فصل اول
تاریخچه
شرکت لوله گستر اسفراین
سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران به منظور رفع نیاز کشور به لوله های بدون درز در اندازه های 5.5 تا 16 اینچ که در صنایع نفت، گاز و ساخت دیگ های نیروگاهی به کار می رود و قبل از تأسیس این کارخانه تماماً از طریق واردات از خارج از کشور تأمین میگردیده، اقدام به ایجاد طرح احداث کارخانه مورد نظر نمود.
درراستای اجرای این هدف قراردادی با شرکت soconord بلژیک در تاریخ 20 سپتامبر 1995 به مبلغ 15.5 میلیون دلار منعقد گردید که بر این اساس تجهیزات و ماشین آلات خط تولید کارخانه NTM متعلق به شرکت مزبور بصورت دست دوم خریداری شد و شرکت لوله گستر اسفراین بعنوان متولی و مجری طرح تعیین گردید و گشایش اعتبار اسنادی مربوطه به صورت یوزانس داخلی از محل تخصیص سهمیه ارزی وزارت صنایع و منابع ریالی سازمان گسترش در اواخر شهریور ماه 1375 انجام و با پرداخت، پیش پرداخت اعتبار مذکور در مهرماه آن سال نافذ گردید.
کارخانه تولید لوله های بدون درز از بخشهایی به شرح ذیل تشکیل می گردد؛
کارگاه نورد ( تولید لوله های بدون درز ) مجهز به دو خط نورد پیلگر (روش مانسمان).
کارگاه عملیات حرارتی + NDT .
کارگاه ماشین کاری لوله های جداری (CASING ) به قطر خارجی 5.5 تا 16 اینچ و طول 4.5 تا 14.5 متر.
کارگاه ماشین کاری لوله های انتقالی ( TUBING ) به قطر خارجی 1.9 تا 7 اینچ.
کارگاه تولید اتصالات (COUPLING ) و محافظ های لوله های جداری و انتقال.
آزمایشگاه های مکانیک و فیزیک و شیمی مجهز به تجهیزات مربوط به بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی لوله ها.
تجهیزات جانبی از قبیل کمپروسورخانه، تصفیه خانه، تأسیسات برق، آبرسانی، هیدروسیکلون، تصفیه فاضلاب و ...
ساختمانهای اداری، انبارها، دفتری و دفاتر مهندسی.
اطلاعات کلی پروژه :
زمین طرح دارای مساحت 250 هکتار می باشد که در جوار مجتمع قطعات سنگین ریخته گری و آهنگری اسفراین قرار گرفته است. شهر اسفراین در استان خراسان شمالی واقع شده است. این شهر در فاصله بین بجنورد و سبزوار واقع شده که از طریق این دو شهر به جاده های ترانزیتی خط تهران- مشهد و شبکه راههای کشور متصل می گردد. فاصله این شهر تا مشهد 315 کیلومتر و تا تهران 770 کیلومتر است. این زمین در 10 کیلومتری شمال غربی شهر اسفراین و در کنار جاده اسفراین- بجنورد واقع شده که فاصله آن تا بجنورد 55 کیلومتر است.
از زمین طرح 61.500 متر مربع برای واحدهای صنعتی، 14.000 متر مربع برای واحدهای جانبی صنعتی، 11.500 متر مربع برای واحدهای خدماتی و رفاهی، 7.000 متر مربع برای انبارها و 102.000 متر مربع برای انبارهای روباز در نظر گرفته شده است.
فصل دوم :
تستها آب
در
شرکت لوله گستر
قلیائیت
اصول روش :
قلیائیت آب عبارت است از ظرفیت کلی آن برای واکنش با یک اسید قوی در یک PH معین .
چون قلیائیت بسیاری از آبهای سطحی در درجه اول بی کربناتها ، کربنات و هیدورکسید میباشد ، در نتیجه بعنوان یک عامل غلظت این ترکیبات نیز در نظر گرفته شده است . سایر نمکهای اسیدهای ضعیف مانند براتها ، فسفاتها و سیلیکاتها نیز ممکن است در نمونه وجود داشته باشد که خود سهمی در بالا برده قلیائیت آب دارند ولی عامل اصلی قلیائیت آب بیکربناتها هستند .
تعیین قلیائیت نمونه آب توسط حجم اسید مصرفی برای تیتراسیون تا یک PH معین انجام گرفته و بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم بیان می شود .
اگر PH نمونه آب بیشتر از 3/8 باشد نمایانگر آن است که در این نمونه عامل هیدورکسید و کربنات وجود دارد که تیتراسیون نمونه را 2 مرحله انجام میدهیم .
در مرحله اول تیتراسیون در مقابل معرف فنل فتالئین و تغییر رنگ از صورتی به بیرنگ و خنثی شدن هیدورکسید و تبدیل کربناتها به بی کربنات انجام می گیرد .
OH-+ H+→H2O
CO32- +H+→HCO3
در مرحله دوم به کمک معرف متیل اورانژ ، تیتراسیون با اسید صورت گرفته که طی آن ، بی کربناتها به اسید کربنیک تبدیل میشوند .
خاتمه عمل با تغییر رنگ محیط از زرد نارنجی به قرمز نارنجی مشخص میگردد .
HCO3-+ H+→ H2CO3
چنانچه PH نمونه کمتر از 3/8 باشد تنها یک تیتراسیون در مجاورت شناساگر متیل اورانژ انجام میگیرد چون گونه های OH- و CO32- در نمونه وجود ندارد .
مقدار کل اسید مصرفی برای خنثی نمودن هیدورکسیدها و بیکربناتها را قلیائیت کل گویند .
موارد استفاده تعیین قلیائیت:
تعیین نوع و مقدار قلیائیت آب برای تصفیه شیمیایی آب ، کنترل خورندگی آب در لوله ها ، بویلرها و جلوگیری از ایجاد جرم در آنها ، تعیین مناسب بودن آب جهت آبیاری ، تفسیر و کنترل پروسس های اصلاح آب و فاضلاب کنترل رشد انگلها و جلبکها ، دانستن قلیائیت و در نتیجه کاهش آن در حد مجاز .
قلیائیت پنج گانه آب و نحوه محاسبه آنها :
اگر P مقدار مصرفی اسید برای تیتراسیون هیدوراکسید و کربنات در مقابل شناساگر فنل فتالئین و M مصرفی اسید برای بی کربناتها در مقابل معرف متیل اورانژ در نظر گرفته شود ، مقدار کل اسید مصرفی T برابر با P+M خواهد بود .
1-فقط هیدوراکسید :
اگر P=1 در اینصورت M=O نمونه آب حاوی فقط قلیائیت هیدرواکسید است تیتراسیون تا نقطه پایانی فنل فتالئین انجام میگیرد . (PH معمولاً بالاتر از 10 )
2-فقط کربنات :
Tفرمول
2
اگر P=M در اینصورت تیتراسیون تا نقطه پایانی فنل فتالئین دقیقاً برابر با نصف تیتراسیون کل است .
= P
T فرمول
2فرمول
قلیائیت کربنات یا قلیائیت کل برابر است (M+P) ( PH حدود 5/8 یا بالاتر )
3-اگر P> قلیائیت مربوط به هیدروکسید و کربناتهاست تیتراسیون از مرحله پایان فنل فتالئین تاپایان نقطه پایان متیل اورانژ (M) نمایانگر نصف قلیائیت کربنات است . در اینصورت قلیائیت کربنات برابر است با : 2M=2(T-P) و قلیائیت هیدروکسید برابر است با : T-2(T-P)=2P-T ( PH معمولاص بالاتر از 10)
T
2فرمول
4- اگر P< در اینصورت قلیائیت کربنات 2 برابر قلیائیت فنل فتائلین (2P) و قلیائیت بی کربنات برابر است با اختلاف قلیائیت کل و قلیائیت کربنات ( PH بالاتر از 3/8 )
5-اگر P=O قلیائیت آب مربوط به بیکربنات است و PH نمونه آب کمتر از 3/8 است در این حالت قلیائیت بیکربنات برابر با قلیائیت کل میباشد .
| قلیائیت بی کربنات |
قلیائیت کربنات |
قلیائیت هیدروکسید |
نتایج تیتراسیون |
| T |
0 |
0 |
P=0 |
| (T-2P) |
2P |
0 |
P< |
| 0 |
T |
0 |
P= |
| 0 |
2(T-P) |
2P-T |
P> |
تعیین قلیائیت آب
وسایل مورد نیاز
- پی پت حجمی 500 میلی لیتری .
- بالن ژوژه یک لیتری .
- ارلن مایر 250 میلی لیتری
- همزن مغناطیسی
- بورت
نکات ایمنی
اسید کلریدریک : اسید کلریدریک یک ماده خورنده است از تماس با پوست و بدن اجتناب شود .
مواد شیمیائی مورد نیاز
- اسید کلریدریک 01/0 مولار
- محلول معرف فنل فتالئین
- محلول معرف متیل اورانژ
روش تهیه معرفها و محلولهای لازم
1- محلول معرف فنل فتالئین :
5/0 گرم پورد فنل فتالیئن را در 50 میلی لیتر الکل اتیلیک 95% حل کرده و به آن 50 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید . سپس قطرخ سود 01/0 نرمال به آن افزوده تا رنگ صورتی کم رنگ ظاهر شود .
2- محلول معرف متیل اورانژ :
05/0 گرم پودر متیل اورانژ را در 100 میلی لیتر آب مقطر حل کنید .
3- تهیه محلول کربنات سدیم :
برای این منظور حدود 5 گرم پودر کربنات سدیم را در دمای 25 درجه سانتیگراد و بمدت 4 ساعت قرار دهید سپس در دسیکاتور سرد نموده و معادل 5/2 گرم با تلرانس 2/0گرم از آن را در یک بشر 400 میلی لیتری وارد و توسط آب مقطر حل کنید . محلول حاصل را به طریقه کمی وارد بالن ژوژه یک لیتری کرده و به حجم برسانید .
توجه : پایداری این محلول بیش از یک هفته نبوده و بعد از آن بایستی محلول تازه تهیه گردد .
A
52.995
مولاریته محلول ساخته شده از رابطه زیر بدست می آید .
MC=
A = گرم کربنات سدیم توزین شده MC مولاریته کربنات سدیم
4- تهیه محلول اسید کلریدریک با مولاریته حدود 01/0
- 500 میلی لیتر آب مقطر را به یک بالن ژوژه یک لیتری وارد کنید .
- 85/0 میلی لیتر اسید کلریدریک 36% را به بالن فوق اضافه نمائید و سپس آب مقطر را به حجم برسانید.
5- استاندارد نمودن اسید کلریدریک :
- 50 میلی لیتر از اسید تهیه شده مرحله (4) را توسط پی پت حبابدار به یک ارلن مایر وارد کنید .
- چند قطره متیل اورانژ به آن اضافه کنید .
- محلول فوق را توسط کربنات سدیم تهیه شده تیتر نمائید .
Vc× Mc
50
6- محاسبه مولاریته اسید کلریدریک
Ma=
=MAمولاریته اسیکلریدریک
=Mcمولاریته محلول کربنات سدیم که در قسمت 3 بدست می آید.
=VCحجم مصرفی کربنات سدیم که توسط تیتراسیون بدست می آید .
تذکر : برای اطمنان از مولاریته محاسبه شده بهتر است این عمل سه بار انجام گرفته و میانگین سه عدد بدست آمده گزارش شود .
روش آزمایش :
توجه : برای اندازه گیری قلیائیت آب بلافاصله پس از باز شدن درب بطری نمونه بایستی اقدام به انجام آزمایش نموده و از قرار دادن زیاد از حد نمونه در معرض هوا خودداری کنید .
1- 50 میلی لیتر از نمونه را در یک ارلن مایر 250 میلی لیتر بریزید . دو قطره معرف فنل فتالئین به آن افزوده ، در صورت وجود کربناتها و هیدروکسیدها رنگ محلول صورتی میشود .
2- نمونه را توسط اسید کلریدریک 01/0 مولار تازایل شدن رنگ صورتی تیتر نمائید حجم اسید مصرفی در این مرحله را یادداشت نمائید . PH=8.3
3-دو قطره معرف متیل اورانژ اضافه نموده و تیتراسیون را تا پیدایش رنگ نارنجی متمایل به قرمز ادامه دهید . PH=4.6 حجم اسید مصرفی در این مرحله را نیز یادداشت کنید .
نکته :
اگر با اضافه کردن محلول معرف فنل فتالئین به نمونه تغییری حاصل نشد آزمایش را مستقیماً در مجاورت متیل اورانژ انجام دهید .
P × N × 50000
V
محاسبات
P × N × 50000
V
mgcao3/ litr قلیائیت فنل فتالئین بر حسب =
mgcaco3/Litr قلیائیت متیل اورانژ ویاکل بر حسب =
V = حجم نمونه
این محلول را در بطری پلی اتیلن ذخیره نمائید .
- محلول کلرور منیزیم 1/0 مولکول گرم در لیتر مقدار 3/20 گرم کلرو منیزیم هیدرات (mgcl26h2o) را تا 01/0 گرم تقریب وزن کرده و به یک بالن ژوژه و 1000 میلی لیتری که مقدار 800 میلی لیتر آب مقطر در آن ریخته شده است بریزید . پس از بهم زدن و حل شدن این نمک در آب حجم محلول را با آب مقطر به یک لیتر برسانید . این محلول را در بطری پلی اتیلن ذخیره نمائید .
- محلول استاندارد کربنات کلسیم که هر میلی لیتر آن معادل 1 میلی گرم کربنات کلسیم باشد مقدار 1 گرم کربنات کلسیم با دقت 001/0 گرم وزن کرده و به یک بشر 400 میلی لیتری که دارای 100 میلی لیتر آب مقطر باشد بریزید قطره قطره ، اسید کلرئیدریک 1:1 بدان اضافه کنید تا نمک بطور کامل حل گردد .