پایان نامه رایگان درباره گاز طبیعی، عوامل محیطی، دینامیکی

دانلود پایان نامه ارشد

1-4- پوششها 13
1-4-1- انتخاب مواد مناسب 14
1-4-2- طراحی مناسب 15
1-4-3- مشخصات ضروري پوشش 17
1-4-4- نقش پوشش 17
1-4-5- سندبلاست 17
1-5- نانوذرات و خواص آن ها 20
1-5-1- روش های تولید نانو ذرات 22
1-5-2- چگونگی بررسی ویژگیهای نانو ذرات 24
1-6- نانوکامپوزیت ها 25
1-6-1- معرفی و چگونگی پیدایش نانوکامپوزیت ها 25
1-6-2- بهتر شدن خواص مکانيکي 28
1-6-3- بهتر شدن خواص فيزيکي 28
1-6-4- بهتر شدن خواص شیمیایی 29
1-6-5- طبقه بندي نانوکامپوزیت ها و انواع آن 29
1-6-6- روش های ساخت نانو کامپوزیتها 31
1-6-7- کاربرد نانوکامپوزیت ها در پوششدهی 33
2- مروری بر کارهای گذشته 35
2-1- مروری اجمالی بر تاریخچه ی پوشش ها 35
2-2- پوششهای نوین خطوط لوله 36
2-3- بررسی انواع گوناگون نانوکامپوزیتهای پلیمری مقاوم در برابر خوردگی 37
2-3-1- نانو کامپوزیت پلی آنیلینخاک رس 37
2-3-2- نانو کامپوزیت پلی آنیلین اپوکسی خاک رس آلی 38
2-3-3- نانوکامپوزیت پلی یورتان خاك رس 38
2-3-4- نانوکامپوزیت پلی پروپیلن خاک رس 39
2-3-5- نانو کامپوزیت اپوكسي خاک رس 39
2-3-6- نانوکامپوزیت پلی پیرول خاک رس 40
2-3-7- نانوکامپوزیت اپوکسی اکسید روی 40
2-3-8- نانوکامپوزیت اپوکسی پلی آمیدی اکسید روی 41
2-3-9- پوشش های نانوکامپوزیتی پلی یورتان/ نانوسیلیکا 41
3- فصل سوم 46
3-1- مواد 46
3-1-1- پلی یورتان 46
3-1-2- ایزوسیانات ها 50
3-1-3- پلی ال ها 51
3-1-4- نانوسیلیکا 53
3-1-5- فولادهاي كربني 55
3-2- روش 56
3-2-1- روش محاسبات ترکیب درصدها 56
3-2-2- آماده سازی سطوح فولادی جهت اعمال پوشش 58
3-2-3- روش های آماده سازی پوشش ها و فیلم ها 59
3-2-4- عملیات پخت و زمان ژل شدن 59
3-2-5- تعیین زمان ژل شدن نانوکامپوزیت پلیمری پلییورتان/سیلیکای اصلاح شده 60
3-2-6- تعیین تغییرات دمایی واکنش پلیمریزاسیون نمونهها 61
3-2-7- بررسی خاصیت چسبندگی به سطح 61
3-2-8- آزمون مقاومت در برابر جذب آب 65
3-2-9- آزمون تاخیر در آتش سوزی و نحوه سوختن 66
3-2-10- بررسی خاصیت آب گریزی 67
3-2-11- بررسی خاصیت الاستیک 67
3-2-12- آزمون سایش مکانیکی 68
3-2-13- طيف‌سنجي مادون قرمز به روش FTIR 69
4- جداول، نمودارها، داده های حاصله و تحلیل 74
4-1- بررسی نحوهی توزیع پذیری نانوذرات در پیش پلیمر 74
4-2- نتایج و تحلیل تغییرات دمایی فرایند پلیمریزاسیون 76
4-3- نتایج و تصاویر بررسی خاصیت آب گریزی پوشش 79
4-4- نتایج، بررسی و تحلیل خاصیت کشسانی 81
4-5- نتایج، بررسی و تحلیل چسبندگی به سطح 84
4-6- نتایج، بررسی و تحلیل آزمون تورم فیلمهای غوطهور در آب 87
4-7- نتایج، بررسی و تحلیل آزمون سایش مکانیکی 90
4-8- نتایج، بررسی و تحلیل نحوه سوختن 92
5- نتیجه گیری و پیشنهادات 96
5-1- نتیجه گیری 96
5-2- پیشنهادات 98
فهرست منابع 100

فهرست شکلها
شکل 1-1 نقشه استان مازندران. 7
شکل 1-2 طبقه بندی اقلیمی استان مازندران. 10
شکل 1-3 سطوح سند بلاست شده 20
شکل 1-4 انواع تقویت کننده ها 27
شکل 2-1 ساختار دو قسمتی پلی یورتان. 42
شکل 3-1 نمودار شاخه ای اجزاء تشکیل دهنده پلی یورتان. 50
شکل 3-2 تصویر و مشخصات دستگاه TEM. 58
شکل 3-3 سطوح آماده شده جهت اعمال پوشش. 58
شکل 3-4 دستگاه تعیین کننده زمان ژل شدن. 61
شکل 3-5 وسایل و سطوح پوششی در آزمون چسبندگی به سطح. 65
شکل3-6 فیلم ها و دستگاه آزمون خاصیت کشسانی. 68
شکل 3-7 دستگاه آزمون سایش مکانیکی. 69
شکل 4-1 تصاویر TEM. 75
شکل 4-2 نمودار زمان ژل شدن. 76
شکل 4-3 نمودار کلی تغییرات دما بر حسب زمان فرایندپلیمریزاسیون. 77
شکل 4-4 نمودار طیف FTIR. 78
شکل 4-5 زاویه سرش. 79
شکل 4-6 سطوح هیدروفوب و هیدروفیل 80
شکل 4-7 نمودار کلی خاصیت الاستیک. 82
شکل 4-8 نمودار تغییرات میزان چسبندگی به سطح، ضخامت های T1 و T2 . 85
شکل 4-9 نمودار تغییرات جرم فیلم های غوطه ور در آب. 88
شکل 4-10 نمودار میزان جرم های از دست رفته در آزمون سایش مکانیکی. 90
شکل 4-11 تصاویر نحوه سوختن فیلم. 93

فهرست جدولها
جدول ‏31 مشخصات اجزاء تشکیل دهنده پلی یورتان سخت. 53
جدول ‏32 مشخصات مربوط به دستگاه سایش مکانیکی. 69
جدول ‏3-3 محاسبات ماده محدود کننده و پلیال 71
جدول ‏3-4 محاسبات ترکیب پلی یورتان خالص 71
جدول ‏3-5 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 4/0 % وزنی 71
جدول ‏3-6 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 7/0 % وزنی. 71
جدول ‏3-7 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 1 % وزنی. 72
جدول ‏3-8 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 5/2 % وزنی 72
جدول 3-9 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 4 % وزنی. 72
جدول ‏4-1 نتایج زمان ژل شدن 76
جدول ‏4-2 نتایج خاصیت الاستیک، ضخامت1 T 81
جدول ‏4-3 نتایج خاصیت الاستیک، ضخامت T2 82
جدول ‏4-4 نتایج آزمون چسبندگی به سطح روش Pull off 84
جدول ‏4-5 برسی میزان چسبندگی به سطح از روش برش X 85
جدول ‏4-6 نتایج تورم فیلم های غوطه ور در آب 88و87
جدول ‏4-7 نتایج آزمون سایش مکانیکی 90
جدول ‏4-8 نتایج حاصل از نحوه سوختن 92

نیاز به تامین و مصرف انرژی یک امر بسیار مهم در زندگی و برنامههای پیشبردی انسان به حساب میآید. یکی از در دسترسترین و مناسبترین راههای دسترسی به این مهم ، استفاده از سوختهای فسیلی به خصوص مخازن گاز طبیعی میباشد ، که جهت ایجاد زمینهی استفاده و بهرهوری از این منابع ارزشمند، چه در امر مصارف داخلی کشور ، اعم از مصارف صنعتی، خانگی ، سیکلهای ترکیبی ، گرمایشی و… و چه در امر صادرات و بهرهمندی اقتصادی ، نیازمند ارسال گاز طبیعی از طرق مختلف خواهیم بود. خطوط لولهی فلزی انتقال گاز، همواره یکی از موثرترین و کارآمدترین روشهای ارسال گاز طبیعی به نقاط مختلف سراسر کشور و جهان میباشند که با یک بررسی کلی میتوان حجم عظیم این تاسیسات را در سطح کشور درک نمود، کاملا واضح است که این تاسیسات عظیم فلزی همواره تحت تاثیر عوامل محیطی قرار دارند و دچار نقصان میشوند که یکی از بارزترین مشکلات که سالانه هزینههای هنگفتی را بر صنایع گاز کشور تحمیل میکند، پدیدهی خوردگی است. با توجه به موقعیت مکانی عبوری، استقرار خطوط لولهی انتقال گاز را میتوان به چهار بخش کلی تقسیمبندی نمود. بخش اول : عبور خطوط لوله اتمسفری، بخش دوم : زیر زمینی ( مدفون) ، بخش سوم :مستغرق و بخش چهارم : شناور . کاملا واضح است که با توجه به این موقعیتها ، عوامل تخریب خطوط لولهی انتقال گاز و همچنین نوع روش بکارگیری جهت جلوگیری و به حداقل رسانیدن تخریبهای محیطی و خوردگی متفاوت خواهد بود، برای مثال انتخاب جنس خط لوله و همچنین پوشش مورد نظر در حالات مستغرق و زیر زمین به مراتب راحتتر از انتخاب برای حالت اتمسفری است ، چرا که شرایط اتمسفری بسیار متغیرتر از دو حالت دیگر است و در آن جا باید عوامل مختلفتری را نظیر تاثیرات اشعههای خورشیدی، باد، انواع بارانهای اسیدی و معمولی،تفاوت دمایی شب و روز و … را مد نظر قرار داد. شركت ملی گاز ايران دارای حدود 16 هزار كيلومتر خط لوله انتقال گاز میباشد كه از اين مقدار حدود 5 هزار كيلومتر آن با پوشش سه لايه پلیاتيلن و بقيه كه حدود 11 هزار كيلومتر میباشد دارای ساير انواع پوشش (قير پايه نفتی ، قير زغال سنگی، نوار) است . علاوه بر اين پوششها سيستم حفاظت كاتديك برای حفاظت مضاعف خطوط انتقال گاز در نظر گرفته شده است [5].
در این مجموعه، ابتدا به توضیحات مورد نیاز جهت درک هر چه بهتر اهمیت موضوع پرداخته شده است، سپس به تشریح اعمال آزمایشگاهی و نتایج، جهت معرفی یک پوشش نوین و قابل اعتماد از جهات مختلف، پرداخته شده است.

فصل اول

1-1- خوردگی2
1-1-1- مقدمه ای بر خوردگی
در قرنی زندگی می کنیم که فلز به عنوان یکی از اصلی ترین مواد، در دسترس بشر قرار گرفته و روز به روز استفاده از فلزات در صنایع و وسایل مختلف رو به افزایش است. با توجه به رشد روز افزون بهره گیری از فلزات مسئله حفاظت و افزایش عمر مفید قطعات از اهمیت ویژهای برخوردار است. فلزات در طبیعت بصورت سنگ معدن و به همراه مواد کانی دیگردر شرایط پایدار از نظر ترمودینامیکی قرار دارند. برای استفاده باید آنرا استخراج نمود و با صرف هزینه های استخراج وساخت و تولید، آنرا به صورت فلز با شرایط مورد نظر در آورد. پس از استخراج فلز از نظر ترمودینامیکی ناپایدار بوده و در صورت وجود شرایط محیطی مناسب مجددا به حالت پایدار خود تبدیل می شود. به این تبدیل از حالت ناپایدار به پایدار اصطلاحا خوردگی گفته می شود. در حقیقت بروز خوردگی باعث به هدر رفتن مواد مورد نظر و هزینه ساخت آنها می شود اینجاست که حفاظت از مواد و بهره وری بهتر از آنها ابعاد تازه ای می یابد. بنابراین باید بتوان به نوعی دلایل تخریب فلز و همچنین شرایط جلوگیری از این تخریب را بدست آورد [59].
خوردگی یکی از عمده ترین محدودکنندههای عمر قطعات و دستگاهها می باشد. اگر خوردگی بیش از حد باشد دستگاهها غیرقابل استفاده می شوند. خوردگی یک واکنش الکتروشیمیایی بین فلز و محیط اطراف آن است. این عمل با واکنش کاتدی (احیاء اکسیژن و یا متصاعد شدن گاز هیدروژن) همراه است. شرایط خوردگی به دلیل حضور دائمی آب، هوا و رطوبت محیط همواره فراهم بوده و در نتیجه خوردگی امری اجتناب ناپذیر می باشد. البته باید توجه داشت خوردگی فقط به فلزات محدود نمیشود بلکه روی کامپوزیتها و پلیمرها هم تاثیر دارد. در این میان نقش مهندسی خوردگی انتخاب موادی است که در برابر عوامل خورنده مقاومت داشته باشند و همچنین باید تلاش کنند که اثرات خورندگی عوامل محیطی را کاهش دهند. خوردگی نه فقط بسیاری از تواناییهای عملی دستگاه را از بین می برد بلکه روی محصول تولیدی و بازگشت سرمایه هم تاثیر منفی دارد [2].

1-1-2- تعریف خوردگی
از بين رفتن فلزات بواسطه فعل وانفعالات شيمايی و الكتروشيميايی خوردگی ناميده می‌شود كه ساليانه خسارات مالی چشمگيری را متوجه صنايع می‌نمايد. انهدام و فساد یا تغییر و دگرگونی در خواص و مشخصات مواد عموما فلزات به علت واکنش آنها با محیط اطراف، البته انهدامهای ناشی از عوامل صرفا فیزیکی یا مکانیکی، خوردگی نامیده نمیشوند مانند سائیدگی، خستگی، خراشیدگی، لیکن در برخی حالات ممکن است فرایند هاي خوردگی همراه با این قبیل تخریبها باشد که در این صورت با عناوینی نظیر خوردگی سائیدگی، خوردگی خراشیدگی، خوردگی تنشی و … تشریح میشوند [39]. در گذشته تصور میشد هرگاه بتوانیم لوله را با پوششهایی مجهز کنیم که تماس آن را با محیط قطع کند در آن صورت از خوردگی جلوگیری به عمل میآید، البته این تصور منطقی می باشد ولی مسئله این است که این نوع حفاظت وقتی کامل خواهد بود که :
الف-در هنگام نصب محلی بدون پوشش در لوله باقی نماند.
ب-در هنگام پوشش دادن پارگی و خراشی روی پوشش اعمال شده ایجاد نشود و پوشش با گذشت زمان مقاوم و پا بر جا باشد.
ج-پوشش مصرفی عایق الکتریکی خوبی باشد.
خوردگی آهن يا آلياژهای مربوطه كه نهايتا شامل اكسيد فريك آبدار خواهد بود، زنگ‌زدگی نام دارد و بنابراين واضح است كه فلزات غيرآهنی دچارخوردگی می‌شوند ولی دچار زنگزدگی نخواهد شد. برای جلوگيری از حركت تمايلی زنگ زدگی فلزات، لازم است ابتدا اين حركت را بطور علمی مطالعه و بررسی نموده و سپس وسائل اندازه گيری ميزان خوردگی و محاسبه آن را مورد مطالعه قرار دهيم [9].
1-1-3- اهمیت پدیدهی خوردگی (بررسی کلی)

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه درباره حل اختلاف، حقوق فرانسه، حقوق رقابت Next Entries دانلود پایان نامه درباره سازمان ملل، حقوق تجارت