گزارش کارآموزی واحد مهندسی خوردگی خطوط لوله و مخابرات نفت تهران

گزارش کارآموزی واحد مهندسی خوردگی خطوط لوله و مخابرات نفت تهران

در زیر به مختصری ازعناوین و چکیده آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است :

مقدمه:

خوردگی تأسیسات صنعتی یکی از زمینه‌هایی است که مورد توجه خاص دانش‌پژوهان قرار دارد. در گزارش حاضر سعی شده که اطلاعاتی در مورد روشها، تجربیات دستگاهها و لوازم مورد نیاز همراه با تئوریهای اصول خوردگی چگونگی آزمایشها، اندازه‌گیریها، ذکر شود.

ابتدا بهتر است که مفهوم نسبتاً صریحی از خوردگی داشته باشیم تا بتوانیم با روشی بیشتری در مرد طرق مبارزه با آن بحث نمائیم ، خوردگی تعاریف مختلفی دارد. این تعاریف هر کدام در مواردی صحت دارند و هر کدام فقط گوشه‌ای از مطلب را بیان می‌کند ما برای هدفی که در پیش داریم، در مورد یک لولة مدفون شده در خاک، خوردگی را یک پدیدة الکتروشیمیایی تعریف کرده و وجود اکسیژن را برای ادامة خوردگی ضروری محسوب می‌نماییم. با قبول این مزیت به بیان شرایطی می‌پردازیم که با واقع شدن آنها یک سل خوردگی می‌تواند فعالیت داشته باشد:

1- یک کاتد و یک آند باید وجود داشته باشد.

2- بین آند و کاتد اختلاف پتانسیل برقرار باشد.

3- یک رابط فلزی بین آند و کاتد وجود داشته باشد.

4- آند و کاتد در یک الکترولیت هادی باشند ، بدین معنی که مقداری از مولکولهای آب به صورت یون درآمده باشد،

حال برای یک لولة مدفون شده، کاتد که خود لوله است و آند بیشتر سیلیکون آیرن (silicon Iron) استفاده می‌شود. (شرط 1). برای برقراری اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد از قوانین و یکسوکننده استفاده می‌شود. (شرط 1 (شرط 2) برای رابط فلزی خود لوله به صورت رابط فلزی عمل می‌کند و شرط چهارم با توجه به رطوبت خاک فراهم می‌شود.

اختلاف پتانسیل موجود بین آند و کاتد باعث بوجود آمدن جریان الکترونی از طرف آند به کاتد در مدار فلزی بین آند و کاتد خواهد گردید. در آند فلز با از دست دادن الکترون، تولید یون آهن با بار مثبت خواهد کرد که با OH موجود در آن حوالی تولید هیدروکسید دو ظرفیتی آهن به فرمول   خواهد کرد. که با یک مرحله اکسید شدن به صورت زنگ آهن   در خواهد آمد.

در ناحیة کاتدی تعداد الکترون اضافی از طرف آند تأمین شده است، این الکترونها با یونهای مثبت هیدروژن محیط، تولید گاز   می‌کنند که به صورت لایه در اطراف کاتد در خواهد آمد و به قشر پلاریزاسیون موسوم است، با این تبدیل هیدروژن اتمی به هیدروژن گازی مقداری یون   اضافی در ناحیه کاتدی بوجود خواهد آمد که سبب افزایش خاصیت بازی ناحیة کاتدی می‌شود.

چند نکته:

1- جهت جریان الکتریسیته (خلاف جهت حرکت الکترونها) در مدار فلزی از کاتد به آند خواهد بود.

2- جهت جریان در داخل الکترولیت از آند به کاتد خواهد بود.

3- خوردگی فلز در آند یعنی قطبی که جریان از آن به طرف الکترولیت خارج می‌شود اتفاق می‌افتد.

4- فلزی که جریان از محیط اطراف دریافت می‌کند خورده نمی‌شود.

مقدار کاهش وزن فلز با شدت جریان خوردگی متناسب خواهد بود. یک آمپر جریان مستقیم که از فولاد به طرف خاک خارج می‌شود، می‌تواند سالانه حدود بیست پوند فولاد را بخورد. البته در مسائل مربوط به خوردگی خط لوله به ندرت با شدت جریان‌های بالا روبرو خواهیم شد و معمولاً شدت جریانها در حدود چند میلی آمپر خواهند بود. ولی باید توجه کرد که حتی یک میلی آمپر در طول سال اگر فقط از هفت نقطه لوله خارج شود، می‌تواند باعث ایجاد هفت عدد سوراخ به قطر   اینچ روی یک لولة دو اینچی با ضخامت استاندارد گردد. البته این نکته که تعداد نقاط خروج جریان به چند نقطه محدود نگردد، بسیار حائز اهمیت است و بهتر آن است که جریان در سطح بیشتری توزیع شود تا آنکه قدرت نفوذی آن در لوله کاهش یابد.

این فایل شامل : صفحه نخست ، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که با فرمت ( word ) در اختیار شما قرار می گیرد.

(فایل قابل ویرایش است )

تعداد صفحات : 49

پایان نامه بررسی جنبه‌های فنی و اقتصادی اضافه نمودن گاز هیدروژن به خطوط انتقال گاز طبیعی(power to gas)

نوع فایل : word 

تعداد صفخات : 91

چکیده

استفاده از انرژی‌‌های تجدیدپذیر به علت پاک بودن آنها (عدم تولید آلایندگی) در بسیاری از نقاط جهان رایج شده و مورد مطالعه قرار گرفته است.

در برخی از مناطق کشور از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی بادی، زمین گرمایی، خورشیدی می‌توان در تمام فصول سال بهره گرفت و انرژی الکتریکی تولید کرد. در انتقال انرژی الکتریکی از محل تولید به محل مصرف اتلاف انرژی زیادی وجود دارد. برای جلوگیری از این اتلاف انرژی راه‌‌های مختلفی وجود دارد.

یکی از این راه‌ها تبدیل انرژی الکتریکی به هیدروژن (به عنوان مثال تولید هیدروژن از الکترولیز آب) و انتقال هیدروژن از محل تولید به محل مصرف می‌باشد. با توجه به شرایط و زیرساخت‌های موجود می‌توان گاز هیدروژن را از طریق خطوط لوله انتقال گاز طبیعی و افزودن آن به گاز به محل مورد نیاز آن منتقل نمود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که هزینه انتقال انرژی الکتریکی چهار برابر هزینه انتقال هیدروژن است.

در محل مصرف نیز می‌توان با جدا کردن هیدروژن از گاز طبیعی آن را دوباره توسط مصرف کننده‌های مختلف مورد استفاده قرار داد. به عنوان مثال توسط پیل‌های سوختی می‌توان هیدروژن را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. از طرفی در صورتی که مقدار کمی هیدروژن در گاز طبیعی موجود باشد این امر سبب بهسوزی گاز طبیعی و افزایش ارزش حرارتی آن می‌شود.

در این پروژه تبدیل انرژی الکتریکی به هیدروژن و تزریق آن به خطوط انتقال گاز طبیعی بررسی شده و حمل هیدروژن توسط خطوط انتقال گاز طبیعی و تبدیل دوباره آن به انرژی مورد نیاز در محل مصرف از لحاظ فنی و اقتصادی بررسی می‌شود.

کشورهایی مانند فرانسه، امریکا و کانادا از این تکنولوژی استفاده می‌کنند. بنابراین ملاحضات اقتصادی نیز در این کشورها مورد نظر قرار گرفته است. البته توجیه اقتصادی این طرح در هر کشوری با توجه به شرایط آن کشور باید بررسی گردد.

بنابراین در مرحله اول امکان سنجی فنی استفاده از این روش مورد بررسی قرار گرفته و پس از آن جنبه های اقتصادی اجرای این طرح مطالعه می گردد.

فصل اول : (انرژی‌های تجدیدپذیر)............. 

            1-1- معرفی انرژی‏های تجدیدپذیر.............................................................................................3

            1-2- ضرورت استفاده از انرژی‏‏های تجدید‏‏پذیر........................................................................3

            1-3- انواع این انرژی‏ها...............................................................................................................3

                  1-3-1- انرژی بادی ..............................................................................................................3                                                                                                                             جدول 1-1 مزارع بادی در کشور ایران ................................................................................................... 5                                                                                                                                                                                                                         

                  1-3-2- انرژی خورشیدی................ ........................................6

شکل1-1 تابش روزانه خورشید در ایران                                                                                                                                                                                                                                                                           

جدول1-2  نیروگاه‌های انرژی خورشیدی در ایران................ ..................8

                1-3-3- انرژی زمین‌گرمایی..................................................................................................8

جدول 1-3 نیروگاه‌های زمین‌گرمایی در ایران .......................................................................................9                                                                                                                           

    1-3-4- انرژی زیست توده...................................................................................................10

شکل 1-2 روند توسعه محصولات زیست توده......................................................................................10

جدول1-4 تکنولوژی‌های مختلف زیست‌توده.......................................................................................10

تشریح فراینده‌های ترموشیمیایی..........................................................................................................11

1- احتراق............ .................................................................................................11                                                                                                                                  شکل1-3 بویلر چوب سوز.............. ...................................................................................12

2- پیرولیز ................................ .................................................................................12                                                                                                                                      شکل 1-4 راکتور پیرولیز...........................................................................................................13

3- گازی کردن در دمای پایین..................................................................................................13                                                                                                         شکل 1-5 راکتور گاز ساز زیست‌توده.......................................................................................14

4- گازی کردن در دمای بسیار بالا............................................................................................14                                                                                                          شکل 1-6 سیستم تولید برق با تکنولوژی پلاسما....................................................................15

5- کربنیزه کردن.................. .....................................................15

شکل 1-7 سیستم کربنیزاسیون.............. ..............................................................16

6- مایع سازی کاتالیستی........................ .........................................................16

فرایند‌های بیوشیمیایی......................... ...................................................................16

جدول 1-5 نیروگاه‌های زیست توده در ایران...........................................................................17

فصل دوم: راههای انتقال وذخیره‌سازی الکتریسیته تولیدی از انرژی‌های تجدیدپذیر.

           2-1- روش‌های در حال استفاده برای انتقال انرژی.......................................................21         

                  2-1-1- انتقال از طریق خطوط انتقال سراسری....................................................21

          2-2- روش‌های در حال بررسی برای انتقال انرژی الکتریکی.......................................21

                  2-2-1- انتقال بیسیم انرژی الکتریکی.................................................................22

                  2-2-2- تبدیل انرژی الکتریکی به گاز و انتقال گاز به جای انرژی الکتریکی....22

         2-3- روش‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی..............................................................23

                  2-3-1- باطری‌ها........... .............................................23

                  2-3-2- نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای.........................................................................24

جدول 2-1 نیروگاه‌های تلمبه ذخیره‌ای موجود در ایران.......................................................25

                 2-3-3- ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی به صورت هوای فشرده.........................25 

شکل 2-1 سیستم ذخیره‌ساز هوای فشرده...........................................................................27

                2-3-4- چرخ طیار................................................................................................27

                2-3-5- ذخیره‌سازی انرژی مغناطیسی در ابررسانا............................................28

                2-3-6- ذخیره‌ساز حرارتی انرژی   ...... ...............................29

                2-3-7- ذخیره‌سازی به صورت انرژی هیدروژن.............................................29

فصل سوم : معرفی روش power to gas................................................................................................33

            3-1- معرفی روش power to gas..........................................................................................35

            3-2- روش‌های تولید هیدروژن............................................................................35

                  3-2-1- تولید هیدروژن از منابع فسیلی.......................................................36

1- مبدل گاز طبیعی تبدیل با بخار آب............................................................................37

شکل3-1 مبدل گاز با بخار آب..........................................................................................38

شکل3-2 شماتیک شماتیک فرایند تولید هیدروژن از رفورمینگ متان با بخار آب.....39

2- مبدل گاز طبیعی، تبدیل با استفاده از اکسیداسیون جزئی.....................................39

شکل 3-3 واکنش‌های اکسیداسیون جزیی ...................................................................40

شکل 3-4 شماتیک مبدل گاز طبیعی، تبدیل با استفاده از اکسیداسیون جزئی.......42

3- مبدل گاز طبیعی  تبدیل با استفاده از Auto thertmal....................................................42

شکل3-5 سیستم مبدل گاز طبیعی  تبدیل با استفاده از Auto thertmal ...................43

شکل3-6 مقایسه فرایند تبدیل سوخت در دو فرایندAuto thermal  و فرایند 

تبدیل با بخار آب..................................................

4- پیرولیز............. ........................................................44

5- هیدروژن حاصل از گازی شدن زغال سنگ............................................................45

شکل3-7 سیستم تولید هیدروژن از گازی شدن زغال سنگ.....................................46

                  3-2-2- تولید هیدروژن از منابع غیرفسیلی)تجدیدپذیرها(................48

1- فتوالکتروشیمیایی...............................................................................................49

شکل3-8 فرایند  PEC.................................................................................................................50

2- الکترولیز آب ......................................................................................................51

3- مواد بیولوژیکی ........................................................................................................................51

            3-3- مزایای استفاده ازروش power to gas.......................................................52

            3-4- کشورهای استفاده کننده از این تکنولوژی ..................................52

            3-5- مصارف هیدروژن در محل مصرف..................................................52

فصل چهارم : بررسی جنبه‌های اقتصادی استفاده از روش power to gas.

           4-1- مقایسه اقتصادی بین انتقال انرژی الکتریکی توسط خطوط انتقال و انتقال هیدروژن توسط خطوط انتقال گاز طبیعی.............................................................................57

جدول 4-1 روش‌های مختلف انتقال برق..............................................................58                                                                                    جدول4-2 هزینه‌های انتقال برق...........................................................................61                                                                                              جدول4-3 روشهای مختلف انتقال گاز.................................................................62

جدول4-4 هزینه‌های انتقال گاز...........................................................................63

                  4-1-1- مقایسه گزینه های مختلف انتقال انرژی ............................63

           4-2- مقایسه اقتصادی بین نحوه‌های مختلف ذخیره انرژی  .................64

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

نتیجه‌گیری............................................................................................................75

پیشنهادات............................................................................................................76

منابع و ماخذ.........................................................................................................77