بررسی علل نشتی گاز و نشت یاب ها در خطوط لوله گاز |
خطوط
لوله و مخازن مواد شیمیایی که در بسیاری از موارد در آن ها مواد آلاینده ی
محیط زیست، مواد آتش زا و حتی مواد سمی وجود دارد از اهمیت به سزایی در
صنعت برخوردارند. .بدیهی است که وجود نشتی از این خطوط، می تواند خطرات
زیادی برای موجوداتی که روی زمین زندگی می کنند فراهم آورد.از طرفی هدر
رفتن بخشی از مواد ارزشمند که جزء محصولات و یا مواد اولیه ی ما هستند، از
لحاظ اقتصادی نیز ناخوشایند است. بنابراین دو عامل اقتصاد و محیط زیست
انگیزه ی کافی برای رفع چنین مشکلی در ما ایجاد می کنند. خطوط لوله گاز که گاز شیرین خروجی از پالایشگاه ها را به مصرف کننده های عمده در شهرها و کارخانه های صنعتی انتقال می دهد به رغم همه ی تمهیدات پیش بینی شده در طراحی و اجرای آن و همچنین نظارت های مستمری مانند نشت یابی، اندازه گیری ولتاژ به طور دوره ای و...که در طول بهره برداری آن ها اعمال می گردد، به علت گستردگی و پراکندگی زیادی که دارد نمی توان احتمال وقوع نشتی را در آن ها نادیده گرفت. در واقع به دلیل فشار بالای عملیاتی خطوط لوله هرگونه نشتی جزیی می تواند خیلی سریع محیط اطراف خود را فرا گرفته و انفجار و آتش سوز ی در پی داشته باشد. نشت گاز نشت گاز طبق تعریف عبارت است از خروج ناخواسته گاز که به علل گوناگون و به طور ناگهانی روی می دهد. همواره امکان بروز پدیده نشت گاز در تاسیسات، خطوط لوله، شبکه های گاز رسانی و منازل وجود دارد و اگر در مکان های سربسته و محصور اتفاق بیفتد، می تواند به حوادث ناگوار و خسارات غیرقابل جبران منجر گردد. نشت یاب گاز : نشت یاب گاز وسیله ایست که میتوان میزان نشت و نوع گاز را با آن مشخص نمود. نشت گاز به علل مختلف در لوله های گاز و تاسیسات گازی روی می دهد که مهمترین آن ها عبارت است از: الف-خوردگی و فرسودگی: در اثر نقص در عایق کاری و یا اجرا نکردن حفاظت کاتدی صحیح سطوح خارجی لوله ها، امکان بروز خوردگی وجود دارد. گرچه خوردگی ها به طور عمده در سطوح خارجی لوله ها اتفاق می افتد ولی امکان بروز خوردگی داخلی چه در لوله ها و چه در ظروف عملیاتی به علت وجود ترکیبات خورنده ای مانند ئیدروژن سولفوره و آب نیز وجود دارد. عوامل محیطی مثل سرما، یخبندان، گرما و...، همچنین خسارت های عمدی و سهوی و عملیات خارج از محدوده ی طراحی نیز ممکن است به لوله ها و مخازن آسیب برساند. وفرسودگی لوله ها و مخازن همچنین یک عامل طبیعی به شمار می رود ب- سایش داخلی: در اثر وجود ناخالصی های همراه با گاز پدیده ی سایش اتفاق می افتد. به طور معمول در محل خم لوله ها و یا در شیرهای کاهش دهنده ی فشار به علت افزایش سرعت گاز، میزان سایش بیشتر است. پ- عوامل خارجی: مانند ضربه های مکانیکی، تماس با کابل برق و یا جریانات القایی. ت- نقص در ساختار متالوژیکی لوله، اتصالات، شیرها و سایر متعلقات ث- نقص در اجرا و نصب شیرها و سایر اتصالات فلنجی و همچنین رزوه ای. ج- نقص در جوش لوله ها و اتصالات جوشی. بنابراین با توجه به وسعت عواملی که می توانند نشتی را ایجاد کنند و همچنین هزینه ها و مخاطراتی که این پدیده دربر دارد، نشت یابی و جلوگیری از تداوم نشت، مساله ی بسیار مهمی است. که با توجه به وسعت و گستردگی این پدیده تشخیص نشتی به طور دقیق و سریع کار بسیار مشکلی است. سیستم های نشت یاب گاز ( گاز دتکتور): امروزه سیستم های نشت یاب گاز (گاز دیتکتور) بسیار متنوعی ارائه شده است که هر کدام با استفاده از تکنیکی خاص سعی در یافتن دقیق و سریع این پدیده دارند. بسیاری از این سیستم ها بسیار ساده و برخی هم سیستم های پیچیده ای هستند. اما هنوز هیچ کدام از این سیستم ها نتوانسته اند به طور کامل همه ی انتظارات را برآورده کنند. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۲۰ |
![]() |
جی پی اس |
جی پی اسGPS GPS یا سیستم موقعیت یاب جهانی Global Positioning System سرویس ناوبری و تعیین موقعیت ماهواره ای شامل 28 ماهواره است که در مداری در 12000 مایلی سطح زمین قرار دارند و اطلاعات مربوط به موقعیت و زمان دقیق را به کلیه نقاط زمین ارسال می نمایند. گیرنده های GPS می توانند با دریافت این اطلاعات، مکان (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع)، سرعت، مسیر و جهت حرکت، فاصله و زمان تا مقصد، زاویه انحراف از مسیر، فواصل نقاط مشخص و شمال جغرافیایی را نمایش دهند. سیستم GPS برای تعیین موقعیت در زمین (بصورت دو بعدی)، حداقل به دریافت سیگنال از سه ماهواره نیاز دارد. دریافت سیگنال از ماهواره چهارم برای تعیین موقعیت بصورت سه بعدی (ارتفاع) الزامیست. اطلاعات موقعیتی روی GPS به صورت عرض و طول جغرافیائی نمایش داده می شود. عرض جغرافیایی (Latitude) فاصله یک نقطه تا خط استوا بر روی مدار (صفحه عمود بر محور قطبی زمین) است، که این فاصله برای نقاط بالای خط استوا با N (شمال) و برای نقاط زیر خط استوا با S (جنوب) نمایش داده می شود. طول جغرافیایی (Longitude) نیز فاصله یک نقطه تا نصف النهار مبدا (گرینویچ) بر روی نصف النهار (صفحه ای که از قطب شمال و جنوب عبور می کند) می باشد. ماهواره های GPS در اختیار وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا بوده و صحت و دقت عملکرد این سیستم به نهاد فوق مربوط می گردد. از این اطلاعات برای ناوبری و هدایت هوایی، دریایی و زمینی، نقشه برداری، آمار گیری، تهیه و اصلاح اطلاعات نقشه ای، نظارت بر حرکت خودروه، تهیه نقشه از اندیسهای زمینی، تعیین موقعیت محل برداشت نمونه های معدنی، تهیه نقشه از مسیر طی شده (پروفیل برداری)، پیدا کردن متحرک گم شده و یا به سرقت رفته، تعیین بهترین مسیرهای حرکت، به روز سازی نقشه های قدیمی، تهیه اطلاعات ورودی برای سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تعیین مرز بندی مناطق زیر کشت، پوشش گیاهی، امداد و نجات در حوادث و موارد دیگر استفاده می شود. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۲۱ |
![]() |
گازیاب گازیاب ها وسایلی است که وجود گاز را در غلظت های کمتر از حد پایین انفجار تشخیص داده و هشدار می دهد. این دستگاه ها در داخل خود دارای فیلامنت کاتالیستی از جنس پلاتین هستند که در غلظت های زیر حد انفجار می تواند امکان ترکیب گاز و اکسیژن را فراهم سازد و نسبت به میزان غلظت گاز، دمای فیلامنت تغییر کرده و نتیجه به صورت تغییر مقاومت در یک مدار الکتریکی و پس از آن تغییر جریان حاصله به صورت علائم بصری ـ آنالوگ یا دیجیتال ـ بر روی صفحه ی نشانگر و علائم صوتی مشخص می شود. این دستگاه ها از نظر کاربردی به دو گروه زیر تقسیم می شوند: 1 ـ گازیاب های دستی و قابل حمل: این نوع گازیاب ها قابل حمل بوده و توسط افراد در مسیر لوله گاز و یا محل های مورد نظر حرکت داده می شوند که در صورت برخورد با هرگونه نشتی با توجه به حساسیت دستگاه، به وسیله ی علائم هشدار دهنده ی وجود گاز و میزان آن را اعلام می کند. 2ـ گازیاب های ثابت: این نوع گازیاب ها که برای تشخیص گاز به طور دائمی به کار می روند بیشتر در محیط های صنعتی، سالن ها یا کارگاه ها نصب می شوند و به دو دسته تقسیم می شوند: الف ـ گازیاب های منفرد: این نوع گازیاب ها به صورت مستقل عمل نموده و بیشترین جنبه کاربرد آن ها غیرصنعتی است.گازیاب های ثابت برای گاز طبیعی و ارتفاع بالا و برای گاز مایع در سطوح پایین نصب می گردد. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۲۱ |
![]() |
سنسورهای فروسرخ |
سنسورهای فروسرخ دوربین وابسته به گرماسنجی یک دوربین وابسته به گرماسنجی کمتر یک دوربین flir یا دوربین وابسته به اشعه ی مادون قرمز نامیده می.شود آن یک ابزاری است که یک تصویر را با استفاده از اشعهٔ مادون قرمز شکل می دهد مانند یک دوربین معمولی که یک تصویر را با استفاده از نور مرئی شکل می دهد.به جای طول موج در رنج ۴۵۰-۷۵۰ نانومتر دوربین نور مرئی، دوربین infrared در طول موجی به بلندی ۴۰۰۰ نانومتر کار می کنند. فهرست ۱. تئوری عمل دوربین.های infrared ۲. انواع ۳. آشکارگرهای cooled infrared ۴. آشکارگرهای Uncooled infrared ۵. آموزش و صدور گواهینامه برای کسی که گرماسنجی می.کند 6. کاربردها 7. مشخصات 8. مطالب جالب 9. منابع تئوری عمل دوربین.های infrared انرژی infrared فقط یک قسمتی از طیف الکترو مغناطیس است که اشعهٔ گاما, x و ماورای بنفش و محیط نازکی از نور مرئی، مادون قرمز، موج.های تراهرتز و موج.های کوتاه و موج.های رادیویی را در بر می گیرد.تفاوت.ها و شباهت.های زیادی بین طول موج.های آن.ها وجود دارد .و همهٔ این.ها یک مقدار خاصی از اشعه ای از بدنه ای سیاه را به عنوان یک تابع از دما ساطع می کنند.و به طور عمومی یک دوربین خاص می تواند یک راه را مانند یک دوربین معمولی که نور مرئی دارد، پیدا کند و حتی در تاریکی کامل هم کار می.کند .به دلیل اینکه سطح نور محدود هیچ اهمیتی برای آنها ندارد و این باعث می.شود که برای عملیات رهایی از ساختمان پر از دود(مه غلبظ) و راه.های زیر زمینی مفید باشد. تصاویر از دوربین.های infrared به تک رنگی متمائل می شوند به دلیل اینکه دوربین.ها به طور عمومی با فقط یک نوع از سنسورهای واکنش دهنده به رنج یک طول موج اشعهٔ مادون قرمز طراحی می شوند. دوربین.های رنگی به ساختمان پیچیده تری با موج.های متفاوت و رنگی نیاز دارند کمتر معنی بیرون طیف مرئی نرمال را دارد.به دلیل اینکه طول موج.های متفاوت نسبت به سیستم.های دید رنگی مورد استفادهٔ انسان نمایش داده نمی شوند .گاهی اوقات این تصویرهای تک رنگ در رنگ.های ساختگی نمایش داده می شوند که تغییر رنگ بیشتر از تغییر در سختی استفاده می.شود تا تغییرات در سیگنال را نمایش دهد.این مفید است به دلیل اینکه هر چند بشر رنج حرکتی بیشتری د رپیدا کردن سختی از سراسر رنگ دارد .توانایی بهتر دیدین سختی در منطقه.های روشن یک محدودیت عادلانه ای است.این فن برش سختی نامیده می شود. برای استفاذه در اندازه گیری دمای روشن.ترین قسمت تصویر که به طور عادی سفید رنگ اند، بین قرمز و زرد واسطه می.شود و قسمت آبی را تیره می کند.یک معیار باید یک رنگ نادرست تصویر را با رنگ.های وابسته به دما نشان دهد. تکیک پذیری قابل ملاحظهٔ آن.ها پایین تر از دوربین.های نوری است. اغلب فقط 160*120 یا 320*240 پیکسل دوربین.های ترمو گرافیک خیلی گرانتر از نقطهٔ مقابل طیف.های مرئی هستند. و مدل.های high evendمعمولا به عنوان dual useو export restricted فرض می شوند .در ردیاب.های uncooled تفاوت دما در پیکسل.های سنسور کوچک هستند 1درجه سانتی گراد تفاوت در مرحلهٔ استنتاج فقط 03.درجه سانتی گراد متفاوت با سنسور است. زمان واکنش پیکسل تدریجی است در رنج 10 میلیون ثانیه . عکس برداری تصویر حرارتی استفاده.های دیگر زیادی دارد برای مثال : آتش نشان.ها آن.ها برای دیدن در بین دود استفاده می کنند برای پیدا کردن شخص وlocalize htpots of fires. با تصویر حرارتی تکنیک.های نگه داری خط توان در بخش.ها و فصل.ها ی بیش از اندازه دارای گرما قرار داده می.شود teltaleنشان شکستگی را تا potential hazrd10 برطرف می کند.جایی که عایق حرارتی معیوب می شوند تکنیک.های ساخت ساختمان.ها می تواند گرمایی که نفوذ می.کند تا اثرات گرما یا سرمای شرایط جوی را بهبود بخشند.دوربین تصویر حرارتی در تعدادی از ماشین.های تجملی نصب می شوند تا به راننده کمک کنند .تعدادی از فعالیت.های وابسته به علم فیزیولوژی، واکنش.های خاص، در بشر و دیگر حیوانات خون گرم وجود دارد که می توانند با تصویر مربوط به گرماسنجی آگاه شوند. دوربین.های مادون قرمز می توانند در اغلب تلسکوب.های تحقیقاتی علم نجوم پیدا شوند. انواع دوربینهای دما نگاری میتوانندبه صورت گسترده به دو نوع تقسیم شوند: آنهایی که آشکار گر تصویر cooled infrared دارندو آنهایی که آشکار گر تصویر uncooled infrared دارند. آشکارگرهای cooled infrared آشکار گرهای cooled که معمولاً در یک جعبه خلا ایزوله قرار دارند.عملیات سرد کردن برای عملکرد مواد نیمه هادی استفاده شده لازم است.گسترهٔ دمایی استفاده شده از 4k تا دقیقا کمتر از دمای اتاق است.که به تکنولوژی آشکارگر بستگی دارد.جدیدترین آشکارگرهای از نوع cooled در دمای 60k تا 100k کار میکندکه بستگی به درجه عملکرد و نوع آنها دارد.بدون سرد کردن این سنسورها (که مانند دوربینهای دیجیتال انرژی نور را رد یابی و تبدیل میکند) "کور" خواهد بود یا اینکه با تششعات خودشان غرق میشوند.بیفایدگی دوربین.های از نوع cooled آن است که در هر دو مرحله ساخت و اجرا پر هزینه هستند.سرد کردن تشنهٔ انرژی است همچنین وقت گیر.دوربین ممکن است چند دقیقه لازم داشته باشد سرد شود قبل از اینکه شروع به کار کند.معمول.ترین سیستم.های سرد کننده خنک کننده.های گردشی استرلینگ هستند.با انکه ابزارهای سرد کننده نسبتا گران و حجیم هستند.دوربین.های cooled کیفیت تصویر فوق العاده ای نسبت به نوع uncooled دارند.در ضمن حساسیت بالاتر دوربین.های uncooled اجازه استفاده بیشتر از لنزهای کانوک، قابلیت.های اجرایی با لنزهای با فاصله کانونی زیادو هم کوچکتر و هم ارزانتر را میدهد. یک راه چاره نسبت به خنک کننده موتور استرلینگ استفاده از اندازه گیرهای در فشار بالا ی نیتروژن است.گاز فشرده شده با استفاده از یک روزنه بسیار ریز گسترده می.شود و از یک مبدل گرمایی کوچک عبور می.کند و منتج به احیا کننده با اثر ژول تامسون میشود.برای چنین سیستم هایی منبع فشرده سازی گاز یک نگرانی منطقی برای استفاده زمینه ای است. موادی که آشکارگرهای نوع cooled استفاده میشوند.آشکارگرهای نوری هستند که اساس آنها گستردهی وسیعی از نیمه.های narrow gap است شامل: - ایندینم آنتی موناید -ایندیم اسناید -جیوه کادمیم تلوراید -لید سوفلاید - لید سلناید آشکار گرهای نوری مادون قرمز میتوانند با استفاده از نیمه هادی.های high band gap ساخته شوند.مانند آشکارگرهای نوری quantum well infrared .تعدادی از تکنولوژی.های بلومتر(رسانایی سنجی)موجود است. در اصل دستگاه.های super conducting tunneling Junction میتوانند به عنوان سنسورهای مادون قرمز استفاده شوند چون گپ باریکی دارد.صف.های کوچک نشان داده شده اند.استفاده گسترده آنها سخت است چون حساسیت بالای آنها نیاز به حفاظت دقیق از تششعات اطراف دارد. آشکارگرهای ابر رسانا حساسیت بالایی دارند که حتی بعضی فوتون.ها را تنها ثبت میکنند.برای مثال ESAهای SCAM .به هر حال آنها در دسترس عوام خارج از محیط آزمایشگاهی قرار نمیگیرد. آشکارگرهای Uncooled infrared دوربین تصویر حرارتی در یونان در انتهای فرودگاه عکس برداری می کنند .تصویر حرارتی می تواند دمای زیاد بدن را پیدا کند، یکی از نشانه.های ویروس h1n1 دوربین حرارتی uncooled به عنوان یک سنسوری که در دمای محدود عمل می.کند یا یک سنسور که در یک دمایی نزدیک به دمای محدود با استفاده از ابزارهای کنترل دمای کوچک پایدار می شود، استفاده می شود. همهٔ ردیاب.های مدرن uncooled از سنسوری که با تغییر مقاومت، ولتاژ، جریان، وقتی که به وسیلهٔ اشعهٔ مادون قرمز گرم می شوند، کار می کنند، استفاده می کنند .این تغییرات وجود دارد و سپس اندازه گیری می.شود و با مقدار دمای عامل سنسورها مقایسه می شود. سنسورهای مادون قرمز می توانند در یک دمای عامل پایدار شوند تا نویز تصویر را کاهش دهند. اما آن.ها سرد نیستند تا دما را پایین بیاورند و کولرهای برودتی گران به بزرگی نیاز ندارند، این باعث می.شود دوربین.های مادون قرمز کوچک تر و ارزان تر باشند.با وجود این دقت و کیفیت تصویر آن.ها کمتر از ردیاب.های cooled است این تفاوت.ها در مرحلهٔ ساخت آن.ها به وسیلهٔ تکنولوژی در حال حاضر محدود می شود. ردیاب.های cooledاغلب بر مواد,pyroelectric ferroelectricیا تکنولوژی microbolometerمبتنی هستند.این مواد از پیکسل هایی با وابستگی دمایی خاص استفاده می کنند که از نظر دمایی از محیط و جاده.های الکترونیکی عایق می شوند . ردیاب.های ferroelectricدر یک دمای نزدیک به دمای تبدیل فاز مواد سنسورها عمل می کنند.دمای پیکسل.ها به وابستگی دمای بالای polarization تعبیر می شود.NETDهای در دسترس ردیاب.های ferroelectricبا نورشناسی f/1وسنسورهای 320*240,70-80mk است.یک سنسور ممکن محتویات bump-bonded، باریم واسترو نتیم و نمک اسی تیتانیوم را به وسیلهٔ عایق حرارتی polymideجمع می کند. Microbolometerهای سیلیکون می توانند به NETDپایین تا 20mkبرسند، ان.ها شامل لایهٔ نازکی پنتوکسید وانادیم که عنصرهای معلق روی اتصال نیترید سیلیکون بالای silicon-based scaning electronicرا دریافت می کنند. مقاومت الکتریکی عنصرهای دریافتی در یک چارچوب اندازه گیری می شود.بهبود جریان، آرایش صفحهٔ کانونی uncooledدر ابتدا روی حساسیت بالا و تراکم پیکسل.ها متمرکز می.شود تعدادی از موادی که در آرایش سنسورها استفاده می شود: • وانادیوم (پنجم) اکسید (فلزی عایق تغییر فاز مواد برای آرایه microbolometer) • لانتانیم manganite باریم (LBMO، فلزی عایق مواد تغییر فاز) • سیلیکن آمورف • titanate zirconate سرب (PZT) • لانتانیم doped titanate zirconate سرب (PLZT) • tantalate اسکاندیم سرب (PST) • titanate لانتانیم سرب (PLT) • titanate سرب (پاسیفیک) • niobate روی سرب (PZN) • titanate استرانسیم سرب (PSrT) • باریم استرانسیم titanate (BST) • titanate باریوم (BT) • sulfoiodide آنتیموان (SbSI) • difluoride polyvinylidene (PVDF) |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۲۲ |
![]() |
.عملکرد جی پی اس |
.عملکرد جی پی اس ماهواره های GPS در یک مدار معین، زمین را دو بار در روز دور می زنند و سیگنال های اطلاعاتی را به زمین ارسال می کنند. دریافت کننده GPS این اطلاعات را گرفته و برای محاسبه مکان دقیق کاربر از روش های هندسی استفاده می کند. در اصل دریافت کننده ی GPS زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت سیگنال مقایسه می کند. اختلاف زمان بازگو کننده ی میزان فاصله ی ماهواره از دریافت کننده ی GPS است. با اندازه گیری فاصله، از تعدادی چند از ماهواره ها ،دریافت کننده می تواند مکان کاربر را مشخص کرده و آن را روی نقشه ی الکترونیکی واحد نمایان کند. یک دریافت کننده ی GPS با سیگنال هایی که از حداکثر سه ماهواره دریافت می کند، می تواند مسیر حرکت و مختصات دو بعدی (طول و عرض) مکان را محاسبه کند. با در نظر گرفتن چهار یا بیشتر ماهواره ، دریافت کننده می تواند مختصات سه بعدی (طول،عرض،ارتفاع) مکان کاربر را مشخص کند. زمانی که مکان کاربر مشخص شد ، GPS می تواند سایر اطلاعات نظیر: سرعت،مسیر،فاصله ی پیموده شده،فاصله تا مقصد،زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کند. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۲۳ |
![]() |