تحلیل مکانیکال سیالات محاسباتی عملکرد کمپرسور پیچی

تحلیل مکانیکال سیالات محاسباتی عملکرد کمپرسور پیچی

CFD analysis of screw compressor performance

 

تقریبا 17 درصد برق تولیدی برای به حرکت درآوردن کمپرسورها مصرف می شود که تقریبا 80 درصد آنها که برای مصارف صنعتی استفاده می شود از نوع کمپرسورهای پیچی (Screw type) هستند. بهبود راندمان این ماشین ها می تواند به صرفه جویی در مصرف انرژی در سطح جهانی منجر شود.

پروفایل روتور و تفاوت در شکل پارامترهای اصلی طراحی هستند که بر روی عملکرد کمپرسورهای پیچی اثر می گذارد. این پارامترها که به سختی با چشم تشخیص داده می شوند اثر بسیاری بر روی مقدار دبی کمپرسور و توان مصرفی آن دارند.

روش های تولید مدرن این امکان را فراهم آورده است تا کمپرسورها با تلرانس های بسته تری ساخته شوند لذا محاسبات عددی سه بعدی برای بررسی دما و جریان سیال مورد نیاز می باشد تا بهترین عملکرد برای کمپرسور حاصل گردد.بنا براین نویسنده این مقاله برنامه رابط مستقل CAD-CFD را ایجاد کرده است تا شبکه عددی مورد نیاز برای این کار را فراهم آورد. این مقاله به این شرح این کار می پردازد.

Download link:

CFD analysis of screw compressor performance
حجم: 752 کیلوبایت

محاسبه و اعتبارسنجی فرکانس طبیعی پیچشی برای مجموعه های توربوماشین

The Calculation And Verification Of Torsional Natural Frequencies For Turbomachinery Equipment Strings

 

محاسبه و اعتبارسنجی فرکانس طبیعی پیچشی برای مجموعه های توربوماشین

در این مقاله تکنیک های تحلیلی که برای طراحی توربوماشین ها استفاده می گردند، از نقطه نظر دینامیک پیچشی بحث می شوند. همچنین تمرکز بر روی هر دو مورد فرکانس طبیعی پیچشی و منابع بالقوه تحریک خواهد بود. سه مورد که در آنها مودهای فرکانس طبیعی توسط کامپیوتر و از طریق تحلیل بدست آمده و سپس توسط اندازه گیری های واقعی اعتبار سنجی شده است دراین مقاله آورده شده اند. دقت هر دو روش تحلیلی و تکنیک های اندازه گیری از نظر حداقل بازه تداخل برای عملکرد مناسب تجهیزات بحث می گردد.

Download link:

The Calculation And Verification Of Torsional Natural Frequencies For Turbomachinery Equipment Strings
حجم: 160 کیلوبایت

 

تحلیل ریشه ای پنج خرابی پر هزینه پمپ ها

تحلیل ریشه ای پنج خرابی پر هزینه پمپ ها

Root Cause Analysis Of Five Costly Centrifugal Pump Failures

تحلیل خرابی تجهیزات و رفع عیب آنها اغلب به صورت اتفاقی و روشهای ساختار نیافته انجام می شود. این مقاله روشی بدیع، اثبات شده و رویکردی متمرکز را ارایه می دهد که می تواند به سرعت منجر به تشخیص دلیل ریشه ای خرابی اغلب قطعات گردد. این روش تکرار پذیر بر اساس این فرض بنا نهاده شده است که قطعات در صورتی دچار مشکل می شوند که در معرض بار اضافه، محیط واکنشی، مسایل گذشت زمان یا دمای بسیار بالا قرار گیرند. در هرحال این مکانیسم های خرابی توضیح می دهند که چرا و چگونه یک حالت شکست مانند ترک، ذوب شدن و غیره رخ می دهد و یا ممکن است رخ دهد ولیکن دلیل ریشه ای خرابی را تعیین نمی کنند.

با استفاده از پنج مثال تصویری، نشان داده شده است که چگونه از طریق فرآیند تحلیل خرابی حذف می توان به سرعت تعیین کرد که کدام یک از هفت عامل اصلی خرابی تجهیزات شامل نقص در طراحی، مشکل جنس، نقص در ساخت و پردازش، اشتباهات مونتاژی، سرویس های خارج از محدوده طراحی و شرایط کاری ناخواسته، نقص تعمیر و نگهداری یا عملکرد نا مناسب می توانند کلید اصلی یک حادثه خرابی ها باشند.

 Download link:

Root Cause Analysis Of Five Costly Centrifugal Pump Failures
حجم: 420 کیلوبایت

طراحی، آزمون و تجربیات سایت در ارتباط با کمپرسور فشار بالای تزریق گاز

طراحی، آزمون و تجربیات سایت در ارتباط با کمپرسور فشار بالای تزریق گاز

Design, testing, and field experience of a High-pressure natural gas reinjection compressor

 

 

این مقاله طراحی و آزمون یک کمپرسور فشار بالای سانتریفوژ را تشریح می کند. همچنین به تجربیات راه اندازی و سایت در این خصوص می پردازد. موارد مهم و حیاتی در خصوص کمپرسورهای فشار بالا در خصوص مسایل عمومی و خاص در این مقاله مطرح شده است. این موارد شامل طراحی مکانیکی پروانه، لقی های آببندی، کنترل و ثبات اجزاء دوار می باشد.

Download link:

Design, testing, and field experience of a High-pressure natural gas reinjection compressor
حجم: 1.9 مگابایت

 

پمپ تزریق میدان نفتی Thunder Horse

پمپ تزریق میدان نفتی Thunder Horse

 

Thunder Horse Injection Pump

 

برای میدان نفتی Thunder Horse نیاز به پمپ تزریقی با فشاری بالای 550 بار بوده است. این بالاترین فشاری بوده است که تا آن زمان (سال 2003) برای طراحی پمپ سانتریفوژ در نظر گرفته شده است. برای کاهش ریسک قابل ملاحظه استفاده از تکنولوژی ای که برای آن سابقه ای قبلی وجود نداشته، شرکت های نفتی درگیر این میدان تصمیم گرفتند تا مطالعات امکان سنجی را مابین چند شرکت بزرگ سازنده پمپ جهان آغاز کنند تا بهترین راه‌ حل ممکن با کمترین ریسک را بیابند. بعد از ارزیابی تعدادی از طراحی ها اولین پمپ نمونه با مقیاس واقعی ساخته شد و مورد آزمون قرار گرفت.

تمامی طراحی ها  با انجام آزمون های بسیاری بر روی اولین پمپ ساخته شده بررسی شد. آزمون ها تناسب طراحی، روتوردینامیک و دفت عملکرد هیدرولیکی را مورد تایید قرار دادند. در این مقاله گزارشی از این روند و طراحی این پمپ آورده شده است.

Download link:

Thunder Horse Injection Pump
حجم: 5 مگابایت

 

استفاده از درختهای خطا برای تعیین دلایل ریشه ای خرابی تجهیزات دوار

استفاده از درختهای خطا برای تعیین دلایل ریشه ای خرابی تجهیزات دوار

Using fault trees to determine the root cause of rotating equipment failures

 

در این مقاله ارزش بالای استفاده از گروه های کاری چند رشته ای برای هدایت تحلیل دلایل ریشه ای خرابی های پمپ ها و تجهیزات دوار بحث می شود. روش تحلیل ریشه ای خرابی ها ابزاری ساختار یافته را برای رسیدن به بهبود مداوم قابلیت اطمینان با هدف قرار دادن کاستی های مکانیکی و  سازمانی در تاسیسات فرآیندی، در اختیار  استفاده کنندگان خود قرار می دهد. یکی از ابرازهایی که مولف به عنوان موردی اساسی در تشخیص علل ریشه ای خرابی تجهیزات دوار یافته است استفاده از روش درخت خطا می باشد. این روش ابزاری ساده گرافیکی برای ارزیابی شواهدی که تیم تحلیل علل ریشه ای خرابی جمع آوری کرده است، فراهم می کند و ممکن ترین سناریوی خرابی را توضیح می دهد. این مقاله شامل چندین مثال واقعی از درخت های خطا در صنایع پتروشیمی شامل پمپ ها و دیگر تجهیزات دوار می باشد.

متن اصلی این مقاله را از لینک می توانید دریافت نمایید.

Download link:

Using fault trees to determine the root cause of rotating equipment failures
حجم: 178 کیلوبایت

بررسی و مقایسه استانداردهای چرخدنده AGMA و API

بررسی و مقایسه استانداردهای چرخدنده AGMA و API

 

Review of API versus AGMA gear standards—

Rating, data sheet completion, and gear selection guidelines

در جهان استاندارهای بسیاری دندانه های چرخدنده های وگیربکس ها وجود دارد. استفاده از سیستم های اندازه کردن متفاوت برای یک گیربکس می تواند پاسخ های متفاوتی را در خصوص توان قابل انتقال توسط گیربکس ارایه دهد. در صورتی که استفاده کننده سیستم اندازه کردن گیربکس را مشخص نکند و یا از آن درک درستی نداشته باشد می تواند بر روی قیمت و قابلیت اطمینان آن تاثیر زیادی بگذارد. هدف این نوشته آموزشی ساده سازی و مقایسه استاندارد های موجود API، AGMA، ISO و DIN می باشد تا استفاده کنندگان کم تجربه بتوانند تصمیم هوشمندانه ای در این خصوص بگیرند.

Download link:

Review of API versus AGMA gear standards
حجم: 481 کیلوبایت

آشنایی با انجمن ملی حفاظت از آتش (National Fire Protection Association)

آشنایی با انجمن ملی حفاظت از آتش  (National Fire Protection Association)

 

انجمن ملی حفاظت از آتش  (National Fire Protection Association)که به اختصار NFPA نامید می شود انجمنی است غیر انتقاعی و جهانی که در سال 1896 توسط گروهی از شرکت های بیمه ای به منظور استاندارد سازی بازار رو به رشد سیستم های اسپرینکلر  در آمریکا بنیان گذاشته شد. محدوده کاری NFPA از سیستم های اسپرینکلر و اطفاء حریق آغاز شد و سپس به سیستم های برقی و دیگر جنبه های طراحی و ساخت ساختمان توسعه پیدا کرد.

اعضاء اولیه به شرکت های بیمه ای محدود بودند و در آن نماینده ای از دیگر صنایعی که این انجمن به دنبال کنترل آنها بودند حضور نداشت. این رویه در سال 1904 تغیر پیدا کرد و افراد دیگر صنایع در تهیه استاندارها  و کد های NFPA شرکت داده شدند. در سال 1905 دپارتمان آتش نشانی شهر نیویورک اولین دپارتمان آتش نشانی بود که در NFPA نمایند داشت. در حال حاضر بسیاری از دپارتمان های آتش نشانی، سازندگان تجهیزات، شرکت های بیمه ای اتحادیه ها، انجمن های مهندسی در این انجمن نماینده دارند. تعداد اعضا این انجمن در سراسر جهان در حال حاضر 65 هزار نفر می باشد.

این انجمن در سایت خود ماموریت سازمانی خود را اینگونه تعریف می کند:

ما به حفظ جان انسانها و کاهش تلفات با استفاده از اطلاعات، دانش و عشق و علاقه کمک می کنیم.

استاندارها و کد ها

در سایت این انجمن در خصوص کدها و استاندارهای NFPA این گونه آمده است:

سازمان NFPA به طور کلی به عنوان سازمان کدها و استاندارها شناخته می شود، اینها ستون فقرات کاری هستند که ما انجام می دهیم و همیشه نیز خواهند بود. ماموریت ما فراهم کردن اطلاعاتی و دانشی است که شما برای انجام درست کار خود محیط متغییر امروزه نیاز دارید. بیش از 300 کد و استاندارد برای کاهش ریسک و اثر آن تدوین شده است. این استاندارها با ایجاد معیار های برای بنا، فرایند، طراحی، خدمت و نصب در سراسر جهان طراحی شده اند. بیش از دویست کمیته تخصصی ایجاد کدها و استانداردهای فنی، متشکل از شش هزار داوطلب می باشند که این متخصصان به پیشنهادات و ویرایش های استاندارها و کد ها در فرایند بررسی اعتبار آنها رای می دهند.

این انجمن علاوه بر موارد فوق فعالیت ها گسترده ای نیز در زمینه آگاه سازی های عمومی برای تمامی سنین، آموزش های تخصصی و تحقیقات دارد. در خصوص فعالیت های تحقیقاتی آن به موارد زیر می توان اشاره داشت:

·        بخش آنالیز و تحقیق آتش

·        بررسی سوانح آتش سوزی

·        بنیاد تحقیقات حفاظت در برابر آتش

·        کتابخانه چارلز مورگان که از بزرگترین کتابخانه های دانش آتش در جهان می باشد.

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش هفتم

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش هفتم

لینک به بخش قبلی

 

نقاط آزمون عملکرد

تغییرات کوچکی نسبت به ویرایش یازده دراین بخش پیشنهاد شده است.نقاط آزمون اضافی ( مواردی که در جدول 2 مشخص شده اند) برای کمک به تایید بهتر عملکرد پمپ در محدوده مابین نقطه دبی صفر (Shut-off) و حداقل دبی کارکرد پیوسته پایدار (Minimum continuous flow) نیاز هستند. قید جدید این می باشد که هیچ دو نقطه آزمون عملکرد در محدوده مجاز کاری نبایست بیش از 35 درصد دبی از هم دور باشند. این موضوع بخصوص در پمپ های انرژی متوسط و بالاتر مهم می باشد، جایی که به دست آوردن مقادیر ارتعاش در دبی پایین که به پمپ آسیب وارد نمی کند، توصیه شده است. (در حال حاضر در ویرایش یازده گرفتن شرایط کاری در نقطه دبی صفر بدون اندازه گیری ارتعاش مورد نیاز می باشد).

 

 

ویرایش یازده	پیشمهاد شده در ویرایش دوازده
نقطه دبی صفر (بدون اندازه گیری ارتعاش)	مشابه
حداقل دبی کارکرد پیوسته پایدار (ابتدای محدوده مجاز کاری پمپ)	مشابه
----	نقطه 35 درصد پرکننده امکان پذیر (Possible 35% filler point)
----	حداقل دبی محدوده کاری ترجیحی پمپ
----	نقطه 35 درصد پرکننده امکان پذیر (Possible 35% filler point)
95 تا 99 درصد دبی کاری	مشابه
دبی کاری تا 105 درصد دبی کاری	مشابه
دبی نقطه بهترین راندمان ( در صورتی که نقطه کاری در محدوده 5 درصد دبی نقطه بهترین راندمان نباشد.)	مشابه
انتهای  محدوده مجاز کاری (Allowable operating region)	انتهای منحنی ( انتهای محدوده ترجیحی و محدوده کاری پمپ)

جدول مقایسه نقاط آزمون عملکرد مابین ویرایش 11 و نقاط پیشنهاد شده در ویرایش 12

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش پنجم

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و 

تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش پنجم

 

لینک به بخش قبلی

مواد (Material)

تغییراتی نسبت به پیوست های مواد ویرایش یازده برای راهنمای انتخاب کلاس مواد، مواد و مشخصات مواد برای قطعات پمپ ها پیشنهاد شده است. تغییرات کلیدی شامل موارد ذیل می باشند:

·        کلاس های مواد چدن I-1و I-2 حذف شده اند، زیرا که سازندگان پمپ های API مدتی است چدن استفاده نمی کنند، ممکن است در آینده برای پمپ های استاندارد ANSI هم این موضوع رخ دهد.

·        تعریف آب جوش  (Boiling water) و آب فرآیندی (Process water) بر حسب محدوده های دما باز تعریف شده است در حالی که کلاس موادC-6  جایگزین کلاس موادI-1 و I-2 شده است.

·        برای محور در  کلاس مواد S-6 از 12%Chrome استفاده می شود.

·        به دلیل کاربرد کم چدن و Ni-resist برای قطعات داخلی کلاس مواد S-1 و S-3 حذف شده اند.

·        فشار تفاضلی بر قطعه سایشی برای قطعات غیرفلزی سایشی حذف شده است.

·        CA15 برای پروانه حذف شده و از CA6NM به منظور بهبود قابلیت ریختگی، جوش پذیری و اینکه مقاومت بیشتری در برابر ترک خوردگی دارد استفاده می شود. ( همانگونه که اکنون در ویرایش یازده برای پوسته لازم است)

در اتصالات کمکی به پوسته، برای کلاس مواد C-6 تا دمای 260 درجه سانتی گراد از لوله های با جنس 316L  و برای دماهای بالاتر از Inconel 625 استفاده می گردد.