کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

ارزیابی معیارهای فنی و محیط زیستی انتخاب جنس لوله در خطوط انتقال انرژی زمینگرمایی با تمرکز بر مقاومت در برابر خوردگی و پایداری حرارتی

نویسندگان :

مهسا فقیه ثمرین¹ سپیده عابدی²

1- دانشگاه شهید بهشتی تهران 2- دانشگاه شهید بهشتی تهران

کلمات کلیدی :

سیستمهای زمینگرمایی،کامپوزیت های فایبرگلاس،خوردگی،فولاد کربنی،فولاد زنگنزن،فولاد آلیاژی

چکیده :

انتخاب جنس مناسب لوله در سیستمهای انتقال و گرمایش ناحیهای زمینگرمایی، به دلیل شرایط متنوع دمایی، خوردگی شدید سیال و الزامات اقتصادی، از چالشهای اساسی طراحی به شمار میرود. این تحقیق به بررسی، مقایسه و تحلیل فنی-اقتصادی چهار نوع متریال شامل فولاد ضدزنگ 304 ، فولاد آلیاژی کرومدار، فولاد کربنی و کامپوزیتهای فایبرگلاس تقویتشده (FRP) در یک مسیر خط انتقال سیال میپردازد. هدف از این بررسی، ارزیابی بهینگی اقتصادی، عملکرد هیدرولیکی و اثرات زیستمحیطی هر گزینه در شرایط عملیاتی یکسان است. تحلیلها بر پایه دادههای طراحی یک مسیر واقعی با طول تقریبیm1190 تاm 1543 ، وزن واحد طول لوله بینKg/m 28.94 تا Kg/m137.32 ، ضخامتهایmm 4.25 تا mm10.8 و تعداد لوپهای انبساطی بین 6 تا 26 انجام شده است. نتایج نشان میدهد که FRP با کمترین وزنKg/m 28.94 و بیشترین طول مسیرm 1543 علیرغم نیاز به تعداد بالای لوپهای انبساطی (26 عدد)، از نظر هیدرولیکی و زیستمحیطی عملکرد مطلوبتری به دلیل وزن کم و مقاومت بالا در برابر خوردگی ارائه میدهد. در مقابل، فولاد کربنی با وزن بالاتر kg/m 137.32 و ضخامت بیشتر mm 7.08 از نظر مکانیکی مقاومتر بوده اما نیازمند حفاظت خوردگی است. فولاد زنگنزن 304 و فولاد آلیاژی کرومدار با وزن متوسط حدودKg/m 110.3 و ضخامت هایmm 4.25 تا mm4.92 ، تعادل مناسبی بین مقاومت خوردگی، استحکام و هزینه ارائه میدهند و گزینههای میانی در طراحی محسوب میشوند. این مطالعه با ارائه مقایسه جامع عملکرد، هزینه، دوام و اثرات زیستمحیطی چهار ماده، چارچوبی کاربردی برای انتخاب بهینه جنس لوله در پروژههای انتقال و سیستمهای زمینگرمایی فراهم میآورد.