مقاله رایگان درباره
نفت و گاز، استان مازندران، استان گلستان، استان تهران پایان نامه ها و مقالات

ختلف، 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 بین رفتن فلزات بواسطه فعل وانفعالات شیمایی و الکتروشیمیایی خوردگی نامیده می‌شود که سالیانه خسارات مالی چشمگیری را متوجه صنایع می‌نماید. 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 های 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 یا آلیاژهای مربوطه که نهایتا شامل اکسید فریک آبدار خواهد بود، زنگ‌زدگی نام دارد و بنابراین واضح است که فلزات غیرآهنی دچارخوردگی می‌شوند ولی دچار زنگزدگی نخواهد شد. برای جلوگیری از حرکت تمایلی زنگ زدگی فلزات، لازم است ابتدا این حرکت را بطور علمی مطالعه و بررسی نموده و سپس وسائل اندازه گیری میزان خوردگی و محاسبه آن را مورد مطالعه قرار دهیم [9].
1-1-3- اهمیت پدیدهی خوردگی (بررسی کلی)
یکی از مهمترین عوامل تخریب تجهیزات صنعتی و به ویژه خطوط انتقال نفت و گاز، پدیدهی خوردگی است که به عنوان یکی از زیانبارترین آفت‌های صنایع مطرح می‌گردد. این زیان‌ها به حدی اهمیت دارد که تحقیق در حوزه‌های مربوط به فناوری‌های کنترل خوردگی، بخش عظیمی از پژوهش‌ها و تحقیقات کشورهای پیشرفته را به خود اختصاص داده است. این مطالعات به تدوین استراتژی‌ها، قوانین، آییننامهها و روشهای مؤثری در زمینه پیشگیری و رفع اثرات خوردگی منجر شده که تحت عنوان “مدیریت خوردگی” مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در کشور ما نیز به دلیل جایگیری صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، در مناطق مستعد پدیده خوردگی, بررسی این پدیده و مدیریت آن، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار می‌باشد [60].
پیشگویی آهنگ خرابی تجهیزات در اثر خوردگی و تخمین هزینه‌های آن عنصری نامعین است که میتوان با استفاده از سیسستم‌های مدیریت خوردگی تا حدودی آن را کنترل نمود. مدیریت خوردگی با هدف صیانت از سرمایه، مسئولیت کنترل خوردگی و روش‌های پایش و حفاظت تاسیسات در تمامی جنبه‌ها را جهت پایداری و پویایی به‌عهده دارد و همواره از ابزار و روش‌های پیشرفته در رسیدن به این مقصود بهره می‌گیرد. به‌وسیلهی مدیریت خوردگی، فرآیند‌ خوردگی از ابتدای مرحله طراحی تاسیسات تا هنگام سرویس‌دهی آنها به صورت فعال مدیریت می‌گردد. به عنوان مثال یک مهندس طراح، از طریق این مدیریت از اطلاعات لازم در زمینهی خوردگی برخوردار می‌گردد تا سازه‌هایی را با عمر مفید و طولانی طراحی نماید یا با استفاده از اطلاعات به‌دست
آمده از خوردگی‌های رخ‌داده در طراحی‌های پیشین، مراحل بعدی کار را اصلاح کند. مدیریت خوردگی به ارائه استراتژی‌های پیش‌گیرانه و برداشتن گام‌های راهبردی در دو حوزهی فنی و غیرفنی می‌پردازد [39]. سر فصلهایی که در حوزه‌های غیر فنی به عنوان استراتژی‌های پیش‌گیرانه دنبال میشود به شرح زیر می‌باشد:
1- افزایش آگاهی از هزینه‌های هنگفت‌ خوردگی و صرفه‌جویی در این هزینه‌ها موجب به‌کارگیری صحیح فناوریی‌های موجود و کاهش هزینه‌ها می‌گردد. از اینرو، بسیاری از مشکلات خوردگی در نتیجهی فقدان آگاهی از مدیریت خوردگی و مسئولیت‌پذیری اشخاص در تبادل عملیات، بازرسی، تعمیر و نگهداشت سیستم مهندسی می‌باشد.
2- تغییر خط مشی‌ها، آیین‌نامه‌ها، استانداردها و شیوه‌های مدیریتی جهت کاهش هزینه‌های خوردگی به واسطه مدیریت صحیح خوردگی که به کنترل مؤثر آن می‌انجامد و باعث اجرای ایمن‌تر و قابل اعتما‌دتر عملیات و افزایش عمر مفید تاسیسات و تجهیزات می‌شود.
3- اصلاح و تعمیم آموزش کارکنان جهت معرفی و بازشناسی کنترل خوردگی که مستلزم وارد نمودن واحدهای درسی پیشگیری و کنترل خوردگی در برنامه‌های تحصیلی و مدیریتی می‌باشد.
4- تغییر و اصلاح کژاندیشی و باور غلط تسلیم‌پذیری در مقابل خوردگی و اتخاذ تصمیم‌های جدید در راستای جلوگیری از این پدیده.
همچنین استراتژی‌های پیش‌گیرانه در حوزه‌های فنی نیز از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشند، برخی از این استراتژی‌ها بدین ترتیب می‌باشد:
1- ارتقای روش‌های طراحی و استفاده از روش‌های طراحی پیشرفته به منظور مدیریت بهتر خوردگی که مانع از بروز هزینه‌های خوردگی قابل اجتناب می‌گردد. برای تحقق این راهبرد لازم است روش‌های طراحی تغییر کند و بهترین فناوری‌های خوردگی در دسترس طراحان قرار گیرد. میزان عملکرد خوردگی نیز در معیار طراحی وارد شده و هزینه طول عمر تجهیزات تجزیه و تحلیل ‌گردد.
2- ارتقای روش‌های پیش‌بینی عمر تجهیزات و ارزیابی عملکرد آنها از طریق آشنایی با فناوری‌های خوردگی جدید.
3- بهبود فناوری‌های خوردگی‌ از طریق تحقیق و توسعه.
می‌توان با استفاده از مدیریت خوردگی و بهکارگیری روش‌های علمی و دستاوردهای جدید تکنولوژی، خوردگی را در بسیاری از صنایع کشور کنترل نمود. این امر مستلزم ایجاد آگاهی و عزم جدی برای پیش‌گیری و کنترل خوردگی در میان مدیران و کارشناسان می‌باشد.
با توجه به گستردگی و شرایط خاص جغرافیایی منطقه‌ای که بخش اعظم تاسیسات نفت و گاز کشور در آن قرار دارد، مسئله خوردگی در صنعت نفت و گاز ایران از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. اعمال درست و دقیق مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژیهای جدید در این حوزه می‌تواند از بروز سالانه میلیون‌ها دلار خسارت به این مراکز جلوگیری کند. اهمیت مسئله خوردگی در صنعت نفت جنبه دیگری نیز دارد؛ تاسیسات نفتی، گاز و پتروشیمیایی کشور در حال توسعه است و لحاظ قواعد مدیریت خوردگی در طراحی و ساخت کارخانجات و تجهیزات مورد استفاده می‌تواند از بروز خسارات هنگفتی در آینده جلوگیری کند. خوردگی یکی از موارد معدودی است که اثر خود را نه تنها در مراحل طراحی، ساخت و تولید و بهره برداری نمایان می‌سازد، بلکه مبالغ عظیمی را نیز در مرحله حفاظت و نگهداری به خود اختصاص می‌دهد [60].
1-1-4- آسیب‌شناسی صنعت از دیدگاه خوردگی
برای شناخت صحیح‌تر خوردگی و اهمیت آن باید به آسیب‌شناسی صنعت پرداخت، زیرا یکی از مهمترین عواملی که گریبانگیر رشد صنایع و به خصوص صنایع ایرانی می‌باشد، عدم درک عمیق مساله خوردگی است. شاید بتوان دو دلیل عمده برای این بی‌عنایتی برشمرد: در رابطه با ضرر و زیانهای وارد آمده توسط خوردگی به صنایع ، نه تنها آمار مستند بلکه حتی تخمین‌های رسمی مستند و قابل انکار وجود ندارد، لذا مشخص نیست که خوردگی چگونه به آرامی اما بطور مداوم ثروتهای ملی را هدر می‌دهد. ابعاد فاجعه انگیز خوردگی از نظر اتلاف ماده و انرژی و ضرر و زیانهای زیست محیطی روشن نیست. لذا اکثرا با تصور اینکه مسائل مالی مربوط به خوردگی در بررسیهای مالی- اقتصادی در سر فصل استهلاک دیده می‌شوند، از ابعاد واقعی قضیه بی‌خبر می‌مانند و در نتیجه اهمیت مساله همواره در هاله ای از ابهام باقی می‌ماند.با این وجود طبق آمار ارائه شده سه تا پنج درصد تولید ناخالص ملی، میزان هزینه‌های خوردگی در ایران برآورد شده است [18]. به این ترتیب با توجه به موارد مذکور باید به دنبال راهکارهای کارآمد جهت پیش گیری از خوردگی و به حداقل رسانیدن هزینههای ناشی از خوردگی تجهیزات و خطوط انتقال نفت و گاز بود. لذا اگر توجه خود را معطوف به امر جلوگیری از خوردگی خطوط انتقال گاز کنیم یکی از معقولانهترین راهکارهای پیشگیری و به تاخیر انداختن خوردگی، استفاده از پوشش های نوین می باشد که طبیعتا نیازمند بررسیهای همه جانبه برای انتخاب مناسبترین گزینه میباشد [61].
1-2- ویژگی آب و هوایی و اقلیمی استان
استان مازندران با مساحتی بالغ بر 4/23756 کیلومتر مربع که 46/1 درصد مساحت کل کشور را شامل میشود. این استان بین 35 درجه و 47 دقیقه تا 38 درجه و 5 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 32 دقیقه تا 56 درجه و 14 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار گرفته است . حد شمالی آن دریای مازندران )دریای خزر(، حد جنوبی آن استان تهران و استان سمنان حد غربی آن استان گیلان و حد شرقی آن استان گلستان میباشد [17
]. متوسط بارش سالانه استان درحدود 580 میلیمتر میباشد [16].

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع و ماخذ مقالهتوسعه شهر، استان لرستان، مردان فعال، سلسله مراتب

شکل 1-1 نقشهی استان مازندران[64]
1-2-1- آب و هوا
آب و هوای مازندران با توجه به وجود دریا، کوه و جنگل به دو نوع معتدل مرطوب و کوهستانی تقسیم میشود [17].

الف : آب و هوای معتدل خزری: این نوع اقلیم جلگه های غربی و مرکزی استان تا کوهپایههای شمالی البرز را شامل میشود. در این نواحی به دلیل کمی فاصلهی کوهستان و دریا رطوبت تجمع مییابد که بعنوان پیامد آن میتوان بارشهای قابل ملاحظه و دمای معتدل را ذکر کرد. میانگین بارندگی سالیانه در نوار ساحلی استان برابر با 877 میلیمتر است. توزیع مکانی آن از غرب به شرق با کاهش همراه است در حالیکه توزیع زمانی آن وضعیتی کما بیش منظم دارد (حداکثر بارندگی در پائیز و حداقل آن در بهار اتفاق می افتد(. در بررسی پارامتر درجه حرارت نیز مشاهده می شود که به دلیل رطوبت نسبی بالا و زیاد بودن تعداد روزهای پوشیده از ابر، دمای هوا معتدل و دامنه دمایی محدود میباشد که این وضعیت منجر به تابستانهای گرم و مرطوب و زمستانهای معتدل میشود.
ب: آب وهوای کوهستانی:
1- آب و هوای معتدل کوهستانی: با افزایش تدریجی ارتفاع از اراضی جلگه ای به سوی دامنههای شمالی ارتفاعات البرز و فاصله از دریا، تغییرات خاصی در آب و هوای استان پدیدار میگردد. در نوار ارتفاعی 1555 تا 3555 متر، شرایط آب و هوایی کوهستانی حاکم است که از ویژگیهای آن میتوان کاهش میزان بارندگی سالیانه وهمچنین کاهش متوسط درجه حرارت ماهانه را ذکر کرد. علاوه بر آن زمستانهای سرد همراه با یخبندانهای طولانی وتابستانهای کوتاه نیز از دیگر مشخصات این اقلیم است .

2- آب و هوای سرد کوهستانی: در نوار ارتفاعی بالاتر از 3000 متر که شامل قلل کوهستانهای دامنه شمالی البرز میشود، دمای هوا به شدت کاهش یافته و یخبندانهای طولانی ایجاد میشود . در این مناطق ریزشها غالبا به صورت برف است، که در دوره طولانی سرد سال روی هم انباشته شده و تا اواسط دوره کوتاه گرم سال نیز دوام دارند. در همین مناطق و در قله کوههای دماوند ، علم کوه و تخته سلیمان شرایط ایجاد یخچالهای کوهستانی و انباشت دائمی برف فراهم شده است [16].
1-2-2- توده هواهای موثر بر آب و هوای مازندران
موقعیت جغرافیایی ویژه استان مازندران بعنوان یکی از استانهای ساحلی دریای خزر سبب شده است که در طول سال از اثرات آب وهوایی همسایگانی چون سرزمین پهناور سیبری ، دریای مدیترانه و دریای خزر و فلات مرکزی ایران بهره مند شود .در طول فصول مختلف سال تودههای هوای متعددی وارد استان میشوند که عمدهترین آنها به قرار زیر میباشد :
دورهی سرد سال
1- توده هوای قطبی قارهای : که ورود آن به استان از طریق گسترش زبانه سیستم پرفشار سیبری بر روی شمال شرق کشور میباشد. این توده هوا سرد و خشک بوده و با عبور از روی دریای خزر ضمن جذب رطوبت وگرما ناپایدار گشته و سبب بارشهای قابل توجه بویژه در فصل پاییز (به دلیل اختلاف زیاد دمای آب با دمای هوا) در استان میشود. شدت این بارندگی بدلیل طولانی بودن مسیر حرکت تودهی هوا بر روی دریا در غرب استان بیشتر از سایر قسمتهای استان میباشد .
2- تودهی هوای قطبی دریایی تعدیل یافته : با منشا اقیانوس اطلس که بعد عبوراز روی جنوب اروپای شرقی از طریق دریای سیاه به شرق دریای مدیترانه وارد و سپس ازطریق ترکیه از سمت شمال غرب وارد ایران میشود .
3- تودهی هوای آرکتیکی قارهای : با منشا


دیدگاهتان را بنویسید