بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی ترمودینامیکی نشست رسوب بر روی سطوح فلزی و خطوط انتقال نفت

دراین رساله مطالعات آزمایشگاهی برای بررسی عوامل موثر بر تشکیل رسوبات کربناته و سولفاته رایج در صنعت نفت و اثر پارامتر های مختلف مانند دما، فشار، ph، ماده فعال سطحی و حضور نمک های دیگر بر نشست رسوب بر سطح فلزی بررسی گردید. برای اندازه گیری مقدار دقیق پوشش دهی سطح توسط رسوبات نشست کرده در شرایط دینامیکی از روش الکتروشیمیایی و الکترود دیسکی گردان استفاده شد. نتایج بررسی اثرات پارامترها بر مقدار رسوب نشست کرده کربنات کلسیم و سولفات باریم بر روی سطح نشان داد که با افزایش دما، فشار و غلظت سورفکتانت و نیزکاهش ph، مقدار نشست رسوبات مذکور بر روی سطح کاهش مییابد و این در حالی است که با افزایش غلظت نمک nacl روند مشخصی بر مقدار پوشش دهی سطح ملاحظه نشد. همچنین نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی بر مورفولوژی و اندازه کریستال گویای این واقعیت بود که اندازه کریستالهای نشست کرده به شدت تابع پارامتر های مذکورمی باشد. در بخش مدلسازی ترمودینامیکی، مدل جدید electrolyte-uniquac-nrf از گروه مدلهای ترکیبی موضعی توسعه داده شده است. این مدل برای محاسبه ضریب فعالیت و پیش بینی ضریب اسمزی سامانه های الکترولیتی دو جزئی مورد استفاده قرار گرفت. مدل مذکور برای سامانه های چند جزئی بسط داده شد و برای پیش بینی نقطه رسوب گذاری نمک در محلولهای چند جزئی استفاده گردید که نتایج تجربی با نتایج محاسباتی تطابق بسیارخوبی داشتند. همچنین مدل مذکور برای بررسی اثرات دما و فشار بر روی حلالیت نمکهای کم محلول سولفاته استفاده گردید. در بخش دیگر مدلسازی، مدل اولیه uniquac-nrf برای سامانه های الکترولیتی به صورت مولکولی توسعه داده شد به طوریکه تعدادپارامترهای اندر کنش انرژی تنظیمی در معادله ضریب فعالیت نمک ها کاهش یافته و تنها یک پارامتر کاتیون- آنیون برای هر الکترولیت بهینه گردید.