1-6-5-طبقه بندی نانوکامپوزیت ها و انواع آن29
1-6-6-روش های ساخت نانو کامپوزیتها31
1-6-7-کاربرد نانوکامپوزیت ها در پوششدهی33
2-مروری بر کارهای گذشته35
2-1-مروری اجمالی بر تاریخچه ی پوشش ها35
2-2-پوششهای نوین خطوط لوله36
2-3-بررسی انواع گوناگون نانوکامپوزیتهای پلیمری مقاوم در برابر خوردگی37
2-3-1-نانو کامپوزیت پلی آنیلینخاک رس37
2-3-2-نانو کامپوزیت پلی آنیلین اپوکسی خاک رس آلی38
2-3-3-نانوکامپوزیت پلی یورتان خاک رس38
2-3-4-نانوکامپوزیت پلی پروپیلن خاک رس39
2-3-5-نانو کامپوزیت اپوکسی خاک رس39
2-3-6-نانوکامپوزیت پلی پیرول خاک رس40
2-3-7-نانوکامپوزیت اپوکسی اکسید روی40
2-3-8-نانوکامپوزیت اپوکسی پلی آمیدی اکسید روی41
2-3-9-پوشش های نانوکامپوزیتی پلی یورتان/ نانوسیلیکا41
3-فصل سوم46
3-1-مواد46
3-1-1-پلی یورتان46
3-1-2-ایزوسیانات ها50
3-1-3-پلی ال ها51
3-1-4-نانوسیلیکا53
3-1-5-فولادهای کربنی55
3-2-روش56
3-2-1-روش محاسبات ترکیب درصدها56
3-2-2-آماده سازی سطوح فولادی جهت اعمال پوشش58
3-2-3-روش های آماده سازی پوشش ها و فیلم ها59
3-2-4-عملیات پخت و زمان ژل شدن59
3-2-5-تعیین زمان ژل شدن نانوکامپوزیت پلیمری پلییورتان/سیلیکای اصلاح شده60
3-2-6-تعیین تغییرات دمایی واکنش پلیمریزاسیون نمونهها61
3-2-7-بررسی خاصیت چسبندگی به سطح61
3-2-8-آزمون مقاومت در برابر جذب آب65
3-2-9-آزمون تاخیر در آتش سوزی و نحوه سوختن66
3-2-10-بررسی خاصیت آب گریزی67
3-2-11-بررسی خاصیت الاستیک67
3-2-12-آزمون سایش مکانیکی68
3-2-13-طیف‌سنجی مادون قرمز به روش FTIR69
4-جداول، نمودارها، داده های حاصله و تحلیل74
4-1-بررسی نحوهی توزیع پذیری نانوذرات در پیش پلیمر74
4-2-نتایج و تحلیل تغییرات دمایی فرایند پلیمریزاسیون76
4-3-نتایج و تصاویر بررسی خاصیت آب گریزی پوشش79
4-4-نتایج، بررسی و تحلیل خاصیت کشسانی81
4-5-نتایج، بررسی و تحلیل چسبندگی به سطح84
4-6-نتایج، بررسی و تحلیل آزمون تورم فیلمهای غوطهور در آب87
4-7-نتایج، بررسی و تحلیل آزمون سایش مکانیکی90
4-8-نتایج، بررسی و تحلیل نحوه سوختن92
5-نتیجه گیری و پیشنهادات96
5-1-نتیجه گیری96

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

5-2-پیشنهادات98
فهرست منابع100
فهرست شکلها
شکل 1-1 نقشه استان مازندران.7
شکل 1-2 طبقه بندی اقلیمی استان مازندران.10
شکل 1-3 سطوح سند بلاست شده20
شکل 1-4 انواع تقویت کننده ها27
شکل 2-1 ساختار دو قسمتی پلی یورتان.42
شکل 3-1 نمودار شاخه ای اجزاء تشکیل دهنده پلی یورتان.50
شکل 3-2 تصویر و مشخصات دستگاه TEM.58
شکل 3-3 سطوح آماده شده جهت اعمال پوشش.58
شکل 3-4 دستگاه تعیین کننده زمان ژل شدن.61
شکل 3-5 وسایل و سطوح پوششی در آزمون چسبندگی به سطح.65
شکل3-6 فیلم ها و دستگاه آزمون خاصیت کشسانی.68
شکل 3-7 دستگاه آزمون سایش مکانیکی.69
شکل 4-1 تصاویر TEM.75
شکل 4-2 نمودار زمان ژل شدن.76
شکل 4-3 نمودار کلی تغییرات دما بر حسب زمان فرایندپلیمریزاسیون.77
شکل 4-4 نمودار طیف FTIR.78
شکل 4-5 زاویه سرش.79
شکل 4-6 سطوح هیدروفوب و هیدروفیل80
شکل 4-7 نمودار کلی خاصیت الاستیک.82
شکل 4-8 نمودار تغییرات میزان چسبندگی به سطح، ضخامت های T1 و T2 .85
شکل 4-9 نمودار تغییرات جرم فیلم های غوطه ور در آب.88
شکل 4-10 نمودار میزان جرم های از دست رفته در آزمون سایش مکانیکی.90
شکل 4-11 تصاویر نحوه سوختن فیلم.93

فهرست جدولها
جدول ‏31 مشخصات اجزاء تشکیل دهنده پلی یورتان سخت.53
جدول ‏32 مشخصات مربوط به دستگاه سایش مکانیکی.69
جدول ‏3-3 محاسبات ماده محدود کننده و پلیال71
جدول ‏3-4 محاسبات ترکیب پلی یورتان خالص71
جدول ‏3-5 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 4/0 % وزنی71
جدول ‏3-6 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 7/0 % وزنی.71
جدول ‏3-7 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 1 % وزنی.72
جدول ‏3-8 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 5/2 % وزنی72
جدول 3-9 محاسبات ترکییب نانوکامپوزیت 4 % وزنی.72
جدول ‏4-1 نتایج زمان ژل شدن76
جدول ‏4-2 نتایج خاصیت الاستیک، ضخامت1 T81
جدول ‏4-3 نتایج خاصیت الاستیک، ضخامت T282
جدول ‏4-4 نتایج آزمون چسبندگی به سطح روش Pull off84
جدول ‏4-5 برسی میزان چسبندگی به سطح از روش برش X85
جدول ‏4-6 نتایج تورم فیلم های غوطه ور در آب88و87
جدول ‏4-7 نتایج آزمون سایش مکانیکی 90
جدول ‏4-8 نتایج حاصل از نحوه سوختن92
نیاز به تامین و مصرف انرژی یک امر بسیار مهم در زندگی و برنامههای پیشبردی انسان به حساب میآید. یکی از در دسترسترین و مناسبترین راههای دسترسی به این مهم ، استفاده از سوختهای فسیلی به خصوص مخازن گاز طبیعی میباشد ، که جهت ایجاد زمینهی استفاده و بهرهوری از این منابع ارزشمند، چه در امر مصارف داخلی کشور ، اعم از مصارف صنعتی، خانگی ، سیکلهای ترکیبی ، گرمایشی و… و چه در امر صادرات و بهرهمندی اقتصادی ، نیازمند ارسال گاز طبیعی از طرق مختلف خواهیم بود. خطوط لولهی فلزی انتقال گاز، همواره یکی از موثرترین و کارآمدترین روشهای ارسال گاز طبیعی به نقاط مختلف سراسر کشور و جهان میباشند که با یک بررسی کلی میتوان حجم عظیم این تاسیسات را در سطح کشور درک نمود، کاملا واضح است که این تاسیسات عظیم فلزی همواره تحت تاثیر عوامل محیطی قرار دارند و دچار نقصان میشوند که یکی از بارزترین مشکلات که سالانه هزینههای هنگفتی را بر صنایع گاز کشور تحمیل میکند، پدیدهی خوردگی است. با توجه به موقعیت مکانی عبوری، استقرار خطوط لولهی انتقال گاز را میتوان به چهار بخش کلی تقسیمبندی نمود. بخش اول : عبور خطوط لوله اتمسفری، بخش دوم : زیر زمینی ( مدفون) ، بخش سوم :مستغرق و بخش چهارم : شناور . کاملا واضح است که با توجه به این موقعیتها ، عوامل تخریب خطوط لولهی انتقال گاز و همچنین نوع روش بکارگیری جهت جلوگیری و به حداقل رسانیدن تخریبهای محیطی و خوردگی متفاوت خواهد بود، برای مثال انتخاب جنس خط لوله و همچنین پوشش مورد نظر در حالات مستغرق و زیر زمین به مراتب راحتتر از انتخاب برای حالت اتمسفری است ، چرا که شرایط اتمسفری بسیار متغیرتر از دو حالت دیگر است و در آن جا باید عوامل مختلفتری را نظیر تاثیرات اشعههای خورشیدی، باد، انواع بارانهای اسیدی و معمولی،تفاوت دمایی شب و روز و … را مد نظر قرار داد. شرکت ملی گاز ایران دارای حدود 16 هزار کیلومتر خط لوله انتقال گاز میباشد که از این مقدار حدود 5 هزار کیلومتر آن با پوشش سه لایه پلیاتیلن و بقیه که حدود 11 هزار کیلومتر میباشد دارای سایر انواع پوشش (قیر پایه نفتی ، قیر زغال سنگی، نوار) است . علاوه بر این پوششها سیستم حفاظت کاتدیک برای حفاظت مضاعف خطوط انتقال گاز در نظر گرفته شده است [5].
در این مجموعه، ابتدا به توضیحات مورد نیاز جهت درک هر چه بهتر اهمیت موضوع پرداخته شده است، سپس به تشریح اعمال آزمایشگاهی و نتایج، جهت معرفی یک پوشش نوین و قابل اعتماد از جهات مختلف، پرداخته شده است.

فصل اول

1-1- خوردگی2
1-1-1- مقدمه ای بر خوردگی
در قرنی زندگی می کنیم که فلز به عنوان یکی از اصلی ترین مواد، در دسترس بشر قرار گرفته و روز به روز استفاده از فلزات در صنایع و وسایل مختلف رو به افزایش است. با توجه به رشد روز افزون بهره گیری از فلزات مسئله حفاظت و افزایش عمر مفید قطعات از اهمیت ویژهای برخوردار است. فلزات در طبیعت بصورت سنگ معدن و به همراه مواد کانی دیگردر شرایط پایدار از نظر ترمودینامیکی قرار دارند. برای استفاده باید آنرا استخراج نمود و با صرف هزینه های استخراج وساخت و تولید، آنرا به صورت فلز با شرایط مورد نظر در آورد. پس از استخراج فلز از نظر ترمودینامیکی ناپایدار بوده و در صورت وجود شرایط محیطی مناسب مجددا به حالت پایدار خود تبدیل می شود. به این تبدیل از حالت ناپایدار به پایدار اصطلاحا خوردگی گفته می شود. در حقیقت بروز خوردگی باعث به هدر رفتن مواد مورد نظر و هزینه ساخت آنها می شود اینجاست که حفاظت از مواد و بهره وری بهتر از آنها ابعاد تازه ای می یابد. بنابراین باید بتوان به نوعی دلایل تخریب فلز و همچنین شرایط جلوگیری از این تخریب را بدست آورد [59].
خوردگی یکی از عمده ترین محدودکنندههای عمر قطعات و دستگاهها می باشد. اگر خوردگی بیش از حد باشد دستگاهها غیرقابل استفاده می شوند. خوردگی یک واکنش الکتروشیمیایی بین فلز و محیط اطراف آن است. این عمل با واکنش کاتدی (احیاء اکسیژن و یا متصاعد شدن گاز هیدروژن) همراه است. شرایط خوردگی به دلیل حضور دائمی آب، هوا و رطوبت محیط همواره فراهم بوده و در نتیجه خوردگی امری اجتناب ناپذیر می باشد. البته باید توجه داشت خوردگی فقط به فلزات محدود نمیشود بلکه روی کامپوزیتها و پلیمرها هم تاثیر دارد. در این میان نقش مهندسی خوردگی انتخاب موادی است که در برابر عوامل خورنده مقاومت داشته باشند و همچنین باید تلاش کنند که اثرات خورندگی عوامل محیطی را کاهش دهند. خوردگی نه فقط بسیاری از تواناییهای عملی دستگاه را از بین می برد بلکه روی محصول تولیدی و بازگشت سرمایه هم تاثیر منفی دارد [2].

1-1-2- تعریف خوردگی
از بین رفتن فلزات بواسطه فعل وانفعالات شیمایی و الکتروشیمیایی خوردگی نامیده می‌شود که سالیانه خسارات مالی چشمگیری را متوجه صنایع می‌نماید. انهدام و فساد یا تغییر و دگرگونی در خواص و مشخصات مواد عموما فلزات به علت واکنش آنها با محیط اطراف، البته انهدامهای ناشی از عوامل صرفا فیزیکی یا مکانیکی، خوردگی نامیده نمیشوند مانند سائیدگی، خستگی، خراشیدگی، لیکن در برخی حالات ممکن است فرایند های خوردگی همراه با این قبیل تخریبها باشد که در این صورت با عناوینی نظیر خوردگی سائیدگی، خوردگی خراشیدگی، خوردگی تنشی و … تشریح میشوند [39]. در گذشته تصور میشد هرگاه بتوانیم لوله را با پوششهایی مجهز کنیم که تماس آن را با محیط قطع کند در آن صورت از خوردگی جلوگیری به عمل میآید، البته این تصور منطقی می باشد ولی مسئله این است که این نوع حفاظت وقتی کامل خواهد بود که :
الف-در هنگام نصب محلی بدون پوشش در لوله باقی نماند.
ب-در هنگام پوشش دادن پارگی و خراشی روی پوشش اعمال شده ایجاد نشود و پوشش با گذشت زمان مقاوم و پا بر جا باشد.
ج-پوشش مصرفی عایق الکتریکی خوبی باشد.
خوردگی آهن یا آلیاژهای مربوطه که نهایتا شامل اکسید فریک آبدار خواهد بود، زنگ‌زدگی نام دارد و بنابراین واضح است که فلزات غیرآهنی دچارخوردگی می‌شوند ولی دچار زنگزدگی نخواهد شد. برای جلوگیری از حرکت تمایلی زنگ زدگی فلزات، لازم است ابتدا این حرکت را بطور علمی مطالعه و بررسی نموده و سپس وسائل اندازه گیری میزان خوردگی و محاسبه آن را مورد مطالعه قرار دهیم [9].
1-1-3- اهمیت پدیدهی خوردگی (بررسی کلی)
یکی از مهمترین عوامل تخریب تجهیزات صنعتی و به ویژه خطوط انتقال نفت و گاز، پدیدهی خوردگی است که به عنوان یکی از زیانبارترین آفت‌های صنایع مطرح می‌گردد. این زیان‌ها به حدی اهمیت دارد که تحقیق در حوزه‌های مربوط به فناوری‌های کنترل خوردگی، بخش عظیمی از پژوهش‌ها و تحقیقات کشورهای پیشرفته را به خود اختصاص داده است. این مطالعات به تدوین استراتژی‌ها، قوانین، آییننامهها و روشهای مؤثری در زمینه پیشگیری و رفع اثرات خوردگی منجر شده که تحت عنوان “مدیریت خوردگی” مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در کشور ما نیز به دلیل جایگیری صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، در مناطق مستعد پدیده خوردگی, بررسی این پدیده و مدیریت آن، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار می‌باشد [60].
پیشگویی آهنگ خرابی تجهیزات در اثر خوردگی و تخمین هزینه‌های آن عنصری نامعین است که میتوان با استفاده از سیسستم‌های مدیریت خوردگی تا حدودی آن را کنترل نمود. مدیریت خوردگی با هدف صیانت از سرمایه، مسئولیت کنترل خوردگی و روش‌های پایش و حفاظت تاسیسات در تمامی جنبه‌ها را جهت پایداری و پویایی به‌عهده دارد و همواره از ابزار و روش‌های پیشرفته در رسیدن به این مقصود بهره می‌گیرد. به‌وسیلهی مدیریت خوردگی، فرآیند‌ خوردگی از ابتدای مرحله طراحی تاسیسات تا هنگام سرویس‌دهی آنها به صورت فعال مدیریت می‌گردد. به عنوان مثال یک مهندس طراح، از طریق این مدیریت از اطلاعات لازم در زمینهی خوردگی برخوردار می‌گردد تا سازه‌هایی را با عمر مفید و طولانی طراحی نماید یا با استفاده از اطلاعات به‌دست آمده از خوردگی‌های رخ‌داده در طراحی‌های پیشین، مراحل بعدی کار را اصلاح کند. مدیریت خوردگی به ارائه استراتژی‌های پیش‌گیرانه و برداشتن گام‌های راهبردی در دو حوزهی فنی و غیرفنی می‌پردازد [39]. سر فصلهایی که در حوزه‌های غیر فنی به عنوان استراتژی‌های پیش‌گیرانه دنبال میشود به شرح زیر می‌باشد:
1- افزایش آگاهی از هزینه‌های هنگفت‌ خوردگی و صرفه‌جویی در این هزینه‌ها موجب به‌کارگیری صحیح فناوریی‌های موجود و کاهش هزینه‌ها می‌گردد. از اینرو، بسیاری از مشکلات خوردگی در نتیجهی فقدان آگاهی از مدیریت خوردگی و مسئولیت‌پذیری اشخاص در تبادل عملیات، بازرسی، تعمیر و نگهداشت سیستم مهندسی می‌باشد.
2- تغییر خط مشی‌ها، آیین‌نامه‌ها، استانداردها و شیوه‌های مدیریتی جهت کاهش هزینه‌های خوردگی به واسطه مدیریت صحیح خوردگی که به کنترل مؤثر آن می‌انجامد و باعث اجرای ایمن‌تر و قابل اعتما‌دتر عملیات و افزایش عمر مفید تاسیسات و تجهیزات می‌شود.
3- اصلاح و تعمیم آموزش کارکنان جهت معرفی و بازشناسی کنترل خوردگی که مستلزم وارد نمودن واحدهای درسی پیشگیری و کنترل خوردگی در برنامه‌های تحصیلی و مدیریتی می‌باشد.
4- تغییر و اصلاح کژاندیشی و باور غلط تسلیم‌پذیری در مقابل خوردگی و اتخاذ تصمیم‌های جدید در راستای جلوگیری از این پدیده.
همچنین استراتژی‌های پیش‌گیرانه در حوزه‌های فنی نیز از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشند، برخی از این استراتژی‌ها بدین ترتیب می‌باشد:
1- ارتقای روش‌های طراحی و استفاده از روش‌های طراحی پیشرفته به منظور مدیریت بهتر خوردگی که مانع از بروز هزینه‌های خوردگی قابل اجتناب می‌گردد. برای تحقق این راهبرد لازم است روش‌های طراحی تغییر کند و بهترین فناوری‌های خوردگی در دسترس طراحان قرار گیرد. میزان عملکرد خوردگی نیز در معیار طراحی وارد شده و هزینه طول عمر تجهیزات تجزیه و تحلیل ‌گردد.
2- ارتقای روش‌های پیش‌بینی عمر تجهیزات و ارزیابی عملکرد آنها از طریق آشنایی با فناوری‌های خوردگی جدید.
3- بهبود فناوری‌های خوردگی‌ از طریق تحقیق و توسعه.
می‌توان با استفاده از مدیریت خوردگی و بهکارگیری روش‌های علمی و دستاوردهای جدید تکنولوژی، خوردگی را در بسیاری از صنایع کشور کنترل نمود. این امر مستلزم ایجاد آگاهی و عزم جدی برای پیش‌گیری و کنترل خوردگی در میان مدیران و کارشناسان می‌باشد.
با توجه به گستردگی و شرایط خاص جغرافیایی منطقه‌ای که بخش اعظم تاسیسات نفت و گاز کشور در آن قرار دارد، مسئله خوردگی در صنعت نفت و گاز ایران از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. اعمال درست و دقیق مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژیهای جدید در این حوزه می‌تواند از بروز سالانه میلیون‌ها دلار خسارت به این مراکز جلوگیری کند. اهمیت مسئله خوردگی در صنعت نفت جنبه دیگری نیز دارد؛ تاسیسات نفتی، گاز و پتروشیمیایی کشور در حال توسعه است و لحاظ قواعد مدیریت خوردگی در طراحی و ساخت کارخانجات و تجهیزات مورد استفاده می‌تواند از بروز خسارات هنگفتی در آینده جلوگیری کند. خوردگی یکی از موارد معدودی است که اثر خود را نه تنها در مراحل طراحی، ساخت و تولید و بهره برداری نمایان می‌سازد، بلکه مبالغ عظیمی را نیز در مرحله حفاظت و نگهداری به خود اختصاص می‌دهد [60].
1-1-4- آسیب‌شناسی صنعت از دیدگاه خوردگی
برای شناخت صحیح‌تر خوردگی و اهمیت آن باید به آسیب‌شناسی صنعت پرداخت، زیرا یکی از مهمترین عواملی که گریبانگیر رشد صنایع و به خصوص صنایع ایرانی می‌باشد، عدم درک عمیق مساله خوردگی است. شاید بتوان دو دلیل عمده برای این بی‌عنایتی برشمرد: در رابطه با ضرر و زیانهای وارد آمده توسط خوردگی به صنایع ، نه تنها آمار مستند بلکه حتی تخمین‌های رسمی مستند و قابل انکار وجود ندارد، لذا مشخص نیست که خوردگی چگونه به آرامی اما بطور مداوم ثروتهای ملی را هدر می‌دهد. ابعاد فاجعه انگیز خوردگی از نظر اتلاف ماده و انرژی و ضرر و زیانهای زیست محیطی روشن نیست. لذا اکثرا با تصور اینکه مسائل مالی مربوط به خوردگی در بررسیهای مالی- اقتصادی در سر فصل استهلاک دیده می‌شوند، از ابعاد واقعی قضیه بی‌خبر می‌مانند و در نتیجه اهمیت مساله همواره در هاله ای از ابهام باقی می‌ماند.با این وجود طبق آمار ارائه شده سه تا پنج درصد تولید ناخالص ملی، میزان هزینه‌های خوردگی در ایران برآورد شده است [18]. به این ترتیب با توجه به موارد مذکور باید به دنبال راهکارهای کارآمد جهت پیش گیری از خوردگی و به حداقل رسانیدن هزینههای ناشی از خوردگی تجهیزات و خطوط انتقال نفت و گاز بود. لذا اگر توجه خود را معطوف به امر جلوگیری از خوردگی خطوط انتقال گاز کنیم یکی از معقولانهترین راهکارهای پیشگیری و به تاخیر انداختن خوردگی، استفاده از پوشش های نوین می باشد که طبیعتا نیازمند بررسیهای همه جانبه برای انتخاب مناسبترین گزینه میباشد [61].
1-2- ویژگی آب و هوایی و اقلیمی استان
استان مازندران با مساحتی بالغ بر 4/23756 کیلومتر مربع که 46/1 درصد مساحت کل کشور را شامل میشود. این استان بین 35 درجه و 47 دقیقه تا 38 درجه و 5 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 32 دقیقه تا 56 درجه و 14 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار گرفته است . حد شمالی آن دریای مازندران )دریای خزر(، حد جنوبی آن استان تهران و استان سمنان حد غربی آن استان گیلان و حد شرقی آن استان گلستان میباشد [17]. متوسط بارش سالانه استان درحدود 580 میلیمتر میباشد [16].

شکل 1-1 نقشهی استان مازندران[64]
1-2-1- آب و هوا
آب و هوای مازندران با توجه به وجود دریا، کوه و جنگل به دو نوع معتدل مرطوب و کوهستانی تقسیم میشود [17].

الف : آب و هوای معتدل خزری: این نوع اقلیم جلگه های غربی و مرکزی استان تا کوهپایههای شمالی البرز را شامل میشود. در این نواحی به دلیل کمی فاصلهی کوهستان و دریا رطوبت تجمع مییابد که بعنوان پیامد آن میتوان بارشهای قابل ملاحظه و دمای معتدل را ذکر کرد. میانگین بارندگی سالیانه در نوار ساحلی استان برابر با 877 میلیمتر است. توزیع مکانی آن از غرب به شرق با کاهش همراه است در حالیکه توزیع زمانی آن وضعیتی کما بیش منظم دارد (حداکثر بارندگی در پائیز و حداقل آن در بهار اتفاق می افتد(. در بررسی پارامتر درجه حرارت نیز مشاهده می شود که به دلیل رطوبت نسبی بالا و زیاد بودن تعداد روزهای پوشیده از ابر، دمای هوا معتدل و دامنه دمایی محدود میباشد که این وضعیت منجر به تابستانهای گرم و مرطوب و زمستانهای معتدل میشود.
ب: آب وهوای کوهستانی:
1- آب و هوای معتدل کوهستانی: با افزایش تدریجی ارتفاع از اراضی جلگه ای به سوی دامنههای شمالی ارتفاعات البرز و فاصله از دریا، تغییرات خاصی در آب و هوای استان پدیدار میگردد. در نوار ارتفاعی 1555 تا 3555 متر، شرایط آب و هوایی کوهستانی حاکم است که از ویژگیهای آن میتوان کاهش میزان بارندگی سالیانه وهمچنین کاهش متوسط درجه حرارت ماهانه را ذکر کرد. علاوه بر آن زمستانهای سرد همراه با یخبندانهای طولانی وتابستانهای کوتاه نیز از دیگر مشخصات این اقلیم است .

2- آب و هوای سرد کوهستانی: در نوار ارتفاعی بالاتر از 3000 متر که شامل قلل کوهستانهای دامنه شمالی البرز میشود، دمای هوا به شدت کاهش یافته و یخبندانهای طولانی ایجاد میشود . در این مناطق ریزشها غالبا به صورت برف است، که در دوره طولانی سرد سال روی هم انباشته شده و تا اواسط دوره کوتاه گرم سال نیز دوام دارند. در همین مناطق و در قله کوههای دماوند ، علم کوه و تخته سلیمان شرایط ایجاد یخچالهای کوهستانی و انباشت دائمی برف فراهم شده است [16].
1-2-2- توده هواهای موثر بر آب و هوای مازندران
موقعیت جغرافیایی ویژه استان مازندران بعنوان یکی از استانهای ساحلی دریای خزر سبب شده است که در طول سال از اثرات آب وهوایی همسایگانی چون سرزمین پهناور سیبری ، دریای مدیترانه و دریای خزر و فلات مرکزی ایران بهره مند شود .در طول فصول مختلف سال تودههای هوای متعددی وارد استان میشوند که عمدهترین آنها به قرار زیر میباشد :
دورهی سرد سال
1- توده هوای قطبی قارهای : که ورود آن به استان از طریق گسترش زبانه سیستم پرفشار سیبری بر روی شمال شرق کشور میباشد. این توده هوا سرد و خشک بوده و با عبور از روی دریای خزر ضمن جذب رطوبت وگرما ناپایدار گشته و سبب بارشهای قابل توجه بویژه در فصل پاییز (به دلیل اختلاف زیاد دمای آب با دمای هوا) در استان میشود. شدت این بارندگی بدلیل طولانی بودن مسیر حرکت تودهی هوا بر روی دریا در غرب استان بیشتر از سایر قسمتهای استان میباشد .
2- تودهی هوای قطبی دریایی تعدیل یافته : با منشا اقیانوس اطلس که بعد عبوراز روی جنوب اروپای شرقی از طریق دریای سیاه به شرق دریای مدیترانه وارد و سپس ازطریق ترکیه از سمت شمال غرب وارد ایران میشود .
3- تودهی هوای آرکتیکی قارهای : با منشا اسکاندیناوی که بعد از عبور از روی اروپا و از دست دادن رطوبت مجددا از دریای سیاه کسب رطوبت کرده واز طریق ترکیه وارد نوار شمالی کشور میشود .
دورهی گرم سال
تودهی هوای حارهای دریایی تعدیل یافته با منشا آزورس(جزیره آزورس در اقیانوس اطلس) که بعد از عبور از روی دریای مدیترانه و جنوب اروپا ، به شمال کشور وارد میشود و گاهی نیز از طریق شمال آفریقا وعربستان ، نواحی جنوب و مرکز ایران را مورد تهاجم قرار میدهد و به شمال نیز نفوذ میکند. جبهههای حاصل از این توده هوا هنگام رسیدن به دریای خزر از این دریا رطوبت کسب کرده و سبب بارندگی در سواحل جنوبی آن میشوند. بعلاوه در اوج روزهای گرم هنگامی که جت استریم جنب حاره به شمال دریای خزر نقل مکان میکند تودهی هوای حارهای قارهای که در مرکز ایران تشکیل میشود و بسیار گرم و خشک میباشد شمال کشور را نیزتحت تاثیر قرار میدهد [17].
1-2-3- طبقه بندی اقلیمی استان
بر اساس طبقه بندی اقلیمی، نوع اقالیم موجود در استان مازندران به شرح زیر مشخص میشود:
الف: 1.3 درصد از سطح استان دارای اقلیم نیمه خشک فراسرد و سرد میباشد .

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

ب: 3.2 درصد از سطح استان دارای اقلیم مدیترانه ای فراسرد تا مدیترانه ای معتدل میباشد.
ج: 17.5 درصد از سطح استان دارای اقلیم نیمه مرطوب فراسرد تا نیمه مرطوب معتدل میباشد.
د: 43.7 درصد از سطح استان دارای اقلیم خیلی مرطوب فراسرد تا خیلی مرطوب معتدل میباشد.
و: 6.9 درصد از سطح استان دارای اقلیم خیلی خیلی مرطوب فراسرد تا خیلی خیلی مرطوب معتدل میباشد
ی:27.4 درصد از سطح استان دارای اقلیم مرطوب فراسرد تا مرطوب معتدل میباشد [ 62].

شکل 1-2 طبقهبندی اقلیمی استان مازندران[16]
در بررسی دادههای بارندگی به نظر میرسد که میزان بارندگی سالانه و ضریب تغییرات آن از غرب به شرق استان مازندران کاهش یافته و روند تغییرات آن در نهایت کمی نزولی است که البته تغییرات معنی داری در مجموع 20 ساله محسوب نمیشود. در خصوص رطوبت نسبی نیز به نظر می رسد از غرب به شرق استان از میزان آن به وضوح کاسته می شود . بیشترین میزان میانگین رطوبت نسبی به ترتیب در فصول بهار، پاییز، زمستان و تابستان مشاهده میشود. طی 20 سال حدود پنج درصد از رطوبت نسبی منطقهی مطالعاتی کاسته شده است [17].
1-2-4- ضرورت انجام پروژه در استان مازندران
با توجه به اینکه بیش از 14800 کیلومتر خط لوله انتقال گاز در استان وجود دارد [18] و این موضوع که اکثر مناطق استان مازندران دارای اقلیمهایی شامل رطوبت زیاد هستند و همچنین پر رنگ شدن بیشتر قضیه خوردگی تجهیزات صنعتی در این مناطق مرطوب، لزوم انتخاب یک روش صحیح و معقولانه جهت هر چه به حداقل رسانیدن خسارات ناشی از خوردگی و همچنین پیشگیری از خوردگی ، بیشتر مد نظر قرار گرفته و پر اهمیتتر جلوه مینماید.
1-3- انواع موقعیت های مکانی خطوط انتقال گاز
1-3-1- اتمسفر
تفاوت بزرگ مشهود ، بین در معرضدهیهای اتمسفری ، غوطه وری و زیرزمینی ، مقاومت به شرایط جوی است .پوشش هایی که غوطه ور و یا برای استفاده زیرزمین طراحی میشوند، معمولاً در معرض شرایط جوی قرار ندارد. از طرف دیگرمقاومت به شرا یط جوی ، از دیدگاه در معرض دهی اتمسفری ، برجسته ترین حالت است. پوششی که در معرض اتمسفر قرار دارد، باید در شرایط متعددی از قبیل تشعشع رادیواکتیو، سرد و گرم شدن، بیشترین تماس با اکسیدکنندهها، ذرات شیمیایی موجود در هوا و تر و خشک شدن مکرر مقاومت کند. به علاوه، نیاز اساسیتری به چسبندگی قوی، سرعت انتقال بخار رطوبت کم، نیاز به برخی خواص بازدارندگی برای کاهش در خوردگی و زیربرش نواحی آسیب دیده، مقاومت به مواد شیمیایی عمومی و ظاهر خوب دارد. معمولاً پوششهای اتمسفری، فیلمهای نسبتا نازکی بوده که خواص فوق را حفظ می کند. شرایط در معرضدهی برای یک پوشش اتمسفری بسیار وسیع است، از پوششهایی که در اتمسفرهای بسیار گرم و خشک استفاده میشود تا آنهایی که در شرایط سردسیری به کار میرود ، گسترده است .پوششها به علت کاربرد در چنین محدودهی وسیعی نیازمند پیشرفت ، فرمول بندی ، و نیز اعمال دقیق هستند ، تا مقاومت خوردگی مورد نیاز ، بدست آید. پوشش های اتومبیل که بدون شک، مهندسی ترین پوشش ها در حال حاضر بهشمار می آید، از مثالهای خوب در این مورد است .این پوششها، نیاز به حفظ ظاهر و جلوگیری از خوردگی سطح زیری، در مقابل تمام شرایط اتمسفری، دماها، رطوبت، و مواد شیمیایی و سالها سرویس دارد. در اعمال آنها نسبت به تقریبا تمام پوششهای دیگر، کنترل بیشتری صورت می گیرد. سطح، کاملاً آماده میشود و پیش عملیات مییابد که بیشترین درجهی چسبندگی ، با کمترین زیر برش حاصل میگردد. بدون شک، این پوششها، بهترین پوششهای ساخته شده برای استفاده تحت وسیعترین شرایط اتمسفری ممکن، میباشد. پوششهای دیگری وجود دارد، که در شرایط خاص اتمسفری، از قبیل اتمسفرهای صنعتی و دریایی (مانند عرشهی کشتیهاو قایقها) تجهیزات صنعتی به خصوص صنایع نفت، گاز، پتروشیمی ، که در معرض بخارها و دودهای شیمیایی و پاشش قرار دارد ، بطور موثرتری عمل می کند [2].
1-3-2- غوطه ور
پوششهای غوطهور ، در مقایسه با پوششهای اتمسفری ، عمدتا تحت محلولهای آبی ، از آبهای بسیار خالص تا آبهای حاوی غلظتهای زیاد مواد شیمیایی مختلف، قرار دارد. محدودهی نمونهها نیز ، از آب برف تا آب یون زدایی شده ،که در صنایع مختلف استفاده می شود و تا آب دریا و آبهای با غلظت بالا از مواد مختلف ، اسیدها ، بازها ، نمکها یا محلولهای آلی از جمله شکرها و گلیکولها ، گسترده است . البته موقعیتهای غوطه وری ویژهای هم وجود دارد، از قبیل آستر مخازن نفت و حلالها ، که محلولهای آبی در آنجا وجود ندارد . با این حال ، آب فاکتور کلیدی در اغلب شرایط غوطهوری است، زیرا اثر آب روی غالب مواد، بسیار شدید است . ملزومات عمده پوششها برای غوطهوری، عبارتست از : چسبندگی و مقاومت به انتقال بخار رطوبت ، نفوذ یونی ،اسمز ، مواد شیمیایی ، جدایش کاتدی و دماهای متغیر. پوششهای غوطهور ، برای بسیاری از قسمتها ، نیاز به هیچ مقاومت خاصی در برابر شرایط جوی ندارد زیر ا در زیر سطح یک مایع یا آب ، تابش خورشید ، اکسایش هو ا، و شرایط مشابه وجود ندارد . با این همه ، این پوششها تحت تماس پیوسته با آب و یا مواد شیمیایی مختلف، به تنهایی یا حل شده در آب ، قرار دارند. این مطلب بدین معنی است که جذب آب، جذب یونهای مختلف و عبور رطوبت از میان پوشش، همگی در حداکثر مقدار است و پوشش باید طوری طراحی شود که در مقابل چنین نیروهایی ایستادگی کند . آب برف ، آب مقطر یا آب یونزدایی شده محدود میباشند، اما نفوذپذیرترین موادی هستند که پوشش در آنها غوطه ور است، از طرف دیگر ، با افزایش محتوای نمک آب ، محلول خورندهتر خواهد شد ، زیر ا ، رسانایی ، بیشتر شده و خوردگی با سرعت زیادی اتفاق خواهد افتاد . آب تازهی آلوده ، از آب تازهی خالص، خورنده تر است و نسبت به آب دریا ، خرابی بیشتری روی برخی پوششها ایجاد می کند . پوششهای اپوکسی قطران زغال سنگ ، در بسیاری از شرایط آبی از قبیل آب آلوده ، بسیار موثر است . از طرف دیگر ، برای آب نوشیدنی مناسب نیست زیر ا امکان آلودگی بو و مزه آب وجود دارد. پوششهای روی معدنی می تواند برای تماس پیوسته با نفت تصفیه شده و حلالهای مختلف استفاده شود، در حالی که این پوششها بویژه برای غوطهوری در آب یا آب دریا، بدون اعمال روپوش رضایتبخش نیست .پوششهای وینیل سالهاست که به عنوان پوشش مخازن ذخیرهی آب استفاده شده است .این پوششها آلوده کننده نیست و می تواند برای آب قابل شرب، استفاده گردد. از طرفی برای جایی که ممکن است آب، آلوده به حلالهای آلی باشد یا برای غوطه وری در بسیاری از حلالها مناسب نیست پوششهای اپوکسی دارای مقاومت خوبی به بسیاری از مواد شیمیایی آلی است، اما برای بسیاری از محلولهای اسیدی رقیق مطلوب نیست. بنابراین هر جا که پوشش تحت شرایط غوطه وری استفاده میشود، قبل از انتخاب هر پوششی، دقیقا شرایط را تعیین کرد [2].
1-3-3- زیر زمین (مدفون)
ضرورتهای پوشش برای شرایط زیرزمین، همان ضرورتهای غوطه وری است: چسبندگی، انتقال بخار رطوبت، مقاومت به عبور یونی و مقاومت به اسمز . شرایط زیرزمین از بسیاری جهات شبیه شرایط غوطه وری است ، در جایی که یک لوله در زیر آب یا زیر جدولهای پرآب قرار دارد ، در واقع همان شرایط غوطه وری را دارد . آب درون زمین ، یک عنصر کلیدی است که در شرایط زیرزمینی در نظر گرفته میشود . پوششها برای موثر بودن، باید دارای مقاومت به آب و انتقال بخار رطوبت بسیار بالایی باشد . از طرف دیگر، فاکتورهای دیگری از قبیل تنشهای حرارتی نیز موجود است و میتواند به شدت مخرب باشد خطر بیولوژیکی نیز در نتیجهی فعالیت باکتریهای کاهنده ی سولفات یا قارچهای مختلف، ممکن است موجود باشد. به هر حال ضخامت پوشش، احتمالاً برای زیرزمین مهمتر از غوطهور و اتمسفر است . لوله هاو سازه های زیرزمینی تحت شرایط پشتبندهای مختلف، تغییر حرکت خاک و انبساط و انقباض در نتیجه ی کمتر و بیشتر بودن رطوبت در خاک، قرار دارند .نیروهای درون خاک میتواند به اندازهی کافی قوی باشد که پوشش را از سطح فلز بکشد ، و سپس پوشش ترک خورده و عوامل خارجی دیگر ممکن است که با فلز واکنش دهد . جدایش کاتدی و الکتروانداسمز، هر دو فاکتورهایی هستند که در شکست پوشش زیرزمینی شرکت دارند .مقاومت بالای دیالکتریک نیز ضرورت دارد . ضخامت به این علت مهم است که نقاط سنگ خورده و خراب در طی پر کردن کانال، بسیار معمول است .ضخامت همچنین به نفوذپذیری در مقابل رطوبت و سایر مواد شیمیایی موجود در خاک کمک میکند. عموما بسیاری از پوششهایی که روی لوله ها و سازههای زیرزمینی به کار می رود، دارای ضخامت بیشتری نسبت به پوششها یا آسترهای اتمسفری است . بسیاری از لولهها دارای پوشش پلاستیک روزن رانی شده ممکن است ضخامتشان از 50 تا 250 میلی متر تغییر کند .نوارهای لوله که از پوشش های ذوبی استفاده میکنند ، برای ساخت پوشش لایهای تقویت شده بر روی سطوح لوله استفاده میشود . پوششهای نازک روی لولهی زیرزمینی ، نسبت به پوشش های سنگینتر یا آنهایی که روزن رانی شده است ، معمولاً کم دوامتر و نامطلوبتر است . در انتخاب پوشش برای اتمسفر، غوطه وری، یا زیرزمین، باید تمام شرایط، در نظر گرفته شود، زیرا هیچ دو پوششی حتی اگر به نظر برسد که شرایط یکی است، مانند هم عمل نمیکنند [20و21].
1-4- پوششها
به طورکلی پوششها موادی هستند که جهت ایجاد مانع بین محیطهای خورنده و جسم موردنظر بکار برده میشوند. پوششها با توجه به مکانیسمهائی که دارا میباشند ، چهار وظیفهی اساسی را به عهده دارند :
الف: جلوگیری از تماس بین محیط و جسم مورد نظر، مانند آب نیکل کاری
ب: محدودیت تماس بین محیط و جسم مورد نظر، مانند پوششهای آلی
ج: انتشار مواد و ایجاد شرایط حفاظتی یا کندکنندگی حملات بر روی جسم مدنظر، مانند آسترهای کروماته
د: تولید جریان الکتریکی حفاظت کننده، مانند گالوانیزه کردن
به این ترتیب پوششها با توجه به جنس آنها به سه دسته تقسیم میشوند (بدون در نظرگیری مواد کامپوزیتی ) :

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید