عنوان:  پایان نامه تحليل و محاسبات ایستگاههای تقلیل فشار گاز(City Gate)، مهندسي مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 123

چکیده:
گاز پس از استخراج از چاه هاي توليد توسط شبكه جمع آوري به واحد تصفيه گاز هدايت مي شود. طبيعي است كه در صورت نياز به افزايش فشار درمسير خود از كمپرسورهاي گاز كه سبب افزايش فشار گاز مي گردد بهره مند خواهد شد. بعد از عمليات تصفيه كه گاز شيرين به داخل شبكه هاي هدايت گاز تزريق مي گردد و چنانچه گاز لازم باشد از مسير طولاني عبور نمايد فشار آن مجدداً توسط كمپرسورهاي مخصوص افزايش مي يابد. و براي مصرف هدايت مي گردد.
در هنگام ورود گاز به نقاط مصرف لازم است از سيستم هاي كاهش فشار و اندازه گيري عبور نمايد زيرا فشار گاز در شبكه اصلي حدود 1000 PSI‌مي باشد و از طرفي به جهت اندازه گيري ميزان مصرف گاز توسط هر مصرف كننده، لازم است دستگاه هاي اندازه گيري مخصوص به كار گرفته شود.ايستگاه ورودي و اصلي را به نام (CGS) و ايستگاه هاي بعد از آن را با توجه به ميزان فشار و ميزان گاز عبوري از آن، به نام‌هاي مختلف از جمله T.B.S مي خوانند .

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: تشريح كلي ايستگاه هاي تقليل فشار گاز
1-1- آشنايي با گاز طبيعي
1-1-1 – تركيب و خواص شيميايي گاز طبيعي
1-1-2 -استاندارد گاز طبيعی
1-1-2-1- خواص فيزيكي
1-2- ارائه مباني و اصول طراحي ايستگاه ها
1-3- روابط ترموديناميكي
1-4- ويسكوزيته گاز
1-5 -انواع ايستگاه هاي گاز
1-5-1 – ايستگاه CGS
1-5-2- ايستگاه هاي TBS
1-5-3-ايستگاه هاي مترینگ
1-5-4- ايستگاه هاي با فشارهاي خاص
1-6- اجزاء ايستگاه هاي گاز
1-7- دماي طراحي ايستگاه
1-7-1- تجهیزات ایستگاهها
1-8- لوله
1-8-1- انواع لوله ها
1-8-1-1- لوله چدنی
1-8-1-2- لوله آهن سفید
1-8-1-3-لوله های آهنی بدون روکش- سیاه
1-8-1-4- لوله های فولادی
1-8-1-5- لوله مسی
1-8-1-6- لوله سربی
1-8-1-7- لوله لاستیکی
1-8-1-8- لوله پلاستیکی
1-9- فيلتراسيو
1-9-1- تئوري فيلتراسيون
1-9-2- مباني تئوري فيلتراسيون
1-9-3- انواع دستگاه هاي فيلتراسيون
1-10- انواع فيلتر
1-10-1- فيلتراسيون فازي
1-10-2- فيلتر سپراتور
1-10-3- مواد ساخت و اجزاء فيلترسپراتور
1-10-3-1 – اجزاء تشكيل دهنده فيلترسپراتورها
1-10-3-2 – تجهيزات كنترل
1-11- كنترل كننده سطح مايع
1-12- اختلاف فشار سنج
1-13 – فشار سنج
1-14- ترمومتر
1-15 – تجهيزات اطمينان
1-16- خط تخليه
1-17 – عملكرد فيلترسپراتور سازنده هاي مختلف
1-17-1- سازنده 1
1-17-1-1- سپراتور افقي يك محفظه اي
1-17-1-2- سپراتور افقي دو محفظه اي
1-17-1-3- سپراتور عمودي
1-17-1-4 – سپراتور خطي
1-17-2- سازنده 2
1-18- استانداردهاي طراحي و ساخت فيلترسپراتور
1-19- مشخصات فني مربوط به انواع شيرآلات مورد مصرف در ايستگاه هاي گاز
1-19-1- انواع شير و انتخاب آنها در ايستگاههاي گاز
1-19-1-1 شيرهاي سماوري
1-19-1-2 – شيرهاي توپكي
1-19-2- انواع ساخت
1-19-2-1- شير پروانه اي
1-19-2-2 – شيرهاي سوزني
1-20 – گرمکن – هیتر
1-20-1- ساختمان هیتر
1-20-2 – محفظه گرمکن
1-20-3: لوله های گاز
1-20-4- آتشدان و دودکش
1-20-5- محفظه احتراق
1-20-6- مخزن انبساط آب
1-20-7- سیستم تامین و کنترل سوخت
1-20-8- عملکرد کنترل حفاظتی هیتر
1-21 – سیستم ابزار دقیق هیتر
1-21-1- طریقه راه اندازی هیتر
1-22 – رگلاتور
1-23- اجزاء تشکیل دهندة اصلی رگلاتور
1-23-1- جزء بارگذار
1-23-2- جزء احساس کننده
1-23-3- جزء محدود کننده
1-24- عملکرد رگلاتورها
1-24- 1- رگلاتورها با عملکرد مستقیم
1-24-1-1- سیستم ایمنی رگلاتورها با عملکرد مستقیم
1-24-1-2- علت و چگونه کار کردن سیستم ایمنی رگلاتور با عملکرد مستقیم
1-24-2- عمکرد رگو لاتور های رله ای
1- 25- رگلاتورهای فیدردار و پایلوت دار
1-26- روش نصب رگلاتورها
1-26-1- روش نصب رگلاتور های رله ای
1-26-2- روش نصب رگلاتورها بصورت موازی
1-26-3 – روش نصب رگلاتور بصورت سری
1-26-4 – روش نصب رگلاتور بصورت مرحله ای
1-27- شیر قطع کن
1-27-1 : انواع شیر قطع کن
1-27-2 – شیر
1-28- شیرهای اطمینان
1-28-1- انواع شیر های اطمینان
1-28-1-1- شیرهای اطمینان فنری
1-28-1-2- شیرهای اطمینان پایلوت دار
1-28-2- شیرهای ایمنی از نظر عملکرد
1-28-2-1- شیر ایمنی کروزبی
1-28-2-2- ساختمان وتجهیزات آن
1-28-3- طریقه تنظیم شیر اطمینان
1-29- بوداركننده
1-29-1- انواع روش بودار كننده گي
1-29-2- مشخصات عمومي
1-29-3- رثبات يا زوال بودار كننده ها
1-29-4- بوي گازي
1-29-5- شدت اثر گذاري
1-29-6- اثر گذاري سريع
1-29-7- مقاومت در مقابل اكسيداسيون در لوله
1-29-8- قابليت نفوذ در خاك
1-29-9- فشار جزيي بو دار كننده در فاز گازي
1-29-10- مخلوط بودار كننده ها
1-30- شرايط لوله و كيفيت گاز طبيعي
1-30-1 – اكسيداسيون
1-30-2 – لوله هاي جديد
1-30-3- كيفيت گاز
1-31- اندازه گيري جريان گاز
1-31-1- مباني طراحي دستگاه هاي اندازه گيري
1-31-2- انواع سيستم هاي اندازه گيري جريان
1-31-3- كنتور هاي توربيني
1-31-3-1- بررسي مزايا و معايب كنتور توربيني
1-31-4- .بهره برداري نامناسب
1-31-5- جريان سنج هاي روزنه اي
1-31-6 – جريان سنج هاي مافوق صوت
1-31-7- اصول و مباني كار كنتورهاي اولتراسونيك
1-31-8- جريان سنج هاي گردابي
1-32 – اتصال عايقي
1-32-1- انواع اتصال عايقي
1-32-2- تست عایقهای جدا کننده ایستگاهها
فصل دوم: محاسبه و انتخاب ايستگاه تقليل فشار گاز
2-1- محاسبات ابعاد فيلتر سپراتور
2-1-1- محاسبه قطر
2-1-2- محاسبه قطر فیلتر
2-2- روش تعيين اندازه شيرهاي گاز
2-3- ضريب جريان
2-4- افت فشار بحراني
2-5- انواع شير و انتخاب نوع شير در محل هاي مختلف ايستگاه
2-5-1- موارد كابرد شيرهاي پلاگ
2-5-2- موارد كاربرد شيرهاي بال
2-5-3- موارد كاربرد شيرهاي پروانه اي
2-5-4- موارد كاربرد شيرهاي سوزني
2-6- طراحی و انتخاب گرمكن
2-7- استاندارد طراحي هيترها
2-7-1- مشخصات حرارتي و هيدروليكي
2-7-2- محاسبات طراحي گرمكن
2-8 – مكان استقرار و انواع هيترهاي مورد استفاده
2-9- شير اطمينان قطع كننده
2-9-1- شرح دستگاه
2-9-2- استانداردهاي ساخت
2-10- شير تنظيم فشار
2-10-1- رگولاتورهاي با المان قابل انعطاف (لاستيكي)
2-10-2- اصول كاركرد
2-11- محاسبات رگولاتور
2-12 اندازه رگولاتور
2-13- روابط ترمو ديناميكي حاكم در رگولاتورها
2-14- بودار كننده گاز
2-15- انواع دستگاههاي بودار كننده
2-15-1-بودار كننده كنار گذر
2-15-1-1- مزاياي سيستم بودار كننده كنار گذر
2-15-2- بودار كننده تزريقي
2-15-2-1- استانداردها
2-15-2-2- مباني انتخاب دستگاه
2-15-2-3-مشخصات كلي دستگاه بودار كننده تزريقي
2-15-2-4-مباني انتخاب ماده ي بودار كننده
2-16- مباني انتخاب و محاسبه جريان سنج
2-17- محاسبات كنتور
2-17-1- محاسبه G-rate
نتیجه گیری
منابع
فهرست اشکال
عنوان
شكل 1-1: ایستگاه تقلیل فشار گاز
شكل 1-2: اينرسي
شكل 1-3 : جدا كردن مستقيم
شكل 1-4: نفوذ بروني
شكل 1-5: طرز كار سپراتور افقي يك محفظه اي
شكل 1-6 : سپراتور افقي دو محفظه اي
شكل 1-7 : سپراتورهاي عمودي
شكل 1-8 : فيلتر خطي
شكل1-9: جداول مشخصات و منحني انتخاب فيلتر سپراتور سازنده 1
شكل 1-10: سپراتور افقي و عمودي 34
شكل 1-11: هيتر 41
شكل 1-12: رگلاتور ایستگاه CGS 45
شكل 1-13: اجزاء تشکیل دهنده رگلاتور AXIAL FLOW VALVES 50
شكل 1-14: شير قطع كن
شكل 1-15: سفتی ولو
شكل 1-16: بوداركننده
شكل 1-17: جريان سنج توربيني
شكل 1-18: اتصال عايقي
شكل 2-1: منطق عملكرد يك بودار كننده كنار گذر
شكل 2-2: دياگرام يك سيستم بودار كننده تزريقي
فهرست جدول ها
عنوان
جدول 1-1: خواص شيميايي و فيزيكي گاز طبيعي در خطوط انتقال
جدول 1-2 : خواص اختصاصي و احتراقي گاز طبيعي
جدول 1-3 : خواص احتراقي هيدروكربن هاي سبك
جدول 1-4 : مقادير R در دستگاه واحدهاي مختلف
جدول 1-5:خواص و ثابت هاي فيزيكي گازها
جدول 1-6 : نحوه به دست آوردن ضريب تراكم و نيز مشخصات بحراني گاز طبيعي ايران
جدول 1-7 : معيارهاي عملكرد سيستم هاي فيلتراسيون NFS
جدول 1-8: معايب و مزاياي فيلتر سپراتور
جدول 1-9: مقايسه انواع مختلف سپراتور
جدول 1-10: استانداردهاي ساخت و تست شيرهاي Plug
جدول 1-11: استاندارد شيرهاي Plug
جدول 1-12 :تركيب و درصد انواع اختلاط بودارکننده ها
جدول 2-1: محاسبه قطر
جدول 2-2: اندازه رگولاتورها
جدول 2-3: جی ریت و سایز جریان سنج

مقدمه

امروزه يكي از بزرگترين منابع انرژي بعد از انرژي نفت و زغال سنگ، انرژي گاز طبيعي است. فراواني در طبيعت، سهولت هدايت، ارزش حرارتي خوب، پاكيزگي مصرف و نيز كمي آلودگي زيست محيطي، موجب گرديده است كه اين منبع انرژي بسيار مورد توجه قرار گيرد و علي رغم خطرات احتمالي آن (در نقاط هدايت و مصرف) از استقبال خوب مصرف كنندگان برخوردار باشد.
كشور عزيز ما ايران يكي از بزرگترين دارندگان ذخاير گاز و نفت ( به ويژه گاز ) در جهان (رتبه دوم) مي‌باشد. بنابراين مراحل استخراج، تصفيه،‌ هدايت و مصرف آن داراي اهميت بسياري مي باشد و تلاش متخصصين و بهره برداران در جهت گسترش مصرف آن بسيار جدي است. به طور كلي مي توان مراحل استخراج و توزيع گاز را مطابق شماي صفحه بعد نشان داد.
گاز پس از استخراج از چاه هاي توليد توسط شبكه جمع آوري به واحد تصفيه گاز هدايت مي شود. طبيعي است كه در صورت نياز به افزايش فشار درمسير خود از كمپرسورهاي گاز كه سبب افزايش فشار گاز مي گردد بهره مند خواهد شد.
بعد از عمليات تصفيه كه گاز شيرين به داخل شبكه هاي هدايت گاز تزريق مي گردد و چنانچه گاز لازم باشد از مسير طولاني عبور نمايد فشار آن مجدداً توسط كمپرسورهاي مخصوص افزايش مي يابد. گاز فشرده شده هم براي توليد و يا جهت ذخيره در مخازن زيرزميني بزرگ و نهايتاً براي مصرف هدايت مي گردد.
در هنگام ورود گاز به نقاط مصرف لازم است از سيستم هاي كاهش فشار و اندازه گيري عبور نمايد زيرا فشار گاز در شبكه اصلي حدود 1000 PSIG‌مي باشد و از طرفي به جهت اندازه گيري ميزان مصرف گاز توسط هر مصرف كننده، لازم است دستگاه هاي اندازه گيري مخصوص به كار گرفته شود.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.