حسین رهیده

استفاده از لوله های فلزی در خطوط انتقال گاز مشکلاتی مانند خوردگی، جدایش پوشش، تشکیل رسوب و در نتیجه نشتی، عمر کوتاه و خطرات زیست محیطی را در پی دارد. با پیشرفت تکنولوژی و تولید خطوط انتقال گاز، لوله ها، اتصالات و کپسول های کامپوزیتی از جنس مواد پلیمری (مانند: پلی اتیلن، پلی استر، وینیل استر و اپوکسی، کامپوزیت) مشکلات لوله های فلزی را برطرف نموده ولی احتمال نشتی گاز از خطوط انتقال کامپوزیتی مسئله ای است که می تواند پیامدهای ناگواری را در پی داشته باشد. با توجه به ماهیت ساختاری پلیمرها و مورفولوژی آن ها، در صورت وجود نشتی هر چند بسیار کم درون این لوله ها، مبحث انتقال جرم گاز درون لوله های کامپوزیتی حائز اهمیت ویژه ای است. در انتقال جرم، حلالیت و نفوذ دو پدیده مهم در انتقال کلی مولکول های گاز از محیط متخلخل ماده کامپوزیتی می باشد. بنابراین هدف از این پروژه طراحی و ساخت سل نفوذ گاز درون لوله کامپوزیتی جامد می باشد، به طوری که با اندازه گیری آزمایشگاهی و سپس مدلسازی ضریب نفوذ گاز اتان در لوله های کامپوزیتی بتوان میزان نشتی احتمالی گاز از خطوط تغذیه گاز را برآورد نمود. در این تحقیق از نمونه لوله های کامپوزیتی سایز 8 اینچ و به ضخامت 6/5 میلی متر ساخت شرکت HB کامپوزیت که به روش پیچش تولید شده اند، برای تست نفوذ استفاده می شود. بدین صورت که لوله را پس از برش لیزری به اندازه سطح مقطع سل نفوذ جدا کرده و درون سل قرار می گیرد. دیتاهای مربوط به فشار و دما توسط ترنسمیتر فشاری و دیتالاگر ذخیره شده و با استفاده از مدل سازی انجام شده، از مقادیر فشار ثبت شده مقدار ضریب نفوذ حاصل می شود. همچنین از نرم افزار MATLAB جهت تجزیه و تحلیل داده های مدل سازی انتقال جرمی استفاده شده است. علاوه بر این، تاثیر پارامترهایی نظیر دما و فشار های مختلف بر روی میزان نفوذ صورت گرفته از میان کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با افزایش دما از 25 تا 40 درجه سانتیگراد، میزان ضریب نفوذ افزایش و ضریب حلالیت کاهش می یابد. کمترین و بیشترین مقدار ضریب نفوذ گاز اتان در لوله کامپوزیتی (در دمای 25 و 40 درجه سانتیگراد) برابر با 11e-86/2 و 11e-94/7 برآورد شد. با داشتن ضریب نفوذ در لوله کامپوزیتی و براورد میزان فلاکس انتقال جرم و با انجام مدلسازی انتقال جرم نفوذ گاز در هوای اطراف لوله، در شرایط عملی