انجماد موضعی خطوط لوله حاوی مایعات به منظور فراهم کردن امکان تعمیرات

Abstract

یکی از مشکلات موجود بر سر راه تعمیرات خطوط لوله حاوی سوخت و یا هر نوع مایع دیگری در واحدهای صنعتی و یا تأسیسات ساختمان‌های عمومی و مسکونی، وجود سیال در داخل آن و عدم امکان جدا نمودن بخش آسیب دیده از کل مسیر، جهت تعمیرات و همچنین جلوگیری از اتلاف سیال می‌باشد. طرح حاضر سعی در معرفی روشی مبتنی بر استفاده از انجماد در تعمیرات خطوط لوله را دارد که ضمن حذف عملیات تخلیه لوله در محل، استفاده از آن را به عنوان تکنیک برتر توصیه می‌کند. در این روش با تولید سرما در بیرون لوله و در دو طرف منطقه آسیب دیده، سیال در لوله منجمد شده و مانعی در مسیر جریان سیال به وجود می‌آورد. عمل انجماد با بستن یک پوشش مبرد موقت به دور لوله صورت می‌گیرد. بدین ترتیب محل آسیب دیده از بقیه خط لوله جداشده و تعمیر می‌شود و پس از تعمیرات با برداشتن سیستم خنک‌کن، انجماد از بین رفته و خط لوله مجدداً قابل بهره‌برداری می‌شود. در این تحقیق معادله انجماد ابتدا روش حل عددی مبتنی بر انتگرال‌گیری سیمپسون، حل شده و زمان انجماد سیال در لوله با شرایط مرزی مختلف (قطر لوله، نوع و سرعت سیال و... ) محاسبه گردید. در انتها نتایج دو روش فوق با نتایج به دست آمده از انجام آزمایش، روی دستگاهی که به همین منظور طراحی و ساخته شده، مقایسه گردیده است.