مدرک فوق، یکی از استانداردهای معتبر موسسه NBIC جهت استفاده مهندسان، پیمانکاران، کارفرمایان و بازرسان تجهیزات تحت فشار ( مخازن، بویلرها و ...) جهت بازرسی آنها می باشد.
موسسه NBIC-NATIONAL BOARD INSPECTION CODE در سه بخش زیر به تحقیق و مطالعه می پردازد:
1. نصب تجهیزات تحت فشار
2. بازرسی تجهیزات تحت فشار
3. تعمیر و تغییرات بر روی تجهیزات تحت فشار
مدرک فوق مربوط به بخش تعمیرات می باشد.
در همه ی صنایع شیمیایی و پتروشیمی ، گازها، مایعات، و جامدات در مخازن با شکل ها و اندازه های مختلف ذخیره انباشته یا فرآوری می شوند. یک چنین شمار زیادی از تانکرها یا مخازن که به وسیله این صنایع استفاده می شوند باعث شده اند که طراحی، ساخت و نصب این مخازن به یک تخصص برای شماری از شرکت ها و کمپانی ها تبدیل شوند . در نتیجه ملاحظات اقتصادی فقط تعداد کمی از کمپانی ها هم اکنون ذخیره سازی با ظرفیت حجمی بزرگ را طراحی می کنند و راه معمول برای دستیابی به این تجهیزات بستن قرارداد با این شرکت ها در این زمینه است.
همواره مخازن تحت نیروهای خارجی مختلفی قرار دارند که بعضا می تواند این نیروها هارمونیک بوده ،و در نتیجه مهندسین طراح باید طراحی خود را به نحوی ترتیب دهند که فرکانس های طبیعی سیستم با فرکانس نیروی تحریک یکی نشده و دچار پدیده تشدید نگردد. در این پروژه قصد داریم روی یک مخزن استوانه ای از جنس ماده ی کامپوزیت توسط نرم افزار ANSYS آنالیز مدال را انجام داده و فرکانس های طبیعی سیستم را در پروفیل های مختلف از زوایای قرار گیری الیاف ماده ی کامپوزیت نسبت به راستای طولی مخزن بدست آورده و با یکدیگر مقایسه کرده و بر حسب نیاز بهترین حالت را برگزینیم.
فهرست
فصل اول:اصول طراحی مخازن استوانه ای
تنش ها در جداره های نازک بنا شده بر اساس تئوری سیران 12
ضخامت پوسته تحت فشار داخلی.. 15
ضخامت پوسته‌ها و تیوبها تحت فشار خارجی.. 17
ضخامت کلگی ها تحت فشار داخلی (قسمت مقعر) 33
ضخامت کلگی ها تحت فشار خارجی (فشار در قسمت محدب) 40
فصل دوم:تحلیل فرکانسی مخزن استوانه ای جدار کامپوزیت
روشهای تعریف ساختارهای لایه ای: 50
ارتعاش آزاد صفحات مستطیلی.. 51
فصل سوم:بحث و نتیجه گیری
مقایسه ی حالت 6 لایه و 3 لایه: 79
مقدمه
ایران دارای یکی از بزرگ ترین ذخایر « نفت در جا »1 در دنیاست که حجم اولیه آن بیش از 450 میلیارد بشکه تخمین زده میشود. از این مقدار حدود 400 میلیارد بشکه در مخزن « شکاف دار»2 و بقیه آن در مخازن « تک تخلخلی »3 قراردارند.
از این مجموعه بیش از 91 میلیارد بشکه نفت خام یعنی بیش از 20 درصد قابل برداشت است. به علاوه باید توجه داشت که متوسط بازیافت نفت خام از مخازن شکاف دار تا حدودی کمتر از مخازن تک تخلخلی با همان خصوصیات است.
هدف اصلی این نوشته بررسی بازیافت اقتصادی و قابل قبول نفت از این مخازن عظیم است. این امر نه تنها به سود کشور ایران است بلکه سایر کشورهای جهان نیز از آن منتفع میشوند. برای بررسی این موضوع کلیدی لازم است هر یک از عوامل اصلی مهندسی مخازن نفت به شرح زیر مطالعه شوند.
برای بررسی ظرفیتهای ممکن بازیافت و استحصال نفت از مخازن کشف شده موجود، مطالعه گسترده مخازن نفت و گاز کشور چه در خشکی و چه در مناطق دریایی لازم به نظر میرسد.
به منظور انجام این مطالعات به زمان، نیروی انسانی متخصص و حمایتهای مالی نیازمندیم. این کار لزوماً باید از طریق «مدل سازی مفهومی »4 از تمام مخازن موجود کشور انجام گیرد. با انجام این روش میتوان کلیه مخازن نفت و گاز کشور را طی دوره زمانی قابل قبول و با هزینه معقول مطالعه نمود، و این در حالی است که از کیفیت کار نیز کاسته نخواهد شد.
قبل ورود به مباحث اصلی، بهتر از به طور اجمال فرقهای اساسی بین مخازن شکافدار و تک تخلخلی را بیان کنیم. تفاوتهای اصلی مخازن نفتی شکافدار و تک تخلخلی به شرح زیر خلاصه میشود:
تعریف مخزن شکاف دار
مخزن شکاف دار مخزنی است که در ساختار آن شکستگی یا ترک وجود داشته باشد ضمن آن که این شکافها شبکهای را ایجاد کنند. این شبکه میتواند تمام یا بخشی از مخزن نفت را شامل شود. در ساختار این شبکه هر یک از سیالها میتوانند درون شبکه شکافها از هر نقطه به نقطه دیگر جریان یابند. مثالهای بارز مخازن شکافدار در ایران به مفهوم کامل آن، مخازن نفتی هفتکل، گچساران و آغاجاری است. مخازن کرکوک در عراق و « کان ترل»5 در مکزیک از نمونههای دیگر این مخازن به شمار میروند. نمونههای مخازن شکاف دار غیر کامل، مخازن بی بی حکمیه، بینک، مارون و اهواز است. به بیان دیگر، در مخازن مذکور وجود شبکه شکستگیهای نامنظم در مخزن، کل ساختار مخزن را شامل نمیشود.
مخازن شکاف دار، مرکب از سنگهای شکسته با فضاهای کوچک خالی بین آنها است و این شکستگیها به صورت منظم و غیرمنظم تشکیل شدهاند. در این گونه مخازن « حفرهها »6 و حتی غارهای بزرگ میتواند نیز وجود داشته باشد. فواصل شکافهای افقی معمولاً از مواد غیر قابل نفوذ پر شدهاند، در حالی که فواصل شکافهای عمودی غالباً خالی هستند. بنابراین چنین مخازنی دارای دو گونه بریدگی است: یکی شکافها یا شکستگیهای باز و توخالی و دیگری لایههای افقی نازک غیر قابل نفوذ.
« بلوکهای ماتریسی»7 بر حسب فاصله بین دو گسستگی تعریف میشوند. این گسستگیها میتوانند فاصله بین دو لایه قابل نفوذ یا دو لایه غیر قابل نفوذ افقی و یا فاصله بین دو لایه قابل نفوذ و غیر قابل نفوذ باشند.
فرایند جا به جایی نفت با گاز یا با آب تحت « ریزش ثقلی»8
جا به جایی نفت چه در مخازن تک تخلخلی و چه در مخازن شکاف دار شبیه یکدیگر است9، هر چند که مکانیسم تزریق گاز یا آب در هر یک از این دو نوع مخزن با یکدیگر متفاوت است. به بیان دیگر، در مخازن شکافدار به علت نفوذپذیری کم سنگ مخزن، بخشی از گاز یا آب تزریقی وارد سنگ مخزن شده و بقیه گاز یا آب تزریقی به ناچار از طریق شکافها سنگهای با نفوذپذیری کم را دور میزند، در حالی که در مخازن تک تخلخلی، سیال تزریق شده از خلل و فرج به هم پیوسته عبور میکند.
به هر حال جریان سیال تزریقی چه در مخازن تک تخلخلی و چه در مخازن شکافدار از قوانین خاص خود تبعیت میکند، ولی سازوکار حاصل در هر دو حالت تقریباً یکسان است.
وجود شکستگیهای موجود در مخازن شکافدار در مقایسه با مخازن تک تخلخلی دارای ویژگیهای زیر است:
الف ـ فرایند « ریزش ثقلی» و در مخازن شکافدار در مقایسه با مخازن تک تخلخلی سرعت نسبی بالاتری دارد. دلیل این امر آن است که نفوذپزیری بسیار پایین تر سنگ مخزن در مقایسه با نفوذپذیری شکافها موجب میشود که سطح گاز و نفت در شکافها پایین تر از سطح آب و گاز در بلوکهای ماتریسی نفتی قرار گیرد. به ترتیبی مشابه میتوان گفت که سطح آب و نفت در شکافها از سطح آب و نفت در بلوکهای ماتریسی بالاتر است.
بر طبق آزمایشهای انجام شده در مخازن تک تخلخلی با نفوذپذیری مثلاً یک میلی دارسی، جریان « ریزش ثقلی» به زمان بسیار طولانی تری در مقایسه با مخازن شکافدار با همان نفوذپذیری نیاز دارد.
ب ـ در سیستم مخازن شکافدار، نفت تولید شده از سنگ مخزن، در فاصلههای دورتری از « چاههای تولیدی » به دست میآید. لذا به دلیل بهرهوری بالا در مخازن شکافدار، فاصله چاههای تولیدی از یکدیگر به مراتب بیش از فواصل چاه
های تک تخلخلی در نظر گرفته میشود.
ج ـ وجود شکافها، به تفکیک گاز یا آب از نفت کمک میکند. این امر باعث میشود که میزان گاز اضافی یا آب اضافی قابل تولید در ستون نفت، کمتر شده و بدین ترتیب انرژی مخزن با بازدهی بیشتری حفظ میشود.
د ـ فرایند « همرفت حرارتی »10 در مخازن شکافدار موجب ایجاد نفت اشباع نشده در ستون نفتی میشود، حتی هنگامی که فشار مخزن به پایین تر از نقطه اشباع برسد. این فرایند را اطلاحاً « کاهش فشار نقطه اشباع »11 مینامند. در نتیجه تا وقتی که عملاً گازی در مخزن تزریق نمیشود، آثار ریزش ثقلی افزایش مییابد؛ در غیر این صورت گاز ایجاد شده در درون سنگ، نفوذپذیری سنگ را کاهش میدهد.
ه ـ وجود شکافها باعث یکنواخت تر شدن فشار آب یا گاز یا نفت در مخازن شکافدار میشود، لذا سطوح آب و نفت یا گاز و نفت یکنواخت تر خواهد شد.
و ـ فرایند اشاعه « گاز در گاز »12 یا « نفت در نفت »13 و یا « گاز در نفت»14 موجب به تعادل رسیدن ترمودینامیکی هر چه سریع تر سیالات موجود در مخزن میشود. به همین دلیل است که در جریان شبیه سازی این مخازن، فرایندهای «همرفت ـ اشاعه »15 را نمیتوان نادیده گرفت.
با توجه به مزیتهای فوق، مخازن شکافدار با نفوذپذیری کم را میتوان از نظر تجاری، با سرعت زیاد و هزینهها ی نسبتاً پایین تر از مخازن تک تخلخلی با همان مشخصات تخلیه کرد.
مخازن شکافدار دارای معایب زیر نیز هستند:
الف ـ وجود گسستگی های افقی باز یا بسته، تاثیر فرایند ریزش ثقلی بین گاز و نفت یا نفت و آب را در مقایسه با مخازن تک تخلخلی کاهش میدهد.
این امر در مقایسه با مخازن تک تخلخلی نشان میدهد که بازیافت نفت با یک ضخامت نفتی مساوی از یک بلوک نفتی در مخزن شکافدار بازیافتی کمتر از مخازن تک تخلخلی پیوسته دارد. این امر به دلیل وجود « ارتفاع ناحیه نگهدارنده »16 و « خصوصیت موئینگی سنگ مخزن»17 است. در واقع در مخازن شکافدار، ضخامت کل سنگ مخزن در جهت عمودی به قطعات یا بلوکهای جدا از هم تقسیم میشود و این بلوکها به طور مشابه با خصوصیاتی متفاوت تکرا میشوند. در صورتی که در مخازن تک تخلخلی در وضعیت فوق این گونه قطعات جدا از هم وجود ندارد. لذا میزان نفت غیر قابل استحصال در مخان تک تخلخلی بیش از مخازن شکافدار بوده و در حالیکه سرعت استحصال نفت در مخازن شکافدار نسبت به مخازن تک تخلخلی در شرایط مساوی بالاتر است.
بعضی از افراد به دلیل عدم شناخت مکانیسم بازیافت نفت در مخازن شکافدار استنباط نادرستی دارند. و تصور میکنند که در مخازن شکافدار همواره یک فشار « موئینگی پیوسته»18 درون بافتی وجود دارد. تولید از مخازن شکافدار در کشورهای مختلف نشان میدهد که در بهرهبرداری دراز مدت از آنها، فرایند « موئینگی پیوسته » در این گونه مخازن قابل توجه نیست؛ برای مثال، اگر فشار موئینگی درون بافتی پیوستهای در میادین هفتکل یا آغاجاری وجود میداشت میزان بازیافت نفت از آنها به وسیله گاز به 60 درصد میرسید، در حالی که ضریب بازیافت نفت در میدان هفتکل در بخش گازی آن به حدود 28 درصد و در آغاجاری به 35 درصد میرسد.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
عنوان پروژه : تحلیل مخازن تحت فشار با نرم افزار انسیس
قالب بندی : PDF , word
شرح مختصر : همانطور که می دانیم مخازن تحت فشار در شاخه نفت و پتروشیمی و همچنین اغلب صنایع اصلی نظیر نیروگاه ها و… از کاربرد ویژه ای برخوردار است. از این رو توجه به طراحی و ساخت آنها بسیار پر اهمیت است. در این پروژه به بررسی رفتار یک مخزن تحت فشار استوانه از جنس فولاد با روش المان محدود توسط نرم افزار ANSYS می پردازیم. بررسی نتایج بحرانی بودن ناحیه مجاورت فیلت که دیواره ستون عمودی مخزن به سر آن متصل می شود را نشان می دهد.
فهرست :
مقدمه
تعریف مخازن تحت فشار
روش های ساخت مخازن تحت فشار
مواد مورد استفاده در مخازن تحت فشار
انواع مخازن تحت فشار
کاربرد مخازن تحت فشار
فصل دوم : روش اجزاء محدود
مقدمه
آشنایی با روش اجزاء محدود
معرفی نرم افزار انسیس
فصل سوم : تعریف مساله و حل
مراحل تحلیل یک مخزن با انسیس
انتخاب واحدها
انتخاب المان
تعریف خواص ماده
مدل سازی
مش بندی
تعییین قیود
بارگذاری
حل مساله
فصل چهارم : نتایج و بحث
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهاد
فصل ششم : منابع
پیوست
اصطلاح عمومی مخزن را می توان از نظر ساختار به دو دسته کلی مخازن با اجزاء داخلی (مثل پوسته مبدل های حرارتی ، ظروف همزن دار ، برج تقطیر و ... ) و مخازن بدون اجزاء داخلی که تانک ها و درام ها می باشند ، محدود کرد . تفاوت تانک و درام در اندازه آنها می باشد که این زمان اقامت یک جریان مداوم در درام از چند دقیقه تجاوز نمی کند ، در صورتی که این زمان اقامت برای تانک ها به چندین ساعت می رسد . درام ها در خطوط فرآیند قبل یا بعد از دستگاه های فرآیندی استفاده می شوند که به عنوان مثال می توان به درام واقع در قبل ازکمپرسور ها اشاره کرد که قطرات مایع را از جریان گازی جدا می کنند. درام قبل از دیگ مانع از آن می شود که دستگاه در وضعیت خشک کار کند . درام پس از کمپرسور رفت و برگشتی ضربه آن را متعادل می کند . تانک ها مخازن بزرگتری هستند که می توان به تانک خوراک ( Feed Tank) برج تقطیر ناپیوسته که ممکن است خوراک چندین روز را در خود نگهدارد و همینطور مخازن ذخیره اشاره کرد .
مخازن از نظر کاربرد به دودسته مخازن ذخیره و تحت فشار تقسیم می شوند که هر کدام در موارد خاص فرآیندی مورد استفاده قرار می گیرند .
تولید مخزن از ماده اولیه ورق
تولید مخزن از ماده اولیه لوله
تولید مخزن از ماده اولیه شمشال(Billet)
مشخصات عمومی مخازن تحت فشار :
مخزن های سقف شناور :
مخزن های سقف ثابت :
عواملی که در گزینش قطر و بلندی مخزن موثرند :
تقدیم به پدر بزرگوارم
تقدیم به مادرم یگانه گوهر دریای عشق
تقدیم به برادر مهربانم
مقدمه
مخازن
ایمنی درمخازنهای ذخیره
ازدیدگاه ایمنی مخزنها باید دارای تجهیزات زیر باشد:
سقف شناور :
رنگ مخزن ها :
الکتریسته ساکن در فلزات
الکتریسته ساکن در محصولات نفتی
خصوصیات فنی مخازن تحت فشار :
مشخصات عمومی مخازن تحت فشار :
مخزن های کروی و استوانه ای :
مخزن های سقف شناور :
مخزن های سقف ثابت :
عواملی که در گزینش قطر و بلندی مخزن موثرند :
انواع مخازن ذخیره :
نکات ضروری در طراحی عمومی مخزن :
فصل اول
1- شرح کار:
5- پلکان
9-تست هیدرواستاتیک
خطر الکترسیته ساکن در مخزن :
استاندارد
سقفهای خزینه دار
سقف های ماهیتابه ای شکل
سقف های خزینه دار
دیسک شکست
انباره یا مخزن
انباره های کم فشار
انباره کم فشار رو باز
انباره سقف ثابت
انبار سقف شناور
ساختمان انباره های پر فشار
فونداسیون
ورق کف
5- ورقه ی بدنه
مونتاژ سقف شناور
8- دستورالعمل عمومی جوشکاری
نکاتی در خصوص وکیوم تست براساس استاندارد
تلرانسها وانحرا فات مجاز بر اساس
شامل 54 صفحه فایل word