|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
|
براي مشاهده عكس در اندازه اصلي كليك نماييد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:28
به دلیل تنوع سنگ انواع مختلف سیستم حفاری نیز جهت حفر چاه یا چاه درسنگ توسعه داده شده است که انتخاب آنها به اندازه پروژه ، طبیعت و نوع سنگ ، عمق و قطر چاه ، مقدار استخراج و غیره ...... بستگی دارد . ابتدایی ترین شکل از سیستم حفاری ، پتک وپتک میله فلزی بوده است که جهت شکستن وکاهش ابعاد سنگ به کار گرفته شده است . ولی بتدریج با تکامل تکنولوژی و افزایش تقاضا جهت مواد معدنی و غیره این نوع سیستم های اولیه جای خود را به سیستم های پیشرفته تری داده اند. به نحوی که بعضی از سیستمهای حفاری (چرخشی یا دورانی ) قادرند در ازای هر شیفت st 2000 فوتی (حدود 600m ) حفاری کنند به طور کل بر اساس مکانیزم نفوذ درسنگ چهار گروه سیستم حفاری تاکنون توسعه داده شده اند که عبارتند از :
1- سیستم حفاری دستی
2- سیستم حفاری ضربه ای
3- سیستم حفاری چرخشی
4- سیستم حفاری ضربه ای – چرخشی
به دلیل تنوع سنگ انواع مختلف سیستم حفاری نیز جهت حفر چاه یا چاه درسنگ توسعه داده شده است که انتخاب آنها به اندازه پروژه ، طبیعت و نوع سنگ ، عمق و قطر چاه ، مقدار استخراج و غیره ...... بستگی دارد . ابتدایی ترین شکل از سیستم حفاری ، پتک وپتک میله فلزی بوده است که جهت شکستن وکاهش ابعاد سنگ به کار گرفته شده است . ولی بتدریج با تکامل تکنولوژی و افزایش تقاضا جهت مواد معدنی و غیره این نوع سیستم های اولیه جای خود را به سیستم های پیشرفته تری داده اند. به نحوی که بعضی از سیستمهای حفاری (چرخشی یا دورانی ) قادرند در ازای هر شیفت st 2000 فوتی (حدود 600m ) حفاری کنند به طور کل بر اساس مکانیزم نفوذ درسنگ چهار گروه سیستم حفاری تاکنون توسعه داده شده اند که عبارتند از :
1- سیستم حفاری دستی
2- سیستم حفاری ضربه ای
3- سیستم حفاری چرخشی
4- سیستم حفاری ضربه ای – چرخشی
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:21
مته های حفاری که معمولا به پایین ترین بخش لوله حفاری یا در مورد چاههای عمیق بالاخص سیستمحفاری چرخشی به پایین ترین بخش لوله اضافی (drill collar ) متصل بوده و عامل انتقال انرژی دریافتی از لوله ی حفاری به سنگ می باشد و از این طریق موجب نفوذ در آنها می گردد. بدون شک مقدار انرژی باید به حدی باشد که بتواند مقاومت سنگ را در هم بشکند و جنس مته ها نیز باید از موادی تشکیل شده باشد که در مقابل سختی سنگ ها ، حرارت و فشار اعمال چاه یا چاهها مقاومت کنند . با توجه به عملکرد مته های حفاری ( شکستن و نفوذ در سنگها ) آنها را بر اساس سه اصل زیر طراحی می کنند..............
مته های حفاری که معمولا به پایین ترین بخش لوله حفاری یا در مورد چاههای عمیق بالاخص سیستمحفاری چرخشی به پایین ترین بخش لوله اضافی (drill collar ) متصل بوده و عامل انتقال انرژی دریافتی از لوله ی حفاری به سنگ می باشد و از این طریق موجب نفوذ در آنها می گردد. بدون شک مقدار انرژی باید به حدی باشد که بتواند مقاومت سنگ را در هم بشکند و جنس مته ها نیز باید از موادی تشکیل شده باشد که در مقابل سختی سنگ ها ، حرارت و فشار اعمال چاه یا چاهها مقاومت کنند . با توجه به عملکرد مته های حفاری ( شکستن و نفوذ در سنگها ) آنها را بر اساس سه اصل زیر طراحی می کنند:
1-مته هایی که باعث تراشیدگی (crushing-chipping attion ) و ریز ریز شدن سنگها می شوند. این گونه مته ها بیشتر برای سنگهای دارای مقاومت و سختی کم همچون رسهای چسبنده شیلهای رسی و سنگها یا کانی های دارای خاصیت ساییدگی مورد استفاده قرار می گیرد.
2- مته هایی که در اثر مماس و با عمل بررشی (shearing action ) موجب نفوذ در سنگها می شوند. این نوع مته ها برای سنگها ی نیمه سخت تا سخت و همچنین سنگهایی با خاصیت ساییدگی به کار برده می شوند.
3- مته هایی که با ایجاد بریدگی و خراش اندازی cutting-abrasiveaction موجب نفوذ در سنگ ها می شوند . این گونه مته ها برای سنگ های نیمه سخت تا سخت و سنگ هایی با خاصیت پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:19
این امکان که همواره میزان دقیق فشاری را که هنگام حفاری یک چاه با آن مواجه خواهیم شد بدانیم وجود ندارد. به همین علت این یک مسئله غیر عادی نیست که ما با فشارهای کمتر از فشاری که گل حفاری اعمال می کند برخورد کنیم و در نتیجه سیال داخل مخزن به داخل چاه و سپس به سطح زمین جریان پیدا کند این پدیده blowout (فوران چاه ) نامیده می شود و یکی از خطرناکترین و گرانقیمت ترین اتفاقاتی است که در حین حفاری ممکن است اتفاق بیفتد.
وظیفه اصلی Blow out preventer بستن aularspace یعنی فضای بین پوشش جداری (casiny ) و drillpipe می باشد preventer – ها به شکل های مختلفی طراحی شده اند اما ضرورتا همه آنها به شکل valve – هایی هستند که فضای بین casing و driupipe را می بندند-شکل 25
اغلب blow out prerenter یا به صورت هیدرولیکی و یا با فشار هوا کنترل می شوند و آنها برای احتیاط با دست نیز قابل کنترل (باز و بسته کردن ) می باشند میزان فشاری که آنها می توانند تحمل کنند بستگی به میزان قطر وفشار منطقه و عمقی دارد که..............
این امکان که همواره میزان دقیق فشاری را که هنگام حفاری یک چاه با آن مواجه خواهیم شد بدانیم وجود ندارد. به همین علت این یک مسئله غیر عادی نیست که ما با فشارهای کمتر از فشاری که گل حفاری اعمال می کند برخورد کنیم و در نتیجه سیال داخل مخزن به داخل چاه و سپس به سطح زمین جریان پیدا کند این پدیده blowout (فوران چاه ) نامیده می شود و یکی از خطرناکترین و گرانقیمت ترین اتفاقاتی است که در حین حفاری ممکن است اتفاق بیفتد.
وظیفه اصلی Blow out preventer بستن aularspace یعنی فضای بین پوشش جداری (casiny ) و drillpipe می باشد preventer – ها به شکل های مختلفی طراحی شده اند اما ضرورتا همه آنها به شکل valve – هایی هستند که فضای بین casing و driupipe را می بندند-شکل زیر
اغلب blow out prerenter یا به صورت هیدرولیکی و یا با فشار هوا کنترل می شوند و آنها برای احتیاط با دست نیز قابل کنترل (باز و بسته کردن ) می باشند میزان فشاری که آنها می توانند تحمل کنند بستگی به میزان قطر وفشار منطقه و عمقی دارد که مورد حفاری قرار می گیرد .
انواع blowout preventer :
الف ). Aullar preventer :
این نوع preventers می تواند دور هر لوله ( فضای حلقوی ) به هر شکل و هر اندازه ای را در داخل چاه مسدود کند و آنها معمولا بسته می شوند زمانی که چاه توسط یک جریان ناخواسته kick تمدید شود شکل 25
ب) . piprams preventer
دو نوع از این گونه ابزار وجود دارد : vaviable, standard نوع استاندارد آن فقط برای یک اندازه مخصوص drillpipe ساخته شده است و از آن در طی عملیات حفاری برای بستن بدنه drillpipe استفاده می شود. نوع variable آن این توانایی را دارد که بدنه لوله ها با قطرهای مختلف را مسدود کند
ج) Blind and shear ram preventer :
Blind rams – ها برای بستن زمانی که casing, drillstring در چاه نیستند طراحی شده اند. Shearram یک نوع blindram است که قادر می باشد تا لوله ها pipes را ببندد و یک چاه open hole ( جداره گذاری نشده) را مسدود کند
2- پمپ هابی گل حفاری mud pumps
مهمترین عملکرد پمپ های گل حفاری به حرکت در آوردن گل حفاری تحت فشار حجم کافی می باشد پمپ هایی که در این مورد استفاده می شوند از نوع پیستونی است که ممکن است تعداد و پیستون آنها یک singletype ، دو duplex و یا سه عدد triple xtype باشد و عمل پمپاژ گل حفاری از یک جهت و یا هر دو سمت پیستون انجام گیرد. Double attion
متداولترین پمپ های گل حفاری در صنعت حفاری از نوع دو پیستونه است که معمولا پمپاژ گل نیز از دو سوی پیستون انجام می شود شکلهای 26 الف و ب یک نوع پمپ گل حفاری دو پیستونه و قسمتهای مختلف آن و همچنین عملکرد پیستون ( پمپاژ از دو سمت) و دریچه ها را نشان می دهد .
- مزیت های پمپ های نوع پیستونی برای خدمات حفاری به این قرار است:
1- توانایی به حرکت در آوردن مایعاتی که در صدی از ترکیب آنها را ذرات جامد تشکیل می دهد.
2- دریچه های ورودی و خروجی این نوع پمپ ها عبور ذرات درشتی همچون میکا ،خاک اره، پیرلیت، الیاف و غیره را که جهت جلوگیری ازبه هدر رفتن گل حفاری مورد استفاده قرار می گیرند را میسر می سازد.
3- آماده بودن تعمیر و تعویض قطعات آنها در محل عملیات حفاری با وسایل نسبتا ساده برای مثال پیستونها ، دریچه ها و بعضی از اجزاء مهم دیگر.
4- به دلیل تنوع در اندازه پیستون امکان به کارگیری حجم و فشار متفاوت وجود دارد قطر پیستونها معمولا 8 اینچ ( 32/20 سانتی متر ) و حداکثر فاصله ای stroke که پیستون به ازای هر سیکل پمپاژ طی می کند 18 اینچ (72/5 سانتی متر ) است .(L) حرکت پیستونها تابع چرخش میل لنگ crank است که به دور محور خود در دقیقه می چرخد . لذا در پمپ های دو پیستونه که از هر دو جهت پیستونها گل حفاری پمپاژ می گردد. به ازای هر بار چرخش میل لنگ پیستون چهار بار طول مشخص L را طی می کند تاگل را از دو سمت پمپاژ کند آسیب دیدگی این نوع پمپ ها در اثر این است که سیال خروجی از این نوع پمپ ها PULSATING هستند یعنی ضربان دارند که باعث وارد شدن نیرو به خطوط DISCHARGE می شود . این تاثیر منحنی را می توان مینیمم کرد با قرار دادن اتاقهای محتوی هوا در خطوط DISCHARGE که به این اتاقکهای هوا airfilted surge cham bers گویند.
- انرژی مورد نیاز جهت پمپاژ گل حفاری از روابط زیر به دست می آید:
- W=F.X (1-4)
- F=P.A (2-4)
- W=P*ND2/4*L (3-4)
که در رابطه فوق
D = قطر پیستون بر حسب اینچ
L = حداکثر فاصله ای که توسط پیستون در یک سیکل طی می شود (اینچ)
P = فشار نسبی به هنگام خروج گل حفاری از دریچه خروجی PSIG
W= انرژی مورد نیاز برای پمپ های برای دو پیستون که عمل پمپاژ از هر دو سوی پیستون (سیلندر) به ازای هر چرخش میل لنگ انجام می گیرد برحسب پوند – اینچ
در این پمپ به ازای هر چرخش میل لنگ N پیستون 4L را طی می کند بنابراین :
W=P*Nd2/4 *N * 4L (4-4)
N = تعداد چرخش میل لنگ به دور خود به هزای هر دقیقه است.
با توجه به آنکه واحد انرژی در سیستم انگلیسی به پوند بر فوت در حفاری بیان می شود لذا :
W=P*Nd/4*4L/12*N (5-4)
و بدین ترتیب قدرت مورد نیاز برای پمپاژ گل توسط پیستون بر حسب اسب بخار برابر است با :
HP=P* (ND2/4*L/12*4N) /33000 (6-4)
و مقدار q حجم گل حفاری جریان یافته در هر دقیقه برابر است با :
q=Nd2/4 *4N *1/231*L gal/min (7-4)
به عبارت دیگر :
231q=nd2 /4*L*4N (8-4)
چنانچه دو سمت معادله را بر عدد 12 تقسیم کنیم خواهیم داشت :
q=n D 2 /4 *L/12 *4N (9-4)
چنانچه در فرمول 4-6 به جای nd2/4* L*4N /12 معادل آن برحسب q را قرار می دهیم فرمول برای قدرت برحسب بخار چنین خلاصه می شود :
HP=qp/1714
فرمول فوق برای وضعیتی است که بازدهی مکانیکی e صد در صد باشد در غیر این باید در مخرج رابطه فوق ضریب بازدهی ضریب بازدهی مکانیکی در نظر گرفته شود تا محاسبه قدرت از دقت بیشتری برخوردار باشد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:17
مهمترین بخش رشته لوله های حفاری میله یا لوله حفاری است که به منظور انتقال انرژی به مته و عبور دادن گل حفاری به ته چاه جهت خنک نمودن سر مته و انتقال قطعات خرد شده سنگ از فضای بین دیواره خارجی لوله حفاری و دیواره چاه به سطح زمین طراحی گردیده است.
اصطلاحا وقتی از واژه لوله PIPE استفاده می شود در ذهن امکان عبور سیال از درون آن تداعی می شود که این اصطلاح در مورد لوله های حفاری ماشین صادق است . در مورد ماشینهای ضربه ای بعضا به جای لوله از واژه میله استفاده می شود ROD در لوله های ماشینی ضربه ای علی رغم عبور سیال از درون آن به دلیل قطر کم فضای درونی از واژه میله و حتی سوزن نیز استفاده می شود که منظور همان لوله حفاری است. اندازه لوله حفاری به اندازه چاه قدرت ماشین حفاری و مقدار انرژی منتقله به مته بستگی دارد و طول آن با توجه به طول چاه از چند سانتی متر متغییر است . برای حفر چاه های عمیق.........
مهمترین بخش رشته لوله های حفاری میله یا لوله حفاری است که به منظور انتقال انرژی به مته و عبور دادن گل حفاری به ته چاه جهت خنک نمودن سر مته و انتقال قطعات خرد شده سنگ از فضای بین دیواره خارجی لوله حفاری و دیواره چاه به سطح زمین طراحی گردیده است.
اصطلاحا وقتی از واژه لوله PIPE استفاده می شود در ذهن امکان عبور سیال از درون آن تداعی می شود که این اصطلاح در مورد لوله های حفاری ماشین صادق است . در مورد ماشینهای ضربه ای بعضا به جای لوله از واژه میله استفاده می شود ROD در لوله های ماشینی ضربه ای علی رغم عبور سیال از درون آن به دلیل قطر کم فضای درونی از واژه میله و حتی سوزن نیز استفاده می شود که منظور همان لوله حفاری است. اندازه لوله حفاری به اندازه چاه قدرت ماشین حفاری و مقدار انرژی منتقله به مته بستگی دارد و طول آن با توجه به طول چاه از چند سانتی متر متغییر است . برای حفر چاه های عمیق چند و یا چندین لوله حفاری را به یکدیگر متصل می کنند COUPLING جهت جلوگیری از انحراف و نوسانبیش از اندازه توصیه می شود که حداقل فضای بین دیواره خارجی لوله حفاری و دیواره داخل چاه وجود داشته باشد و در بیشتر موارد یک تا دو اینچ فاصله توصیه می شود. همچنین در صورت امکان ( توانایی ماشین حفاری و اندازه چاه ) لوله های حفاری اندازه و سنگینی قابل ملاحظه ای برخوردار بوده و فاقد درز و شکاف باشند به منظور کاهش شکستگی لوله های حفاری علاوه بر جنس از نظر شکل نیز تفاوت هایی دارند چند نمونه از این لوله ها عبارتند از شکل 32 الف . لوله هایی که دیواره انتهایی دو طرف به سمت داخل ضخیم شده اند (ivteal upset drillpipe ) ( قطر داخلی کاهش می یابد) . ب)و ج). لوله هایی که دیواره انتهایی دو طرف به سمت خارج ضخیم شده اند (exterval upset drill pipe ) ( قطر خارجی افزایش می یابد ) د.) لوله هایی که انتهای دو طرف آنها هم از داخل و هم از خارج ضخیم ساخته شده اند و شیارهایی (بندهایی ) از سمت راست به چپ در انتهای این لوله جهت اتصال ایجاد می شود (inteal – exteal upset drill pipe )
ه) لوله های حفاری آلومینیومی
قطر خارجی لوله یا میله حفاری حدودا یک اینچ کمتر از قطر مته یا چاه انتخاب می شود این اختلاف باعث می شود تا فضای کافی بین دیواره داخلی چاه و دیواره خارجی لوله جهت خرده ریزهای حفاری به وجود آید که یه فضای آنولوس (aularspale ) . قطر این فضا در ماشین های ضربه ای کمتر از ماشینهای چرخشی است. در ماشین های ضربه ای بین 6 تا 12 میلی متر بوده در حالی که قطر فضای آنولوس در ماشین های چرخشی بین 12 تا 25 میلی متر متغییر است. این اختلاف برای آن است که خرده ریزهای حفاری در ماشینهای ضربه ای ریزتر از ماشینهای چرخشی به استثنای ماشینهای حفاری چرخشی الماسی می باشند . خردهای حفاری در ماشینهای چرخشی الماسی ریزتر از سایر ماشینهای حفاری است .
وزن لوله و یا میله حفاری به جنس و ابعاد آن بستگی دارد . در برخی از ماشینهای حفاری ضربه ای سبک اما در بعضی از ماشینهای حفاری سنگین اند و حمل آنها از طریق یک اپراتور امکان پذیر نیست برای مثال لوله ها و با طول 6متر قطر خارجی 2/1 3 اینچ حدود 118 کیلو گرم وزن دارند . شکل زیر چند نمونه از روشهای اتصال لوله یا میله های حفاری را نشان می دهد . اتصال لوله یا میله ها از طریق نرو مادگی ، سوزن (pincoection ) یا سوزن با پوشش (pin-box coection ) انجام می شود.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:15
پایین ترین بخش لوله های حفاری در روش حفاری چرخشی را لوله اضافی ( وزنه اضافی ) تشکیل می دهد که در واقع رابطه مته با لوله حفاری است لوله اضافی را قبلا طوق کوتاه ( pin- box coection ) می نامیدند.اما به دلیل کاربردهای دیگر و تغییر در اندازه آن عنوان لوله یا وزن اضافی در صنعت حفاری متداول شده است . در سالهای اخیر طول لوله اضافی جدید تا 30 فوت (9متر) برای حفر چاههای عمیق طراحی می شود و برای حفر چاههایی نیمه عمیق گاهی طول مجموع وزنه اضافی به 900 فوت (274) نیز می رسد . هدف از قرار دادن لوله اضافی روی مته ایجاد سنگینی در بخش پایینی رشته لوله های حفاری به منظور جلوگیری از نوسانمته و انحراف چاه افزایش بازدهی حفاری است . سطح خارجی وزنه اضافی به........
پایین ترین بخش لوله های حفاری در روش حفاری چرخشی را لوله اضافی ( وزنه اضافی ) تشکیل می دهد که در واقع رابطه مته با لوله حفاری است لوله اضافی را قبلا طوق کوتاه ( pin- box coection ) می نامیدند.اما به دلیل کاربردهای دیگر و تغییر در اندازه آن عنوان لوله یا وزن اضافی در صنعت حفاری متداول شده است . در سالهای اخیر طول لوله اضافی جدید تا 30 فوت (9متر) برای حفر چاههای عمیق طراحی می شود و برای حفر چاههایی نیمه عمیق گاهی طول مجموع وزنه اضافی به 900 فوت (274) نیز می رسد . هدف از قرار دادن لوله اضافی روی مته ایجاد سنگینی در بخش پایینی رشته لوله های حفاری به منظور جلوگیری از نوسانمته و انحراف چاه افزایش بازدهی حفاری است . سطح خارجی وزنه اضافی به طور معمول صاف و متحدالشکل است و قطر سطح داخلی آن نیز یکسان است . قطر داخلی آن معمولا 4/1 تا 8/7 2 اینچ ( 57تا 73 میلی متر ) و قطر خارجی نیز به قطر چال بستگی دارد. شکی نیست هر چه قطر خارجی وزنه اضافی زیادتر باشد سنگینی آن بیشتر عملکرد مته و انحراف کمتری دارد قبلا برای چال هایی به قطر 8/7 7 تا 4/3 9 اینچ ( 200متر تا 210 میلی متر ) وزنه اضافی با قطر 6 تا 4/1/ 6 اینچ ( 152 متر تا 159 میلی متر ) معمول بود . اما اخیرا وزنه اضافی با قطر 7 اینچ نیز طراحی و استفاده می شود . معمولا اتصال وزنه هایی اضافی در قسمت پایین از طریق سوزن و در قسمتی بالا سوزن با پوشش است.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:14
لوله گذاری چاهها بالاخص چاههای نفت ،گاز،آب و اکتشافاتی قسمتی از عملیات حفاری می باشد که به هنگام پیشرفت عملیات حفاری یا پس از حفر چاه ها لازم است. عمل قرار دادن لوله های فولادی سنگینی در داخل چاهها را که به منظور حفاظت آنها انجام می گیرد لوله گذاری چاهها می نامند که مجموعه طول لوله ها که به صورت یک تیوب پیوسته و برای یک منظور خاص در عمق معینی از چاه گذاشته می شود رشته لوله های محافظ (casing string ) چاه گفته می شود . هر رشته لوله محافظ از یک یا چند لوله متصل به هم تشکیل شده است . لوله های هر..........
لوله گذاری چاهها بالاخص چاههای نفت ،گاز،آب و اکتشافاتی قسمتی از عملیات حفاری می باشد که به هنگام پیشرفت عملیات حفاری یا پس از حفر چاه ها لازم است. عمل قرار دادن لوله های فولادی سنگینی در داخل چاهها را که به منظور حفاظت آنها انجام می گیرد لوله گذاری چاهها می نامند که مجموعه طول لوله ها که به صورت یک تیوب پیوسته و برای یک منظور خاص در عمق معینی از چاه گذاشته می شود رشته لوله های محافظ (casing string ) چاه گفته می شود . هر رشته لوله محافظ از یک یا چند لوله متصل به هم تشکیل شده است . لوله های هر رشته معمولا قطر خارجی و قطر داخلی یکسان دارند. با توجه به عملکرد این رشته لوله ها و وضعیت چاه ها چهار نوع رشته لوله های محافظ casing چاه را می توان برای چاه ها به کار برد البته ضرورتی ندارد که در همه چاهها هر چهار رشته لوله های محافظ مورد استفاده قرار گیرند حداقل دو و حداکثر چهار رشته در چاهها به کار برده می شوند برنامه ریزی برای لوله گذاری چاهها معمولا قبل از انتخاب ماشین حفاری صورت می گیرد . در هر چاه که نیاز به لوله گذاری دارد از نظر قطر مته ها و لوله های مختلف به کار برده می شوند.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:12
1- لوله های محافظ اولیه conductor casing
لوله محافظ اولیه قطورترین لوله محافظ چاه است موقعی استفاده می شود که خاکهای سطحی زمین نا پایدار باشند که به هنگام حفاری در اثر خورندگی و شستشوی ناگهانی ناپایدار توسط گل حفاری حفره های کوچک و بزرگ در سطح ایجاد می شود . طول این لوله ها بسته به نوع خاکهای سطح زمین 3 تا 6 متر (10 تا 20 فوت ) متغییراند .
2). لوله محافظ سطحی surface casing
لوله های محافظ سطحی چاهها معمولا برای جلوگیری از ورود آبهای خالص داخل منافذ ماسه ها به داخل چاهها به کار بده می شوند . اندازه طولی این لوله ها به عمق آبهای خالص در منطقه بستگی دارد و ممکن است از چند تا چند صد متر متغییر باشد لوله های محافظ سطحی تقریبا برای........
1- لوله های محافظ اولیه conductor casing
لوله محافظ اولیه قطورترین لوله محافظ چاه است موقعی استفاده می شود که خاکهای سطحی زمین نا پایدار باشند که به هنگام حفاری در اثر خورندگی و شستشوی ناگهانی ناپایدار توسط گل حفاری حفره های کوچک و بزرگ در سطح ایجاد می شود . طول این لوله ها بسته به نوع خاکهای سطح زمین 3 تا 6 متر (10 تا 20 فوت ) متغییراند .
2). لوله محافظ سطحی surface casing
لوله های محافظ سطحی چاهها معمولا برای جلوگیری از ورود آبهای خالص داخل منافذ ماسه ها به داخل چاهها به کار بده می شوند . اندازه طولی این لوله ها به عمق آبهای خالص در منطقه بستگی دارد و ممکن است از چند تا چند صد متر متغییر باشد لوله های محافظ سطحی تقریبا برای کلیه چاههایی که به منظور دسترسی به نفت و گاز حفر می شوند به کار می روند.
3).لوله محافظ میانی intermediate casing
از لوله های محافظ میانی چاه وقتی استفاده می شود که چاه عمیق شده و مشکلات حفاری مثل فشار غیر نرمال طبقات شیل یا هرز رفتگی گل وجود داشته باشد .
4-1- لوله های طولانی یا نهایی محافظ چاه perforated casing
این لوله از سطح تا عمق نهایی چاه یا عمق مورد نظر ادامه دارد در مورد سیالات ( نفت – آب – گاز ) ممکن است لوله بالای منطقه حاوی سیال قرار داده شود یا با قسمت تحتانی آن منطبق شود . در حالت اول منطقه پس از استخراج به صورت حفره باقی خواهد ماند در حالت دوم ضرورت دارد که در لوله طولانی محافظت چاه به منطقه حاوی سیال سوراخی ایجاد شود تا امکان سرازیر شدن سیال به داخل چاه فراهم شود که این رشته لوله را لوله محافظ طولانی سوراخ دار (perforated casing ) می نامند . رشته لوله طولانی چاه معمولا در شروع عملیات انتخاب می شود و به چند عامل بستگی دارد که عبارتند از :
1- آیا بعد از دسترسی به عمق مورد نظر حفاری همچنان ادامه دارد یا نه در صورتی که جواب مثبت است انتخاب مته مناسب برای ادامه عملیات حفاری در انتخاب قطر داخلی لوله طولانی موثر است.
2- تجهیزات مورد نیاز جهت ارسال به منطقه مورد نظر (عمق مورد نظر ) به منظور تولید دارای چه ابعادی است
3- چگونگی قرار گیری لوله طولانی در انتهای چاه آیا لوله در قسمت فوقانی منطقه قرار می گیرد یا قسمت تحتانی آن
4- قطر داخلی لوله طولانی باید به اندازه ای باشد که ابزار یابی حفاری (fishing ) به راحتی از داخل آن عبور کند تا در صوت گیر کردن هر قطعه از ماشین حفاری داخل چاه بتوان آن را بازیافت شکل زیر ارتباط بین رشته های لوله محافظ چاه و شرایط موجود در یک نمونه از چاه نفت را نشان می دهد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:10
لوله های محافظ چاه (casing ) بر حسب پنج خاصیت تقسیم بندی می شوند که عبارتند از :
1- قطر خارجی
2- ضخامت دیواره
3- نوع موادی که در ساخت لوله ها محافظ (پوشش جداری ) به کار رفته است
4- چگونگی (نوع) اتصال
5- طول لوله محافظ چاه
قطر خارجی و ضخامت دیواره لوله های محافظ چاه بر وزن و..........
لوله های محافظ چاه (casing ) بر حسب پنج خاصیت تقسیم بندی می شوند که عبارتند از :
1- قطر خارجی
2- ضخامت دیواره
3- نوع موادی که در ساخت لوله ها محافظ (پوشش جداری ) به کار رفته است
4- چگونگی (نوع) اتصال
5- طول لوله محافظ چاه
قطر خارجی و ضخامت دیواره لوله های محافظ چاه بر وزن و سنگینی لوله ها نیز تاثیر می گذارند/
وقتی که لوله های محافظ به داخل چاه قرار داده می شوند تحت تاثیر سه فشار قرار دارند که باید بتوانند آنها را تحمل کنند این سه فشار عبارتند از :
1- فشار خارجی 2- فشار داخلی 3- فشار طولی یا محوری
فشار خارجی موجب فروریختگی یا شکست casing می گردد، فشار درونی باعث ترکاندن casing شده و فشار طولی یا محوری موجب کاهش مقاومت casing در مقابل فشار خارجی می شود و روند فروریختگی را سرعت می بخشد . با توجه به عوامل مذکور انتخاب لوله های محافظ چاه از نظر کیفی ،طولی و وزن اهمیت ویژه ای دارد که در ذیل به تقسیم بندی لوله ها محافظ casing بر این اساس اشاره می شود
1) کیفیت لوله ها
کیفیت لوله ها بر اساس مقاومت تسلیم آنها (yieldstrength) آنها تقسیم بندی می شوند این تقسیم بندی توسط API (American ptroeum Instiue ) صورت گرفته است در جدول زیر آمده است .
حداقل تنش تسلیم | درجه بندی لوله های محافظ |
25000 40000 55000 80000 110000 | F-25 H-40 J-55 N-80 P-110 |
طبقه بندی لوله ها بر اساس مقاومت تسلیم
2). طول لوله محافظ
لوله های محافظ چاه بر اساس طول نیز به سه طبقه تقسیم می شوند تقسیم بندی API این تقسیم بندی در جدول زیر نشان داده شده است . بر اساس این تقسیم بندی طول لوله ها 16 تا 42 فوت متغییر است.
حداکثر طول | حداقل طول | حدود طول | نوع |
24 33 42 | 18 28 36 | 25-16 34-25 بیش از 34 | 1 2 3 |
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:8
3). تقسیم بندی لوله های محافظ براساس قطر و ضخامت دیواره لوله ها محافظ چاه بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیواره یا وزن احمی شان نیز تقسیم می شوند تقسیم بندی API در این تقسیم بندی 74 نوع لوله محافظ با قطر بین 4/1 4 اینچ و ضخامت دیواره لوله بین 205/0 تا 595/0 اینچ و وزن بین 5/9 تا 94 پوند به ازای هر فوت فهرست شده است.
-تاثیر فشار خارجی بر روی لوله های محافظ و نحوه محاسبه آن
وقتی لوله های محافظ ( پوشش جداری ) در داخل چاه قرار می گیرند فشار پشت لوله های محافظ ممکن است از فشار داخل لوله های محافظ زیادتر شود . این حالت به دلایل زیر اتفاق می افتد :
1- به خاطر فشار سیال داخل طبقات پشت لوله های محافظ
2- به دلیل وجود آببین دیواره خارجی لوله محافظ و دیواره چاه در هر دو صورت چنانچه اندازه این فشار زیادتر از فشار داخل لوله محافظ گردید فروریختگی یا شکست اتفاق خواهد افتاد . چنانچه فرو ریختگی یا شکست ، دائمی باشد بدان شکست پلاستیکی (PLASTIC FAILURE ) در غیر این صورت آن را .........
تقسیم بندی لولهای محافظ ( casing ) بر اساس طول (فوت)
3). تقسیم بندی لوله های محافظ براساس قطر و ضخامت دیواره لوله ها محافظ چاه بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیواره یا وزن احمی شان نیز تقسیم می شوند تقسیم بندی API در این تقسیم بندی 74 نوع لوله محافظ با قطر بین 4/1 4 اینچ و ضخامت دیواره لوله بین 205/0 تا 595/0 اینچ و وزن بین 5/9 تا 94 پوند به ازای هر فوت فهرست شده است ( جدول زیر )
-تاثیر فشار خارجی بر روی لوله های محافظ و نحوه محاسبه آن
وقتی لوله های محافظ ( پوشش جداری ) در داخل چاه قرار می گیرند فشار پشت لوله های محافظ ممکن است از فشار داخل لوله های محافظ زیادتر شود . این حالت به دلایل زیر اتفاق می افتد :
1- به خاطر فشار سیال داخل طبقات پشت لوله های محافظ
2- به دلیل وجود آببین دیواره خارجی لوله محافظ و دیواره چاه در هر دو صورت چنانچه اندازه این فشار زیادتر از فشار داخل لوله محافظ گردید فروریختگی یا شکست اتفاق خواهد افتاد . چنانچه فرو ریختگی یا شکست ، دائمی باشد بدان شکست پلاستیکی (PLASTIC FAILURE ) در غیر این صورت آن را شکستگی الاستیکی (ELASTIC FAILURE ) می نامند. توانایی لوله های محافظ در مقابل فشار خارجی بدون آنکه شکست پلاستیکی یا الاستیکی به وجود آید را مقاومت فرو ریختگی می نامند. (COLLAPSE RESISTANCE )
در مورد مقاومت فروریختگی مطالعات وسیعی چه از نظر تئوری و چه از نظر عملی انجام گرفته است. نتیجه این مطالعات دال بر این است که این مقاومت به سه عامل بستگی دارد که عبارتند از :
1). نسبت بین قطر لوله به ضخامت آن DE/T
2). نوع و کیفیت مواد به کار گرفته شده در لوله
3). فشار یا کشش محوری وارده به لوله
کلایندنیست (CLINEDINST ) نشان داده است برای حالتی که فشار خارجی بر روی قطر خارجی لوله های محافظ تاثیر می گذارد (که در همه موارد چنین است ) از معادله ذیل برای شکست الاستیکی می توان استفاده کرد.
Pc=2E/ 1-r2*1/(de/t)[(de/t)-1]2 (1-6)
که:
E=مودلوس الاستیسیته (PSI ) ، R= نسبت پوئسونز
De= قطر خارجی لوله (اینچ) ، T= ضخامت لوله (اینچ)
Pc= حداقل فشار فرو ریختگی یا شکست PSI
چنانچه در رابطه 6-1 به جای E مقدار 30*10 6PSI (مودولوس الاستیسیته فولاد ) و به جای R مقدار 0.3 قرار داده شوند . حداقل فشار فرو ریختگی یا شکست برای شکست الاستیکی از رابطه ذیل به دست می آید:
Pc= 65.73*10^6 /(DE/T) [(DE/T)-1]2 (2-6)
تجربه نشان داده که متوسط فشار فرو ریختگی تقریبا 95 درصد مقدار محاسبه شده با رابطه 6-1 است . و بر اساس شکست پلاستیکی لوله های محافظ به دو گروه تقسیم شده اند:
الف – آنهایی که نسبت DE/T کوچکتر از 14 است که از رابطه ذیل می توان حداقل فشار فرو ریختگی یا شکست را محاسبه کرد.
PC=2YP[(DE/T)-1 /(DE/T)2] (3-6)
که :
YP = متوسط مقاومت تسلیم موادی که در ساخت لوله های محافظ به کار برده شده است
ب)آنهایی که نسبت DE/DT آنها بزرگتر از 14 است که در این شرایط فشار فرو ریختگی یا شکست از رابطه زیر محاسبه می شود:
PB=YP[2.503/(DE/T) -0.046] (4-6)
- تاثیر فشار داخلی بر روی لوله های محافظ و نحوه محاسبه آن
به هنگام ورود سیالات طبقات به داخل لوله های محافظ چاه لوله های محافظ تحت فشار درونی قرار می گیرند . معمولا در قسمت تحتانی تحت تاثیر فشار بیرونی بزرگتر از فشار درونی است. اما در قسمت های فوقانی رشته لوله محافظ چاه فشار بیرونی تقریبا اغماض و در نزدیکی های سطح نه فشار طبقات وجود دارد نه فشار بیرونی ، در این وضعیت هر گونه فشار درونی اعم از فشار ناشی از سیال درون رشته لوله محافظ چاه یا فشار پمپ در سطح موجب بزرگتر شدن فشار درونی نسبت به فشار بیرونی می شود . این زیادی فشار باعث ایجاد ترک طولی در لوله محافظ چاه می شود . فشار درونی که موجب این شکست در لوله محافظ می شود فشار ترکیدگی (BURSTING PRESSURE ) می گویند. به طور متداول فشار ترکیدگی لوله ها فولادی از فرمول بارلو (BARLOWS EQUATION ) محاسبه می شود:
PB=2S.T/DE (5-6)
که:
S= مقاومت کششی فولاد T,(PSI)=ضخامت لوله (اینچ)
DE =قطر خارجی لوله محافظ ،PB=فشار ترکیدگی لوله PSI یا فشاری که نیاز است تا موجب گسیختگی در لوله شود.
شکست واقعی در اجسام وقتی اتفاق می افتد که تنش وارده از مقاومت تسلیم (YIELD STRENGTH) جسم زیادتر باشد و در این حالت است که تغییر شکل دائم در جسم پدید می آید . در حالی که در لوله های محافظ چاه ترک و شکست در فشاری کمتر از تنش که موجب شکست واقعی می شود پدید خواهد آمد و بدین منظور در فرمول بارلو با انتساب حداقل فشار تسلیم درونی به جای فشار ترکیدگی از حداقل مقاومت به جای مقاومت کششی استفاده می شود و از این دو اصطلاح در فرمول استفاده شده است. نکته دیگر در استفاده از فرمول بارلو آن است که به طور تجربی ثابت شده که ضخامت دیواره لوله های محافظ 5/12 درصد از ضخامت خود کمتر است . به عبارت دیگر فشار ترکیدگی یا فشار تسلیم درونی لوله ها محافظ در عمل ممکناست 5/12 درصد کمتراز مقداری باشد که از طریق فرمول بارلو پیش بینی شده است با توجه به توضیحات بالا و اصلاح فرمول بارلو فشار تسلیم درونی برای لوله های محافظ از رابطه ذیل محاسبه می شود .
PI=2Ymt(1-0.125) / de =1.75Ym t/de (6-6)
که :
Pi = مینیمم فشار تسلیم درونی Ym, (psi)=مینیمم مقاومت تسلیم psi
t/de= نسبت ضخامت دیواره لوله محافظ به قطر خارجی لوله محافظ است .
- تاثیر بار محوری
بار محوری دو تاثیر نا مطلوب در لوله های محافظ چاه دارد:
1- در جهت طولی موجب تغییر شکل دایم می شود.
2- مقاومت لوله های محافظ (casing ) را در مقاومت فشار بیرونی یا فرو ریختگی می کاهد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:6
سیمانه کردن چاهها بالاخص چاههای عمیق مثل چاههای اکتشافی نفت ،گاز،آب تقریبا بدون استثنا به دلایل متعددی صورت می گیرد. لوله محافظ (casing) اولیه به منظور اجتناب از روان شدن گل حفاری به خارج از چاه نیاز به سیمانه شدن دارد. و همچنین به منظور جلوگیری از ورود آبهای خالص طبقات مشرف به سطح زمین به داخل چاه فضای بین دیواره لوله سطحی محافظ و چاه به سیمانه شدن نیاز دارد . دیواره خارجی لوله محافظ میانی چاه برای کاهش تاثیر فشار غیر نرمال طبقات و زونهای ضعیف مثل شیل و رس سیمانه می شود و بالاخره لوله نهایی محافظ چاه برای جلوگیری از ورود سیالات طبقات به داخل چاه و جلوگیری از باطلاق شدن ته چاه سیمانه می شوند. ضمنا سیمانه کردن لوله های محافظ (پوشش جداری )چاه کلا موجب دوام بیشتر لوله ها و مانع سایش آنها در اثر سیالات موجود در طبقات می شود که معمولا در طبقات زیرین زمین بالاخص سنگ های رسوبی موجودند.
ترکیب اصلی سیمانهایی که در سیمانه کردن چاهها حفاری به کار برده می شوند همان ..........
سیمانه کردن چاهها بالاخص چاههای عمیق مثل چاههای اکتشافی نفت ،گاز،آب تقریبا بدون استثنا به دلایل متعددی صورت می گیرد. لوله محافظ (casing) اولیه به منظور اجتناب از روان شدن گل حفاری به خارج از چاه نیاز به سیمانه شدن دارد. و همچنین به منظور جلوگیری از ورود آبهای خالص طبقات مشرف به سطح زمین به داخل چاه فضای بین دیواره لوله سطحی محافظ و چاه به سیمانه شدن نیاز دارد . دیواره خارجی لوله محافظ میانی چاه برای کاهش تاثیر فشار غیر نرمال طبقات و زونهای ضعیف مثل شیل و رس سیمانه می شود و بالاخره لوله نهایی محافظ چاه برای جلوگیری از ورود سیالات طبقات به داخل چاه و جلوگیری از باطلاق شدن ته چاه سیمانه می شوند. ضمنا سیمانه کردن لوله های محافظ (پوشش جداری )چاه کلا موجب دوام بیشتر لوله ها و مانع سایش آنها در اثر سیالات موجود در طبقات می شود که معمولا در طبقات زیرین زمین بالاخص سنگ های رسوبی موجودند.
ترکیب اصلی سیمانهایی که در سیمانه کردن چاهها حفاری به کار برده می شوند همان سیمانهای صنعتی است (مثل سیمان ساختمان سازی و غیره )، منتها تفاوت هایی از لحاظ ترکیب دارند که این تفاوتها عمدتا در جهت خاصیت پمپ پذیری (pumpability ) سیمانهای چاههای حفاری است ،بدین منظور و به دلایل دیگری نیز اضافه می شود.
نوع مواد و میزان مواد تشکیل دهنده سیمانهای صنعت حفاری باید به گونه ای باشد که خواص ذیل را در آنها ایجاد نماید :
1- سیمان دوغابی باید به گونه ای باشد که بتوان آن را با پمپ در عمق معیینی از چاه قرار داد.
2- به محض قرار گیری در چاه باید سریعا و در کوتاه مدت مقاومت کافی در آن ایجاد شود .
3- در دراز مدت باید آن چنان به هم چسبی و مقاومت در آنها ایجاد شود تا از شکست مکانیکی جلوگیری به عمل آید.
4- سیمان از نظر ترکیب شیمیایی باید به گونه ای باشد که سیالات طبقات بر روی آن تاثیری نگذارد.
5- سیمان باید آنچنان قوامی داشته باشد که به مرور زمان تجزیه و فاسد نگردد و کیفیت خود را از دست ندهد.
6- سیمان باید فاقد نفوذ پذیری باشد تا سیال طبقات به آن نفوذ نکند.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:3
ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری همان ترکیب سیمان پورتلند (Portland cement ) است. اجزاء اصلی سیمان پورتلند عبارتند از : آهک،رس،شیل،تفاله،بوکسیت و مواد آهن دار.
در ساختن این نوع سیمان میزان معینی از مواد یاد شده را با یکدیگر مخلوط و تا 2700 درجه فارنهایت در کوره حرارت می دهند. سپس آنرا به نرمه و سیمان تبدیل می کنند . ترکیب شیمیایی سیمان همان طور که گفته شد از مواد مختلف تشکیل شده است معمولا اجزای تشکیل دهنده سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری در جدول زیر نشان داده شده است..............
ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری
ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری همان ترکیب سیمان پورتلند (Portland cement ) است. اجزاء اصلی سیمان پورتلند عبارتند از : آهک،رس،شیل،تفاله،بوکسیت و مواد آهن دار.
در ساختن این نوع سیمان میزان معینی از مواد یاد شده را با یکدیگر مخلوط و تا 2700 درجه فارنهایت در کوره حرارت می دهند. سپس آنرا به نرمه و سیمان تبدیل می کنند . ترکیب شیمیایی سیمان همان طور که گفته شد از مواد مختلف تشکیل شده است معمولا اجزای تشکیل دهنده سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری در جدول زیر نشان داده شده است:
اجزای تشکیل دهنده سیمان خشک | اجزای تشکیل دهنده سیمان تر (در حرارت و فشار اتمسفر ) |
1-تری کلسیم سیلیکات(3cao,sio2 ) | 1.5cao,sio2,1-2.5H2O+ca(Oh)2 |
2-دی کلسیم سیلیکات (2cao,sio2 ) | 2cao,sio, 1-2.5H2O |
3-تری کلسیم آلومینات(3cao,Al2o3) | 3cao,Al2O3,3caso4,31H2O+ 3cao,Al2O3,6H2O+koH,NaOH |
4-ژیپس (caso4.2H2O) | CASO4,2H2O |
5-تترا کلسیم آلومینوفرایت(4cao,Al2O3,fe2O3) | 3CAO,AL2O3,6H2O + CA(OH)2+FE2O3 |
منیزیات (magnesia)(mgo) | MG(OH)2 |
7-لایم(lime) (cao) | CA(OH)2 |
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:1
1-علت به کار گیری تری کلسیم آلومینات واکنش سریع آنها در مجاورت آب است که مجب مقاومت شدید اولیه در سیمان می شوند دی کلسیم سیلیکات و تترا کلسیم آلومینوفرایت به تدریج از خود واکنش نشان می دهند و به همین ترتیب موجب افزایش تدریجی مقاومت سیمان می شوند .
2- علت استفاده از ژیپس در ترکیب سیمان کنترل واکنش تری کلسیم آلومینات است.
3- اکسید منیزیم به کندی با آب ترکیب و تولید اکسید منیزیم MG(OH)2 می نماید که این ترکیب باعث انبساط سیمان می شود . در به کار گیری مقدار اکسیدمنیزیم باید دقت به عمل آورد چون مقدار بیشتر آن بالاخص در سیمانهای صنعتی باعث ترک در آن می شود لذا آن مقدار را در ترکیب سیمان باید در کمترین حد نگهداشت.
بین سیمان صنعتی و سیمان چاهها ی حفاری در دو مورد فرق اساسی است............
1-علت به کار گیری تری کلسیم آلومینات واکنش سریع آنها در مجاورت آب است که مجب مقاومت شدید اولیه در سیمان می شوند دی کلسیم سیلیکات و تترا کلسیم آلومینوفرایت به تدریج از خود واکنش نشان می دهند و به همین ترتیب موجب افزایش تدریجی مقاومت سیمان می شوند .
2- علت استفاده از ژیپس در ترکیب سیمان کنترل واکنش تری کلسیم آلومینات است.
3- اکسید منیزیم به کندی با آب ترکیب و تولید اکسید منیزیم MG(OH)2 می نماید که این ترکیب باعث انبساط سیمان می شود . در به کار گیری مقدار اکسیدمنیزیم باید دقت به عمل آورد چون مقدار بیشتر آن بالاخص در سیمانهای صنعتی باعث ترک در آن می شود لذا آن مقدار را در ترکیب سیمان باید در کمترین حد نگهداشت.
بین سیمان صنعتی و سیمان چاهها ی حفاری در دو مورد فرق اساسی است :
1-سیمان چاههای حفاری کاملا به صورت دوغابی به کار برده می شوند به عبارت دیگر هیچگونه موادی که باعث به هم آمدن یا متراکم شدن ترکیب می شود به آن اضافه نمی گردد.
2-حجم زیادی از آب در ترکیب سیمان چاههای حفاری به کار برده می شود تا سیمان به صورت دوغابی در آید و پمپ پذیری آن بالا باشد نسبت آب به سیمان بین 25 تا 65 درصد وزنی در سیمان های صنعتی است.
مهمترین خواص که در ترکیب سیمان باید مورد توجه قرار گیردعبارتند از :
1- پمپ پذیری که تعیین کننده زمان پمپاژ سیمان است.
2- مقاومت که بتواند عملکرد مناسب در مقابل حرارت ، فشار ، نفوذ و فشار آب داشته باشد .
با توجه به تحقیقات به عمل آمده فریس (FARRIS ) معلوم شده است که مقاومت کششی 8 پی.اس.ای (مترادف حدود 100PSI مقاومت فشاری ) برای سیمانهایی که در سیمانه کردن چاههای حفاری به کار برده می شوند کافی است . زمان پمپاژ سیمان همچنین به میزان نرم شدگی آن بستگی دارد . سیمانهایی که دانه های آن نرم و ریز باشند سطح مخصوص آنها نیز زیادتر اند واکنش این نوع سیمان در مجاورت آب بسیار سریع و بدین ترتیب زمان پمپاژ سیمان نیز کوتاه خواهد شد. سیمانهایی که ذرات آن به خوبی ریز و نرم نشده اند و ذرات درشت دارند به دلیل عدم جذب کافی و کامل شدن فعل و انفعالات بین سیمان و آب زمان پمپاژ زیاد و چه بسا سیمان فاقد کارایی لازم شوند.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 19:0
افزایش حرارت و فشار ( بالاتر از اتمسفر) موجب کاهش زمان پمپاژ (PUMPAGE TIME ) بیشتر سیمانها حفاری خواهد شد افزایش فشار در وضعیتی که دما ثابت باشد باعث افزایش مقاومت فشاری می شود . نقش افزایش دما تا حدی پیچیده است . مقاومت فشاری بیشتر سیمانها در دمای بین 200 تا 240 درجه فارنهایت افزایش پیدا می کمد ولی بعد از این دما هر گونه افزایش دما موجب کاهش مقاومت خواهد شد . چنانچه در این مرحله افزایش دما متوقف شود در بعضی موارد یا همه یا بخشی از مقاومت از دست رفته سیمان ممکن است پس از 30 روز به حالت اولیه برگردد. شکل های زیر ارتباط بین مقاومت فشاری سیمان با دما ، فشارو زمان پمپاژ را نشان می دهند:
الف ) ارتباط بین دما بر حسب فارنهایت و مقاومت فشاری سیمان بعد از 24 ساعت
ب).................
افزایش حرارت و فشار ( بالاتر از اتمسفر) موجب کاهش زمان پمپاژ (PUMPAGE TIME ) بیشتر سیمانها حفاری خواهد شد افزایش فشار در وضعیتی که دما ثابت باشد باعث افزایش مقاومت فشاری می شود . نقش افزایش دما تا حدی پیچیده است . مقاومت فشاری بیشتر سیمانها در دمای بین 200 تا 240 درجه فارنهایت افزایش پیدا می کمد ولی بعد از این دما هر گونه افزایش دما موجب کاهش مقاومت خواهد شد . چنانچه در این مرحله افزایش دما متوقف شود در بعضی موارد یا همه یا بخشی از مقاومت از دست رفته سیمان ممکن است پس از 30 روز به حالت اولیه برگردد. شکل های زیر ارتباط بین مقاومت فشاری سیمان با دما ، فشارو زمان پمپاژ را نشان می دهند:
الف ). ارتباط بین دما بر حسب فارنهایت و مقاومت فشاری سیمان بعد از 24 ساعت.
ب). ارتباط بین فشار بر حسب پی.اس.ای و مقاومت فشاری سیمان بعد 24 ساعت .
ج) ارتباط بین دما بر حسب فارنهایت و پمپاژ سیمان در چاههای حفاری
- انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری
در مدتی که حفر چاههای عمیق ادامه داشته است چندین نوع سیمان مخصوص برای سیمانه کردن لوله های محافظ چاه نیز مورد استفاده قرار گرفته اند که اساس آنها همان است که قبلا گفته شد؛ در ذیل به تعدادی از این نوع سیمانها اشاره می شود.
1- سیمانهای بنتونایتی BENTONITIC CEMENTS
سیمانهای دوغابی معمولا مورد استفاده در چاههای حفاری که وزن مخصوص آنها بین 14 تا 16 پوند در گالن متغییر می باشد .پتانسیل هرز رفتگی آب دارند در وضعیتی که به هدر رفتن آب سیمان واقع می شود مقاومت اولیه سیمان خیلی سریه و زیادتر از حد انتظاربه وجود می آید .چنین سیمانی اگر در پشت لوله های محافظ قرار گیرد موجب شکستگی (BREAK DOWN ) طبقات بالاخص طبقات ضعیف بویژه در مواردی که مقدار سیمان مصرفی زیاد باشد می شوند.
خاصیت هرز رفتگی (FILTRATION RATE ) آب سیمان در طبقاتی با خاصیت نفوذ پذیری موجب به جا گذاشتن لایه ای از سیمان ضخیم بر روی طبقات می شود. هرز رفتگی زیاد آب به داخل طبقات موجب وارد شدن آب به طبقات دارای پتانسیل سیال می شود و این امر احتمال فعل و انفعال رس موجود در طبقات در مجاورت آب را در بر دارد که در اثر تورم و انبساط باعث مسدود شدن بعضی از منافذ و کاهش نفوذ پذیری طبقات خواهد شد . در چنین وضعیتی به ترکیب سیمان دوغابی قدریبنتونایت اضافه می شود تا قوام سیمان دوغابی را افزایش دهد. مقدار بنتونایت پیشنهادی در ترکیب سیمان تا 25 درصد وزنی آن است که به چنین سیمانی سیمان بنتونایتی می گویند. طبق تعریف API هرز رفتگی آب سیمان وقتی اتفاق می افتد که میزان به هدر رفتن آب به 1000 سانتی متر مکعب در دقیقه برسد . در حالی که تجربه عملی ثابت کرده است که در صورت اضافه کردن بنتونایت 25 درصد هرزرفتگی آب به 100 سانتی متر مکعب در دقیقه کاهش می یابد .
2-سیمانهای پرلیتی PER LITE CEMENTS
در این نوع سیمان همان طور که از اسمش پیداست پرلیت اضافه می شودپرلیت ساختمان سلولی و وزن مخصوص کم دارد (حدود 13 پوند به ازای هر فوت مکعب ) و از حرارت دادن یک نوع موادولکانیکی تا نقطه ذوب آن به دست می آید سیمانهای پرلیتی وزن مخصوص کمتری داشته و تقریبا خاصیت سیمانهای بنتونایتی دارند منتهی هزینه تهیه سیمانهای پرلیتی به مراتب گرانتر از سیمانهای بنتونایتی و معمولی است . ضمنا سیمانهای پرلیتی بالاخص در آنهایی که پرلیت به تنهایی به سیال اضافه می شود یک عیب بزرگ دارند در این نوع سیمان پرلیت کشش دارد که از سیمان جدا و در قسمت فوقانی آن تجمع کند . برای رفع این مشکل مقداری بنتونایت به سیمان دوغابی پرلیتی افزوده می شود چون بنتونایت ، پرلیت را به طور یکنواخت داخل دوغاب پخش می کند.
3-1- سیمانهای دیا تومه ای DIATOMACEOUS CEMENTS
به دلیل آنکه سیمانهای دوغابی با جرم مخصوص کم اولویت دارند بدین منظور سعی می شود تا به ترکیب سیال معمولی مواد با جرم مخصوص کم اضافه شود تا موجب کاهش جرم مخصوص آن شودبدین منظور خاکهای دیاتومه دار به سیمان اضافه می شود . خاکهای دیاتومه دار ضمن آنکه باعث کاهش جرم مخصوص سیمان می شوند خاصیتی ایجاب می کنند که می توان حجم زیادی از آب را در ترکیب سیمان به کار برد بدون آنکه قسمت جامد سیمان جدا شود از معایب این نوع سیمان کاهش مقاومت و افزایش تغلیظ آن است.
4-2- سیمان ژیپسی GYPSUM CEMENTS
ژیپس (CASO4,2H2O ) وقتی به سیمان اضافه می شود که به سیمان سخت نیاز باشد . از مزیت های این نوع سیمان مسدود کردن زونهایی است که هرز رفتگی گل حفاری ( LOST CIRCULATION ) یا فوران (BLOW OUT ) اتفاق خواهد افتاد اما به دلیل بالا بودن هزینه این نوع سیمان استفاده از آن جز در مواردی خاص توصیه نمی شود.
5-3- سیمان رزینی RESIN CEMENS
موارد استفاده این نوع سیمان بسیار محدود است چون هزینه تهیه این نوع سیمان بالا است . از این نوع سیمان برای مسدود کردن طبقات (طبقاتی که گل حفاری به هدر می رود ) استفاده می شود.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: چهارشنبه 28 اسفند 1387 ساعت: 18:58
نفت اگرچه يك منبع بسيار با ارزش جهت توليد انرژي و بسياري از مواد شيميايي است اما بي توجهي در مراحل استخراج و انتفال آن مي تواند آلودگي هاي زيست محيطي فراواني را باعث شود كه بعضا غير قابل جبران هستند. آلوده شدن محيط زيست به مواد نفتي در بعضي موارد بصورت طبيعي حادث مي شود. در اين مورد در بعضي مناطق نفت خيز جهان بعلت نزديك بودن منابع نفتي به سطح زمين مي تواند نفت همچون چشمه اي جوشان از دل زمين خارج شود و محيط پيرامون خود را به اين ماده آلوده كند. بروز چنين مواردي بسيار نادر مي باشد و بيشترين آلودگي هاي نفتي ناشي از نفت خام يا فراورده هاي آن ناشي از فعاليتهاي انساني است. يعني متخصصين در اين امور در گرايشهاي مختلف ابتدا به شناسايي مناطق نفت خيز مي نمايند بعد تخمين ظرفيت مي شود و داستان ادامه مي يابد تا استخراج انجام شود. از آنجا كه معمولا مناطق نفت خيز اكثرا در بستر دريا ها و مناطق ساحلي قرار دارند در هنگام استخراج نشت نفت در مسيرهاي مختلف استخراجي مي تواند به آبهاي دريا و يا اقيانوس و همينطور به ساحل و زمينهاي مجاور آن راه يابد و محيط زيست را آلوده كند. مسير دوم در ايجاد آلودگي هاي نفتي در مسير انتقال اين ماده جهت تحويل به مقصدي ديگر انجام مي گيرد كه مي تواند در اثر نشت از لوله ها انتفال باشد و يا ناشي از تانكرهاي اقيانوس پيماي نفت كش اين نشت صورت گيرد. اين راه نشت نفت به محيط زيست در مسيرهاي مختلف استخراج و انتقال اگرچه اكثرا غير عمدي و يا در اثر سهل انگاري ما انسانها اتفاق مي افتد اما در بسياري از موارد هم كاملا عمدي بوده است بطور مثال حتما از رسانه هاي مختلف خبرهاي همچون مورد حمله قرار گرفتن كشتي هاي نفت كش و يا دكلهاي نفتي در درگيري ها و جنگهاي مختلف را شنيده و يا ديده باشيد بطور مثال در جنگ ايران و عراق و همينطور جنگ عراق با كويت و غيره و همينطور خرابكاري هاي كه عده اي مخالف يك حكومت بر سر لوله هاي انتقال و يا چاههاي نفتي ايجاد كرده اند و باعث آلودگي نفتي شده اند. از آنجا كه نفت از مواد شيميايي مختلفي تشكيل شده است راه يافتن آن به محيط زيست ما مي تواند بسياري از مشكلات را به بار آورد كه بسياري از اين مشكلات امروزه شناخته شده اند و شايد بسياري ديگر هم بعدها شناخته شوند. وقتي نفت خام به سطح زمين و يا آب راه پيدا مي كند قسمتهاي سبك آن كه بسيار سمي هم هستند مثل بنزن و تولوئن سريع بخار مي شوند و هواي آن منطقه را آلوده مي نمايند اما قسمتهاي سنگين تر تركيبات نفتي براي مدتهاي طولاني در محيط زيست باقي مي ماند و خاك زمين و آب درياها و اقيانوسها و همينطور سواحل آنها را آلوده مي كند. در اين ميان جانداران دريايي دچار آسيب شده و از بين مي روند. پرندگان دريايي كه در سطح آب شنا مي كنند سريعا به مواد نفتي آغشته مي شوند و پرهاي آنان بسياري از خصوصيات حياتي خود را از دست مي دهند بدين ترتيب پرنده قدرت پرواز را از دست مي دهد و نمي تواند محيطش را عوض كند و خيلي سريع توسط شكارچيانش صيد مي شود. اين پرها همچنين نمي توانند دماي بدن پرنده را حفظ كنند و با تغييرات دمايي اين موجودات سريعا تلف مي گردند. ورود تركيبات مختلف نفتي به دستگاه گوارش آنان سبب صدمات شديد و در نهايت مرگ آنها مي شود. ساير موجودات دريازي از كوچكترين آنها يعني ميكروبها تا بزرگترين آنها يعني نهنگها هم از اين آلودگي ها بر حذر نبوده و اين تركيبات سمي مي تواند آنها را نابود كند.بنابر اين اگرچه نفت و تركيبات حاصله از آن براي حيات ضروري هستند اما بي توجهي در توليد و انتقال آن و آلوده شدن محيط زيست به اين مواد مي تواند حيات را از انسانها و ساير موجودات اين كره خاكي بگيرد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: يکشنبه 18 اسفند 1387 ساعت: 3:56
مندلیف را چقدر می شناسید؟کمتر کسی است که با جدول تناوبی مندلیف در دروس شیمی آشنایی نداشته باشد و حداقل نام این جدول را شنیده و دیده است. این جدول به شیمیدانان تاکنون کمکهای شایانی کرده است زیرا همه عناصر موجود و کشف شده، وزن و نوع خاصشان توسط دانشمند مشهور روسی، دیمیتری ایوانویچ مندلیف طبقهبندی شده است. این دانشمند برجسته توانست با تبحر کافی در شیمی به خواص عناصر مختلف دست یابد و آنها را به همگان معرفی کند.در این مقاله به زندگی پرفراز و نشیب این شیمیدان اشاره میکنیم تا اطلاع کامل در زمینه نحوه زندگی و تلاشهای مستمر او به دست آورید.کودکی یک یتیمدیمیتری ایوانویچ در هفت فوریه سال 1834 در شهر توبولسک سیبری در یک خانواده متوسط و پرجمعیت چشم به جهان گشود. او چهاردهمین فرزند خانواده مندلیف به شمار میرود. پدرش ایوان مدیر یکی از مدارس محلی بود و مادرش ماریا در کارگاه شیشهگری که از پدرش به ارث رسیده بود کار میکرد تا بتواند کمک خرج شوهرش باشد. پدربزرگ ایوانویچ نیز مدیر مسئول اولین روزنامه در سیبری بود. دیمیتری ایوانویچ زندگی خوب و آرامی داشت تا اینکه پدرش را بر اثر یک بیماری قلبی از دست داد و یتیم شد. از آن به بعد اندوه و ناامیدی فضای خانه را پر کرد و ایوانویچ که پنج سال بیشتر نداشت در غم از دست دادن پدر افسرده شد. مادر بیشتر کار کرد تا هزینه خانواده پرجمعیتش را درآورد. او شبانهروز در کارگاه شیشهگری مشغول ساخت انواع ظروف بلوری بود تا بچههایش در آسایش زندگی کنند و به تحصیل بپردازند.دیمیتری ایوانویچ به مدرسه توپولسک رفت و استعداد درخشان خود را در زمینه ریاضی و فیزیک به معلمان خود نشان داد. عصرها بعد از اتمام مدرسه به کارگاه نزد مادرش میرفت و او را در شیشهگری کمک میکرد. داییاش بسارگین راهنما و دوست خوبی برای دیمیتری بود. وقتی دیمیتری پا به 14 سالگی گذاشت مادرش به او قول داد که وی را به سن پترزبورگ برای ادامه تحصیل بفرستد اما بخت با آنان یار نبود و کارگاه شیشهگری آتش گرفت و همه سرمایهشان از دست رفت.دیمیتری برای یافتن شغلی پردرآمد به سن پترزبورگ رفت و در آنجا به تدریس در یک مدرسه پرداخت.
مندلیف را چقدر می شناسید؟کمتر کسی است که با جدول تناوبی مندلیف در دروس شیمی آشنایی نداشته باشد و حداقل نام این جدول را شنیده و دیده است. این جدول به شیمیدانان تاکنون کمکهای شایانی کرده است زیرا همه عناصر موجود و کشف شده، وزن و نوع خاصشان توسط دانشمند مشهور روسی، دیمیتری ایوانویچ مندلیف طبقهبندی شده است. این دانشمند برجسته توانست با تبحر کافی در شیمی به خواص عناصر مختلف دست یابد و آنها را به همگان معرفی کند.در این مقاله به زندگی پرفراز و نشیب این شیمیدان اشاره میکنیم تا اطلاع کامل در زمینه نحوه زندگی و تلاشهای مستمر او به دست آورید.کودکی یک یتیمدیمیتری ایوانویچ در هفت فوریه سال 1834 در شهر توبولسک سیبری در یک خانواده متوسط و پرجمعیت چشم به جهان گشود. او چهاردهمین فرزند خانواده مندلیف به شمار میرود. پدرش ایوان مدیر یکی از مدارس محلی بود و مادرش ماریا در کارگاه شیشهگری که از پدرش به ارث رسیده بود کار میکرد تا بتواند کمک خرج شوهرش باشد. پدربزرگ ایوانویچ نیز مدیر مسئول اولین روزنامه در سیبری بود. دیمیتری ایوانویچ زندگی خوب و آرامی داشت تا اینکه پدرش را بر اثر یک بیماری قلبی از دست داد و یتیم شد. از آن به بعد اندوه و ناامیدی فضای خانه را پر کرد و ایوانویچ که پنج سال بیشتر نداشت در غم از دست دادن پدر افسرده شد. مادر بیشتر کار کرد تا هزینه خانواده پرجمعیتش را درآورد. او شبانهروز در کارگاه شیشهگری مشغول ساخت انواع ظروف بلوری بود تا بچههایش در آسایش زندگی کنند و به تحصیل بپردازند.دیمیتری ایوانویچ به مدرسه توپولسک رفت و استعداد درخشان خود را در زمینه ریاضی و فیزیک به معلمان خود نشان داد. عصرها بعد از اتمام مدرسه به کارگاه نزد مادرش میرفت و او را در شیشهگری کمک میکرد. داییاش بسارگین راهنما و دوست خوبی برای دیمیتری بود. وقتی دیمیتری پا به 14 سالگی گذاشت مادرش به او قول داد که وی را به سن پترزبورگ برای ادامه تحصیل بفرستد اما بخت با آنان یار نبود و کارگاه شیشهگری آتش گرفت و همه سرمایهشان از دست رفت.دیمیتری برای یافتن شغلی پردرآمد به سن پترزبورگ رفت و در آنجا به تدریس در یک مدرسه پرداخت.
او در سال 1850 توانست بورس تحصیلی بگیرد و وارد دانشگاه سن پترزبورگ شود و به تحصیل در رشته ریاضی، فیزیک و شیمی بپردازد. او خانواده خود را هم به سن پترزبورگ آورد اما متاسفانه مادر و خواهرش به بیماری سل دچار شدند و او را با یک دنیا غم و اندوه تنها گذاشتند.درخشش در دانشگاهعلیرغم مشکلات و فشار روحی بر دیمیتری، او از درس غافل نشد و با نمرات عالی دروس دانشگاهی را میگذارند.دیمیتری بر اثر فقر و غم و اندوه بیمار شد تا حدی که پزشکان تصور کردند او نیز به سل مبتلا شده است. لذا به او توصیه کردند به یک جای خوش آب و هوا برود و کمی استراحت کند. دیمیتری به جزایر کریمه سفر کرد و کمکم سلامت خود را به دست آورد و بعد به سنت پترزبورگ بازگشت. او زیرنظر آ. وسکرسنکا شیمیدان بزرگ روسی به آموختن علوم شیمی پرداخت و در سال 1855 با دریافت یک مدال طلا فارغالتحصیل و به تدریس در دبیرستان مشغول شد و کتاب شیمی آلی را منتشر کرد که اولین کتاب درسی شیمی آلی روسیه بود. او به فرانسه و آلمان دعوت شد تا در کنفرانسها شرکت کند. سپس با ارائه کتابی تحت عنوان اتحاد آب و الکل در زمینه شیمی صنعتی درجه دکتری گرفت و استاد شیمی در دانشگاه سن پترزبورگ شد. او چند کتاب با عنوان شیمی معدنی و اصول شیمی منتشر کرد که مورد توجه اساتید شیمی قرار گرفت
.در سال 1864 با دختری به نام فزووز لشوا در دانشگاه آشنا شد و ازدواج کرد. ثمره این ازدواج دو فرزند بود یک پسر به نام ولودیا و یک دختر به نام الگا . اما این ازدواج فرجام خوبی نداشت و به طلاق و جدایی منجر شد.خلق جدول مندلیفدر سال 1869 جدول عجیبی را تنظیم کرد که عناصر براساس خواص مواد در خانههای عمودی و افقی قرار گرفته شده بود.به این ترتیب این جدول از سبکترین عنصر یعنی هیدروژن آغاز و به سنگینترین آنها یعنی اورانیوم خاتمه پیدا میکرد. دیمیتری عاشق خواهر دوستش پوپوف شد لذا با او ازدواج کرد که ثمره این ازدواج چهار فرزند بود. دیمیتری برای خلق عجیب و غریبش مورد تمسخر اعضای انجمن شیمیدانان روسیه قرار گرفت، ولی فقط لوتادمیر دانشمند بزرگ شیمی بود که او را تشویق به ادامه کارش میکرد.در سالهای بعد دانشمندان فرانسوی و نروژی عناصر گالیم و اسکاندیم و ژرمانیم را کشف کردند که مندلیف این عناصر را هم در جدولش قرار داد.مهاجرتدیمیتری مردی آزادیخواه و خستگیناپذیر و علاقهمند به مسائل اجتماعی بود لذا مورد انتقاد از سوی دولت تزار قرار گرفت. وقتی حکومت تزار او را سد راه خود دیدند وی را به کشورهای خارجی فرستادند تا از روسیه دور باشد.مندلیف به پاریس رفت و در آزمایشگاه ورتس شیمیدان فرانسوی مشغول به کار شد.
مدتی را هم به همکاری با بونزن شیمیدان و فیزیکدان آلمانی پرداخت. سپس به آمریکا سفر کرد و از چاههای نفتی پنسیلوانیا بازدید به عمل آورد.مندلیف هنگام کسوف سال 1906 به فرانسه رفت و برای تحقیق فضایی با بالون به هوا پرواز کرد.او در همان سال در لیست نامزدهای جایزه نوبل قرار گرفت ولی به دلیل اینکه (مواسان) شیمیدان فرانسوی یک رای بیش از او آورد این جایزه به مندلیف نرسید. مندلیف یکی از چهرهها و شخصیتهای دوست داشتنی نزد مردم روسیه بود. لذا به هنگام جنگ روس و ژاپن آنان از مندلیف خواستند که به کشورش بازگردد و قوت قلب مردم کشورش باشد.از اینرو سالهای آخر زندگی مندلیف در غم و نگرانی جنگ و خونریزی گذشت.مندلیف به کتابهای علمی تخیلی ژول ورن علاقه زیادی داشت و در اوقات فراغت به مطالعه این کتب میپرداخت. در سال 1907 هنگام مطالعه یکی از کتابهای ژولورن بود که به آنفلوآنزا دچار شد. بسیاری از پزشکان سن پترزبورگ برای معالجه او تلاش زیادی کردند اما او بر اثر تب و عفونت گلو و سینه دوام نیاورد و در سن 73 سالگی چشم از جهان فرو بست.از آن زمان به بعد همه خانههای جدول وی پر شد و آخرین خانه خالی در سال 1938 با کشف اکتینیم در پاریس پر شد و به این ترتیب جدول عجیب و غریب این شیمیدان پرکار به بار نشست. در سال 1955 عنصر شماره 101 این جدول نیز کشف شد و به افتخار وی مندلیفیم نامگذاری شد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: دوشنبه 12 اسفند 1387 ساعت: 7:7
پنجشنبه 8 اسفند1387 ساعت: 11:23 | توسط:مهربانی | ||||
من دانشجوی کارشناسی شیمی کاربردی هستم.مطالب سایت شما خیلی جالب بود اما چند تا پیشنهاد داشتم: دوست عزیز با آرزوی موفق و سربلندی برای شما ... نظرات شما در دست بررسی می باشد. | |||||
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: دوشنبه 12 اسفند 1387 ساعت: 6:55
پیام این کاریکاتور چیست ؟
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: جمعه 9 اسفند 1387 ساعت: 3:1
لابد خبر پرتاب موفقیت آمیز ماهواره امید را با پرتابه سفير شنيدين و ديگه اين مطلب حداقل اين روزها تكراري شده هرچند هنوز هم در برخي روزنامه هاي خارجي تفاسير اين موفقيت رو درج ميكنن. حتي توي ويكيپديا هم اسم ماهواره اميد سريعا درج شده است (Omid Satellite). ولی قصد من انعکاس این خبر نیست!
لابد خبر پرتاب موفقیت آمیز ماهواره امید را با پرتابه سفير شنيدين و ديگه اين مطلب حداقل اين روزها تكراري شده هرچند هنوز هم در برخي روزنامه هاي خارجي تفاسير اين موفقيت رو درج ميكنن. حتي توي ويكيپديا هم اسم ماهواره اميد سريعا درج شده است (Omid Satellite). ولی قصد من انعکاس این خبر نیست!
گلایه من از برخی هموطنان عزیز ایرانی هستش. شما تصور کنید که اگه ایران این پرتاب رو انجام نداده بود و کشورهای اطراف ما مثل ترکیه و امارات متحده و یا یکی از این کشورهای عربی زودتر از ما ماهواره به فضا فرستاده بودند. اونوقت سیل پیامکها و ایمیلها و بیانیه انجمنها بود که بر سر مردم ما ریخته می شد که مثلا "خاک بر سر ما که در گیر تورم و بازار هستیم که فلان کشور ماهواره به فضا فرستاده و ما تماشاچی هستیم" و یا اینکه "برای ایران و ایرانی اظهار تاسف میکردیم که فلان کشور مسلمان یا عرب یا ترک ماهواره هوا کرده و ما هنوز افسوس کوروش و داریوش رو میخوریم"
خداییش قبول دارین که اینطوری بود. حالا شاید بپرسید که چه ربطی به الان داره، مگه چی شده؟؟ میدونید چی شده؟ از این دارم می سوزم که ما یه زمانی پرتاب ماهواره ای مثل آپولو را سخت ترین کار میدونستیم و اصطلاح آپولو هوا کردن را ضرب المثل کارهای دشوار کردیم ولی الان که خودمون ماهواره هوا کردیم - فارغ از هیاهو های تبلیغاتی سیاسی له یا علیه اون- و راه به راه پیامکها و ایمیلهای مسخره کننده و جوک برای هم می فرستیم که مثلا "ماهواره امید کشف کرده که زمین گرد است!"، "ماهواره امید خبر از کشف یک امامزاده بین زهره و مریخ داده" یا صد تا از این جوکهای مسخره که بیشتر از اینکه آدم خنده اش بگیره به حال این ملت گریه اش میگیره که داره توانمندیهای جوانان دانشمندشون رو به باد مسخره میگیرن.
بابا برین توی وبلاگهای انگلیسی و عرب زبانان ببینید که این همسایه های ما چقدر دارن حسرت میخورن و حسودی میکنن و در ضمن خیلی هاشون به ایرانیها به خاطر این کار تبریک میگن. اونوقت ما داریم خودمونُ خودمون رو مسخره میکنیم.
برای اینه که ما هنوز خودمون باورمون نشده که فارغ از ایرانی بودن و مسلمان بودن، هر انسانی هر آرزویی داشته باشه میتونه بهش برسه.
ما پدید آورنده شرایطیم نه برآمده از پدیده ها!
خوب فكر كنيد كه آيا به نظر شما اینکارها واقعا افسون نداره!!؟؟
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: جمعه 9 اسفند 1387 ساعت: 2:58
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: جمعه 9 اسفند 1387 ساعت: 0:35
فولرن ها؛ ساختار، خواص و کاربرد
ساختار فولرن ها
کربن در طبیعت دارای پنج آلوتروپ الماس، گرافیت، نانولوله، کربن بی شکل و فولرن است، که همگی جامد می باشند. (شکل1). در الماس که از سخت ترین اجسام طبیعی است، هر اتم کربن با چهار اتم کربن دیگر پیوند دارد و هیبریداسیون اتم های کربن در این ساختار، به شکل sp3 می باشد. در گرافیت شش ضلعی های ِ منتظم کربنی لایه هایی را ایجاد کرده اند که بر روی یکدیگر انباشته شده و هر لایه از طریق پیوندهای ضعیف وان در والس به لایه زیرین متصل است. هنگامی که لایه های گرافیتی در هم پیچیده شوند، نانولوله های کربنی را تشکیل می دهند. در واقع نانولوله، گرافیتی ست که به شکل لوله در آمده باشد. فولرن، نخستین مولکول کربن کروی شناخته شده با کربن های مرتب شده، در قالب کره ای به شکل توپ فوتبال می باشد.
شکل1. آلوتروپ های مختلف کربن در طبیعت
پایه ی فولرین ها صفحات موجود در گرافیت می باشد با این تفاوت که در ساختار اتمی فولرین ها به جای شش ضلعی های منظم موجود در صفحات گرافیت، یک سری شش ضلعی و پنج ضلعی منظم وجود دارد که به صورت یک در میان در کنار هم قرار گرفته و کره فولرن را تشکیل داده اند. قرارگیری این پنج ضلعی و شش ضلعی ها در کنار هم برای شکل دادن یک ساختار کروی ضروری است. در حقیقت بدون حضور پنج ضلعی ها در ساختار گرافین نمی توان از صفحات گرافین ساختارهای کروی به دست آورد.
فولرن ها را با توجه به تعداد اتم های موجود در ساختمان شان شناسایی می کنند. برای نامگذاری فولرن ها از یک حرف C استفاده می شود که بیانگر اتم کربن موجود در ساختار آن هاست. بعد از حرف C تعداد اتم های کربن موجود در واحد شبکه ی کروی فولرن ذکر می شود. مثلاً مولکول C60 دارای 60 اتم کربن است. تعداد اتم ها در فولرن های تولید شده تاکنون از 28 عدد تا صدها اتم کربن است (شکل 2).
شکل 2. انواعی از فولرن ها
در سال 1966 دانشمندی به نام دالس برای اولین بار در مورد توانایی تولید ساختارهای کروی بسته ای از اتم های کربن بحث نمود. در ابتدا این پیشنهاد مورد توجه دانشمندان وقت قرار نگرفت. چهار سال بعد در سال 1970 دانشمندی به نام اوساوا در تحقیقاتش راجع به ساختارهای کربنی موجود در طبیعت، یک مولکول کربنی C60 را با ساختاری شبیه توپ فوتبال متصور شد. تا این که در سال 1984 در اثر تبخیر لیزری گرافیت، خوشه های بزرگ کربنی Cn، در آزمایشگاه مشاهده شد (n مقادیری بین 30 تا 90 دارد).
کشف اصلی فولرن در سال 1985 رخ داد. در این سال سه دانشمند به نام های کروتو، اسمالی و کارل بر روی فرایندی برای تولید کلاسترهای کربنی ستاره ای شکل مطالعه می کردند. این روش به وسیله متمرکز کردن لیزر روی یک گرافیت انجام شد. بعد از انجام این آزمایش ها و طی انجام یک سری آزمایش های طیف سنجی روی محصولات تولید شده، مولکول های C60 در مواد تولید شده کشف شدند (شکل 3). این مولکول به علت شباهتی که با ساختار توصیف شده توسط معمار معروف، باک مینسترفولر داشت، به این اسم نامیده شد. دانشمندان مذکور به خاطر این کشف در سال 1996 جایزهء نوبل سال را دریافت نمودند.
خواص و کاربردهای فولرن ها
شکل زیبا و بی سابقهء فولرن ها و خواص شگفت انگیز این مولکول ها توجه بسیاری از دانشمندان را به خود معطوف کرده است. پایدارترین و فراوان ترین فولرن ها انواع C60 و C70 هستند. بنابراین بیشتر خواص ذکر شده در مورد فولرن ها نیز روی این دو نوع متمرکز شده است. برخی از خواص فیزیکی این دو مولکول در جدول 1 ارائه شده است.
جدول1. برخی از خواص فیزیکی C60 و C70
| کمیت(واحد) | مقدار برای C60 | مقدار برای C70 |
| حجم مولکولی (cm3) | 87.1 × 22-10 | 42.7 |
اولین انرژی یونیزاسیون (ev) | 58.7 | 61.7 |
| انرژی پیوند اتم های کربن (ev) | 40.7 | 42.7 |
| متوسط فاصلهء بین اتم های کربن (A°) | 41.1 | 43.1 |
.استحکام مکانیکی؛ به عنوان تقویت کننده در نانوکامپوزیت ها
فولرن ها از نظر مکانیکی مولکول های بیش از حد قوی هستند و تحمل فشارهای بسیار زیاد را دارند، به طوری که پس از تحمل فشاری حدود 3000 اتمسفر به شکل اولیهء خود (ساختار کروی فولرن) برمی گردند. اخیراً از این خاصیت در تولید نانوکامپوزیت ها استفاده شده است. به این ترتیب که فولرن ها را به عنوان ماده پرکننده وارد مادهء زمینه کرده و به این ترتیب تنش تسلیم کامپوزیت ها را بهبود می بخشند.
.خاصیت روان سازی بالا؛ روان کاری در مقیاس نانومتری
مولکول های فولرن به وسیله پیوندهای ضعیفی که ناشی از نیروهای واندروالس بین آن هاست به هم می چسبند. این نیروهای نگهدارنده فولرن ها در کنار هم مشابه نیروهای موجود بین لایه های گرافیت است. بنابراین برخی از خواص فولرن ها مشابه خواص گرافیت می باشد. به عنوان مثال اخیراً از فولرن ها به جای گرافیت در کاربردهای روان کاری در مقیاس نانومتری استفاده شده است.
.حساس در برابر نور؛ کاربردهای فوتونیک
فولرن ها در برابر نور بسیار حساس بوده و با تغییر طول موج نور خواص الکتریکی این مواد به شدت تغییر می کند. بنابراین کاربردهای فوتونیک زیادی برای این مواد در آینده متصور شده است.
.ساختار توخالی؛ مکانی برای قرارگیری عناصر
می توان درون مولکول های توخالی فولرن ها را توسط عناصر دیگر پر کرد. به عنوان مثال با قرار دادن برخی عناصر فلزی درون فولرن ها خواص الکتریکی آنها بهبود یافته است. اخیراً از چنین ساختارهایی در تولید دستگاه های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) در پزشکی استفاده شده است.
.خواص زیست سازگاری؛ دارورسانی
درون فولرن ها می توان برخی آنزیم ها و یا داروها و هورمون های مورد نیاز بدن را قرار داد. به این ترتیب در نانو پزشکی می توان از این مواد استفاده نمود. در یکی از جدیدترین کاربردهای فولرن ها برای مبارزه با ویروس ایدز، آنزیم ضد این ویروس درون فولرن ها قرار داده شده و وارد بدن شده است. مداوای بیماری ایدز با چنین روشی امیدوار کننده بوده است. علاوه بر این کشف شده که احتمالاً فولرن ها برهم کنش های بیولوژیکی با ویروس HIV دارند و به علاوه می توانند در مبارزه با این ویروس به آنزیم های دیگر کمک کنند.
منابع:
1. A.Hirsch, M.Brettreich, Fullerenes: Chemistry and Reactions, Willey VCH Verlag GmbH, 2005.
2. P.Holister, C.Roman, T.Harper, Fullerenes, Cientifica Ltd., 2003.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: پنجشنبه 8 اسفند 1387 ساعت: 3:48
سرچشمه اصلی علم فیزیک
رسیدن به منبع و سرچشمه اصلی علم فیزیک به اندازه رسیدن به سرچشمه بسیاری از رودهای بزرگ دشوار است. همانگونه که یک رود بزرگ از چندین چشمه کوچک حاصل میگردد، چشمههایی که رود عظیم علم فیزیک را بوجود آوردهاند، در سراسر زمین پراکنده بودند که انسان اولیه ، یعنی انسان متفکر بر آن سکونت داشته است. اما به نظر میرسد که بیشتر این مردم در دامنه جنوبی شبه جزیره بالکان (یونان باستان) بودهاند. جالب توجه است که ملل قدیمی دیگر مانند بابلیان و مصریان که در توسعه ریاضیات و نجوم سهیم بودهاند، در پیشرفت فیزیک هیچ سهمی نداشتهاند.
چون خدایان بابلیان و مصریان دور از مردم و در میان ستارگان میزیستند، حال آنکه خدایان یونانیان در ارتفاعی تنها در حدود 3000 متر بر قله کوه اولمپ زندگی میکردند. و اصطلاح مانیتیسم (مغناطیس) از نام چوپانی به نام (σηυγαm) سرچشمه میگیرد. تشخیص تقدم یا تأخر زمانی این کشفیات افسانهای دشوار است.
نقش دانشمندان در پیدایش فیزیک
کشف فیثاغورث کاملاً مستند است. وی با اطمینان از اینکه اعداد بر جهان حکومت میکنند، به تحقیق درمورد رابطه میان طول تارها در آلات موسیقی پرداخت که ترکیبات هماهنگی از اصوات تولید میکنند. این کشفیات او شاید نخستین بیان ریاضی یک قانون فیزیکی باشد و بتواند نخستین گام در پیدایش فیزیک نظری باشد.
سرچشمه اصلی علم فیزیک
رسیدن به منبع و سرچشمه اصلی علم فیزیک به اندازه رسیدن به سرچشمه بسیاری از رودهای بزرگ دشوار است. همانگونه که یک رود بزرگ از چندین چشمه کوچک حاصل میگردد، چشمههایی که رود عظیم علم فیزیک را بوجود آوردهاند، در سراسر زمین پراکنده بودند که انسان اولیه ، یعنی انسان متفکر بر آن سکونت داشته است. اما به نظر میرسد که بیشتر این مردم در دامنه جنوبی شبه جزیره بالکان (یونان باستان) بودهاند. جالب توجه است که ملل قدیمی دیگر مانند بابلیان و مصریان که در توسعه ریاضیات و نجوم سهیم بودهاند، در پیشرفت فیزیک هیچ سهمی نداشتهاند.
چون خدایان بابلیان و مصریان دور از مردم و در میان ستارگان میزیستند، حال آنکه خدایان یونانیان در ارتفاعی تنها در حدود 3000 متر بر قله کوه اولمپ زندگی میکردند. و اصطلاح مانیتیسم (مغناطیس) از نام چوپانی به نام (σηυγαm) سرچشمه میگیرد. تشخیص تقدم یا تأخر زمانی این کشفیات افسانهای دشوار است.
نقش دانشمندان در پیدایش فیزیک
کشف فیثاغورث کاملاً مستند است. وی با اطمینان از اینکه اعداد بر جهان حکومت میکنند، به تحقیق درمورد رابطه میان طول تارها در آلات موسیقی پرداخت که ترکیبات هماهنگی از اصوات تولید میکنند. این کشفیات او شاید نخستین بیان ریاضی یک قانون فیزیکی باشد و بتواند نخستین گام در پیدایش فیزیک نظری باشد.
یکی دیگر از افرادی که در پیدایش فیزیک سهم داشته است، ارسطو میباشد. هر چند ارسطو در تمام مباحث کارهای بزرگی انجام داده است که اندیشه انسانی را مدت 2000 سال پس از مرگ خود تحت تأثیر قرار داده ، اما مهمترین سهم او در فیزیک نام گذاری این علم میباشد که از کلمهای یونانی به نام طبیعت اقتباس شده است.
ارشمیدس دانشمند نامدار دیگری است که حدود یک قرن بعد از ارسطو زندگی میکرد. وی دانشمند علم مکانیک بوده که قوانین اهرمها را بیان نموده و مسأله یافتن مرکز ثقل هر جسم معین را مورد بحث قرار داد. مهمترین کشف ارشمیدس قانون او درمورد اجسام غوطه ور در یک مایع میباشد.
تحولات اولیه علم فیزیک
با زوال فرهنگ یونانی ، تکامل علم بطور کلی و علم فیزیک ، بخصوص به یک حالت رکود مجازی در آمد و این مدت تقریباً هزار سال طول کشید، تا اینکه سرانجام امپراطوری عربی در قرن هشتم تمام سرزمینهای جنوبی دریای مدیترانه را احاطه کردند و از تنگه جبل الطارق تا اسپانیا پیش رفتند. اعراب کتابهای به جا مانده از کتابخانههای یونانیان را ترجمه کرده و پرچمدار علم شدند. اما اعراب در زمینه علم فیزیک چندان کار زیادی انجام ندادند.
سرانجام در قرن 12 امپراطوری عرب با حمله چنگیزخان مغول و سیر تاریخی جنگهای صلیبی در بیت المقدس به سرعت رو به زوال رفت و در همین دوران کشورهای اروپایی به تدریج از دوران هرج و مرج و تاریکی قرون وسطی خارج شدند. و آموزش دوباره رونق گرفت، اما این آموزش بیشتر زیر نظر کلیسا بود و لذا بیشتر مطالعات بر نوشتههای ارسطو مبتنی بود. و چون ارسطو در زمینه علوم طبیعی چندان تبحری نداشت، لذا به تجدید حیات علم فیزیک در اروپا کمکی نکرد.
سیر تکاملی علم فیزیک
درهم آمیختگی علوم طبیعی با علوم الهی را در این دوره میتوان از کتاب هیأت مردوز یوهان کپلر دریافت.
یکی از افرادی که در این دوره در علم دینامیک به پیشرفتهای خوبی نایل شد، گالیله بود که با مطالعه حرکت آونگ شروع کرد. وی از نخستین فیزیکدانان نظری و عملی بود.
بعد از گالیله ، اسحاق نیوتن دومین دانشمند فیزیک به شمار میرود که مطالعات ثمربخشی را در زمینههای مختلف فیزیک انجام داد، بطوری که بعد از او دانشمندان زیادی مانند پاسکال (Pascal) ، برنولی (Beoulli) ، هویگنس و غیره هر کدام در زمینه خاصی مطالعات اسحاق نیوتن را ادامه دادند.
هویگنس به ادامه مطالعات اسحاق نیوتن در زمینه نور پرداخت. اسحاق نیوتن نور را ذره میدانست، اما هویگنس عقیده داشت که نور موج است، اما چون اسحاق نیوتن در این زمان در میان معاصرانش شخصیت برجستهای بود و نیز به دلیل ناتوانی هویگنس در تکمیل نظریههایش با دقت ریاضی ، با وجود برتری ظاهری نظریه او بر نظریه نیوتن ، نظریه هویگنس پذیرفته نشد و لذا این بحث معلق ماند. تا اینکه در سال 1800 تامس یانگ توانست پدیده حلقههای نیوتن را بر مبنای طبیعت موجی نور توضیح دهد.
کارهای یانگ و معاصر فرانسویش فرنل (Fresnel) صحت و اعتبار نظریه موجی نور را به طرز قاطعی برقرار ساختند. بعد از این ، تقریباً علم فیزیک به شاخههای مختلف تقسیم شد و دانشمندان مختلف در زمینههای گوناگون فیزیک مطالعات ارزندهای را انجام دادند که پایه و مبنای این مطالعات را میتوان همان کارهای اسحاق نیوتن و گالیله دانست و بدین ترتیب علم فیزیک در شاخههای مختلف توسعه یافت.
سهم بکرل در تکامل علم فیزیک
در سال 1896 هانری بکرل (Becquerel) که از کشف اشعه ایکس توسط رونتگن اطلاع یافته بود، بر آن شد که ببیند آیا چیز دیگری هم شبیه اشعه ایکس از مواد فلورسانس که براثر تابش نور درخشان میشوند، صادر میشود یا نه. لذا بلورهایی از کانی (سنگ معدن) معروف به اورانیل (سولفات مضاعف اورانیوم و پتاسیم) را انتخاب کرد. چون بکرل عقیده داشت که تابش نتیجه روشنایی خارجی است، یک بلور اورانیل را در صفحه کاغذ سیاه قرار داد و آنرا جلوی پنجره گذاشت. وقتی که بعد از چند ساعت قرار دادن در مقابل نور خورشید فیلم عکاسی را ظاهر کرد، لکههای تیرهایی را بر روی فیلم مشاهده کرد.
او این آزمایش را چند بار تکرار کرد و هر بار با آنکه کاغذ سیاه بیشتری دور صفحه میپیچید، باز هم لکه را مشاهده میکرد. چون هوای پاریس چندین روز بارانی بود، لذا بکرل صفحه عکاسی لفاف پوش با بلور اورانیل را در کشوی میز خود قرار داد تا هوا مساعد شود. خورشید تا چند روز در هوا نمایان نشد و روزی هم که خورشید در آسمان ظاهر میشد، اغلب ابرهایی آنرا پوشانده بود.
با این حال بکرل بازهم صفحه عکاسی را درمعرض نور آفتاب قرار داد. بعد از مدتی که صفحه عکاسی را ظاهر کرد، برخلاف تصور ملاحظه کرد که بجای لکه های سیاه که قبلاً در روزهای آفتابی ملاحظه می کرد، لکه سیاه قیر مانندی در زیر جایی که اورانیل قرار داشت روی صفحه ظاهر شده بود. لذا وی دریافت که ظاهر شدن لکه های سیاه ربطی به قراردادن در مقابل نور آفتاب ندارد.
بکرل بلور اورانیل را گرم کرد، سپس آنرا سرد کرد و بصورت گردی درآورد و در اسیدها حل کرد. خلاصه دریافت که این خاصیت تازه کشف شده ماده که نام رادیواکتیویته بر آن داده شده است، هیچ سر و کاری با راه فیزیکی یا شیمیایی که بوسیله آن اتمها به یکدیگر پیوستهاند، ندارد بلکه خاصیتی نهفته در خود اتم است.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: يکشنبه 4 اسفند 1387 ساعت: 23:19
لوازم معمولی آزمایشگاه بر اساس جنس به چند دستهی کلی تقسیم میشود:
وسایل شیشهای یا پلاستیکی
آبفشان یا پیسِت ( Wash bottle )
ارلن مایر ( Conic Flask - Erlenmeyer )
استوانه مدرج یا مزور ( Graduated Cylinder )
بالن ( Flask )
بالن ژوژه ( Graduated Flask )
بشر (Beaker )
بورت ( Burrete )
پیپت ( Pipette )
دسیکاتور( ( Desicator
شیشه ساعت ( Watch Glass )
قطره چکان ( Dropper )
قیف ( Fuel )
لوله آزمایش ( Test Tube )
مبرد ( Condenser )
وسایل چینی
بوته چینی ( Crucible Procelain )
قیف بوخنر ( Buchner Fuel )
کپسول چینی ( Evaporating Dish )
وسایل فلزی
اسپاتول - قاشقک ( Spatula )
پایه ( Support Stand )
جای لوله آزمایش ( Test Tube Support )
چراغ بونسن ( Bunsen Buer )
سه پایه ( Clamp )
گیره ( Clamp Holder )
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:12
بوته چینی (کروزه چینی)
بوته آزمایشگاهی ظرف مخروطی (مخروط ناقص) شبیه انگشتانه است که لبه های آن کاملاً صاف و جداره های داخلی و خارجی آن صاف و صیقلی است. اگرچه بوته آزمایشگاهی را از جنس فلز (بویژه از نیکل)، گرافیت و سفال (بوته گلی یا سفالی) نیز می سازند اما این بوته ها عمدتاً از جنس چینی تهیه می شود و معمولاً دارای سرپوش است.
کاربرد: چون بوته چینی در برابر گرما (تا حدودْ1200) مقاوم است، از آن در آزمایشگاه های شیمی تجزیه برای خشک کردن رسوب کردن رسوب و پختن رسوب در کوره الکتریکی استفاده می شود.
چند نکته درباره بوته چینی
- اسیدها بر بوته اثر ندارند اما بازها سبب خوردگی بوته می شوند. برای پاک کردن بوته تا حد امکان نباید از اسیدها هم استفاده کرد.
- هنگامی که از بوته برای سنجش های وزنی استفاده می شود نخست باید بوته خالی را چندین بار در کوره الکتریکی در دمای معین (دمای لازم برای پختن رسوب) قرار داد و پس از سرد کردن، وزن کرد تا به وزن ثابت رسید. این کارها، یعنی: گرم کردن، سرد کردن و وزن کردن بوته تا رسیدن به وزن ثابت پیش از پختن هر رسوب الزامی است.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:11
شیشه ساعت
شیشه ساعت همان طور که از نامش پیداست شبیه شیشه ساعت است و در اندازه های مختلف ساخته می شود
کاربرد: از شیشه ساعت برای تبخیر سریع مایع ها و محلول ها استفاده می شود.
طرز استفاده: شیشه ساعت را مانند ابزار شیشه ای دیگر، باید شست و شو داد و در صورت لزوم آن را با دستمال خشک کرد.
گاهی برای سرعت بخشیدن به عمل تبخیر، شیشه ساعت را در دهانه بشر قرار می دهند تا با جوشاندن آب درون بشر و گرم شدن شیشه ساعت با بخار آب جوش، عمل تبخیر و تبلور سریعتر انجام گیرد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:10
ابزار مخروطی شکل است که در قسمت پایین آن لوله باریک و بلندی قرار دارد. نوک این لوله مورب است. شیشه بدنه قیف معمولاً 60 درجه است.
کاربرد: از قیف برای انتقال محلول از ظرفی به ظرف دیگر استفاده می شود (به عنوان مثال برای انتقال محلول از ظرفی به بورت، استوانه مدرج، بالن پیمانه ای، قیف شیردار، ارلن و… از قیف استفاده می شود) برای این کار، محلول موردنظر را نخست در بشـر ریخته سپس به کمک قیف تمـیز به ظرف دلخواه منتقل می شود.
از قیف برای جدا کردن مایع از جامد نیز می توان استفاده کرد. این کار در شیمی تجزیه وزنی برای صاف کردن رسوبها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
طرزکار: برای این کار نخست باید قیف را شسته و خشک کرد سپس کاغذ صافی متناسب با قیف و با ذره های رسوب برگزید (کاغذ صافی با قیف مناسب است که پس از قرار دادن در قیف حدود 5/0تا 5/1 سانتی متر از لبه قیف پایینتر باشد ) و زمانی متناسب با ذره های رسوب است که آب زیر صافی کاملاً زلال باشد.
برای گذاشتن کاغذ صافی در قیف ابتدا باید آن را چندین با تا کرد، به شکل قیف درآورد و در آن گذاشت. برای این که کاغذ به قیف بچسبد باید آن را خیس کرد و با انگشت تمیز کاغذ صافی را کاملاً به جداره قیف چسباند. اگر کاغذ صافی کاملاً به قیف نچسبد و حبابهای هوا بین کاغذ و جداره داخلی قیف بماند عمل صاف کردن کند می شود.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:10
انواع بالن
1. بالن ته گرد که توانایی حرارت های بسیار بالا رادارد .
2. بالن ته صاف که توانایی حرارت های بسیار بالا را ندارد اما قابل ایستادن است
3. بالن حجمی: ظرفی شیشه ای با گردن باریک و دراز است که بر روی آن خطّ نشانه حلقوی وجود دارد. گنجایش بالن حجمی با عددی که بر روی آن نوشته شده است مشخص می شود که حدّ آن همان خط نشانهاست.
بالن حجمی
کاربرد:
بالن حجمی برای 2 منظور به کار می رود: یکی برای رقیق کردن محلول با غلظت معین، دیگری برای تهیه محلول های سنجیده یا استاندارد.
درمورد بالن ته صاف نه تنها توانایی حرارت ها ی بسیار بالا را ندارد بلکه اصلا به هیچ وجه نباید انها را حرارت داد و فقط برای نگه داری محلول(بعد از تهیه انها در بالن ژوژه)استفاده می شوند ...درمورد استفاده از بالن های ژوژه باید دمای محلول را هم در نظر گرفت مخصوصا وقتی که محلول سازی با تغییر دما همراه باشد (مثل رقیق کردن اسیدها یا انحلال سود در اب و..) بالن های ژوژه معمولا در دمای 25 درجه حجم درست را(مطابق با عددی که رویشان درج شده )نشان می دهند.
طرز استفاده: بالن حجمـی را معمولاً با قیفـی که در دهانه آن قـرار می گیرد، باید پر کرد. نخست می توان مایع یا محلول را با سرعت تا رسیدن سطح آن به نزدیک خط نشانه در بالن حجمی ریخت برای پر کردن بالن تا خط نشانه، بهتر است از قطره چکان کمک گرفت و با ریختن قطره قطره محلول موردنظر آن را به طور دقیق به خط نشانه رسانید (این عمل را اصطلاحاً به حجم رسانیدن می نامند). برای دقت بیشتر باید انحنای سـطح مایع یا محلول بر خطِ نشانه مماس باشـد. در این حالت باید چشم را طوری نگاهداشت که نیم دایره خط نشانه سمت آزمایش کننده، نیمه دیگر خط نشانه پشتی را کاملاً بپوشاند. چون از بالن حجمی برای سنجش های دقیق استفاده می شود، رعایت این نکته بسیار ضروری است.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:9
استوانه مدرج (مزور)
لوله شیشه ای استوانه ای شکل، مشابه لوله آزمایش است که در پایه ای از جنس پلاستیک جای می گیرد و یا عموماً دارای پایه پهن شیشه ای است که می تواند آن را روی میز به طور قائم نگهدارد. لبه آن مانند بشر، برگشتگی شیارمانندی برای خالی کردن محلول دارد. تفاوت درجه بندی آن با بورت و پیپت در این است که درجه های کوچکتر آن در پایین قرار دارد.
کاربرد: ابزاری است که در اندازه گیری حجم مایع ها به کار می رود
طرز استفاده: استوانه مدرج را باید در جای کاملاً صاف و مسطح قرار داد و هنگام ریختن یا برداشتن محلول، پایه آن را با دو انگشت محکم نگهداشت تا از افتادن و شکستن آن جلوگیری شود
چون استوانه مدرج، برخلاف لوله آزمایش جای خاصی ندارد. از این رو باید بی درنگ پس از انجام کار، آن را دور از دسترس، در جای امنی قرار داد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:7
اسپاتول (قاشقک)
ابزار چینی یا فلزی است که دارای 2 قسمت می باشد، یکی دسته و دیگری تیغه. که کمی پهنتر است. از اسپاتول برای نرم کردن مواد جامد و برداشتن آن استفاده می شود. لازم است یادآوری گردد که مواد شیمیایی را نباید با دست برداشت. برای برداشتن مواد ابزاری مانند: اسپاتول، انواع قاشق های چینی و پلاستیکی و یا فلزی را باید به کار برد.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:6
بشر (Beaker)
بشر یا لیوان آزمایشگاهی وسیله استوانه ای شکل است که در اندازه های مختلف از شیشه و یا پلاستیک ساخته می شود.
کاربرد: بشـر ممکن است ساده یا مدرج باشـد. از بشر مدرج اغلب برای برداشتن حجم معینی از مایع ها هم استفاده می شود. از بشر مدرج یا ساده، برای برداشتن مایع ها، گرم کردن محلول ها، تهیه محلول ها، حل کردن مواد، انتقال محلول، رسوب گیری، تهیه مواد و غیره استفاده می شود.
طرز کار: پیش از هر کاری باید بشر را شست. برای شستن بشر باید با لوله شوی جداره داخلی و خارجی بشـر را سایید تا مواد چسبیده به آن جدا شود، سپس آن را با آب معمولی شست. بسته به نوع کار می توان بشر را مانند بورت یا پیپت شست و شو داد (یعنی شستن، آب کشیدن با آب معمولی، کُر دادن با آب مقطر، کر دادن با محلول موردنظر که باید در بشر ریخته شود.) بیرون بشـر را پس از شست و شـو باید با دسـتمال تمیز خشک کرد، برای خشک کردن داخل آن می توان از این روش استفاده کرد:
بشر را روی سه پایه و توری نسوز گذاشته و شعله چراغ گاز را دور تا دور گرداند (شعله را نباید داخل بشر برد زیرا این عمل سبب شکستگی آن می شود) تا کاملاً داخل آن خشک شود. سپس بشر را تا مدتی به همان حال باقی گذاشت تا سرد شود.
برچسب: نویسنده: علیرضا فرزادنیا تاريخ: شنبه اسفند 1387 ساعت: 16:6
