Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Hashemalhosseini,Alireza Baghbanan,Mahin Mansoori
حميد هاشم الحسيني (استاد راهنما) عليرضا باغبانان (استاد راهنما) مهين منصوري اصفهاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hosein Atari
حسين عطاري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Investigation of failure mechanism of rock under mechanical-chemical couple process of rock with acidic degradation
Recent researches about couple behavior and increasing application of acid and corrosive solution in engineering studies shows a need for further studies in this research field. The effect of acid on rock especially Asmary Limestone which is used widely in oil industry, mine, and civil engineering is very important. Considering this subject that in the most pervious researches the effect of chemical in rock with variable parameters including Temperature, anisotropy, and acid concentration is neglected. In this study this subject is attempted to be investigated. In this study two different acids (HCOOH HCl) in 20 and 60°c and also in volumes of 150 and 250 gal/ft were undergone acidic erosion. Rock anisotropy which is an important parameter among rock properties is also studied. After acidic erosion the sample were experimented to determine physical, mechanical, sonic, and microscopic properties. The results show that rock resistance decreases and its porosity increases as acid solution strength increases. Acid penetration depth has indirect relationship with acid reaction rate. Penetration depth and acid effect are different in various anisotropic direction. Amount of effect on parameters is highly dependent on couple process especially simultaneous temperature and acid concentration increase that show negative effects. Acid solution stability increase as volume increase and porosity increase rate also increases according to the observation. It last at most 2 hours for the reaction to equalize. In this study with more rigorous investigation on stress-strain curve of acidized rock sample it was found that the curve slope after acidizing had differed with acid penetration depth. Stress-strain curve slope was smaller at the beginning of loading and with getting closer to rock ultimate resistance, the curve slope gets closer to sound rock stress-strain curve slope. Effect of acidizing on limestone fracture toughness is different according to anisotropy.
با افزايش تحقيقات روز افزون بر روي رفتارهاي توأمان و کاربرد بيشتر محلول اسيدي و خوردنده در پروژه‌هاي مهندسي سنگ احساس نياز به مطالعه بيشتر مي‌شود. تاثير اسيد برروي سنگ، به ويژه سنگ آهک آسماري که در صنعت نفت، معدن و عمران کاربرد عمده‌اي دارد بسيار حائز اهميت است. با توجه به اين موضوع که در بيشتر تحقيقات گذشته به صورت جامع، تاثير مواد شيميايي بر سنگ، به همراه تغيير درخصوصيات محيطي از قبيل دما، ناهمسانگردي و غلظت اسيد ناديده گرفته شده است، در اين تحقيق سعي بر بررسي اين پديده شده است. در اين تحقيق دو اسيد مختلف(فرميک اسيد و کلريدريک اسيد) در دو دماي 20 و 60 درجه سانتي گراد و در دو حجم 150 و 250 gal/ft تحت محيط فرسايش اسيدي قرار گرفت. ناهمسانگردي سنگ با توجه به متغيير مهم در خواص سنگ نيز در نظر گرفته است. بعد از فرسايش اسيدي نمونه‌ها تحت آزمايشات تعيين خواص فيزيکي، مکانيکي، ديناميکي و ميکروسکوپي مورد مطالعه قرار گرفته شده است.نتايج حاصل نشان مي‌دهد که با افزيش قدرت محلول اسيدي مقاومت سنگ کاهش يافته و تخلخل آن افزايش نشان مي‌دهد. عمق نفوذ اسيد با افزايش سرعت واکنش اسيد رابطه عکس داشته است. عمق نفوذ و تاثير اسيد در جهات مختلف ناهمسانگردي متفاوت است. ميزان تاثير در پارامترها به فرايند توأمان بسيار وابسته بوده است، به ويژه افزايش هم‌زمان دما و غلظت اسيد، که تاثيرات متفاوتي نشان مي‌دهند. با افزايش حجم محلول اسيدي پايداري محلول اسيدي بيشتر شده و ميزان افزايش تخلخل نيز افزايش مي‌يابد. زمان اسيدکاري با توجه به مشاهدات، در فضاي آزاد بيشتر از 2 ساعت تخمين زده نمي‌شود. در اين تحقيق با بررسي دقيق‌تر نمودار تنش-کرنش نمونه اسيدکاري شده، معلوم گرديد که شيب نمودار بعد از اسيدکاري نسبت به عمق نفوذ اسيد متفاوت بوده است. شيب نمودار تنش-کرنش در ابتداي بارگذاري کمتر و با نزديک شدن به مقاومت نهايي سنگ شيب نمودار به سمت شيب نمودار تنش-کرنش سنگ اسيدکاري نشده، نزديک مي‌شود.تاثير اسيدکاري بر چقرمگي سنگ‌هاي آهکي نسبت به ناهمسانگردي آن‌ها نيز متفاوت است

ارتقاء امنیت وب با وف بومی