مرجع:مباحث گوناگون در مورد ترمودینامیک

[amirreza_kn 358]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

نمودار نداره ولی بدرد تبدیل واحد میخوره

 

 

خیلی محبت کردید ،ممنون

[spow 44197]

تاریخچه ترمودینامیک

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

A History of Thermodynamics: The Doctrine of Energy and Entropy

Publisher: Springer | ISBN: 3540462260 | edition 2007 | PDF | 330 pages | 10,7 mb

 

Presents the history of thermodynamics. This book describes the long development of thermodynamics. It identifies the famous physicists who developed the field, and also engineers and scientists from other disciplines who helped in the development and spread of thermodynamics.

 

My Links

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[golabi2007 36]

خوب صحبت از ترمو دینامیک هست من ترمو رو با جداول آخرش می شناسم

جداول خواص بخار آب یکی از این جداول برای بخار آب اشباع هستش

زمان دانشجویی برام سوال بود این بخار آب رو چطور درست می کنند این هم جوابی که پیدا کردم :

 

بخار آب اشباع رو با دیگ بخار فایر تیوپ درست می کنند که این هم یک نمای کلی از دیگ هست

 

 

[S.F 24932]

یه سوال : چرا وقتی یه مشت برنج رو بالا پرتاب می کنیم . از هم باز می شه . می ریزه .( مثل فواره ) ؟

 

نمی دونم منظورم رو رسوندم یا نه ؟

[M!Zare 48037]

یه سوال : چرا وقتی یه مشت برنج رو بالا پرتاب می کنیم . از هم باز می شه . می ریزه .( مثل فواره ) ؟

 

نمی دونم منظورم رو رسوندم یا نه ؟

اگه ترمودینامیکی بحث کنیم.بنظرم طبق قانون دوم ترمودینامیک افزایش آنتروپی دارم.

[M!Zare 48037]

این فرآیند مسلما برگشت ناپذیره چون مقداری اصطکاک داریم.پس بازگشت ناپذیری باعث میشه که تولید آنتروپی یا همون معیار بی نظمی افزایش پیدا میکنه.

از طرف دیگه در این فرآیند انتقال گرما نداریم.چون دفع گرما عامل کاهش آنتروپی سیستمه.

بنابراین بی نظمی کل سیستم بیشتر میشه.برای اطلاعات بیشتر میتونید فصل 7 سنجل -آنتروپی-رو مطالعه فرمایید.

[spow 44197]

سلام

اشنایی با پروسه تولید روغن های صنعتی

 

مقدمه

تعريف روانكاري ووظايف روانكارها

تقسيم بندي روانكارها

عمليات پالايش نفت خام

اصول كاركارخانه هاي روغن سازي

خواص فيزيكي وشيميائي روغن ها

روش ساخت روغن هاي روانكار

انواع موادافزودني مورداستفاده در روغن هاي روانكار

طبقه بندي روغن هاي روانكار(گرانروي-سطح كيفيت)

تست هاي ارزيابي وعملكردروغن ها

شاخص هاي كيفي وتست هاي ازمايشگاهي روغن

تست هاي موتوري ودستگاهي روغن

روغن هاي دنده

طبقه بندي روغن هاي دنده

روغن توربين

*****هاي روغن( انواع وطبقه بندي)

گريس ها

طبقه بندي گريس ها

روش هاي تصفيه روغن هاي كاركرده

چگونگي كنترل روغن هادرحين كار

روش هاي اناليزروغن

سيستم هاي روغنكاري

 

 

فرایندهای تولید روغنهای صنعتی در پالایشگاههای روغن سازی

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44197]

سلام دوستان عزیز

مجموعه جداول بخار رو میتونید از لینک زیر دانلود کنید

 

جداول بخار

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[samyar 3407]

تحلیلی از قانون دوم ترمودینامیک(termodinamica)

 

● آیاقانون دوم ترمودینامیک حکمی عام ومسلم ازاعیان خارجی و منافی اراده آزاد است؟

قانون دوم ترمودینامیک متضمن این مفهوم استکه یک فرایند فقط در یک جهت معین پیش می رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نیست.

این محدودیت برای جهت وقوع یک فرایند, مختصه قانون دوم است.اگرسیکلی متناقض با قانون اول ترمودینامیک نباشد,دلیلی براین نیست که آن سیکل حتماً اتفاق می افتد. همین امر منجر به تنظیم قانون دوم ترمودینامیک شده است.

دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که هر دو بیانگر یک مفهوم اساسی هستند:

۱) بیان کلوین

پلانکو بیان کلازیوس

۲) بیان کلوین

پلانک بر پایه توضیح عملکرد موتورهای حرارتی است وبیان می دارد که غیرممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و در عین حال که با یک مخزن تبادل حرارت دارد اثری بجز صعود وزنه داشته باشد.

این بیان از قانون دوم ترمودینامیک در بر گیرنده این مضمون است که غیر ممکن است که یک موتور حرارتی مقدار مشخصی حرارت را از جسم درجه حرارت بالا دریافت کند و همان مقدار نیز کار انجام دهد. بیان کلازیوس نیز یک بیان منفی است و اعلام می دارد که غیر ممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و تنها اثر آن انتقال حرارت از جسم سردتر به جسم گرمتر باشد. این بیان بر پایه توضیح عملکرد پمپهای حرارتی می باشد و دربرگیرنده این مفهوم است کهنمی توان یخچالی ساخت که بدون کار ورودی عمل کند.

هر دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک نوعاً بیانهای منفی هستند و اثبات بیان منفی ناممکن است. درباره قانون دوم ترمودینامیک گفته می شود"هر آزمایش مربوطی که صورت گرفته به طور مستقیم یا غیرمستقیم ۶۵۲۵۲;۶۵۱۵۸;ید قانون دوم بوده و هیچ آزمایشی منجر به نقض قانون دوم نشده است. همانگونه که ذکر شد تنها گواه ما بر صحت قانون دوم ترمودینامیک آزمایشات گوناگونی است که همگی درستی این قانون را ۶۵۱۷۶;۶۵۱۵۶;یید می کنند.

با این همه در ترمودینامیک کلاسیک سعی می کنند نشان دهند که اثبات معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوس دلیلی بر صحت قانون دوم ترمودینامیک است. در حالیکه این امر درستی قانون دوم را اثبات نمی کند. در اثبات اینکه دو بیان فوق الذکر معادل یکدیگرند از یک مدل منطقی بهره جسته می شود که می گوید: " دو بیان, معادل هستند اگر صحت هر بیان منجر به صحت بیان دیگر گرددو اگر نقض هر بیان باعث نقض بیان دیگر شود."

در ترمودینامیک کلاسیک ,برای اثبات معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوسبا نشان داده می شود که نقض بیان کلازیوس منجر به نقض بیان کلوین- پلانک می شود. وسیله ناقض بیان کلازیوس یک پمپ حرارتی است که نیازی به کار ندارد.

به دلیل اینکه انتقال حرارت خالص با منبع درجه حرارت پایین وجود ندارد پس پمپ حرارتی و موتور حرارتی و منبع درجه حرارت بالا مشتمل بر یک سیکل ترمودینامیکی است اما فقط با یک مخزن تبادل حرارت داردبنابراین نتیجه می شود کهناقضبیان کلوین- پلانک می باشد. و گفته می شود تساوی کامل این دو بیان هنگامی اثبات می شود که نقض بیان کلوین- پلانک نیز موجب نقض بیان کلازیوس بشود.

با این وصف باید بپذیریم که دو بیان فوق, منتج از یکدیگر هستند. " در اثبات معادل بودن چند گزاره اگر عبارتی بصورت B ↔A بیان شده باشد آنگاه B نتیجه A است و A هم نتیجه B, بعبارت دیگر AوB معادل یکدیگر هستند, بالعکس اگر A وBمعادل یکدیگرباشند,هریک از آنها نتیجه دیگری است."معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوس را می توان با استفاده از قانون لایب نیتس نشان داد که می گوید: اگر Aو Bیکسان و همانند باشند باید تمام ویژگیها و خاصه های آنها نیز یکسان باشد.از اصل لایب نیتسگاهی به عنوان اصلنامتمایز بودن همانها indescernibility ofidenticals))یاد می شود.

در واقع این اصل منطقی بیان می دارد که " اگر یک ویژگی یافت شود که A آن را داراست اما B فاقد آن است بنابراین A وBموجودیتهای مجزایی خواهند بود." دو بیان کلازیوس و کلوین- پلانک معادل یکدیگرند زیرا که هر دو متضمن این ویژگی هستند که ساخت یک ماشین حرکت دائمی Perpetualmovementmachine))ممکن نمی باشد.

روشهای اثبات منطقی در بسیاری از قضایای ترمودینامیک بر پایهء آزمایشهای ذهنی می باشد. نظیر اثبات قضایای کارایی سیکل کارنو که در آن نخست فرضی را مطرح کرده و سپس نشان داده می شود که آن فرض به نتایج غیرممکن می انجامد و چون روش استدلال در این آزمایش ذهنی نوعاً درست بوده تنها حالت ممکن این است که فرض اولیه نادرست باشد.

● نامساوی کلازیوسوقانون دوم ترمودینامیک

اغلب گفته می شود که نامساوی کلازیوس لازمه قانون دوم ترمودینامیک است. نامساوی کلازیوس را با بررسی سیکل موتور حرارتی و یخچال اثبات می کنند. اما با التفات به اثبات نامساوی کلازیوس باید بپرسیم که چگونه نامساوی کلازیوس لازمه قانون دوم است در حالیکه طی مراحل آن از قانون دوم مستثنی نیست و در روند اثبات آن مدام بهقانون دوم استناد می شود؟

در اینجا نامساوی کلازیوس,صحت خود را از درستی ازپیش معلوم فرض شدهء قانون دوم وام می گیرد"هر دلیلی که در دفاع از فرضیه ای اقامه می کنیم باید غیر از نتیجه و مستقل از آن باشد. اگر تنها گواه صدق ما خود نتیجه باشد استنتاج مشتمل بر دور و لذا کاملاً نارضایت بخش خواهد بود." گواه صدق نامساوی کلازیوس نیز قانون دوم است بنابراین نامساوی کلازیوس نمی تواند لازمه قانون دوم ترمودینامیک باشد.

● نتایج فلسفی قانون دوم ترمودینامیک

همانطور که قانون اول ترمودینامیک منجر به تنظیم خاصیتی به نام انرژی شد قانون دوم ترمودینامیک به ابداع مفهوم مجردی به نام آنتروپی(Entropy) می انجامد. این قانون ازاهمیت فلسفی فوق العاده ای برخورداراست و همیشه نظریات و مباحثات گوناگونی پیرامون آن در گرفته است. قانون دوم را عده ای به عنوان دلیلی بر وجود خدا بسیار با ارزش تلقی کرده اند(خدایی که جهان را در حالت کمترین آنتروپی آفرید و از آن پس جهان مدام از این حالت دورتر می شود و رو به تباهی می رود).

اما برعکس عده ای هم آنرا به دلیل ناسازگاری با ماتریالیسم دیالکتیک ونفی کمال پذیری وضعیت انسان مردود دانسته اند.آنتروپی معیاری برای بی نظمی یک سیستم است. هرقدر نظم ساختاری و عملکردییک سیستم کمتر باشد گفته می شود آنتروپی آن بیشتر است. طبق قانون دوم ترمودینامیک هر فعالیت طبیعی موجب افزایش آنتروپیمی شود و جهت و گرایش طبیعت نیز به سوی بی نظمی است.

"اوراق منظمی که پشت سر هم چیده شده اند یا کتابهایی که بطور مرتب در قفسهء کتابخانه قرار دارند ,اگر کوششی در جهت برقراری نظم آنها انجام نگیرد و مثلاً اهمیتی داده نشود تا هر کتاب برداشته شده باز به جای اولیه اش برگردانده شود بی نظمی یا به عبارتی آنتروپی آن روز به روز بیشتر خواهد شد". شاید به نظر برسد که در طبیعت فرایندهایی هم هست که در آنها از یک حالت بی نظم به یک حالت منظم برسیم.

مثلافرایند ساختن ساختمان عبارتست از نظم دادن به مقداری آجر خاکسیمان و آهن پراکندهو بی نظم واینطور برداشت شود که چنین فرایندهایی در جهت افزایش نظم و به تبع آن کاهش آنتروپی پیش می رود. اما باید گفت که قانون دوم ترمودینامیک یک سیستم را مجزا از محیط در نظر نمی گیرد.

آنچه افزایش می یابد آنتروپی کل است شامل محیط و سیستم. ممکن است در بخشهایی از سیستم شاهد کاهش آنتروپیودر نتیجه افزایش نظم باشیم اما بی تردید در جایی دیگر با افزایش بیشتری در میزان بی نظمی روبرو خواهیم بود. "می توان نشان داد که تمرکز نظم در یک نقطه به قیمت افزایش بی نظمی در نقطه ای دیگر است.آنچه از تئوری و آزمایشات بر می آیند نشان می دهند که در کل هر سیستم مقدار افزایش بی نظمی بیشتر از کاهش آن است و از این رو مجموعاً در هر فرایندی مقدار بی نظمی(آنتروپی) زیاد می گردد."

در یک تحلیل آماری می توان به این نتیجه رسید که همواره تعداد حالات بی نظم یک سیستم بسیار پرشمارتر از حالات منظم آن هستند.

 

"تکه های یک عکس را درون یک جعبه در نظر بگیرید. این تکه ها در یک و تنها یک آرایش تصویری کامل می سازند. از سویی دیگر آرایشهای بسیار زیادی هستند که تصویرچیزی را درست نمی کنند و تکه های عکس در حالت بی نظمی به سر می برند.

هر چه جعبه را بیشتر تکان بدهیم تعداد آرایشهای درهمو برهم که بیانگر هیچ تصویری نباشند بیشتر می گردد. از دیدگاه آماری احتمال اینکه یک فرایند در جهتکاهش آنتروپی پیش رود صفر نیست. به بیان دیگر امکان بروز چنین حالتیبه قدری کم است که گویی غیر ممکن است. اما نمی توان صراحتاً گفت که هیچ امکانی برای آن متصور نیست.

جعبه ای را که حاوی یک گاز و در تعادل ترمودینامیکی است در نظر می گیریم. طبق تعریف, گاز موجود در جعبه حداکثر آنتروپی ممکن را خواهد داشت. نظر به اینکه همه مولکولها به طور مداوم در حرکتند احتمال اینکه مولکولهای هوا به شکل خاصی قرار بگیرند و مثلا همه در یک گوشه جعبه متمرکز شوند وجود دارد ولی این احتمال فوق العاده کم است.

یعنی از میلیارد میلیارد حالتی که این مولکولها می توانند داشته باشند تنها یک حالت ممکن است آن حالت منظم مورد نظر ما باشد که آنتروپی کمتری دارداحتمال چنین اتفاقی تقریباً صفر است. واقعیت این استکه از نظر ریاضی این امکان وجود دارد که چنان آرایش منظمی اتفاق بیفتد ولی احتمال آن فوق العاده کوچک است.

● افزایش بی نظمی و مرگ حرارتی(Heat death)

یکی از تعابیری که با اعمال قانون دوم ترمودینامیک به کل جهان به دست می آید این است که جهان در آغاز پیدایش, آنتروپی مشخصی داشته است ولی مقدار آن رفته رفته افزایش پیدا کرده است.این افزایش آنتروپی تا جایی ادامه پیدا می کند که جهان به حالت تعادل ترمودینامیکی برسد. آنگاه از فعالیت باز خواهد ماند و هیچ اتفاقی در آن به وقوع نخواهد پیوست و به اصطلاح خواهد مرد.

این فرایند به مرگ حرارتی (Heat death) جهان معروف است. چنین استدلال می شود که "با فرض اینکه جهان در آغاز خلقت در یکحالت کاملاً نامنظم و هرج و مرج کامل و تعادل ترمودینامیکی بوده باشد احتمال اینکه به طور اتفاقییک جهان منظم ایجاد شده باشد فوق العاده کم است. پس باید خالقیباشد که علاوه بر خلق همان جهان نامنظم آغازین, یکی از میلیاردها میلیارد حالت را برگزیند تا جهانی منظم مانند آنچه ما شاهدش هستیم به وجود آید." نظریات مخالفی هم وجود دارد که بیان می دارند جهان می توانست در یک مدت طولانی در حالت تعادل ترمودینامیکی باقی بماند.

در چنان وضعیتی بالاخره لحظه ای می رسید که در گوشه ای به طور اتفاقی نظم به وجود بیاید. "اگرمدت ماندن جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی واقعاً بلند باشد احتمال آن افزایش می یابد. خصوصاً اگر جهان را ازلی بدانیم دیگرمشکلی ازنظر زمان طولانی نخواهیم داشت. یکی از مشهورترین افرادی که وجود خالقی برای نظم دادن را لازم نمی بیند فیزیکدان مشهور آلمانی بولتزمن(boltzmann) است.

"جهت افزایش بی نظمی به بیانی همان پیکان زمان است کهفقط در یک سو جریان دارد. یعنی تغییرحالت سیستم از یک حالت کم احتمال به یک حالت پر احتمال.دیدگاههایی که به پایان جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی و بی نظمی حداکثر معتقدند ابراز می دارند که چون جهان به سوی بی نظمی و هرج و مرج می رود و مقدار بی نظمی آن روز به روز افزایش می یابد پس به همین دلیل می توان پیش بینی کرد که جهان هستی روزی به یک مقدار ماکزیمم در بی نظمی رسیده و فرو می پاشد.

این تعبیر طرفداران بی شماری دارد زیرا پیش بینی فرجام محتوم جهان خلقت در حالت مرگ و زوال مستلزم این است که جهانهستی, ازلی و بی آغاز نبوده بنابراین آغاز و آفرینشی در کار بوده و بدین ترتیب از این امر, وجود خدا را استنتاج می کنند. در اینجا لازم است پدیدهء مرگ و زوال از دیدگاه ترمودینامیکی تبیین شود."از جمله تواناییهای جالب تمام موجودات زنده خودساختاردهی است.

بدین معنی که ما برای ادامه زندگی, مدام به نظم دادن به ساختارهای بی نظم خود می پردازیم"البته این فرایند مستلزم صرف انرژی و در نتیجه افزایش ناخواسته آنتروپی و میزان بی نظمی ساختارمان است. موجودات زنده برای زنده ماندن به تغذیه و تنفس نیاز دارند. "مواد غذایی ساختاری پیچیده و منظم دارند و آنتروپیآنها پایین است.

هر سیستمی که آنتروپی پایینی داشته باشدانرژی متمرکز یا مفید بیشتری دارد و لذا انرژی مفید مواد غذایی بالاست.و این مهمترین مشخصه آنهاست. بنابراین تغذیه و تنفس برای یک موجود زنده عبارتست از وارد کردن مواد کم آنتروپی به بدن و در نهایت پایین آوردن آنتروپی کل و طولانی کردن عمر" از این رو زمانی که موجود زنده ای در ارتباط با محیط نباشد زمان زیادی طول نمی کشد که کلیه حرکاتش تحت ۶۵۱۷۶;۶۵۱۵۶;ثیر اصطکاک و سایر عوامل برگشت ناپذیری که به افزایش آنتروپی می انجامند متوقف شده توزیع دما در سرتاسر بدن موجود زنده یکنواخت گردد و در ادامه موجود زنده به یک تعادل ترمودینامیکی برسد که مرگ خوانده می شود.

ما برای ادامه دادن به حیات خود, سعی می کنیم سرعت رسیدن به تعادل ترمودینامیکی را کندتر کنیم و اجازه ندهیم تا آنتروپی و بی نظمی بدن مانبه مقدار ماکزیمم خود برسد.اما همواره مقدار انرژی مصرفی بدن موجود زنده, بیشترازانرژی کسب شده آن است و در نتیجه بی نظمی یک سیستم زنده بی تردید به یک مقدار حداکثری می رسد.

مانند تمام رویدادهای طبیعت که با افزایش آنتروپی همراهند, آنتروپی موجود زنده نیز به دلیل خودساختاردهی (که برای کند کردن روند رسیدن به تعادل صورت می گیرد) مدام درحال افزایش است.بنابراین مرگ, همان رسیدن به حالت تعادل ترمودینامیکی یا مقدار ماکزیمم بی نظمی برای بدن موجود زنده است.

● چند مغالطه در استنتاج امتناع حیات جاودانه جهان

اما استدلال کسانی که مرگ جهان و رسیدن آن به حداکثر آنتروپی را از اصل افزایش آنتروپی استنتاج کرده اند در برگیرندهء چند مغالطهء آشکار است. اولین آن مغالطه" تعویض وجه با کنه" یا "چهره با کل" (مغالطهء هیچ نیست بجز,nothing but) است. بدین معنی که گفته نمی شود کدام وجه جهان در جهت نابودی و فروپاشی پیش می رود. و مثلاً آیا این امر برای وجوه دیگر جهان مثلا تنوع گونه های زیستی هم صادق است یا خیر.

آیا کل جهان را می توان بعنوان یک سیستم در نظر گرفت ؟آیا مجموعه همه سیستمها خود یک سیستم است؟ (می دانیم که چنین نیست مثلا مجموعه چند حرف کنار یکدیگر, دیگر حرف نیست بلکه کلمه است). چگونه می توانیم همان قواعدی را که برای اجزا به کار می بریم برای کل نیزاستفاده کنیم؟ آیا مجاز به چنین استنتاجی از مشاهده وضع کنونی جهان و اصل افزایش آنتروپی میباشیم؟

قطعاً پاسخ به چنین پیشگویی قاطعانه ای از فرجام جهان, منفی است. در چنین جهانی هیچ جایی برای ارادهء آزاد باقی نمی ماند و هر چیزی از پیش تعیین شده خواهد بود. اما در نظر گرفتن مساله فوق با همان مغالطه تعویض وجه با کنهنیز "مستلزم این نخواهد بود که مقدار آنتروپی هیچگونه حد کمترین یا بیشترینی داشته باشد و مقدار آنتروپی می تواند تا بی نهایت ادامه پیدا کند و هیچ مقدار حداکثری هم نداشته باشد" با این تفاسیر ,استنتاج امتناع حیات جاودانه برای کل جهان ازاصلافزایش آنتروپی غیرقابل قبول است.

پیر دوئم(Pierre duhem) میگوید:" ما ترمودینامیکی در اختیار داریم که عده ای از قوانین تجربی را به خوبی حکایت می کند و به ما می گوید که آنتروپی یک سیستم ایزوله در افزایش جاودانه است. بدون هیچ دشواری می توان ترمودینامیک دیگری ساخت که به همان خوبی ترمودینامیک قدیم, حاکی از قوانین تجربی معلوم شده تا حال باشد و پیش بینی هایش هم برای ده هزار سال آینده با پیشگویی های ترمودینامیک قدیم همگام و موافق باشد.

و در عین حال این ترمودینامیک نوین ممکن است به ما بگوید که آنتروپی جهان پس از اینکه ظرف صد ملیون سال آینده افزایش می یابد برای صد ملیون سال بعد ازآن مرتباً و متوالیاً کاهش خواهد یافت و سپس دوباره افزایش خواهد یافت و... , علم تجربی به مقتضای طبع از پیش بینی انتهای جهان و ادعا درباره فعالیت دائم آن عاجز است" ثانیاً برای یک پیشگویی علمی همواره برای حصول نتیجه باید یک قانون کلی داشته باشیم به اضافه قضایای مخصوصه که این دو در کنار یکدیگر, مقدمات تفسیر را شکل می دهند."

درهر تفسیر قیاسی وجود یک قانون کلی به انضمام شرایط خاص حادثه ضروریست. بعبارت دیگراستنتاجنتیجه از یک تک مقدمه غیرممکن است"از قانون دوم ترمودینامیک و به تبع آن از اصل افزایش آنتروپی, نمی توان رسیدن کلجهان را به حالت ماکزیمم بی نظمی را استنتاج نمود به این دلیل که شرایط خاص حادثه(Initial conditions)را در دست نداریم وبدون هیچگونه مدرک مستدلی, آن را معلوم فرض کرده ایم .

در ثانی پیشاپیش فرض کرده ایم که همه تجربیات آینده از مشاهدات ترمودینامیکی به همین صورت کنونی باقی خواهد ماند و آنگاه این موضوع را که اصل افزایش آنتروپی به مرگ جهان می انجامد, پیش بینی کرده ایم.

بنابراین مقدمات تفسیر,ناقص هستند.از این رو طرح این مساله که از قانون دوم ترمودینامیک, امتناع حیات جاودانه جهان استنتاج می شود .

[spow 44197]

Humming ( ناپایداری احتراق)

در فرایند احتراق سوخت با هوا مخلوط شده و می سوزد

به طور کلی احتراق به دو دسته تقسیم می شود:

سوخت و هوا ابتدا مخلوط می شوند سپس می سوزند

احتراق و مخلوط شدن همزمان رخ می دهند.

در سیستمهای احتراق قدیم و هوا بطور جداگانه وارد قسمت احتراق شده و در آنجا مخلوط و مشتعل می شوند.( احتراق دیفیوژن) در چنین وضعیتی ، دمای شعله به طور قابل ملاحظه ای بالا بوده و می تواند ازC 1150 ° فراتر رود. این نوع احتراق به علت دمای بالای شعله و همچنین عدم امکان آمیزش کامل و یکنواخت سوخت و هوا ،NOX بالایی تولید می کند، همچنین مصرف سوخت بالایی به دنبال دارد.

سیستمهای پیشرفته امروزی که میزان آلاینده های کمتری دارند، به صورت کاملا متفاوتی عمل می کنند. بدین صورت که سوخت و هوا در بالا دست محفظه ی احتراق با هم پیش مخلوط (پریمیکس) می شوند.

در این روش حجم بسیار بالاتری از هوا (بیشتر از آنچه برای واکنش با سوخت لازم است) در مجاورت سوخت قرار گرفته یا اصطلاحا مخلوط بسیار رقیقی از سوخت و هوا در احتراق شرکت می کنند.در این وضعیت انرژی آزاد شده حاصل از احتراق ، به حجم هوای بیشتری منتقل می شود.لذا دمای محصولات احتراق ، به میزان قابل ملاحظه ای کمتر و در نتیجه میزان NOX کمتری نیز تولید می شود.

هرچند در این روش NOXکمتری تولید می شود ، اما این روش خود باعث به وجود آمدن مشکلات جدیدی می شود.

ایجاد یک مخلوط قابل اشتعال در ناحیه بالا دست محفظه ی احتراق، بنابراین باید توجه ویژه ای به طراحی محفظه ی احتراق داشت ،تا از انتقال شعله به بالا دست (flash Back) جلوگیری شود.

ثانیا در برخی موارد ممکن است شعله پایلوت برای پایداری شعله استفاده شود.

به دلایلی که بطور کامل علت آن مشخص نیست ، این سیستم هاتمایل زیادی به بروز ناپایداری در احتراق دارند. این ناپایداری ها با نوسانات فشار در محفظه احتراق ، نوسانات گرمایی ایجاد كرده و نوسانات د بی جریان آشکار می گردد و با نامهای مختلفی چون screech, buzz , rumble-haming شناخته می شوند و بصورت یک پدیده مخرب محسوب می شود، که تا به حال به تعداد زیادی از توربین های گازي آسیب رسانده است.

این نوسانات فشار، چند صد بار در ثانیه رخ می دهد و باعث تسریع در فرسوده شدن ، آسیب و ایجاد ترک در قطعات می گردد.

مکانیزم عملکرد این ناپایداری ها، مانند رفتار یک سیستم صوتی است که میکرفن آن در مقابل بلندگوی خود قرار گرفته است. با بروز اغتشاش در بلند گو ، میکرفن آنرا دریافت نموده و پس از تقویت ، اغتشاش ایجاد شده با دامنه بیشتری از بلندگو خارج می شود . به همین ترتیب دامنه اغتشاشات به سرعت و به شدت افزایش می یابد.

مشابه چنین وضعیتی در محفظه ی احتراق نیز اتفاق می افتد.

هرگونه اغتشاش و نوسان در فشار یا ترکیب سوخت ، باعث ایجاد نوسان در شعله و انرژی آزاد شده آن می شود.كه تولید امواج صوتی را به همراه دارد.این امواج که از مرکز شعله دور می شوند، پس از برخورد به دیواره محفظه احتراق ، این فرایند بصورت حلقه بسته و خود تحریک به سرعت تکرار می شود و دامنه ارتعاشات آن به شدت افزایش می یابد تا به حد اشباع خود برسد.

کمتر از 0.01 درصد از انرژی ازاد شده در فرایند احتراق در صورتیکه در میدان صوتی محفظه ی احتراق و به عبارت دیگر در سیکل بسته فوق قرار گیرد، می تواند نوسانات فشاری معادل 1 PSI ایجاد نماید.

این نوسانات مخرب ، مشابه سیستمهای ارتعاشی در یک فرکانس مشخص اتفاق می افتد که تابعی از هندسه محفظه احتراق و دمای گازهای آن می باشد.

[spow 44197]

بررسی علل وقوع پدیده هامینگ و حذف آن:

از دیدگاه یك طراح محفظه احتراق با سه مشخصه زیر تعیین می شود

1.فرکانس نوسانات فشار

2.شرایط رخداد

3.دامنه نوسانات فشار درون محفظه

شاید پیشگویی نیاز به شناخت از مشخصات هندسی سیستم و متوسط توزیع دما در محفظه احتراق دارد، و علاوه بر این به فهم اثر متقابل جریان درون محفظه و توزیع سوخت احتیاج می باشد.

اما به دلیل روشن نبودن عامل اصلی به وجود آورنده نوسانات ، چنین هدفی به سادگی دست یافتنی نخواهد بود.

چون اولا: درک روشنی از احتراق و جریانهای گردابی آن وجود ندارد.

ثانیا : به علت حالت انعکاس و تشدید پذیری ناپایداری های محفظه ، تشخیص اینکه کدام عامل پدید آورنده ارتعاشات است امکان پذیر نیست . یعنی مشخص نیست اگر نسبت سوخت به هوا با زمان تغییر کند ، شاهد نوسانات در حرارت تولید شده و در نتیجه آشفتگی جریان و فشار خواهیم بود يا نه. دانستن این موضوع به طراحان کمک زیادی کرده تا سیستمهايی طراحی کنند که از پایداری بیشتری برخوردار است.

یکی دیگر از این مکانیزم ها که مهم تشخیص داده شده است، اغتشاش شعله در اثر نوسانات جریان می باشد.

اما هر گونه نوسان جریان ، سبب تغییر و جابجایی محل شعله می شود که نتیجه آن تغییر حرارت آزاد شده توسط شعله و در نهایت بروز ناپایداری هاي احتراق می باشد.

علاوه بر موارد ذکر شده فوق پدیده هامینگ بصورت ذاتی از دما و رطوبت هوای محیط و همچنین میزان سوخت تاثیرپذیر می باشد.

از آنجایی که هدایت الکتریکی شعله وابسته به نسبت سوخت به هواست ، الکترودهای نزدیک به شعله می تواند سیگنالی که تابعی از نسبت کلی سوخت به هواست را گزارش نماید که بیانگر دینامیک جریان و همچنین بازگشت شعله است.

[spow 44197]

روشهای کنترل ناپایداری احتراق – هامینگ

بطور کلی پایداری دینامیک احتراق به جزئیات هندسه محفظه احتراق ، ترانسهای ساخت آن ، پاشش سوخت و نیز ترکیبات سوخت مصرفی وابسته می باشند.

یکی از روشهای متداول انجام اقدامات در جهت از بین بردن تقارن در پاسخ شعله به نوسانات ایجاد شده می باشد.

در همین راستا می توان به غیر یکنواخت بودن هندسه سوراخهای تزریق سوخت از یک مشعل به مشعل دیگر و درون یک محفظه احتراق اشاره کرد.در بسیاری موارد این عدم تقارن با لحاظ نمودن یک شعله پایلوت در کنار شعله اصلی ایجاد می شود. بطوریکه دینامیک شعله اصلی می تواند توسط تنظیم مقدار شعله پایلوت کنترل شود.

این شعله پایلوت ممکن است خود یک شعله دیفیوژن باشد.

از آنجایی که شعله های دیفیوژن پایداری دینامیکی بیشتری نسبت به نوع پرمیکس دارند، عمدتا با استفاده از شعله دیفیوژن می توان به راحتی پایداری را بهبود بخشید.

البته باید توجه داشت که در حالتهای مختلف احتراق تنظیم جریان پایلوت نیز لازم است.

ضمنا شعله پایلوت دیفیوژن بطور قابل ملاحظه ای NOX تولید می کند.

در جهت حذف تقارن در محفظه احتراق و اجرای آن ، شیوه های ابداع شده مه در آن تبدیل سوخت به شعله با تاخیر زمانی اتفاق می افتد. که می توان به وصل کردن اجزای اضافی روی مشعل یا تغییر دادن مشخصه های هندسی آن اشاره کرد.

روش استفاده از تزریق کننده های مخصوص جهت پاشش سوخت به درون محفظه احتراق استفاده می شود. این پاشنده ها با دریافت و حس کردن وضعیت آنی فشار در محفظه، سوخت را بصورت پاس بطوری پاشش می کند که باعث خنثی شدن نوسانات فشار در محفظه می گردد.

روشهای تشخیص ناپایداری احتراق – هامینگ:

مشابه بسیاری از پدیده ها و فرایندها ،آنچه به تشخیص و شناسایی صحیح یک پدیده کمک می کند ، اندازه گیری شاخصهایی است که به نوعی آن پدیده را معرفی می نماید.

اما متاسفانه در این زمینه انجام اندازه گیری های ساده از مشخصه های دینامیکی محفظه ی احتراق با چالشهایی مواجه است.

همانطور که اشاره شد نوسانات فشار یکی از مشخصه ها و نتایج بروز پدیده هامینگ است.

اخیرا برای اندازه گیری این نوسانات روشها و وسایل جدیدی معرفی شده است.

سنسورهای فشار دینامیکی جدید(Dynamic pressure transducers) با قابلیت کارکرد در دماهای بالا به بازار عرضه شده است . سازندگان این نوع تجهیزات معتقدند که این نوع وسایل برای مانیتور کردن در محیط های دمای بالا مناسب بوده و توانایی کارکرد در دمای بیش از 540 c را دارا هستند.

در بیشتر این سنسورها از کریستال پيزوالکتریک استفاده می شود که این مواد معمولا در دمای بالا خواص پيزوالکتریک و قطبیت خود را از دست می دهند

اگر چنین شود ، بدون اینکه دامنه دینامیکی نوسانات فشار تغییر کرده باشد، این سنسورها به تدریج دامنه دینامیکی کمتری را نمایش خواهند داد.

البته در مواقعی برای اندازه گیری فشار دینامیکی ، بدون نیاز به سنسورهایی با قابلیت کارکرد در دمای بالا ، از لوله کشی استفاده می شود ، بدین ترتیب که سیال موجود در محفظه احتراق را به لوله ای که انتهای آن مسدود است هدایت کرده و ...... جهت اندازه گیری نوسانات فشار در انتهای مسیر نصب می نمایند.

البته در چنین روشی می بایست از عواقب بکار گیری سیستمهای غیر کالیبره (نصب سنسور در انتهای یک مسیر لوله کشی مسدود و نسبتا طولانی ) که ممکن است سبب ارائه نتایجی با خطاهای بالا شود ، آگاه بود.

آخرین روش برای اندازه گیری ها، استفاده از یک سنسور الکتروستاتیک بصورت یکپارچه با نازل سوخت می باشد. که در حال حاضر به صورت آزمایشی وارد بازار شده است.

اصول این روش مبتنی بر اندازه گیری تعیین هدایت الکتریکی شعله می باشد که توسط دو الکترود در محل تزریق سوخت بر روی مشعل نصب می گردد.

کنترل و مانیتورینگ پدیده هامینگ در توربین های v94-2

در محفظه احتراق توربین های v94-2 از همان سنسورهای پيزو الکتریک برای مانیتور کردن نوسانات فشار محفظه استفاده می شود.

این نوع سنسورها قابلیت تحمل دما تا 400c رادارا می باشند.

سیگنالهای تولید شده در این نوع سنسورهای دینامیکی فشار ، پس از تقویت توسط signal conditioner به یک کارت کنترلی هدایت شده و پس از حذف فرکانسهای خارج از محدوده ، مقدار دامنه موثر نوسانات فشار محاسبه می گردد.

با انجام این محاسبات ، سیگنالی جهت کنترل ناپایداری احتراق (هامینگ) در توربین های v94.2 با این فلسفه انجام می شود که در صورت بروز نوسانات فشار ، توان خروجی توربین و در نتیجه میزان سوخت تزریقی تغییر یافته تا از تشدید نا پایداری ها و اشباع شدن نوسانات جلوگیری به عمل آید.

در این ..... کنترلی جهت حذف ناپایداری های احتراق ، در حد مجاز برای دامنه نوسانات فشار تعریف شده است که برابر 20mbar و 30mbar می باشد.

زمانی که توربین با سوخت گاز کار می کند در صورتی که مقدار دامنه موثر نوسانات فشار از 20mbar بیشتر می شود سیستم کنترل ، توان خروجی را به تدریج کاهش می دهد تا از مقدار دامنه نوسانات کاسته شود و در صورتی که این اقدام موثر باشد و دامنه نوسانات به بالای30mbar برسد ناگهان توان خروجی توربین به 50mw کاهش داده می شود تا از آسیب رسیدن به توربین و محفظه احتراق جلوگیری شود .

وضعیت مشابهی برای کارکرد توربین با گازوئیل وجود دارد با این تفاوت که محدوده 30mbar مورد استفاده قرار نگرفته و به محض اینکه دامنه نوسانات از 20mbarبیشتر شود، فقط توان خروجی توربین با آسیب استاندارد شروع به کاهش می کند.

[Mr. Specific 43573]

قانون صفرم ترموینامیک:

بیان می‌کند که اگر دو سیستم با سیستم سومی در حال تعادل گرمایی باشند، با یکدیگر در حال تعادلند.

 

قانون اول ترمودینامیک:

که به عنوان قانون بقای کار و انرژی نیز شناخته می‌شود، می‌گوید که حالت تعادل ماکروسکوپی یک سیستم با کمیتی به نام انرژی درونی (U) بیان می‌شود. انرژی درونی دارای خاصیتی است که برای یک سیستم منزوی (ایزوله) داریم: U=مقدار ثابت اگر به سیستم اجازهٔ برهم‌کنش با محیط داده شود، سیستم از حالت ماکروسکوپی اولیهٔ خود به حالت ماکروسکوپی دیگری منتقل می‌شود که تغییر انرژی درونی را برای این تحول (فرآیند) می‌توان به شکل زیر نشان داد:

ΔU = Q + W که در این فرمول W، کار ماکروسکوپی انجام شده توسط سیستم در برابر نیروی خارجی و Q مقدار گرمای جذب شده توسط سیستم در طی این فرآیند است.

 

 

قانون دوم ترمودینامیک:

تنها بیانی از تئوری کار و انرژی یا قانون بقای انرژی است.

قانون دوم ترموديناميك متضمن اين مفهوم است كه يك فرايند فقط در يك جهت معين پيش مي رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نيست.

یک آونگ ساده یا یک آونگ ایده‌آل برای همیشه به نوسان ادامه می‌دهد. فیلمی از یک آونگ که به جلو و عقب نوسان می‌کند را در نظر بگیرید. اگر ما فیلم را برعکس نشان بدهیم، نخواهیم توانست آن را از حالت عادی تشخیص بدهیم. اما برداری (نشانگری) برای زمان وجود دارد. دامنهٔ نوسان آونگ به تدریج کوچکتر می‌شود.

اگر توپی را از ارتفاع خاصی رها کنید، در هر بار برخورد توپ با زمین، کمتر از دفعهٔ قبل بالا خواهد آمد. فیلمی از این توپ در دنیای واقعی، هنگام پخش برعکس، متفاوت دیده خواهدشد.

قطعات یخ در داخل فنجان چای ذوب می‌شوند در حالی که چای سردتر می‌شود. هیچ تناقضی با قانون اول ترمودینامیک نخواهد داشت اگر ما ببینیم که در داخل یک فنجان چای قطعات یخ تشکیل شده و چای گرمتر شود. این با قانون بقای انرژی سازگار است اما «ما هیچگاه چنین چیزی را نمی‌بینیم». قانون دوم ترمودینامیک توضیح می‌دهد که چرا چنین چیزی اتفاق نمی‌افتد.

 

قانون سوم ترمودینامیک:

می‌گوید هنگامی که انرژی یک سیستم به حداقل مقدار خود میل می‌کند، انتروپی سیستم به مقدار قابل چشم‌پوشی می‌رسد. یا بطور نمادین:

هنگامی که

،

از رابطهٔ بین انرژی درونی و دما، رابطهٔ بالا را می‌توان به صورت زیر نوشت:

هنگامی که

،

اما در هنگام کاربرد این قانون باید توجه داشت که در این دما () سیستم در حال تعادل است یا نه. زیرا با پایین آمدن دما، سرعت رسیدن به تعادل خیلی زیاد می‌شود.

[Mr. Specific 43573]

بیان کلوین - پلانک

ساخت یک موتور گرمایی سیکلی (چرخه‌ای) که جز جذب گرما از منبع و انجام کار مساوی با گرمای جذب شده تأثیر دیگری بر محیط نداشته باشد، غیر ممکن است.

یا می‌توان گفت که: ساخت ماشین گرمایی با بازدهی ۱۰۰ درصد غیرممکن است.

به بیان ساده‌تر امکان ندارد یک ماشین گرمایی تمام انرژی را که طی یک چرخه از منبع گرم به دست می‌آورد به کار تبدیل کند؛ بلکه مقداری از این انرژی به صورت انرژی تلف شده به منبع سرد داده می‌شود.

 

 

بیان کلازیوس

ساخت یک موتور سیکلی که تأثیری جز انتقال مداوم گرما از دمای سرد به دمای گرم نداشته باشد، غیر ممکن است.

 

 

به بیان ساده تر امکان ندارد که بتوان یک یخچال ساخت كه انرژی را از منبع سرد دریافت ‌کند به منبع گرم انتقال دهد؛ بدون اينكه كاري از يك منبع دريافت كند.

مانند یخچال که تا کاری دريافت نكند (همان كاري كه موتور يخچال به آن ميدهد) یا به عبارت دیگر تا انرژی الکتریکی مصرف نکند آب را به یخ تبدیل نمی‌کند. (انتقال گرما به منبع گرم در يخچال آشپزخانه را با قرار دادن دست پشت يخچال به صورت باد گرمي احساس ميكنيم).

یا اگر ما بخواهیم آب را از روی سطح زمین در ارتفاع ۱۰ متری زمین ببریم احتیاج به موتور و انجام کار است.پس تا زمانی کاری صورت نگیرد نمی‌توان گرما را از منبع سرد گرفته و آن را به منبع گرم بدهیم.

 

 

نتیجه گیری:

این دو بیان قانون دوم ترمودینامیک معادل (هم‌ارز) هستند. اگر بتوان یکی از آنها را نقض کرد، دیگری نیز نقض می‌شود.

[Mr. Specific 43573]

انرژی آزاد گیبس کمیتی ترمودینامیکی است که میزان خودبه‌خود انجام شدن یک واکنش را نشان می‌دهد. این کمیت با G نمایش داده می‌شود. انجام یک فرآیند از لحاظ ترمودینامیکی هنگامی امکان‌پذیر است که تغییرات انرژی آزاد گیبس منفی باشد.

انرژی آزاد گیبس را می‌توان از این معادلات بدست آورد:

 

این فرمول‌ها دربرگیرندهٔ دو عامل است که در انجام‌پذیری واکنش‌ها در طبیعت مؤثرند: آنتالپی (انرژی سیستم) و آنتروپی (بی‌نظمی سیستم).

انتالپی (H) تغییرات انرژی ضمن انجام واکنش را دربرمی‌گیرد. این تغییرات هم انرژی جنبشی راشامل می‌شود و هم انرژی پتانسیل را، به شرط آن که در حین انجام واکنش فشار وارد بر سیستم ثابت باشد.

 

 

یک واکنش زمانی از نظر انرژی انجام‌پذیر تلقی می‌شود که بر اثر انجام آن انرژی سیستم کمتر شود. به عبارت بهتر سیستم پایدارتر شود. در این صورت تغییرات انتالپی منفی خواهد بود.

 

 

اما در اطراف ما بسیاری از واکنش‌ها اتفاق می‌افتند که در آن‌ها سیستم گرما می‌گیرد و انرژی آن افزایش می‌یابد، یعنی تغییرات انتالپی در آن‌ها مثبت است. این گونه واکنش‌ها به علت عامل دوم رخ می‌دهند که آنتروپی نامیده می‌شود و با S نشان داده می‌شود. این عامل نشان‌دهندهٔ میزان بی‌نظمی سیستم است و زمانی مساعد است که انجام واکنش سبب زیادشدن بی‌نظمی در سیستم شود. در فرمول انرژی آزاد گیبس عامل S در T ضرب می‌شود که دمای مطلق (کلوین) گاز است، یعنی اثر عامل بی‌نظمی در دمای بالا بیشتر است.

 

 

منبع: ویکی پدیا

[Mr. Specific 43573]

برای مطالعات بیشتر و اثبات به

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

مراجعه شود.

[Mr. Specific 43573]

انرژی آزاد هلمولتز تابعی ترمودینامیکی است که توانایی سیستم برای انجام کار را در شرایط هم‌دما نشان می‌دهد.

این تابع بصورت زیر تعریف می شود:

 

 

که در آن:

 

• U انرژی درونی سیستم،
  
• T دمای سیستم در مقیاس کلوین
  
• S انتروپی سیستم است.
  

برای مطالعات بیشتر و اثبات تابع، به

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

مراجعه کنید.

[ehsan voroojak 30]

با سلام..دوستان عزیز...اینم خلاصه ترمو 1 برای امتحان ...امیدوارم به دردتون بخوره

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44197]

خوردگی، زیان ها و روش های کنترل آن

 

یکی از مهمترین عوامل تخریب تجهیزات صنعتی، پدیدهٔ خوردگی است که به عنوان یکی از زیانبارترین آفت های صنایع مطرح می گردد. این زیان ها به حدی اهمیت دارد که تحقیق در حوزه های مربوط به فناوری های کنترل خوردگی، بخش عظیمی از پژوهش ها و تحقیقات کشورهای پیشرفته را به خود اختصاص داده است. این مطالعات به تدوین استراتژی ها, قوانین، آیین­نامهها و روشهای مؤثری در زمینهٔ پیشگیری و رفع اثرات خوردگی منجر شده که تحت عنوان "مدیریت خوردگی" مورد مطالعه قرار می گیرند. در کشور ما نیز به دلیل جایگیری صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، در مناطق مستعد پدیدهٔ خوردگی, بررسی این پدیده و مدیریت آن، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشد

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

خوردگی، فرآیندی طبیعی است که فلزات را مورد حمله قرار می دهد. از آنجایی که فلزات، مصرف گسترده ای در جهان امروزی دارند، خوردگی تبدیل به پدیده ای شده که اطراف ما را احاطه کرده است. وسایل خانه، اتومبیل، تجهیزات صنعتی و لوله های نفت و گاز مورد حمله خوردگی قرار می گیرند و این پدیده ضررهای مالی فراوانی را موجب می گردد.

 

به عنوان مثال, مسالهٔ خوردگی در کشور کانادا در فاصله زمانی ۱۹۷۷ تا ۱۹۹۶، ۱۰ بار باعث نشتی خطوط لوله و ۱۲ بار باعث انفجار گردیده که از جهاتی اهمیت این موضوع را تا حدی آشکار می سازد. گزارشات خرابی های حاصل از خوردگی نشان می دهد که علل وقوع این پدیده عمدتاً بر اثر کوتاهی های مصیبت بار در لوله کشی ها و ساخت و نصب تجهیزات می باشد که منجر به انفجار، آتش گرفتن و منتشرشدن مواد سمی در محیط زیست می گردد. علاوه بر آن مخارجی نظیر، جایگزین کردن تجهیزات خورده شده، تعطیلی و خاموشی واحدها به دلیل جایگزینی تجهیزات خورده شده، ایجاد اختلال در فرآیندها به دلیل خوردگی تجهیزات و عدم خلوص محصولات فرایندی به دلیل نشت ناشی از خوردگی در اتلاف محصولات مخزن هایی که مورد حمله خوردگی قرار می گیرند، از مهمترین هزینه ها و زیان های حاصل از خوردگی می باشد.

 

ضرر سالانهٔ اثرات

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

در ایالات متحده و اروپا حدود ۳.۱ درصد تولید ناخالص داخلی برآورد می گردد که طبق آمار، خسارات خوردگی که طی ۲۲ سال گذشته در صنایع آمریکا رخ داده، چیزی حدود ۳۸۰ میلیارد دلار می باشد. میانگین سالانه این خسارت ها حدود ۱۷ میلیارد دلار است که از کل هزینهٔ سوانح طبیعی از قبیل زلزله، سیل و آتش سوزی در این کشور بیشتر می باشد.

 

از هزینه های فوق الذکر (۳۸۰ میلیارد دلار)، ۷ میلیارد دلار سهم لوله های انتقال مایعات و گازها، ۹.۴۷ میلیارد دلار هزینهٔ خوردگی در واحدهای فراورش و ۶.۸ میلیارد دلار متعلق به صنایع پالایشگاهی و مجتمع های گاز و پتروشیمی می باشد. همچنین بنابر آمار ارائه شده ۱۵ تا ۲۰ درصد از نشتی ها در تاسیسات صنعت نفت به دلیل خوردگی می باشد.

 

پژوهش ها نشان می دهد با رعایت ضوابط و اصول مربوطه می توان از ۷۰ درصد این خسارت ها جلوگیری کرد. طبق گزارش انستیتو باتل با اعمال سادهٔ دانش و تکنولوژی موجود، از یک سوم هزینه های خوردگی صنایع جلوگیری به عمل می آید. نکتهٔ دیگری که غالباً مورد غفلت قرار می گیرد این است که خسارات غیرمستقیم خوردگی در برخی موارد به مراتب بیشتر از خسارات مستقیم آن می باشد. به عنوان نمونه، تعویض پروانهٔ پمپ سانتریفوژ نه تنها هزینه ای برای تعمیر خود قطعه ایجاد می کند، بلکه قطع جریان در فرآیند، باز و بسته شدن پمپ و هزینه دستمزد را نیز به دنبال دارد.

 

در کنار این خسارات، هدررفتگی و تضییع مواد و آلودگی های ناشی از آن که در نتیجه خوردگی به وجود می آید، باعث بروز نتایج وخیمی در رابطه با ایمنی و محیط زیست می گردد.

 

تحلیل داده های حاصل از ضایعات هیدروکربن ها نشان می دهد که خوردگی به لحاظ آماری دومین عامل ایجاد این هدررفتگی می باشد. اهمیت موارد ذکرشده به حدی است که در قوانین فدرال ایالات متحده، بر لزوم نصب و ارائه راهکارهای کنترل خوردگی به وسیله متصدیان خطوط لوله تاکید گردیده و عدم پیروی از این قوانین مشمول مجازات های مدنی و جنایی شده است. همچنین در سایر صنایع از جمله نفت، گاز و پتروشیمی نیز راهکارهای علمی، تکنولوژیکی و حقوقی جهت جلوگیری از خطرات و هزینه های خوردگی در دست مطالعه و تصویب می باشد

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

پیشگویی آهنگ خرابی تجهیزات در اثر خوردگی و تخمین هزینه های آن عنصری نامعین است که می توان با استفاده از سیسستم های مدیریت خوردگی تا حدودی آن را کنترل نمود. مدیریت خوردگی با هدف صیانت از سرمایه، مسئولیت کنترل خوردگی و روش های پایش و حفاظت تاسیسات در تمامی جنبه ها را جهت پایداری و پویایی به عهده دارد و همواره از ابزار و روش های پیشرفته در رسیدن به این مقصود بهره می گیرد.

 

به وسیلهٔ مدیریت خوردگی، فرآیند خوردگی از ابتدای مرحله طراحی تاسیسات تا هنگام سرویس دهی آنها به صورت فعال مدیریت می گردد. به عنوان مثال یک مهندس طراح، از طریق این مدیریت از اطلاعات لازم در زمینهٔ خوردگی برخوردار می گردد تا سازه هایی را با عمر مفید و طولانی طراحی نماید یا با استفاده از اطلاعات به دست آمده از خوردگی های رخ داده در طراحی های پیشین، مراحل بعدی کار را اصلاح کند.

[spow 44197]

مدیریت خوردگی به ارائه استراتژی های پیش گیرانه و برداشتن گام های راهبردی در دو حوزهٔ فنی و غیرفنی می پردازد. سر فصل­هایی که در حوزه های غیر فنی به عنوان استراتژی های پیش گیرانه دنبال میشود به شرح زیر می باشد:

 

۱) افزایش آگاهی از هزینه های هنگفت خوردگی و صرفه جویی در این هزینه ها موجب به کارگیری صحیح فناوری های موجود و کاهش هزینه ها می گردد. از اینرو, بسیاری از مشکلات خوردگی در نتیجه فقدان آگاهی از مدیریت خوردگی و مسئولیت پذیری اشخاص در تبادل عملیات، بازرسی، تعمیر و نگهداشت سیستم مهندسی می باشد.

 

۲) تغییر خط مشی ها، آیین نامه ها، استانداردها و شیوه های مدیریتی جهت کاهش هزینه های خوردگی به واسطه مدیریت صحیح خوردگی که به کنترل مؤثر آن می انجامد و باعث اجرای ایمن تر و قابل اعتما دتر عملیات و افزایش عمر مفید تاسیسات و تجهیزات می شود.

 

۳) اصلاح و تعمیم آموزش کارکنان جهت معرفی و بازشناسی کنترل خوردگی که مستلزم وارد نمودن واحدهای درسی پیشگیری و کنترل خوردگی در برنامه های تحصیلی و مدیریتی می باشد.

 

۴) تغییر و اصلاح کژاندیشی و باور غلط تسلیم پذیری در مقابل خوردگی و اتخاذ تصمیم های جدید در راستای جلوگیری از این پدیده.

 

▪ همچنین استراتژی های پیش گیرانه در حوزه های فنی نیز از اهمیت بالایی برخوردار می باشند، برخی از این استراتژی ها بدین ترتیب می باشد:

 

۱) ارتقای روش های طراحی و استفاده از روش های طراحی پیشرفته به منظور مدیریت بهتر خوردگی که مانع از بروز هزینه های خوردگی قابل اجتناب می گردد. برای تحقق این راهبرد لازم است روش های طراحی تغییر کند و بهترین فناوری های خوردگی در دسترس طراحان قرار گیرد. میزان عملکرد خوردگی نیز در معیار طراحی وارد شده و هزینه طول عمر تجهیزات تجزیه و تحلیل گردد.

 

۲) ارتقای روش های پیش بینی عمر تجهیزات و ارزیابی عملکرد آنها از طریق آشنایی با فناوری های خوردگی جدید.

 

۳) بهبود فناوری های خوردگی از طریق تحقیق و توسعه.

 

می توان با استفاده از مدیریت خوردگی و بهکارگیری روش های علمی و دستاوردهای جدید تکنولوژی، خوردگی را در بسیاری از صنایع کشور کنترل نمود. این امر مستلزم ایجاد آگاهی و عزم جدی برای پیش گیری و کنترل خوردگی در میان مدیران و کارشناسان می باشد.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

نتیجه:

 

با توجه به گستردگی و شرایط خاص جغرافیایی منطقه ای که بخش اعظم تاسیسات نفت و گاز کشور در آن قرار دارد، مسئله خوردگی در صنعت نفت ایران از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. اعمال درست و دقیق مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژی های جدید در این حوزه می تواند از بروز سالانه میلیون ها دلار خسارت به این مراکز جلوگیری کند.

 

اهمیت مسئله خوردگی در صنعت نفت جنبه دیگری نیز دارد؛ تاسیسات نفتی، گازی و پتروشیمیایی کشور در حال توسعه است و لحاظ قواعد مدیریت خوردگی در طراحی و ساخت کارخانجات و تجهیزات مورد استفاده می تواند از بروز خسارات هنگفتی در آینده جلوگیری کند.

 

با وجود اهمیت این مسئله، به نظر می رسد قواعد و قوانین مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژی های روز جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی هنوز جای خود را در فعالیت های اجرایی به شایستگی باز نکرده است و مورد اهتمام جدی قرار نمی گیرد. بررسی ابعاد این موضوع و اهمیت آن یکی از اقدامات اساسی برای گشودن جایگاه شایسته این پدیده در برنامه ریزی فعالیت های اجرایی است

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

شناخت اهمیت این مسئله و استراتژی بنگاههای توسعهیافته در این زمینه، میتواند سرفصلی برای حرکت در مسیر رشد تکنولوژی و دانشمدیریت خوردگی باشد.