تحليل و محاسبات ایستگاههای تقلیل فشار گاز(City Gate)، پایان نامه مهندسي مکانیک | شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه تحلیل و محاسبات ایستگاههای تقلیل فشار گاز(City Gate)، مهندسی مکانیک

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

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: ۱۲۳

چکیده:
گاز پس از استخراج از چاه های تولید توسط شبکه جمع آوری به واحد تصفیه گاز هدایت می شود. طبیعی است که در صورت نیاز به افزایش فشار درمسیر خود از کمپرسورهای گاز که سبب افزایش فشار گاز می گردد بهره مند خواهد شد. بعد از عملیات تصفیه که گاز شیرین به داخل شبکه های هدایت گاز تزریق می گردد و چنانچه گاز لازم باشد از مسیر طولانی عبور نماید فشار آن مجدداً توسط کمپرسورهای مخصوص افزایش می یابد. و برای مصرف هدایت می گردد.
در هنگام ورود گاز به نقاط مصرف لازم است از سیستم های کاهش فشار و اندازه گیری عبور نماید زیرا فشار گاز در شبکه اصلی حدود ۱۰۰۰ PSI‌می باشد و از طرفی به جهت اندازه گیری میزان مصرف گاز توسط هر مصرف کننده، لازم است دستگاه های اندازه گیری مخصوص به کار گرفته شود.ایستگاه ورودی و اصلی را به نام (CGS) و ایستگاه های بعد از آن را با توجه به میزان فشار و میزان گاز عبوری از آن، به نام‌های مختلف از جمله T.B.S می خوانند .

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: تشریح کلی ایستگاه های تقلیل فشار گاز
۱-۱- آشنایی با گاز طبیعی
۱-۱-۱ – ترکیب و خواص شیمیایی گاز طبیعی
۱-۱-۲ -استاندارد گاز طبیعی
۱-۱-۲-۱- خواص فیزیکی
۱-۲- ارائه مبانی و اصول طراحی ایستگاه ها
۱-۳- روابط ترمودینامیکی
۱-۴- ویسکوزیته گاز
۱-۵ -انواع ایستگاه های گاز
۱-۵-۱ – ایستگاه CGS
۱-۵-۲- ایستگاه های TBS
۱-۵-۳-ایستگاه های مترینگ
۱-۵-۴- ایستگاه های با فشارهای خاص
۱-۶- اجزاء ایستگاه های گاز
۱-۷- دمای طراحی ایستگاه
۱-۷-۱- تجهیزات ایستگاهها
۱-۸- لوله
۱-۸-۱- انواع لوله ها
۱-۸-۱-۱- لوله چدنی
۱-۸-۱-۲- لوله آهن سفید
۱-۸-۱-۳-لوله های آهنی بدون روکش- سیاه
۱-۸-۱-۴- لوله های فولادی
۱-۸-۱-۵- لوله مسی
۱-۸-۱-۶- لوله سربی
۱-۸-۱-۷- لوله لاستیکی
۱-۸-۱-۸- لوله پلاستیکی
۱-۹- فیلتراسیو
۱-۹-۱- تئوری فیلتراسیون
۱-۹-۲- مبانی تئوری فیلتراسیون
۱-۹-۳- انواع دستگاه های فیلتراسیون
۱-۱۰- انواع فیلتر
۱-۱۰-۱- فیلتراسیون فازی
۱-۱۰-۲- فیلتر سپراتور
۱-۱۰-۳- مواد ساخت و اجزاء فیلترسپراتور
۱-۱۰-۳-۱ – اجزاء تشکیل دهنده فیلترسپراتورها
۱-۱۰-۳-۲ – تجهیزات کنترل
۱-۱۱- کنترل کننده سطح مایع
۱-۱۲- اختلاف فشار سنج
۱-۱۳ – فشار سنج
۱-۱۴- ترمومتر
۱-۱۵ – تجهیزات اطمینان
۱-۱۶- خط تخلیه
۱-۱۷ – عملکرد فیلترسپراتور سازنده های مختلف
۱-۱۷-۱- سازنده ۱
۱-۱۷-۱-۱- سپراتور افقی یک محفظه ای
۱-۱۷-۱-۲- سپراتور افقی دو محفظه ای
۱-۱۷-۱-۳- سپراتور عمودی
۱-۱۷-۱-۴ – سپراتور خطی
۱-۱۷-۲- سازنده ۲
۱-۱۸- استانداردهای طراحی و ساخت فیلترسپراتور
۱-۱۹- مشخصات فنی مربوط به انواع شیرآلات مورد مصرف در ایستگاه های گاز
۱-۱۹-۱- انواع شیر و انتخاب آنها در ایستگاههای گاز
۱-۱۹-۱-۱ شیرهای سماوری
۱-۱۹-۱-۲ – شیرهای توپکی
۱-۱۹-۲- انواع ساخت
۱-۱۹-۲-۱- شیر پروانه ای
۱-۱۹-۲-۲ – شیرهای سوزنی
۱-۲۰ – گرمکن – هیتر
۱-۲۰-۱- ساختمان هیتر
۱-۲۰-۲ – محفظه گرمکن
۱-۲۰-۳: لوله های گاز
۱-۲۰-۴- آتشدان و دودکش
۱-۲۰-۵- محفظه احتراق
۱-۲۰-۶- مخزن انبساط آب
۱-۲۰-۷- سیستم تامین و کنترل سوخت
۱-۲۰-۸- عملکرد کنترل حفاظتی هیتر
۱-۲۱ – سیستم ابزار دقیق هیتر
۱-۲۱-۱- طریقه راه اندازی هیتر
۱-۲۲ – رگلاتور
۱-۲۳- اجزاء تشکیل دهنده اصلی رگلاتور
۱-۲۳-۱- جزء بارگذار
۱-۲۳-۲- جزء احساس کننده
۱-۲۳-۳- جزء محدود کننده
۱-۲۴- عملکرد رگلاتورها
۱-۲۴- ۱- رگلاتورها با عملکرد مستقیم
۱-۲۴-۱-۱- سیستم ایمنی رگلاتورها با عملکرد مستقیم
۱-۲۴-۱-۲- علت و چگونه کار کردن سیستم ایمنی رگلاتور با عملکرد مستقیم
۱-۲۴-۲- عمکرد رگو لاتور های رله ای
۱- ۲۵- رگلاتورهای فیدردار و پایلوت دار
۱-۲۶- روش نصب رگلاتورها
۱-۲۶-۱- روش نصب رگلاتور های رله ای
۱-۲۶-۲- روش نصب رگلاتورها بصورت موازی
۱-۲۶-۳ – روش نصب رگلاتور بصورت سری
۱-۲۶-۴ – روش نصب رگلاتور بصورت مرحله ای
۱-۲۷- شیر قطع کن
۱-۲۷-۱ : انواع شیر قطع کن
۱-۲۷-۲ – شیر
۱-۲۸- شیرهای اطمینان
۱-۲۸-۱- انواع شیر های اطمینان
۱-۲۸-۱-۱- شیرهای اطمینان فنری
۱-۲۸-۱-۲- شیرهای اطمینان پایلوت دار
۱-۲۸-۲- شیرهای ایمنی از نظر عملکرد
۱-۲۸-۲-۱- شیر ایمنی کروزبی
۱-۲۸-۲-۲- ساختمان وتجهیزات آن
۱-۲۸-۳- طریقه تنظیم شیر اطمینان
۱-۲۹- بودارکننده
۱-۲۹-۱- انواع روش بودار کننده گی
۱-۲۹-۲- مشخصات عمومی
۱-۲۹-۳- رثبات یا زوال بودار کننده ها
۱-۲۹-۴- بوی گازی
۱-۲۹-۵- شدت اثر گذاری
۱-۲۹-۶- اثر گذاری سریع
۱-۲۹-۷- مقاومت در مقابل اکسیداسیون در لوله
۱-۲۹-۸- قابلیت نفوذ در خاک
۱-۲۹-۹- فشار جزیی بو دار کننده در فاز گازی
۱-۲۹-۱۰- مخلوط بودار کننده ها
۱-۳۰- شرایط لوله و کیفیت گاز طبیعی
۱-۳۰-۱ – اکسیداسیون
۱-۳۰-۲ – لوله های جدید
۱-۳۰-۳- کیفیت گاز
۱-۳۱- اندازه گیری جریان گاز
۱-۳۱-۱- مبانی طراحی دستگاه های اندازه گیری
۱-۳۱-۲- انواع سیستم های اندازه گیری جریان
۱-۳۱-۳- کنتور های توربینی
۱-۳۱-۳-۱- بررسی مزایا و معایب کنتور توربینی
۱-۳۱-۴- .بهره برداری نامناسب
۱-۳۱-۵- جریان سنج های روزنه ای
۱-۳۱-۶ – جریان سنج های مافوق صوت
۱-۳۱-۷- اصول و مبانی کار کنتورهای اولتراسونیک
۱-۳۱-۸- جریان سنج های گردابی
۱-۳۲ – اتصال عایقی
۱-۳۲-۱- انواع اتصال عایقی
۱-۳۲-۲- تست عایقهای جدا کننده ایستگاهها
فصل دوم: محاسبه و انتخاب ایستگاه تقلیل فشار گاز
۲-۱- محاسبات ابعاد فیلتر سپراتور
۲-۱-۱- محاسبه قطر
۲-۱-۲- محاسبه قطر فیلتر
۲-۲- روش تعیین اندازه شیرهای گاز
۲-۳- ضریب جریان
۲-۴- افت فشار بحرانی
۲-۵- انواع شیر و انتخاب نوع شیر در محل های مختلف ایستگاه
۲-۵-۱- موارد کابرد شیرهای پلاگ
۲-۵-۲- موارد کاربرد شیرهای بال
۲-۵-۳- موارد کاربرد شیرهای پروانه ای
۲-۵-۴- موارد کاربرد شیرهای سوزنی
۲-۶- طراحی و انتخاب گرمکن
۲-۷- استاندارد طراحی هیترها
۲-۷-۱- مشخصات حرارتی و هیدرولیکی
۲-۷-۲- محاسبات طراحی گرمکن
۲-۸ – مکان استقرار و انواع هیترهای مورد استفاده
۲-۹- شیر اطمینان قطع کننده
۲-۹-۱- شرح دستگاه
۲-۹-۲- استانداردهای ساخت
۲-۱۰- شیر تنظیم فشار
۲-۱۰-۱- رگولاتورهای با المان قابل انعطاف (لاستیکی)
۲-۱۰-۲- اصول کارکرد
۲-۱۱- محاسبات رگولاتور
۲-۱۲ اندازه رگولاتور
۲-۱۳- روابط ترمو دینامیکی حاکم در رگولاتورها
۲-۱۴- بودار کننده گاز
۲-۱۵- انواع دستگاههای بودار کننده
۲-۱۵-۱-بودار کننده کنار گذر
۲-۱۵-۱-۱- مزایای سیستم بودار کننده کنار گذر
۲-۱۵-۲- بودار کننده تزریقی
۲-۱۵-۲-۱- استانداردها
۲-۱۵-۲-۲- مبانی انتخاب دستگاه
۲-۱۵-۲-۳-مشخصات کلی دستگاه بودار کننده تزریقی
۲-۱۵-۲-۴-مبانی انتخاب ماده ی بودار کننده
۲-۱۶- مبانی انتخاب و محاسبه جریان سنج
۲-۱۷- محاسبات کنتور
۲-۱۷-۱- محاسبه G-rate
نتیجه گیری
منابع
فهرست اشکال
عنوان
شکل ۱-۱: ایستگاه تقلیل فشار گاز
شکل ۱-۲: اینرسی
شکل ۱-۳ : جدا کردن مستقیم
شکل ۱-۴: نفوذ برونی
شکل ۱-۵: طرز کار سپراتور افقی یک محفظه ای
شکل ۱-۶ : سپراتور افقی دو محفظه ای
شکل ۱-۷ : سپراتورهای عمودی
شکل ۱-۸ : فیلتر خطی
شکل۱-۹: جداول مشخصات و منحنی انتخاب فیلتر سپراتور سازنده ۱
شکل ۱-۱۰: سپراتور افقی و عمودی ۳۴
شکل ۱-۱۱: هیتر ۴۱
شکل ۱-۱۲: رگلاتور ایستگاه CGS 45
شکل ۱-۱۳: اجزاء تشکیل دهنده رگلاتور AXIAL FLOW VALVES 50
شکل ۱-۱۴: شیر قطع کن
شکل ۱-۱۵: سفتی ولو
شکل ۱-۱۶: بودارکننده
شکل ۱-۱۷: جریان سنج توربینی
شکل ۱-۱۸: اتصال عایقی
شکل ۲-۱: منطق عملکرد یک بودار کننده کنار گذر
شکل ۲-۲: دیاگرام یک سیستم بودار کننده تزریقی
فهرست جدول ها
عنوان
جدول ۱-۱: خواص شیمیایی و فیزیکی گاز طبیعی در خطوط انتقال
جدول ۱-۲ : خواص اختصاصی و احتراقی گاز طبیعی
جدول ۱-۳ : خواص احتراقی هیدروکربن های سبک
جدول ۱-۴ : مقادیر R در دستگاه واحدهای مختلف
جدول ۱-۵:خواص و ثابت های فیزیکی گازها
جدول ۱-۶ : نحوه به دست آوردن ضریب تراکم و نیز مشخصات بحرانی گاز طبیعی ایران
جدول ۱-۷ : معیارهای عملکرد سیستم های فیلتراسیون NFS
جدول ۱-۸: معایب و مزایای فیلتر سپراتور
جدول ۱-۹: مقایسه انواع مختلف سپراتور
جدول ۱-۱۰: استانداردهای ساخت و تست شیرهای Plug
جدول ۱-۱۱: استاندارد شیرهای Plug
جدول ۱-۱۲ :ترکیب و درصد انواع اختلاط بودارکننده ها
جدول ۲-۱: محاسبه قطر
جدول ۲-۲: اندازه رگولاتورها
جدول ۲-۳: جی ریت و سایز جریان سنج

مقدمه

امروزه یکی از بزرگترین منابع انرژی بعد از انرژی نفت و زغال سنگ، انرژی گاز طبیعی است. فراوانی در طبیعت، سهولت هدایت، ارزش حرارتی خوب، پاکیزگی مصرف و نیز کمی آلودگی زیست محیطی، موجب گردیده است که این منبع انرژی بسیار مورد توجه قرار گیرد و علی رغم خطرات احتمالی آن (در نقاط هدایت و مصرف) از استقبال خوب مصرف کنندگان برخوردار باشد.
کشور عزیز ما ایران یکی از بزرگترین دارندگان ذخایر گاز و نفت ( به ویژه گاز ) در جهان (رتبه دوم) می‌باشد. بنابراین مراحل استخراج، تصفیه،‌ هدایت و مصرف آن دارای اهمیت بسیاری می باشد و تلاش متخصصین و بهره برداران در جهت گسترش مصرف آن بسیار جدی است. به طور کلی می توان مراحل استخراج و توزیع گاز را مطابق شمای صفحه بعد نشان داد.
گاز پس از استخراج از چاه های تولید توسط شبکه جمع آوری به واحد تصفیه گاز هدایت می شود. طبیعی است که در صورت نیاز به افزایش فشار درمسیر خود از کمپرسورهای گاز که سبب افزایش فشار گاز می گردد بهره مند خواهد شد.
بعد از عملیات تصفیه که گاز شیرین به داخل شبکه های هدایت گاز تزریق می گردد و چنانچه گاز لازم باشد از مسیر طولانی عبور نماید فشار آن مجدداً توسط کمپرسورهای مخصوص افزایش می یابد. گاز فشرده شده هم برای تولید و یا جهت ذخیره در مخازن زیرزمینی بزرگ و نهایتاً برای مصرف هدایت می گردد.
در هنگام ورود گاز به نقاط مصرف لازم است از سیستم های کاهش فشار و اندازه گیری عبور نماید زیرا فشار گاز در شبکه اصلی حدود ۱۰۰۰ PSIG‌می باشد و از طرفی به جهت اندازه گیری میزان مصرف گاز توسط هر مصرف کننده، لازم است دستگاه های اندازه گیری مخصوص به کار گرفته شود.

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