چندین وسیله آزمایشگاهی مورد نیاز در آزمایشگاه های دانشکده نفت و پتروشیمی دانشگاه حکیم سبزواری با نظارت و اجرای اعضای هیات علمی و همکاری دانشجویان این دانشکده طراحی و ساخته شد.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه، دستگاه میکرومدل شیشه ای، قیف مارش برای اندازه گیری ویسکوزیته ی سیالات حفاری، دستگاه اندازه گیری فشار بخار ماده خالص، دستگاه Sand Pack برای تهیه مغزه های مصنوعی از سنگ مخزن نفت و دستگاه میکروکانال های شیشه ای به منظور توسعه فناوری سیستم های ناپیوسته در سیستم های میکروفلوئیدیک، دستگاه های آزمایشگاهی است که توسط دانشجویان دانشکده نفت و پتروشیمی طراحی و ساخته شده است.
در ادامه مشخصات این دستگاه ها آورده شده است:
عنوان طرح: طراحی و ساخت میکرومدل شیشه ای
نام و نام خانوادگی مجری: دکتر احسان اسماعیل نژاد (عضو هیات علمی گروه مهندسی نفت)
نام و نام خانوادگی همکار طرح: امیرشایان نژاد (دانشجوی مهندسی نفت)
میکرومدل شیشه ای، مدلی دو بعدی و شفاف برای شبیه سازی شبکه های محیط متخلخل است که با ایجاد الگویی خاص از شبکه ی منافذ روی یک شیشه ی تخت ساخته می شود. به واقع، میکرومدل ها توانایی دارند تا پیش از انجام آزمایش های زمانبر و پرهزینه ی سیلاب زنی مغزه، غربالگری مناسبی در مورد روش های ازدیاد برداشت نفت به انجام رسانند. در طرح حاضر تعداد یازده میکرومدل با ویژگی های مختلفی از لحاظ تخلخل و تراوایی طراحی و ساخته شده تا بتواند به طور کامل شرایط مخازن نفتی به ویژه مخازن ایران را پوشش بدهد. وجود این میکرومدل ها در دانشکده مهندسی نفت و پتروشیمی در کنار دستگاه سیلاب زنی مغزه میتواند تاثیر بسزایی در فعالیت های پژوهشی دانشجویان در زمینه ی ازدیاد برداشت نفت داشته باشد.
عنوان طرح: ساخت قیف مارش برای اندازه گیری ویسکوزیته ی سیالات حفاری
نام و نام خانوادگی مجری: دکتر احسان اسماعیل نژاد (عضو هیات علمی گروه مهندسی نفت)
نام و نام خانوادگی همکار طرح: کیوان خدیری (دانشجوی مهندسی نفت)
قیف مارش وسیله‌ای ساده جهت اندازهگیری گرانروی سیالات است که از یک مخروط و لوله خروجی متصل به آن تشکیل شده است. ویژگی مهم قیف مارش، اندازه گیری سریع و کیفی ویسکوزیته بدون نیاز به منبع انرژی مثل برق می باشد. برای اندازه گیری ویسکوزیته کافی است، حجم مشخصی از سیال را در داخل قیف ریخته و سپس زمان خروج سیال از انتهای قیف برحسب ثانیه ثبت شود. با این روش ساده می توان بین ویسکوزیته سیالات مختلف نسبتی برقرار کرد و ضمناً درکی کلی و سریع از مناسب بودن سیال طراحی شده برای ادامه ی یک فرآیند مهندسی داشت. در طرح حاضر به جهت صرفه جویی در خرید نمونه ی خارجی و استفاده از ظرفیت مناسب دانشجویی، یک نمونه قیف مارش بر اساس استاندارهای انجمن مهندسی نفت آمریکا به روش مهندسی معکوس ساخته شده است. حضور قیف مارش در آزمایشگاه خواص سیالاتِ دانشکده مهندسی نفت و پتروشیمی در کنار دستگاه رئومتر بروکفیلد می تواند در بررسی ویژگی های رئولوژیکی سیالات بسیار حائز اهمیت باشد.
عنوان طرح: دستگاه اندازه گیری فشار بخار ماده خالص
نام و نام خانوادگی مجری: دکتر احسان اسماعیل نژاد (عضو هیات علمی گروه مهندسی نفت)
نام و نام خانوادگی همکاران طرح: حسین رضایی و سجاد مرادی (دانشجویان مهندسی نفت)
یکی از پارامترهای مهم در شناخت سیالات مخازن هیدروکربنی، فشار بخار مادهی خالص میباشد. فشار بخار، تابع دما و نوع ماده بوده و در صورت مخلوط بودن به ترکیب درصد مایع مزبور بستگی خواهد داشت. اندازهگیری این ویژگی با روشی ساده و کارآمد از چالشهای دانشجویان مهندسی نفت بوده و ارائهی طرحی برای آن همواره مورد توجه بوده است. در این طرح، یک دستگاه کاملاً ابداعی بر اساس ایده ای منتج از معادلات آنتوان و کلازیوس-کلاپیرون به منظور اندازهگیری فشاربخار ماده خالص، طراحی و ساخته شده است تا خلاء نبود این وسیله در آزمایشگاه خواص سیالات مخازن هیدروکربنی در دانشکده مهندسی نفت و پتروشیمی جبران گردد. با کمک این دستگاه می توان نمودار فازی فشار- دما و خط فشار بخار را برای یک مادهی خالص در فاز مایع تعیین کرد.
عنوان طرح: طراحی و ساخت Sand Pack برای تهیه مغزه های مصنوعی از سنگ مخزن نفت
نام و نام خانوادگی مجری: دکتر احسان اسماعیل نژاد (عضو هیات علمی گروه مهندسی نفت)
نام و نام خانوادگی همکار طرح: محمد مومنی مقدم (دانشجوی مهندسی نفت)
برای شبیه سازی انجام فرآیندهای مختلف ازدیاد برداشت نفت از دو محیط میکرومدل و یا مغزه ی سنگ استفاده می شود. مغزه گیری از فرآیندهای پرهزینه و چالش برانگیز بوده و ساخت مغزه هایی مناسب با ویژگی های نزدیک به سنگ واقعی، می تواند کمک شایانی در پیشبرد مطالعات داشته باشد. برای ساخت مغزه های مصنوعی از سندپک استفاده می گردد. این دستگاه که شامل یک سیلندر و پیستون است با فشرده سازی مواد مختلفی از جمله شن و ماسه، سیمان و بنتونایت، مغزه ای مصنوعی با ویژگی های نزدیک به مخزن در اختیار قرار می دهد. نمونه های مغزه ی ساخته شده با این وسیله، می تواند برای بررسی فرآیندهای مختلف سیلاب زنی در آزمایشگاه خواص سنگِ دانشکده مهندسی نفت و پتروشیمی مورد استفاده قرار گیرد.
عنوان طرح: طراحی و ساخت ساخت میکروکانال های شیشه ای به منظور توسعه فناوری سیستم های ناپیوسته در سیستم های میکروفلوئیدیک
نام و نام خانوادگی مجری: دکتر علی خوش سیما (عضو هیات علمی گروه مهندسی نفت)
نام و نام خانوادگی همکار طرح: فرشاد راجی (دانشجوی مهندسی شیمی)
سامانه هاي میکروفلوئیدی به دلایل متعددي از جمله اندازة کوچک، نسبت سطح به حجم زیاد، سرعت عمل بالا، سادگی طراحی و بازدهی زیاد در بسیاري از فرآیندها مورد استفاده قرار گرفته و توجه پژوهشگرانی از زمینه هاي مختلف را به خود جلب کرده اند. میکروفلوئید که دانش و فنّاوري کنترل و حرکت حجم هاي بسیار اندك سیالات است، نمونه اي از حوزه هاي نوظهور است. پیش بینی شده است که با گسترش این حوزه، تحولی در مهندسی شیمی به وجود آید که نمونۀ آن با ظهور ریزتراشه ها در صنعت محاسبات و رایانه مشاهده شد. حجم اندك فعالیت هاي علمی و پژوهشی انجام شده در ایران در مقایسه با کشورهاي پیشرفته صنعتی نشان می دهد که جامعۀ مهندسی شیمی ایران، تقریباً با این حوزة جدید بیگانه است.
هدف از این پژوهش دستیابی به میکروکانال های با عرض ۴۰۰ میکرومتر با زمینه کاربردی شیمیائی و محیط زیستی، انرژی و بیولوژی و زیست پزشکی است. همچنین با توجه به نسبت سطح به حجم بالای میکروکانال ها، می توان عوامل پدیده های سطحی را مطالعه نمود و عواملی که در سیستم های ماکرو حائز اهمیت نیست، در این سیستم ها مورد بررسی قرار داد.
عنوان طرح انجمن علمی : ساخت آون تحت خلا
استاد راهنما: دکتر سید محمد مهدی نوری
دانشجویان همکار اصلی: حسین داوری، حسین درتومی
کاربرد دستگاه: خشک کردن مواد حساس به دمای بالا تحت خلاء
روش ساخت و اجزا دستگاه:
برای ساخت این مخزن از کپسول های گاز تحت فشاری که برای شارژکردن گاز کولرهای گازی و یخچال مورد استفاده قرار می‌گیرند،استفاده شده است. درب این دستگاه از فلنج و گسکت که با ۶ رزوه به ته مخزن مهره میشود استفاده و ساخته شده است. برای ایجاد سیستم گرمایشی این مخزن از لوله های مسی استفاده شده است. برای جلوگیری از اتلاف حرارتی دورتا دور لوله های مسی(که دور مخزن پیچیده شده اند) با پشم شیشه و یک ورق آلومینیومی بر روی آن،عایق شده است.
هزینه ها و صرفه جویی:
طبق برآوردها نمونه های داخلی آون تحت خلا در بازار در زمان ساخت قیمتی بالای ۲۰ میلیون تومان داشت که البته شامل سیستم گرمایش و پمپ تامین خلا بود. با توجه به وجود حمام سیرکولاتور برای تنظیم دما و پمپ خلا در دانشکده در این پروژه مخزن اصلی و قسمت های مربوط به آن با هزینه یازده میلیون ریال با همکاری پالایشگاه آبادان که دانشجویان همکار دوره کارآموزی خود را در آنجا می گذراندند ساخته شد.
