جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای رسول اسماعیل زاده)
موضوع: بررسی علل شکست پره فن های تک سرعته ی خنک کننده خطوط لوله حامل مواد نفتی و راهکارهای جلوگیری از آن
ارائه دهنده: رسول اسماعیل زاده
استادان راهنما: جناب آقای دکتر سید محسن صفوی
استادان مشاور: -
استادان داور: جناب آقای دکتر محمود فرزین – جناب آقای دکتر علیرضا فدایی تهرانی
چیکده
امروزه یکی از مراکز تولید انرژی و فراورده های بسیار پر کاربرد در سطح جهان و به ویژه در ایران که یکی از کشور های سرشار از منابع غنی نفت می باشد ، پالایشگاه ها هستند. شرکت پالایش نفت اصفهان نیز به عنوان یکی از واحد های پالایشی بزرگ کشور با ظرفیت تولید 375 هزار بشکه در روز ، نقش بسیار ویژه ای در این چرخه دارد که همواره نیاز به کنترل تجهیزات و تعمیرات اساسی دارد. در حال حاضر یکی از چالش ها و معضل های اساسی موجود در این شرکت شکست زود هنگام پره فن های تک سرعته خنک کننده خطوط حامل فرآورده های نفتی می باشد.
پره فن های مورد نظر در پالایشگاه معمولا از جنس کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف سوزنی می باشد.در این تحقیق به بررسی علل شکست این پره ها پرداخته می شود و زمینه اصلی تحقیق کار بر روی علل حادثه شکست این پره وراهکارهای جلوگیری از آن و در نهایت ارائه پیشنهاد ها خواهد بود . این بررسی در ابتدا شامل تحقیقات گسترده وجمع آوری اطلاعات در مورد دلایل شکست می باشد که شامل ، تعیین کیفیت مواد به کار رفته در ساخت فن ، آنالیز شمیایی و حرارتی به وسیله ی آزمون دینامیکی ، مکانیکی حرارتی با استفاده از دستگاه DMTA و استخراج داده های کاربردی( شامل مدول اتلافی و ذخیره ای ، فاکتور اتلاف و مدول کمپلکس) ، آزمون خزش که با اعمال یک تنش ثابت به نمونه انجام می گردد ، مدلسازی ویسکوالاستیک با استفاده از مدل های چند جزیی فنر و دمپر با اعمال تنش به صورت فرکانس و در نهایت ، تخمین تنشهای وارد شده از هوا به پره با شبیه سازی بارگذاری تنش در نرم افزار Abaqus با توجه به سیکل حرارتی موجود و انجام محاسبات لازم می باشد که در ادامه با کشف حقایق و دلایل شکسته شدن به ارائه راهکارها و پیشنهادات از جمله تغییر زاویه قرار گیری لیف درون زمینه اپوکسی و تعیین لایه های مختلف با زاویه قرار گیری لیف در هر لایه و تولید پره به صورت لایه لایه ، جهت جلوگیری از شکست پرداخته می شود .
در فرآیند انجام این پروژه علاوه بر آزمون تجربی روی نمونه جدا شده از پره ، آزمون های تجربی و مدلسازی ها بر روی دو نمونه دیگر که به صورت دست ساز و با20 درصدوزنی الیاف ساخته شد، انجام گردید و در نهایت به کمک انجام آزمونهای مختلف از جمله آزمون خزش و DMTA و شبیه سازی پره درون نرم افزار Abaqus و مدلسازی به کمک روابط فنر و دمپر ، این نتیجه حاصل شد که اگر زاویه لیف با راستای برآیند نیروهای وارد بر پره هم جهت باشد ، یعنی برآیند نیروها عمود بر سطح مقطع لیف بر آن وارد گردد ، ایده آل ترین حالت می باشد . در ادامه به ریزساختار زمینه پلیمری و راهکارهای افزایش دمای انتقال شیشه ای و مدول با استفاده از پخت در دمای بالاتر از دمای انتقال شیشه ای ، میزان کریستالی شدن ، بالا بردن وزن ملکولی و جهت دهی به زنجیره های ملکولی زمینه کامپوزیت ، اضافه کردن پر کننده ها و در صورت نیاز به انعطاف پذیری اضافه کردن نرم کننده ها و درنهایت آلیاژسازی برای پلیمر های قابل امتزاج ، پرداخته خواهد شد .