در رابطه بالا A وزن آسفالتن بدست آمده و M وزن نمونه رسوب به کار برده شده در آزمایش می­باشد.
سامانه مطالعه پدیده رسوب واکس در لوله
در این دستگاه، نفت از یک مخزن با دمای ثابت به وسیله پمپ با دبی مشخص وارد یک لوله دو جداره می شود که جداره بیرونی آن توسط سیال سرد (مخلوط ۷۵%آب و ۲۵% اتین گلایکول) در جهت مخالف با ورود نفت در دمای مورد نظر ثابت نگه­ داشته می­ شود. سپس با عبور از لوله مجددا به مخزن برگردانده می شود. با گذشت زمان واکس در جداره داخلی لوله رسوب کرده و برای زدایش رسوب مبدل بدون قطع جریان سیال سرد کننده از خط لوله جدا شده و به صورت عمودی به مدت یک ساعت به گیره وصل می­ شود. سپس دو طرف مبدل بسته شده و توسط سیستم گرمایش آب درون مبدل تا °C 60 گرم شده و مخلوط تولوئن و متیل اتیل کتون °C 80 به نسبت حجمی ۴ به ۱ بعنوان حلال درون مبدل تزریق می­ شود. سپس محتوای درون لوله تخلیه شده و با تبخیر حلال مقدار رسوب واکس وزن شده است. در این مطالعه نمونه­های مختلفی از رسوب با تغییر شرایط عملیاتی تشکیل شده و مقدار وزن ها به عنوان پاسخ ثبت گردید.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در قسمت مربوط به مطالعه بررسی تجربی مکانیسم ماندگی رسوب با گذشت زمان با آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی در جریان درهم، پس از اتمام زمان هر آزمایش، مبدل دو لوله­ای از خط لوله جدا شده و به صورت عمودی به گیره متصل می­ شود. بعد از گذشت یک ساعت نمونه ­ای از رسوب توسط قاشقک خاصی که به منظور نمونه برداری از مکان ثابتی (۱۲-۵ سانتی­متر قبل از خروج سیال مبرد از مبدل) طراحی گردیده از لوله داخلی مبدل زدایش شده و بعد از توزین، به منظور بررسی خواص حرارتی نمونه آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی بر نمونه انجام شده است.
آزمون اندازه ­گیری محتوای واکس^[۴۸] نمونه­های نفتیمحتوای واکس نمونه­های نفتی در این تحقیق با بهره گرفتن از روش UOP اصلاح شده تعیین شده است (Elsharkawy et al., 2000). مراحل روش UOP اصلاح شده به ترتیب زیر می­باشد:پیش گرمایش نمونه­های نفت خام تا دمای °C70 برای اطمینان از انحلال کامل فاز جامد انجام خواهد شد.نمونه نفت با نسبت حجمی ۱به ۴۰ با نرمال پنتان مخلوط شده، به مدت ۲۴ ساعت کنار گذارده شده و سپس به منظور حذف آسفالتن و دیگر مواد ته نشین شده فیلتر می­ شود.۵ گرم از نمونه فیلتر شده درون ظرفی با ابعاد مناسب ریخته می­ شود.۳۵ سانتیمتر مکعب از پترولیوم اتر به نمونه اضافه کرده و تا انحلال کامل هم زده می­ شود.حدود ۱۱۰ سانتیمتر مکعب استون به محلول زیر همزن اضافه می­­گردد.نمونه برای مدت حداقل ۲ ساعت در فریزری به دمای °C20- تا °C30- قرار داده می­­شود.قیف بوخنر، کاغذ صافی واتمن شماره ۹۳۴، ارلن خلأ و مخلوطی از سه واحد استون و یک واحد اتر نیز برای پیش سرمایش در فریزر قرار داده می­ شود.قبل از شروع به فیلتر نمودن مخلوط حلال نمونه سرد شده، کاغذ صافی درون قیف بوخنر توسط مخلوط حلال سرد تر شده و پمپ خلأ روشن شده تا کاغذ صافی به­خوبی درون قیف قرار گیرد. نمونه به آرامی درون کاغذ صافی ریخته شده و فیلتر می­گردد. همزن، شیشه و محتویات باقی مانده روی کاغذ صافی با مخلوط حلال سرد شسته خواهد شد. پمپ خلأ خاموش شده و اتصال خلأ قطع می­گردد. کاغذ صافی با یک پنس برداشته شده و درون ظرف شیشه ­ای اولیه قرار داده می­ شود. بلور­های واکس روی کاغذ صافی و همزن با تولوئن درون ظرف اولیه شستشو داده می­ شود.
تولوئن درون ظرف تبخیر می­گردد و ظرف دوباره وزن می­گردد. وزن کاغذ صافی را از تفاوت بین وزن ظرف اولیه و نهایی کم نموده، حاصل برابر وزن بلورهای واکس در ۵ گرم نمونه اولیه می­باشد.
طراحی آزمایش­ها^[۴۹]
طراحی آزمایش­ها (DOE) تکنیکی آماری است که برای مطالعه اثر چندین عامل به طور همزمان مورد استفاده قرار می گیرد. اساس کار این روش بدین گونه است که به جای اینکه برای رسیدن به یک نتیجه ­گیری دقیق علمی تعداد زیادی آزمایش انجام گیرد، فقط کافی است که کسری از این تعداد انجام شود. نرم افزارهای مرتبط با روش طراحی آزمایش‌ها، با انجام یکسری محاسبات آماری بر روی نتایج بدست آمده از این آزمایش‌ها، یک نتیجه ­گیری دقیق و معتبر (با سطح اطمینان مشخص) در مورد اهمیت عوامل لحاظ شده و شرایط بهینه ارائه دهند. کاربرد روش­های طراحی آزمایش­ها ضمن صرفه جویی در وقت و هزینه انجام آزمایش­ها سبب تحلیل آماری دقیق­تر نتایج خواهند شد و در عین حال نه تنها اعتبار نتایج را کاهش نمی­دهد بلکه به آن اعتبار می‌بخشد. همچنین امکان مقایسه اثر عوامل مختلف و دستیابی به حالت بهینه که در تحقیقات آزمایشگاهی بسیار با اهمیت است را فراهم می­نماید. یکی از معتبرترین روش‌های طراحی آزمایش‌ها روش تاگوچی است که در آن می‌توان برای آزمایش­هایی که همراه با تکرار هستند، همه تحلیل‌ها را بر روی یک پاسخ تبدیل یافته آماری مناسب به نام نسبت سیگنال به اختلال^[۵۰] (S/N) انجام داد. نسبت سیگنال به اختلال برای شرایطی که مقادیر کوچکتر از پاسخ مطلوب است، از معادله زیر به دست می­­آید:

(۳- ۶)

در رابطه (۳-۶) n تعداد آزمایش­های انجام شده و y مقادیر اندازه ­گیری شده پاسخ است. مهمترین اهداف روش تاگوچی عبارت است از: ۱- یافتن شرایط بهینه برای رسیدن به نتیجه دلخواه مورد نظر ۲- تعیین اثر عوامل ۳- تعیین اثر نسبی هر یک از عوامل ۴- تعیین عامل مهم و غیر مهم (Roy, 2001).
انتخاب سطوح و عوامل
انتخاب عوامل موثر احتمالی بر روی پاسخ و تعیین سطوح مناسب برای تغییرات این عوامل اولین و مهم­ترین مرحله در کاربرد طراحی آزمایش­های تاگوچی می­باشد. در جدول ۳-۷ پنج عامل عملیاتی مؤثر بر فرایند تشکیل واکس در خطوط لوله شامل: ترکیب درصد نفت خام، دما( دمای ورودی نفت و اختلاف دما بین نفت داغ و دیواره لوله)، دبی نفت خام و زمان و مقادیرسطوح انتخابی برای این عوامل نشان داده شده است. تعیین عوامل و سطوح مناسب باتوجه به مرور مقالات موجود (جدول ۲-۱)،آزمایش­های غربالی و محدیت­های آزمایشگاهی انجام پذیرفت. با توجه به مرور مقالات دلیلی برای بر همکنش­های دوبه دو بین عوامل وجود ندارد. بنابراین در طراحی آزمایش­ها از بر همکنش بین عوامل صرفنظر شده است. انتخاب سه سطح برای هر عامل، امکان مطالعه رفتار غیر خطی در اثر گذاری یک عامل روی پاسخ را به خوبی فراهم می­نماید.
جدول ۳- ۶ جدول عوامل عملیاتی و سطوح انتخاب شده آن­ها جهت طراحی آزمایش­ها