تاثير پارامترهاي ديناميكي و ناخالصي سيال در سايش پروانه هاي كمپرسورهاي گريز از مركز انتقال گاز با روش هاي تجربي و تحليلي

Effect of Dynamic Parameters and Fluid Impurities on Abrasion of Centrifugal Compressor Impeller of the Gas Transmission Center using Experimental and Analytical Methods

پديده سايش در خطوط لوله و تجهيزات انتقال سيال به همراه ناخالصي ها در بخش هاي نفت و گاز و ديگر فرآيندهاي صنعتي از مهم ترين مشكلاتي است كه صنايع نفت، گاز و پتروشيمي با آنها روبه رو هستند. تعمير و اصلاح اين تجهيزات هزينه زيادي را به خود اختصاص داده و به عنوان يكي از آسيب ها و چالش هاي مهم در صنايع مطرح است. سايش در اثر ضربه ذرات جامد همراه با گاز و مايع يا در اثر برخورد قطرات مايع به ديواره داخلي مجراي عبوري سيال ايجاد مي شود. در اين پژوهش عوامل تاثيرگذار بر نرخ سرعت سايش پره همانند سرعت دوران پروانه كمپرسور، اندازه ذرات داخل گاز متان، غلظت ذرات در تركيب ها مورد بررسي قرار گرفته است. براي به دست آوردن و تحليل ميزان و نرخ سايش پره ها، قطعاتي از جنس پروانه كمپرسور تخريب شده تهيه و به عنوان نمونه مطابق با شرايط عملياتي و بهره برداري و انتقال گاز استفاده شده است. طي مراحل مختلف آزمايش، ميزان نرخ سايش با شرايط متفاوت در محلول و تركيبات ذرات جامد اندازه گيري شده استبر طبق نتايج حاصله سرعت بالاي گردش كمپرسورهاي گريز از مركز پارامتري مهم در افزايش راندمان است كه برايي حصول اين پارامتر بايد خواص مكانيكي و متالورژيكي كمپرسورها داراي كيفيت مناسبي باشند. همچنين با اقزايش غلظت ذرات، سايش با توجه به رابطه سهمي شكل افزايش مي يابد. نتايج به دست آمده با استانداردهاي موجود و تئوري هاي ارائه شده مورد تحليل و بررسي قرار داده شده و راهكارهايي براي كاهش تخريب در اثر سايش پره كمپرسورهاي گريز از مركز ارائه شده است.

Abrasion in pipelines and fluid transfer equipment along with impurities in oil and gas and other industrial processes is one of the most important problems of oil, gas and petrochemical industries. Repair of this equipment is considered as one of the major challenges in industry. Wearing was created by the impact of solid particles with gas and liquid particles or by the collision of liquid droplets with the inner wall of the fluid passageway. This research aims to examine the factors affecting the rate of vane wearing including circulation speed of compressor vane, size of particles within methane, density of particles in compounds, angle of incidence and target metal stiffness. To obtain and analyze the rate of vanes’ wearing, degraded pieces of vanes’ substance were provided and were used as specimen according to the operational conditions, exploitation, and transfer of gas. During the experimental steps, the rate of wearing with varying conditions in solution and solid particles’ compounds was measured. According to the results, the speed rate of circulation of centrifugal compressor impeller is an important parameter in increasing efficiency. To obtain this parameter, the mechanical and metallurgical properties of the compressors should have a good quality. Also, considering the relationship with a parabola form, the abrasion increases with increasing the density of particle. The results of the research were compared to the existing standards and theories and the approaches were presented to decrease degradation and wearing in centrifugal compressors’ vanes.