اعلام جامعة بابل | اطروحة دكتوراه عن تحليل ومنع الفشل في فواصل مضخات الطرد

اطروحة دكتوراه عن تحليل ومنع الفشل في فواصل مضخات الطرد

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 15/10/2023

عدد المشاهدات : 143

اطروحة دكتوراه عن تحليل ومنع الفشل في فواصل مضخات الطرد
ناقش قسم هندسة المعادن في كلية هندسة المواد\ جامعة بابل اطروحة الدكتوراه للطالب حسن هادي مسلب الغزالي عن اطروحته الموسومة:
(( تحليل ومنع الفشل في فواصل مضخات الطرد المركزي التي تعمل بالوقود الثقيل المستخدمة في محطات الطاقة))
Failure Analysis and Prevention of Centrifugal Heavy Fuel Oil Separator Pump Used in Power Plant
اشراف: الاستاذ الدكتور عبد الر حيم كاظم عبد علي الفتلاوي ( عميد الكلية)
خلاصة الاطروحة:
في هذه الدراسة التحقق على اسباب الفشل لفواصل(منقيات)الوقود الثقيل واقتراح اربع طرق من الطلاء اللاكهربائي لمنعه تم دراستها. الفاصل هو اهم جزء في محطات الطاقة التي تستخدم الوقود الثقيل في نظام التشغيل. الفاصل يعمل على تنقية الوقود الثقيل ( الخام)من الجسيمات، العناصر المعدنية، الماء، الاطيان والشوائب بواسطة قوى الطرد المركزي.. ثلاثة انواع من العينات يتم استخدامها في هذه الدراسة. النوع الاول تمثل بأخذ بضعة عينات من القرص المتضرر لتحليل الفشل. النوع الثاني هو مجموعة عينات من شفت (الفولاذ المقاوم للصدا) 316باقطار 15ملم وسمك 10ملم للطلاء اللاكهربائي تم اخذها. النوع الاخير من العينات هو صفائح منحنية على شكل حرفUمن (الفولاذ المقاوم للصدا316 ايضا) مختلفة الابعاد استخدمت في فحص تشققات التأكل الاجهادي ونمذجة التحليلات العددية.
لتحليل الفشل ,خصائص المواد: التركيب الكيميائي, الصلادة, المجهر الضوئي، المجهر الالكتروني مكونات العناصر، حيود الاشعة السينية، والنمذجة العددية لتشققات التاكل الاجهادي بواسطة انسزز15,07تم دراستها.
الطلاء اللاكهربائي تم اجراءه باربعة انواع مختلفة من الحمامات وهما( نيكل-فسفور( والاخر( نيكل- نحاس- فسفور((نيكل –خارصين-فسفور)و(نيكل-جسيمات نانوية من كاربيد السليكون-فسفور)(وبفترتين مختلفتين وهما (1و2ساعة( على التوالي .بعد عملية الطلاء خصائص المواد :حيود الاشعة السينية، الفحص بالمجهر الالكتروني ،فحص كمية العناصر تم دراستها. كذلك فحص الصلادة ،خشونة السطوح, التاكل بفحص تافل والاستقطاب الدوري في محلول 3,5كلوريد الصوديوم تم انجازها. التاكل بالتعرية كذلك تم تنفيذها في وسط فعال(النفط الخام) وبفترات زمنية مختلفة(15-30-45-60-75-90-105-120و135دقيقة)كذلك فحص تاكل التشققات الاجهادي لاربع عينات على شكل حرفU المنحنية من الفولاذ المقاوم للصدا في نفس الوسط السابق بثلاث فترات زمنية مختلفة(480-960و1440ساعة) تم اخذها.
من نتائج تحليل الفشل التي تم الحصول عليها هي معرفة التركيب الكيميائي للسبيكة المستخدمة في صناعة قرص الفاصل حيث تبين انها مطابقة لسبيكة (الفولاذ المقاوم للصدا316) وان الصلادة للقرص المتضرر انخفضت من 331فيكرز في مناطق بعيدة عن موقع الفشل وتحت حمل 300غم\مايكرومتر الى220فيكرزفي مناطق قرب الضرر.
من الفحص البصري وصور المجهر الالكتروني و انخفاض الصلادة وفقدان وزن القرص وقلة متانة القرص ووجود تشققات مايكروية يتبين ان اهم اسباب الفشل هو التاكل بالتعري وتاكل التشققات الاجهادي. تشققات التاكل الاجهادي عبر الحدود الحبيبية يمكن مشاهدتها بصور المجهر الالكتروني.
من اهم نتائج الطلاء اللاكهربائي للعينات المطلية والمعاملة حراريا لطلاء(نيكل-كاربيد السليكون-فسفور)،(نيكل-خارصين-فسفور)،(نيكل-نحاس-فسفور (و(نيكل-فسفور)بزمن طلاء ساعتين هو (معدل التاكل بالتعري في وسط النفط الخام وبزمن 90دقيقه(انخفضت بنسبة (5‚47،4‚42%،13%و5‚12 (%على التوالي. في الجانب المقابل بعد المعاملة الحرارية صلادة فيكرز ازدادت بنسبة(5‚70،7‚64%،65%و64 (%للعينات المطلية(نيكل-كاربيد السليكون-فسفور)،(نيكل-خارصين-فسفور)،(نيكل-نحاس-فسفور (و(نيكل-فسفور)وبزمن طلاء ساعتين على التوالي .
من اهم نتائج اختبارات الاستقطاب ان معدل التاكل للعينات المطلية بعد المعاملة الحرارية(نيكل-كاربيد السليكون-فسفور)،(نيكل-خارصين-فسفور)،(نيكل-نحاس-فسفور (و(نيكل-فسفور)انخفضت بنسبة(6‚91،96%،87%و81 (%على التوالي.في فحوصات الاستقطاب الدوري تبين ان الاختلاف في فرق جهد التنقر وفرق جهد الحماية(?E=( Epit.-Eprot. )لطلاءات (نيكل-كاربيد السليكون-فسفور)،(نيكل-نحاس-فسفور)،(نيكل-خارصين-فسفور (و(نيكل- فسفور) تحسنت بنسبة (63%,39.1%,36%و21.7%) على التوالي.
على اي حال معدل خشونة السطوح لكل طبقات الطلاء الاربعة لزمن طلاء ساعتين ازدادت بعد المعاملة الحرارية عن نفس الطبقات لكن بزمن 1-ساعة فقط بنسبة (73%،5‚36%،60%و65%)على التوالي.
اخيرا نتائج صور المجهر الالكتروني لاختبار تشققات التاكل الاجهادي لعينات Uالمنحنية في النفط الخام كوسط فعال عند زمن (480و960،1440ساعة)بينت ان تشققات التاكل الاجهادي كانت من نوع التشققات عبر الحدود الحبيبية خصوصا للعينات العارية. تشققات التاكل الاجهادي لم تظهر في كل العينات المطلية وتمتلك سمك طلاء عالي.
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين