%34تخفیف

تحلیل دینامیکی حرکت پیگ در لوله‏های گاز برون شهری

تعداد109 صفحه  درword

گروه مهندسی مکانیک

 

کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

 

تحلیل دینامیکی حرکت پیگ در لوله‏های گاز برون شهری

 

 

 

چکیده

فرآورده‏هاي نفتي و گازی علي‌رغم تصفيه و پالايش، آلوده به گازهاي دي اكسيد كربن، هيدروژن سولفوره و  رطوبت می‌باشند.اسيد‏هاي خورنده به‌ويژه در خطوط لوله انتقال گاز وته نشيني شن و ماسه و رسوبات ناخواسته ناشي از مواد زائد در جداره دروني لوله‏ها، گاهي محفظه دروني لوله را تنگ مي‏نمايد. این تنگی موجب افت راندمان و براي انتقال حجم معيني از فرآورده‏ها انرژي بسیار زیادی براي تقويت فشار گازها و سيالات و فرآورده‏هاي نفتي طلب مي‏نمايد.

لذا يكي از روش‌هاي تعميرات و نگهداري كه معضلات و مشكلات فوق را كاهش داده و علاوه بر دوام و افزايش طول عمر لوله، موجب افزايش بهره‌دهي و راندمان خطوط لوله خواهد شد، کاربرد پیگ و پیگ‌رانی است. این عملیات تضمين كننده ايمني جوامع و صنايع هم‌جوار و همچنين حفظ محيط زيست مي‏گردد. كاربرد پيگ وپيگ‌راني به‌طور دوره‏اي و زمان بندي شده مي‏باشد.

در این تحقیق به بررسی حرکت پیگ در لوله‏های گازبرون شهری پرداخته خواهد شد. ابتدا خطوط لوله مستقیم (یک بعدی) فرض شده و با استفاده از معادلات سیال تراکم ناپذیر و تراکم پذیر نیروهای وارد بر پیگ، سرعتو موقعیت پیگ در طول خط مسیر محاسبه می‌گردد.در ادامه مسیر خطوط لوله به صورت دو بعدی و سه بعدی در نظر گرفته شده و معادلات حرکت پیگ برای این مسیرها توسعه داده خواهد شد.

مدل‌سازی معادلات به‌دست آمده با نرم افزار متلب و به روش رانگ- کوتا می‌باشد. نتایج شبیه‏سازی نشان می‌دهد که مدل‌های ریاضی و روش محاسباتی پیشنهادی در این تحقیق برای به‌دست آوردن موقعیت و سرعت پیگ در خطوط لوله نفت و گاز مناسب هستند.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصلاول- مقدمه

1-1- پیگ.. 1

1-2-تاریخچه پیگ‏رانی خطوطلوله.. 3

1-3- مرورپژوهش‏هایگذشته.. 4

1-4- معرفیپژوهشحاضر.. 6

فصلدوم- انواعپیگوعملیاتپیگ‌رانی

2-1- دلایل پیگ‏رانی خطوطلولهوکاربردهایآن.. 8

2-1-1- پیگ‏رانی درحیننصبلولهوپسازآن.. 9

2-1-2- پیگ‏رانی درهنگامبهره‌برداری.. 10

2-2- انواعپیگ.. 11

2-2-1- پیگ‌هایخدماتی.. 11

2-2-2- پیگ‌هایهوشمند.. 15

2-3- شناساییخسارتوارزیابیلوله‌ها.. 21

2-3-1- انواعروش‌هایتعمیر.. 21

فصلسوم- آنالیزحركتپيگدرلوله‏هایافقی

3-1- مقدمه.. 23

3-2- تفاوتجريان تراكم‏پذير و تراكم‏ناپذير.. 23

3-3- آنالیزحرکتپیگدرخطوطلولهمستقیم باجریانتراکم‌ناپذیر (حالتیکبعدی)   24

3-4- آنالیزديناميكيحركتپيگدرلوله‏هایمستقیم (یکبعدی) باسيالتراكمپذير   25

3-4-1- جريانتراكم‌پذير.. 25

3-4-2- معادلاتحاكم.. 26

فصلچهارم- آنالیزديناميكيدوبعديحركتپيگدرلوله‏هايبامسيرخميده

4-1- مقدمه.. 38

4-2- تحليلحركتپيگبامدلذره‏اي درلوله‏ها.. 39

4-2-1- روشانرژيتحليلحركتپيگدرمسيربدوناصطكاك.. 72

فصلپنجم- آنالیزدینامیکیسهبعدیحرکتپیگدر خطوطلولهگازبینشهری

فصلششم- نتیجهگیری

پیشنهاداتجهتتحقیقاتبعدی.. 97

مراجع.. 98

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                       صفحه

شکل 1-1 دونمونهپیگخدماتی.. 1

شکل 1-2 دونمونهپیگهوشمند.. 2

شکل2-1 دونمونهازپیگ‌هایکاسه‌ای.. 12

شکل2-2 چندنمونهازپیگ‌هایاسفنجی.. 13

شکل2-3 یکنمونهازپیگنوعکروی.. 14

شکل 2-4 نمونهپیگکلیپراولیه.. 17

شکل2-5 نمونهپیگROSEN.. 17

شکل2-6  نمونهپیگ‌هایROSEN.. 18

شکل2-7 دونمونهازپیگMFLبریتیشگاز.. 19

شکل 3-1 جریانیکبعدیوجریانواقعی.. 25

شکل 3-2 حجممعیاردرلولهافقی.. 27

شکل 3-3 خواصسیالدرلولهافقیمثال 1. 30

شکل 3-4 خواصسیالدرمثال 2. 31

شکل 3-5 دیاگرامآزادحرکتپیگ درلولهیکبعدی.. 31

شکل 3-6  نمودارسرعتوموقعیتپیگدرمثال 3. 33

شکل 3-7 نمودارسرعت و موقعیتپیگدرمثال 4. 34

شکل3-8-جریانبای‌پاسگذرندهازبدنهپیگ.. 35

شکل 3-9 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرمثال 5. 36

شکل 4-1 حرکتپیگدرلولهدوبعدی.. 37

شکل 4-2 حالتپیگدرمسیرلولهدوبعدی.. 38

شکل 4-3 دیاگرامآزادپیگدرلولهدوبعدی.. 38

شکل 4-4 نمودارحرکتپیگدرمثال 1. 42

شکل 4-5 نمودارموقعیتدرمثال1. 42

شکل4-6 نمودارسرعتدرمثال 1. 42

شکل4-7 نمودارفشاردرمثال1. 43

شکل4-8 نمودارکلیدرمثال 1. 43

شکل 4-9 نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستایمحورهایx و yدرمثال 2. 44

شکل 4-10 نمودارهاینیروی عکس‏العمل وسرعتدرمثال 2. 45

شکل 4-11 نمودارکلیمثال 2. 45

شکل 4-12 مسیرحرکتپیگدرمثال 3. 46

شکل 4-13 نمودارموقعیتوسرعتدرراستایمحورهایx و yدرمثال 3. 47

شکل 4-14 نمودارسرعتپیگدرمثال 3. 47

شکل 4-15 نمودارفشارونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال3. 48

شکل 4-16 نمودارکلیمثال 3. 48

شکل4-17مسیرحرکتپیگدرمثال4. 49

شکل4-18 نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستایمحورهایx و yدرمثال 4. 50

شکل 4-19 نمودارهایسرعت،فشارونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال4. 50

شکل 4-20 نمودارکلیمثال4. 51

شکل 4-21 مسیرحرکتپیگدرمثال5. 52

شکل 4-22 نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستایمحورx و yدرمثال5. 53

شکل4-23 نمودارهایفشار،سرعتونیروی عکس‏العمل پیگدرمثال5. 53

شکل 4-24 نمودارهایکلیمثال5. 54

شکل 4-25 مسیرحرکتپیگدرمثال 6. 54

شکل 4-26-نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستایمحورهایx و yدرمثال6. 55

مثال4-27 نمودارهایسرعت،فشارونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال 6. 55

شکل4-28 نمودارهایکلیدرمثال6. 56

شکل 4-29 مسیرحرکتپیگدرمثال7. 57

شکل 4-30 نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستایمحورهایx و yدرمثال7. 57

شکل4-31 نمودارهایسرعت،فشارونیروی عکس‏العمل درمثال7. 58

شکل 4-32 نمودارهایکلیدرمثال 7. 58

شکل 4-33 مسیرحرکتپیگدرمثال 8. 59

شکل 4-34 نمودارهایسرعتوموقعیتدرراستایمحورهایx و yدرمثال8. 60

شکل 4-35نمودارهایسرعتونیروی عکس‏العمل درمثال8. 60

شکل 4-36نمودارهایکلیدرمثال8. 61

شکل 4-37 مسیرحرکتپیگدرمثال9. 61

شکل4-38 نمودارهایموقعیتوسرعتپیگدرراستایx و yدرمثال9. 62

شکل 4-39 نمودارهایفشار و نیرویسطحدرمثال 9. 62

شکل 4-40-نمودارهایکلیدرمثال 9. 63

شکل 4-41 مسیرحرکتپیگدرمثال10. 64

شکل 4-42 نمودارهایموقعیتوسرعتدرراستای x و yدرمثال 10. 65

شکل 4-43 نمودارنیروی عکس‏العمل وسرعتکلیدرمثال 10. 65

شکل 4-44-مسیرحرکتپیگدرمثال 11. 67

شکل 4-45 نمودارهایموقعیتوسرعتدرجهاتx و yدرمثال 11. 67

شکل 4-46 نمودارهایسرعت،فشارونیرویسطحدرمثال 11. 68

شکل 4-47 نمودارهایکلیدرمثال 11. 68

شکل 4-48 مسیرحرکتپیگدرمثال 12. 69

شکل 4-49 نمودارهایفشار،سرعتونیرویسطحدرمثال 12. 70

شکل 4-50 نمودارهایموقعیتوسرعتدرمثال 12. 70

شکل 4-51 نمودارهایکلیدرمثال 12. 71

شکل 5-1 شماییکلیازپیگ ولولهسهبعدی.. 73

شکل 5-2 مسیرحرکت در یکمنحنیفضایی.. 73

شکل 5-3 حرکتپیگدریکمسیرلولهفضایی.. 74

شکل 5-4 مسیرحرکتدرمثال 1. 78

شکل 5-5 موقعیتوسرعتدرجهتxمثال1. 79

شکل 5-6 موقعیتوسرعتپیگدرجهتy.. 79

شکل 5-7 موقعیتوسرعتدرجهتz  مثال1. 80

شکل 5-8 نمودارسرعتونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال1. 80

شکل 5-9 نمودارکلیمثال1. 81

شکل 5-10 مسیرحرکتپیگدرمثال 2. 82

شکل 5-11 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرجهتمحورxدرمثال 2. 82

شکل 5-12 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرجهتمحورyدرمثال 2. 83

شکل5-13 نمودارسرعتوموقعیتدرجهتمحورz درمثال 2. 83

شکل 5-14 نمودارسرعتونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال2. 84

شکل 5-15 نمودارکلیدرمثال 2. 84

شکل 5-16 نمودارحرکتپیگدرمثال3. 85

شکل 5-17 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرراستایمحورxدرمثال3. 85

شکل 5-18 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرراستایمحورyدرمثال3. 86

شکل 5-19 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرراستایمحورzدرمثال3. 86

شکل 5-20 نمودارسرعتونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال 3. 86

شکل 5-21 نمودارکلیدرمثال 3. 87

شکل 5-22 نمودارحرکتپیگدرمثال 4. 87

شکل 5-23 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرراستایمحورx درمثال 4. 88

شکل 5-24 نمودارسرعتوموقعیتپیگدرراستایمحورyدرمثال 4. 88

شکل 5-25 نمودارموقعیتوسرعتدرراستایمحورzمثال 4. 89

شکل 5-26 نمودارسرعتونیروی عکس‏العمل سطحدرمثال 4. 89

شکل 5-27 نمودارکلیدرمثال 4. 90

شکل 5-28 نمودارحرکتپیگدرمثال 5. 91

شکل 5-29 نمودارموقعیتوسرعتدرراستایمحورx درمثال 5. 91

شکل 5-30 نمودارموقعیتوسرعتدرراستایمحورy درمثال 5. 92

شکل 5-31 نمودارسرعتوموقعیتدرراستایمحورzدرمثال5. 92

شکل 5-32 نمودارسرعتونیروی عکس‏العمل درمثال5. 93

شکل 5-33 نمودارکلیدرمثال 5. 93

فهرست جداول

عنوان                                                                                                     صفحه

جدول 2-1 هزینهبازرسیخطوطلولهتوسطپیگ‌هایهوشمند.. 16

جدول 3-1 ضریبپسایفشاریاستوانهبانسبتطولبهقطرمتفاوت.. 32

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “تحلیل دینامیکی حرکت پیگ در لوله‏های گاز برون شهری”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo