مطلبی در مورد کنترل و مانیتورینگ خوردگی داخل لوله های فولادی در انتقال گاز ترش

از اینجا دانلود کنید.

۱.معرفی lng

۲. lng و امنیت

از اینجا دانلود کنید.

رمز فایل:www.refining-engineers.com 

مقاله ای کوتاه

سیاستهای تولید LPG

آمار پایین استفاده از LPG در سیلندرها

لینک دانلود:

 http://www.4shared.com/file/42371500/c8ec9696/LPG.html

رمز فایل : www.refining-engineers.com 

کنتورهای توربینی متداول ترین کنتورهای سیستم های تقلیل فشار گاز بوده و حجم گاز را از میزان سرعت گاز و اندازه حرکتی که به پره های یک توربین منتقل می کنند اندازه می گیرند، دامنه حجم اندازه گیری در این نوع کنتورها بسیار زیاد می باشد. ساختمان این نوع کنتورها به گونه ایست که گاز ورودی به محفظه کنتور به علت باریک شدن مجرای عبور آن سرعتش دو تا سه برابر افزایش می یابد و در نقطه برخورد با پره های توربین بیشترین سرعت را دارا می باشد.

چون طبق رابطه Q=V.A که در آن V سرعت گاز و Q مقدار جریان گاز مي باشد، A سطح مقطع لوله عبور گاز میباشد ،مقدار گاز عبوری نسبت مستقیم با سرعت گاز دارد و از طرفی هر چقدر این سرعت زیادتر باشد گشتاور چرخشی توربین بیشتر خواهد شد.لذا بین سرعت چرخشی توربین و میزان گاز عبوری نسبت مستقیمی وجود خواهد داشت و در نتیجه شمارش دورهای چرخش توربین می تواند نماینده حجم گاز عبوری باشد ،تعداد پره های توربین و فضای موجود بین پره ها و بدنه از نکات مهمی است که در ظرفیت کنتور نقش بسزایی دارد و در قسمت ورودی کنتورهای توربینی یک مستقیم کننده جریان نصب شده که جریان گاز را به طور مساوی در فضای اطراف پره ها توزیع می نماید.

چرخش توربین توسط محوری که روی آن یک چرخ دنده مارپیچ قرار دارد به چرخ دنده دیگری منتقل شده و در نهایت حرکت دورانی افقی به حرکت دورانی عمودی تبدیل میشود و این حرکت پس از انتقال به محفظه شماره انداز توسط مجموعه ای از چرخ دنده ها یک شمارنده مکانیکی را به حرکت در می آورد ،آنچه قابل توجه می باشد این است که حرکت چرخشی از فضای گازدار کنتور به محفظه شماره انداز توسط یک کوپل مغناطیسی منتقل می شود و در اکثر تکیه گاههای محورهای چرخشی بلبرینگهایی قرار دارد که باعث به حداقل رسیدن نیروهای اصطکاک میشود. در بعضی از کنتورها این بلبرینگ ها در حین کار توسط سیستم نصب شده،روغنکاری می شود. اکثر خطاهای اندازه گیری در کنتورها در اثر فرسودگی این بلبرینگ ها و یا بالانس نبودن توربین و محور آن ایجاد می گردد.

ظرفیت کنتورهای توربینی دارای دامنه وسیعی بوده و فقط میزان مقاومت توربین در مقابل افزایش سرعت گاز و افت فشار حاصل باعث محدود کردن ظرفیت این کنتورها می گردد. نسبت بین حداقل و حد اکثر ظرفیت یک کنتور را Rengeability .آن می نامند و این نسبت وسعت دامنه اندازه گیری کنتور را مشخص می نمایند که معمولا از 5/1 تا 30/1 متغیر میباشد Rengeability=Qmin/Qmax . ظرفيت كنتورهاي توربيني را با علامت G نشان مي دهند و براي اندازه هاي مختلف كنتور ظرفيت اسمي G، حداقل ظرفيت Qmin و ظرفيت حداكثر Qmax در جداول معمول و متداول ارائه مي گردد.

رگلاتور دستگاهی است که در صورت تغییر جریان گاز می تواند میزان فشار آن را در حد معینی کنترل نماید. قسمتهای اصلی در هر رگلاتور عبارتند از:

بارگذار (وزنه –فنر-فشار گاز)   ،Loading

Measuringاندازه گیر یا مقایسه (دیافراگم)

عمل کننده یا شیر مانع ( سیت اریفیس )  Ristractor

رگلاتورها از نظر ساختمانی در انواع فنری (Spring Loading) ،و پایلوت دار (Pilot  Regulator operated ) عرضه می گردند. 

    در رگلاتورهای پایلوت دار تغییرات فشار خروجی با نیروی فنر در رگلاتورمتری دیگر به نام پایلوت مقایسه  شده و نتیجه آن به صورت فشار گاز به دیافراگم رگلاتور اصلی اعمال می گردد و به عبارت دیگر تغییرات فشار خروجی تقویت شده و سپس باعث تغییر وضعیت شیر مانع میگردد.

    پایلوت عبارت است از یک رگلاتور فنری که از فشار ورودی تغذیه شده و متناسب با میزان فشردگی فنر خود فشار خروجی را مهیا می سازد.این فشار به عنوان فشار فرمان روی رگلاتور اصلی اعمال می شود.

    از مشخصه فنی که در انتخاب رگلاتورها اهمیت بسیار دارد ظرفیت آنها می باشد که رابطه مستقیم با فشار ورودی و خروجی و چگالی گاز و شکل بدنه آن دارد به طوریکه نسبت بین فشار ورودی (P1)  و خروجی (P2)  تعیین کننده نوع جریان خروجی رگلاتور می باشد و اگر نسبت P2باشد جریان کاملا بحرانی و  P2=P1/2  جریان بحرانی و P2>P1/2  جریان غیر بحرانی خواهد بود.  

   اگر  k ضریب ثابت رگلاتورکه بستگی به ساختمان رگلاتور و نوع سیال عبوری دارد باشد معادله کلی جریان در رگلاتورها به صورت      

  Q=K(P2(P1-P2))½

است که با توجه به آن و جداول موجود به راحتی می توان ظرفیت رگلاتور را در فشارهای مورد نظر بدست آورد.

چون طبق قوانین گازها و رابطه P1.T2=P2.T1 اگر فشار گازی در حجم ثابت از P1 به P2 کاهش یابد دمای آن نیز از T1 به T2 کاهش خواهد یافت ، لذا در سیستم های تقلیل فشار گاز همواره با کاهش دمای گاز مواجه خواهیم شد و در نتیجه هنگامی که دمای گاز به نقطه شبنم گاز نزدیک شود بخار مایعات همراه گاز اعم از آب و هیدروکربورهای سنگین تر به صورت مایع درآمده و در دمای پایین محیط در تاسیسات ایجاد یخزدگی می نماید.

همچنین از آنجا که دمای گاز در شرایط استاندارد حدود 15C می باشد لذا تامین این شرایط در سیستم های تقلیل فشار و در نهایت در مبادی مصرف ضروری است . با توجه به موارد ذکر شده در سیستم های تقلیل فشار نصب گرمکن های گاز ضروری میباشد . این دستگاهها در شرایط ایمن توسط مشعلهای اتمسفریک آب داخل یک محفظه را گرم نموده و گاز با عبور از لوله های مارپیچی که از درون این محفظه عبور می نماید گرم میشود و به آنها حمام های غیرمستقیم (Water Bath indirect Heater) گاز گفته میشود.

 ساختمان گرمکن های گاز شامل محفظه گرمكن (Shell)، لوله هاي گاز (Gas Tube)، آتشدان (Fire Tube)، محفظه احتراق، مخزن انبساط آب (expantion Tank)، دودكش (exhaust) و سيستم تامين و كنترل سوخت مي باشد.

محفظه گرمکن به صورت استوانه افقی بوده که حجم آن متناسب با ظرفیت حرارتی گرمکن میباشد .این مخزن روی یک شاسی ثابت می گردد و جهت جلوگیری از سرریز شدن آب مقطر هنگام گرم شدن ،مخزن کوچکتری بالای این مخزن نصب میگردد . لوله های گاز گرمکن که اندازه آنها متناسب با حجم گاز عبوری از گرمکن طراحی میگردد ،به صورت لوله های رفت و برگشت و در چند ردیف از یک قاعده وارد مخزن گرمکن میشوند و نشاندهنده های دما و فشار گاز روی این لوله تعبیه می گردند و کنترل کننده دمای گاز گرمکن نیز روی لوله خروجی آن نصب می شود.

آتش دان یا Fire Tube لوله ای است که معمولا به شکل U  ساخته شده و درون مخزن گرمکن و در قسمت زیرین لوله های گاز قرار می گیرد و دو دهانه آن از قاعده دیگر مخزن خارج و به دودکش و محفظه احتراق متصل میگردد و آتش مشعل و هوای گرم هیتر از درون این لوله به دودکش منتقل میشود.

دودکش یا exhaust لوله ای است که انتقال گاز حاصل از احتراق را به ارتفاع بالاتری منتقل نموده باعث مکش هوای درون آتشدان میشود. دودکش ها مجهز به دریچه هایی بوده که از اتلاف حرارت جلوگیری به عمل می آورد. در قسمت پایین دودکش ها سوراخهایی تعبیه شده که در صورت نصب تجهیزات مناسب میتوان دما و نوع گاز حاصل از سوخت را اندازه گیری نموده و در نتیجه میزان سوخت و هوای هیتر را تنظیم نمود.

محفظه احتراق محلی است که مشعلها و شمعک ها و متعلقات آنها درون آن قرار دارند.دریچه های ورودی هوای سوخت که مجهز به توری محافظ میباشد نیز روی این محفظه نصب شده اند .این محفظه به گونه ای ساخته میشود که مشعل و شمعک قابل رویت بوده و دریچه تنظیم هوای آنان قابل دسترسی باشد.برای تامین سوخت گرمکن ها معمولا از گاز خروجی گرمکن و یا گاز خروجی ایستگاه مربوطه استفاده میگردد. ولی در هر صورت این گاز پس از عبور مجدد از درون گرمکن با دمای بیشتر وارد سیستم سوخت هیتر میشود. این سیستم شامل فیلتر ، رگلاتور ، شیر قطع فشار برای فشار بالا و پایین و شیر اطمینان میباشد.

برای کنترل گرمکن های گاز از چهار نوع تجهیزات کنترل که شامل کنترل کننده دمای گاز خروجی ،کنترل کننده دمای آب گرمکن ،کنترل کننده سطح آب گرمکن و سیستم محافظ شعله پیلوت می باشند استفاده میگردد.
ظرفیت حرارتی گرمکن ها متناسب با ظرفیت سیستم بوده و معمولا به ازای هر متر مکعب از ظرفیت ایستگاه حدود 70 BTU/h ظرفیت حرارتی برای گرمکن در نظر گرفته می شود.
 

فیلترهاعمل جدا کردن ناخالصی های موجود در گاز را قبل از ورود به سیستم انجام می دهند و شامل انواع چرخشی Scrubbers ,  فیلتر های همراه با جدا کننده  Filter Seprator و فیلترهای المنت دار می باشند.

    فیلتر چرخشی Scrubbers: اساس کار این دستگاه بدین ترتیب است که گاز هنگام ورود به داخل مخزن مجبور به انجام چرخشی گردابی شده و ذرات سنگین تر از  ذرات گاز به طرف کف مخزن ریزش می نمایند.

    فیلتر های همراه با جدا کننده  Filter Seprator:  این فیلترها دارای مخازنی  افقی بوده و جداکنندگی ذات ناخالصی در دو مرحله انجام می پذیرد. گاز ورودی ابتدا وارد محفظه ای  می شود که به ناچار باید از درون تعداد زیادی المنت از جنس رزین عبور نماید. بافت الیاف این المنت ها به گونه است که ذرات  بزرگتر از سه میکرون را از خود عبور نداده و این ذرات به جداره خارجی المنت ها چسبیده و در نهایت در مخزن دیگر که به همین منظور متصل به مخزن اصلی نسب شده جمع آوری می گردند. بخار مایعات همراه گاز نیز برای تجهیزات ایجاد اشکال می نماید و جهت جدا نمودن ذارت مایع , گاز پس از عبور از المنتها وارد محفظه باز دیگری شده  و با ضفحاتی که از جنش الیاف فلزی ساخته شده اند برخورد نموده و در طی آن ذرات مایع به یکدیگر چسبیده و تشکیل قطرات مایع  می دهند که به علت افزایش وزن به محفظه پایینی ریزش می نمایند. در اینگونه فیلترها , میزان اختلاف فشار , کثیفی المنتها را نشان میدهد که با باز نمودن شیرهای تخلیه در بازه های زمانی خاص , اقدام به خارج نمودن این ذرات می نمایند.

    نوع دیگری از این صافیها , فیلترهای المنت دار می باشند که در مخازن این نوع قلترها موادی از جنس رزین, کاغذ , پشم شیشه به شکل های مختلف وجود دارد و گاز خنگام عبور از سطح این مواد , ذرات ناخالص خود را به جا میگذارد. شاختمان این گونه فیلترها به دئ شکل فیلتر سبددار و المنتی می باشد. در نوع سبددار گاز ورودی از درون سبد عبور نموده, و ناخالصی های آن رون سبد می ماند , و گاز تمیز به قسمت خروجی هدایت می شود و در نتیجه این نوع فیلترها فاقد شیر تخلیه بوده  و شیر نصب شده در کف فیلتر و جهت خالی کردن فیلتر از گاز می باشد. این نوع فیلترها مناسب گاز خشک  هستند و نشان دهنده اختلاف فشار نصب شده در روی ورودی و خروجی آن میزان کثیف بودن المنت آن را نشان میدهد. در نوع دیگر فیلتر المنتی , گاز ورودی به سطح خارجی المنت برخورد نموده و گاز تمیز از درون المنت به قسمت خروجی راه می یابد. این نوع فبلتر دارای شیر تخلیه مواد زائد بوده و قادر است  ذرات ناخالصی را از محفظه ورودی خارج نماید.

سیستم تقلیل فشار گاز بخشی از تاسیسات گازرسانی بوده که بنا به ضرورت و نیاز واحد های مصرف کننده به اشکال مختلف طراحی می گردند.

تعاریف

برای هماهنگی و مطابقت مشخصات فیزیکی گاز موجود در خطوط لوله با مشخصات فیزیکی گاز موزد نیاز مصرف کنندگان نیاز به سیستم های تقلیل فشار گاز می باشد. این مشخصات عمدتا  شامل مقدار جریان گاز , سطح مایعات در مخازن , مقدار فشار و درجه حرارت می باشند که بایستی به طور خودکار کنترل و ثبت گردند.

مقدار جریان گاز: اندازه گیری مقدار جریان گاز که حجم جابجایی سیال از یک نقطه به نقطه دیگر در واحد زمان بوده دبی نامیده میشود.

DB= FLOW RATE = V/ T 

از ابزار های اندازه گیری چون اریفیس متر یا انواع کنترل های جابجایی پیستونی-مرطوب-روتوسیلی-دیافراگمی و کنتورهای توربینی استفاده میگردد.

سطح مایعات: اندازه گیری سطح مایعات یا مقداری از سطح مایع با گاز یا هوا در تماس است را معمولا بر حسب درصدی از حجم مخزن بیان  مینمایند و برای اندازه گیری آن از روش های فشاری که از طریق نصب فشار سنج در کف مخزن واندازه گیری  فشار ناشی از ستون مایع ٬  ارتفاع مایع را تعیین می کنند. روش دستی که با استفاده از خط کش و باز نمودن شیرهای متفاوت در سطوح مختلف مخزن میتوان ارتفاع مایع را در مخزن اندازه گرفت. به روش شناوری که در این روش حباب شناوری روی سطح مایع قرار میگیرد ٬ چون تغییرات سطح مایع این حباب را بالا و پایین خواهد برد  از حرکت این شناور  میتوان به میزان سطح مایع پی برد.

فشار: برای اندازه گیری فشار از دستگاههای مانومتر  ٬لوله بوردون ٬ بلوز  ٬کپسول و مجموعه دیافراگم استفاده می گردد.

انواع مختلف مانومتر عبارتست از مانومتر U شکل که برای اندازه گیری فشار های کم از صفر تا 4 اینچ آب و فشارهای زیاد از صفر تا 48 اینچ جیوه مورد استفاده قرار می گیرد.  مانومتر مخزن دار که برای اندازه گیری فشارهای کم تا 12 اینچ آب و فشارهای زیاد تا 48 اینچ جیوه استفاده می شود.  مانو متر مایل که جهت اندازه گیری فشار های کم تا 0.5 اینچ آب مورد استفاده قرار میگیرد. 

Compressed Natural Gas (CNG) is a substitute for gasoline (petrol), diesel, or propane fuel. It is considered to be an environmentally "clean" alternative to those fuels and it is much safer than other motor fuels in the event of a fuel spill: natural gas is lighter than air, so it disperses quickly when leaked or spilled. It is made by compressing natural gas (which is mainly composed of methane (CH₄)), by about 75%. It is stored and distributed in hard containers, at a normal pressure of 200–220 bar (20–22 MPa), usually in cylindrical or spherical shapes to maintain equal pressure on the walls of the containers.

In response to high fuel prices and environmental concerns, compressed natural gas is starting to be used in light-duty passenger vehicles and pickup trucks, medium-duty delivery trucks, and in transit and school buses

Technology

A CNG powered high-floor Neoplan AN440A, operated by ABQ RIDE in Albuquerque, New Mexico.

CNG can be used in Otto-cycle (gasoline) and modified Diesel cycle engines. Lean-burn Otto-cycle engines can achieve higher thermal efficiencies when compared with stoichiometric Otto-cycle engines at the expense of higher NOx and hydrocarbon emissions. Electronically-controlled stoichiometric engines offer the lowest emissions across the board and the highest possible power output, especially when combined with EGR, turbocharging and intercooling, and three way catalytic converters, but suffer in terms of heat rejection and fuel consumption. A suitably designed natural gas engine may have a higher output compared with a petrol engine because the octane number of natural gas is higher than that of petrol.

CNG may be refueled from low-pressure ("slow-fill") or high-pressure ("fast-fill") systems. The difference lies in the cost of the station vs. the refueling time. There are also some implementations to refuel out of a residential gas line during the night, but this is forbidden in some countries.

CNG cylinders can be made of steel, aluminum, or plastic. Lightweight composite (fibre-wrapped plastic) cylinders are especially beneficial for vehicular use because they offer significant weight reductions when compared with earlier generation steel and aluminum cylinders, which leads to lower fuel consumption. The CNG cylnders generally follow the ISO 11439 standard. ^[1]

The equipment required for CNG to be delivered to an Otto-cycle engine includes a pressure regulator (a device that converts the natural gas from storage pressure to metering pressure) and a gas mixer or gas injectors (fuel metering devices). Earlier-generation CNG conversion kits featured venturi-type gas mixers that metered fuel using the Venturi effect. Often assisting the gas mixer was a metering valve actuated by a stepper motor relying on feedback from an exhaust gas oxygen sensor. Newer CNG conversion kits feature electronic multi-point gas injection, similar to petrol injection systems found in most of today's cars.

[edit] Drawbacks

Compressed natural gas vehicles require a greater amount of space for fuel storage than convention gasoline power vehicles. Since it is a compressed gas, rather than a liquid like gasoline, CNG takes up more space for each GGE (Gallon of Gas Equivalent). This makes it difficult to design smaller vehicles that look and operate like the vehicles that people are accustomed to.

Still, it is more convenient than traditional fuels, as its price is in a range of 1/3 to 1/2 that of gasoline in Europe.

[edit] CNG compared to LNG

CNG is often confused with liquefied natural gas (LNG). While both are stored forms of natural gas, the key difference is that CNG is in compressed form, while LNG is in liquefied form. CNG has a lower cost of production and storage compared to LNG as it does not require an expensive cooling process and cryogenic tanks. CNG requires a much larger volume to store the same mass of natural gas and the use of very high pressures (3000 to 4000 lbf/in², or 205 to 275 bar).

[edit] Worldwide

[edit] Canada

Canada is a large producer of natural gas, so it follows that CNG is used in Canada as an economical motor fuel. Canadian industry has developed CNG-fueled truck and bus engines, CNG-fueled transit buses, and light trucks and taxis. Both CNG and propane refueling stations are not difficult to find in major centres.

[edit] Europe

In Germany, CNG-generated vehicles are expected to increase to two million units of motor-transport by the year 2020. The cost for CNG fuel is between 1/3 and 1/2 compared to other fossil fuels in Europe.^{[citation needed]}

[edit] South America

Argentina and Brazil are the two countries with the largest fleets of CNG vehicles. Conversion has been facilitated by a substantial price differential with liquid fuels, locally-produced conversion equipment and a growing CNG-delivery infrastructure. A 'Blue-network' of CNG stations is being developed on the major highways of the Southern Cone (including Chile and Bolivia) to allow for long-haul transportation fuelled by CNG.

[edit] Asia

CNG Radio Taxi in New Delhi, India

One of the many CNG propelled autorickshaws on the streets of New Delhi, Delhi. A fleet of twelve also operates in Brighton, England.

A CNG powered Volvo B10BLE bus, operated by SBS Transit in Singapore.

In Asian Economies such as India, CNG costs are at Rupees 19.20(USD $0.48) per kg compared with Rs.50.00 (US$ 1.25) per liter of petrol. The cost saving is immense along with reduced emissions and environmentally friendlier cars.

CNG has been made mandatory for all public transport in the Indian capital city of New Delhi.

CNG has grown into one of the major fuel sources used in car engines in Iran, Pakistan, Bangladesh and India. The use of CNG is mandated for the public transport system of India's capital New Delhi as well as for the city of Ahmedabad in the state of Gujarat. The Delhi Transport Corporation operates the world's largest fleet of CNG buses. The government of Punjab, Pakistan, the most populous province of that country, has mandated that all public-transport vehicles will use CNG by 2007. Today many rickshaws as well as personal vehicles in India and Bangladesh are being converted to CNG powered technology, the cost of which is in the range of $800-$1000. In the Bangladesh capital of Dhaka not a single auto rickshaw without CNG has been permitted since 2003. As of July 2007 Pakistan is the largest user of CNG in Asia, and second largest user in the world.^[2]

According to the International Association for Natural Gas Vehicles, Pakistan has the second-largest number of natural gas vehicles.^[2] In the Middle East and Africa, Egypt is a top ten country in the world with more than 63000 CNG vehicles and 95 fueling stations nationwide. Egypt was also the first nation in Africa and the Middle East to open a public CNG fueling station in January 1996.^[3]

[edit] Oceania

During the 1970s and 1980s, CNG was commonly used in New Zealand in the wake of the oil crises, but fell into decline after petrol prices receded.

Brisbane Transport and Transperth in Australia have both adopted a policy of only purchasing CNG buses in future. Transperth is purchasing 451 Mercedes-Benz OC500LE buses, including 58 articulated buses, while Brisbane Transport has purchased 216 Scania L94UB and 180 MAN 18.310 models as well as ordering up to 30 articulated CNG buses on MAN chassis'.

In the 1990s Benders Buslines of Geelong, Victoria trialled CNG buses for the Energy Research and Development Corporation.^[4] Recently Landi Renzo of Italy has set up a production subsidary in Karachi to cater the growing demand of CNG Kits in Pakistan.OEM's like Toyota Pakistan and Suzuki Pakistan is producing company fitted CNG cars

• سوخت گازی را می‌توان در مرکزی ذخیره کرد و گاز تمیز را به نقاط متعدد و مراکز دوردست فرستاد.
  
  
• اشکالات ناشی از ایجاد دود و خاکستر به مقدار زیادی کاهش یافته و به این ترتیب محیط زیست سالم‌تر می‌ماند.
  
  
• کنترل زیادتری روی میزان تقاضا ، شرایط احتراق ، طبیعت شعله و محیط گرم کننده می‌توان اعمال نمود.
  
  
• از نظر اقتصادی ، مصرف سوختهای گاز طبیعی نسبت به سایر سوختها با صرفه‌تر است.
  
  
• استفاده از سوخت گازی با ارزش حرارتی کم ، مصرف سایر مواد سوختی را که می‌تواند به عنوان ماده اولیه در صنایع بکار برده شود، محدود می‌کند.