گزارش کارآموزی پتروشیمی بوعلی سینا

فصل اول

معرفی ابزار دقیق

1-1- فن ابزارهای دقیق

سنجش عبارتست از مقایسه کمیت های نامعلوم با کمیت های حد نصاب و قراردادی، این ایده موقعی به مرحله اجراء قرار می گیرد که لازم باشد کمیت های فیزیکی و شیمیائی معلوم و اندازه گیری شوند. عمل سنجش بهر صورت که باشد در تغییرات و فعل و انفعالات مواد اولیه تمام صنایع جهان لازم و ضروریست. زیرا بدلائل زیر حس های پنج گانه بشر فقط در حدی بسیار محدود در عمل اندازه گیری و سنجش قادر به معلوم تغییرات در اشیاء می باشند. بنابراین ناچار است از وسائلی استفاده کند که بتواند بدون تماس مستقیم خود عملیات سنجش را با بکار بردن آن وسائل انجام دهد و حتی عمل کنترل را بانجام رساند.

1-2- لزوم کاربرد وسائل سنجش و کنترل در صنایع نفت و پتروشیمی

الف- کنترل کیفیت و کیفیت طبق طرح عملیات بهره برداری و مشخصات تعیین شده

ب- ایمن نگهداشتن واحدهای صنعتی در شرائط خاص (از نظر خطرات انفجار وکلیه حوادث ناشی از صحیح کار نکردن وسائل)

کنترل

بطور کلی در هر فرآیند تولیدی صرف نظر از روش تولیدی. نوع و حجم محصول و نیاز به یک سیستم کنترل کننده داریم تا بطور اتوماتیک همواره روند تولید را تحت نظر داشته و عملکرد صحیح سیستم ها،دستگاهها و آلات و ادوات گوناگون را تضمین نماید.

بعنوان  مثال در یک کارخانه نوشابه سازی اعمالی از قبیل شستشوی بطری، ضد عفونی کردن آب، پر کردن، نصب تشتک سر بطری و غیره بایستی بطور منظم سریع و بدون خطا صورت گیرد و یا در یک نیرو گاه برق کنترل دور ژنراتورها، میزان فشار و درجه حرارت در دیگهای بخار و سایر عوامل باید بطور دقیق و پیوسته تحت کنترل بوده و از انحراف آنها از مقدار مطلوب جلوگیری شود. هر سیستم کنترل ممکن است از یک یا ند حلقه کنترلی  (Control Loop) تشکیل شده باشد. و هریک از این حلقه های کنترل ممکن است.بطور مستقیم و یا در ارتباط با سایر حلقه ها عمل نمایند.

تعریف حلقه کنترل  CONTROL LOOP

به مجموعه ای از آلات و ادوات ابزار دقیق( اعم از نشان دهنده ها، کنترل کننده ها، مبدل ها و ....) که در ارتباط با یکدیگر قرار داشته و مجموعاً عامی خاصی را تحت کنترل داشته باشند یک حلقه کنترل می گوییم. مثلاً اگر یک سنسور حرارتی را طوری در ارتباط با یک کلید قرار دهیم که در درجه حرارت معینی این کلید وصل شده و در نقطه معین دیگری قطع نماید. این دو عنصر رویهم رفته تشکیل یک حلقه ساده کنترل حرارت می دهند.

1-3- عوامل تحت کنترل

در هر فرآیند تولیدی متغیرهای زیادی وجود دارند که بایستی تحت کنترل قرار گیرند اما چهار عاملی که از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و در صنعت همواره با آنها برخورد خواهیم داشت عبارتند از:

1- فشار PRESSURE

در مواردی که با سیالات سروکار داریم (گازها، مایعات، بخار آب) فشار و تغییرات آن از عوامل عمده ای است که بایستی تحت کنترل قرار گیرد.

2- جریان سیال FLOW

که به معنی حجم جابجا شده در واحد زمان می باشد و بخصوص در رابطه با سیلات عامل اصلی کنترل شونده بوده و غالباً با کنترل جریان می توان سایر متغیرها را نیز کنترل نمود.

3- سطح (ارتفاع) LEVEL

در رابطه با مخازن، انبارهای محصول و موارد مشابه که محصول در آنها ذخیره شده و یا از آنها برداشت می شود کنترل سطح مطرح است.

4- دما TEMPERATURE

تغییرات دما در هر فرآیندی و در رابطه با هر نوع ماده ای (بخصوص در صنایع پتروشیمی) وجود داشته و اگر عوامل بسیار مهمی است که کنترل آن لازم است. برای اندازه گیری و کنترل هر یک از عوامل فوق آلات و ابزار و روشهای خاصی وجود دارد که بموقع خود با آنها آشنا خواهیم شد.

1-4- آشنایی با چند اصلاح رایج در ابزار دقیق

قبل از اینکه به بحث در مورد روشهای اندازه گیری و کنترل بپردازیم بهتر است با چند اصطلاح که بعد از این مرتباً با آنها برخورد خواهیم داشت آشنا شویم.

1- SETTOINT

به معنی نقطه از پیش تعیین شده و یا مقدار مطلوب می باشد و منظور از آن حالت یا مقداری است که می خواهیم عامل تحت کنترل را در آن حالت (یامقدار) ثابت نگهداریم. بعنوان مثال اگر بخواهیم دمای اطاق را روی  25 ثابت نگهداریم می گوییم

Point  Set برابر  25 است و یا اگر منظور این باشد که یک مخزن آب را طوری کنترل کنیم که همواره باندازه نصف کل ظرفیتش آب داشته باشد بایستی  Set Point  برابر 50% انتخاب گردد.

2- MEASUREMENT

مقدار اندازه گیری شده (مقدار واقعی) عامل تحت کنترل را گوییم. در مورد مثال دمای اطاق که مقدار مطلوب  25 بود ممکن است دمای واقعی بیشتر و یا کمتر از این مقدار باشد مثلاً    25 در این حالت می گوییم:

Set Point= 25 

Measurement=22 

3- OFF SET

تفاوت بین مقدار مطلوب و مقدار واقعی عامل تحت کنترل ار Off Set می گوییم. بنابراین برای مثال فوق خواهیم داشت:

Off Set=Set Point -Measured

25 -22 =3 

4- SIGNAL

ارتباط بین اجزاء مختلف در یک حلقه کنترل از طریق علائمی که بین آنها رد و بدل می گردد برقرار می شود این علائم ممکن است الکتریکی الکترونیکی باشند. به این علائم صرف نظر از نوع آنها سیگنال گفته می شود.

5- FEEDBACK

در یک حلقه کنترلی همواره سیگنالهایی از طرف کنترل کننده بطرف عامل تحت نترل جهت تصحیح وضعیت آن ارسال می گردد. برای اطلاع از وضعیت عامل تحت کنترل نیز سیگنالهایی از طرف آن بسوی کنترل کننده برگشت داده می شود.

6- حلقه کنترلی باز و بسته  OPENAND CLOSED LOOP

بطور کلی اگر در یک حلقه کنترلی مسیر فیدبک برقرار بوده و ارتباط برگشتی میان عامل تحت کنترل و کنترل کننده برقرار باشد این حلقه یک حلقه بسته است. اما اگر سیگنال برگشتی وجود نداشته و این مسیر قطع باشد، حلقه کنترل را حلقه باز می نامیم.

فصل دوم:

شناخت انواع کمیت های مورد استفاده در سیالات

2-1 فشار (PERSSURE)

1- فشار نسبی   GAUGE PRESSURE

اکثر فشار سنج ها تفاوت فشار سیال را از فشار اتمسفر نشان می دهند که این تفاوت فشار را فشار نسبی گویند.

فشار اتمسفر- فشار مطلق سیال= فشار نسبی سیال

 Gauge pressure =Absolute of Fluid -Pressure Of The Atmosphere

2- فشار جو  ATMOSPHERE PRESSURE

هوائی که کره زمین را احاطه کرده است دارای وزن می باشد که آنرا فشار هوا گوئیم  و مقدار آن بستگی به ارتفاع و درجه حرارت محیط دارد. تریچرلی برای اولین بار مقدار این فشار را در کنار دریا بطریق ذیل اندازه گرفت. تستک پر از جیوه ای را در کنار دریای آزاد قرار داد. لوله شیشه ای را بطول یک متر که به یک طرف آن بسته بود برای جیوه کرده و آنرا وارونه در تشتک قرار داد.

سپس مشاهده نمود که سطح جیوه درون لوله رفته رفته پائین آمد و در ارتفاع 30 اینچ که مساوی  76 سانتی متر است از سطح جیوه تشتک قرار گرفت.

علت قرار گرفتن سطح جیوه در این ارتفاع وجود اختلاف فشار در قسمت بالای لوله که خلا می باشد و فشار جو که روی سطح جیوه است می باشد.

تریچرلی از این آزمایش نتیجه گرفت که مقدار این فشار در کنار سطح دریا برابر با     14/70 پوند بر انیچ مربع است.

2-2- جریان سیال (دبی) FLOW

جریان یابده شاره (Q): اگر شاره ای که لوله ای را پر کرده است. با سرعت متوسط v    در این لوله جریان یابد جریان یا بده (دشارژ) آن . Q  عباراست از:

O=Av

2-3- دما( درجه حرارت ) TEMPERATURE

حرارت یا گرما یکی از صورتهای انرژی است که در عملیات صنعتی از حساسیت زیادی برخوردار بوده و از جمله متغیرهائی است که بایستی مورد اندازه گیری و کنترل قرار گیرد. این انرژی نیز مانند سایر انواع انرژی ها قابل ذخیره شدن انتقال مصرف و نیز تبدیل ب صورتهای دیگر می باشد. بعنوان مثال یک کتری محتوی آب را درنظر بگیرید که روی بخاری قرار دارد. انرژی گرمایی از طریق جابجائی از بخاری به کتری آب منتقل شده و باعث گرم شدن آب درون آن می گردد. (انرژی در آب ذخیره می گردد) هر چه انرژی ذخیره شده در آب بیشتر باشد درجه حرارت آن دما بالاتر خواهد بود. حتماً در مواقعی که آب درون کتری در حال جوشیدن است جابجا شدن در کتری را دیده اید. در اینجا انرژی حرارتی قابل  ذخیره شدن در هر ماده ای می باشد ( هر جسمی قابل گرم شدن است ) می دانید که اجسام مختلف صرف نظر از حالت فیزیکی که دارند (جامد، مایع، گاز) از تعداد بسیار زیادی ملکول تشکیل شده اند، که این ملکولها همواره در حالت حرکت و  جنبش  در جهات مختلف می باشند. در جامدات ملکولها بسیار نزدیک بهم قرار داشته و حرکت آنها بسیار جزئی و محدود می باشد. و همین امر باعث می گردد که اجسام دارای شکل مشخص بوده و به آسانی تغییر حالت ندهد.

مایعات از ملکولهائی تشکیل شده اند که با فاصله بیشتری نسبت بهم قرارگرفته و جنبش آنها نیز بسیاربیشتر است همین فاصله زیاد و جابجائی بیشتر باعث می گردد که جسم (مایع) شکل پذیر بوده و به شکل ظرف خود درآید. اگر فاصله ملکولها از هم و جنبش آنها باز هم بیشتر گردد ماده بصورت گاز در می آید که نسبت به دو حالت قبل بسیار سبکتر بوده و قابلیت انبساط و پخش شدن در فضای اطراف خود دارد.

اعمال حرارت به هر یک از مواد فوق باعث تشدید حرکت ملکولها گردیده( افزایش انرژی جنبشی آنها) و دمای جسم را بالا می برد. اگر این افزایش دما ادامه یابد. جسم ممکن است از حالت جامد به مایع (ذوب شدن یخ) و با از مایع به گاز (تبخیر آب) تبدیل گردد بطور کلی هر چه انرژی که یک ملکول جذب کرده بیشتر باشد حرکت آن سریعتر می گردد و بالعکس اگر مقداری از انرژی آن را بگیریم حرکتش کند تر خواهد شد. این تغییر حرکت ملکولها را بصورت تغییر دما مشاهده می کنیم.

1- تعریف حرارت

دما عبارت است از معیاری برای اندازه گیری انرژی موجود در یک ملکولها در حال حرکت واحدهای مختلفی برای اندازه گیری دما داریم که از جمله درجه سانتیگراد فار نهایت و کلوین را می توان نام برد. واحدهای فوق همگی قراردادی بوده و مبناهای مختلفی دارند. مثلاً در درجه بندی سانتیگراد نقطه ذوب را برابر صفر (   0) و نقطه جوش آب را برابر صد  (  !00) در نظر گرفته و درجه بندی را بر این مبنا انجام داده اند. در حالی که صفر فرانهایت دمای پایین تری را بیان کرده و از نظر قدر مطلق نیز هر 100 درجه سانتیگراد برابر با   180  درجه فاز نهایت می باشد. جدول زیر رابطه سه نوع درجه بندی مذکور را نشان می دهد.