی پایین و جرم ویژهی پایین جریان دارند.
در لولههای مستقیم سایش زیادی مشاهده نمیشود و دلیل آن این است که تغییر جهت برای سیال در طول لوله اتفاق نمیافتد. رژیمهای جریان در لولههای مستقیم به سرعت سیال و مقدار شن بستگی دارد. مثل تمام موارد سایش افزایش سرعت موجب افزایش نرخ سایش در لوله خواهد شد. اما در یک سرعت ثابت با افزایش مقدار شن، میزان سایش کاهش مییابد. چون سیال با سرعت مشخص در درصدهای شن بالا توانایی حمل ذرات شن را دارا نیست و
نیروی وزن ذرات موجب حرکت شن در کف لوله میشود.
مشاهده شده است سهراهیهای مسدود، عمومأ در معرض سایش کمتری نسبت به زانوییهای استاندارد با شعاع 5/1 برابر قطر زانویی، قرار دارند و از اینرو بعضی از اپراتورها در مواردی که احتمال وجود مشکلات ناشی از سایش را پیشبینی کنند، زانوییها را با سهراهیهای سنگین وزن جایگزین مینمایند.
اگر یک سهراهی مسدود بصورت صحیح قرار داده شود و شرایط جریان اجازه دهد، میتوان یک مجرابند شنی در شاخهی مردهی سهراهی ایجاد نمود. ذرات جامد عبور کننده از سهراهی تمایل دارند بجای دیوارهها به این مجرابند برخورد نمایند و در نتیجه میزان سایش کاهش مییابد. با اینحال، این مجرابند همچنین ممکن است از رسیدن مواد ضدخوردگی به دیوارهها جلوگیری نموده و سبب ایجاد مشکلات ناشی از خوردگی شود. در بعضی موارد ذرات جامد تغلیظ شده و در شاخهی مردهی سهراهی به چرخش در آمده، باعث ساییدن سطح داخلی و ایجاد سایش قابل ملاحظهای میگردد. یک نوع خاص از سهراهی (سهراهی هدف) نیز بکار گرفته میشود که در آن شاخهی مرده، شامل یک لایه از یک فلز نرم نظیر آلومینیوم بوده تا انرژی ضربات ذرات جامد را جذب کند [20].
شکل (2-6). شماتیکی از یک سه راهی مسدود[20]

Share this post

Post navigation

You might be interested in...