شما اینجا هستید: صفحه اصلیبازرسی فنیبازرسی لوله کشی صنعتی (پایپینگ)لوله کشی صنعتی (piping)

لوله کشی صنعتی (piping)

امتیاز کاربران
ضعیفعالی 

چکیده

در این مقاله، در مورد فرآیند لوله کشی و پایپینگ و نحوه طراحی نقشه یک کارخانه فرآیندی اطلاعاتی گردآوری شده است. Piping شامل لوله، فلنج، فیتینگ، پیچ و مهره، واشر، شیر آلات البته Piping همچنین شامل تجهیزات نگه­داری لوله مانند تکیه گاه­ها و اجزاء نظیر آن­ها برای حفاظت و نگه­داری اجزاء Piping می­باشد .آشکار است که (Pipe) لوله یک جزء یا یک بخش از Pipingمی­باشد. بنابراین وقتی لوله­ها به فیتینگ­ها و شیر آلات و دیگر تجهیزات مکانیکی متصل می­شوند و با تکیه گاه­ها و فنرها آن­ها مقید می­شوند،به همه این­ها Pipingگفته می­شود.

مقدمه

لوله­ کشی در فرآیندهای صنعتی، صنایع دریایی، انتقال مواد، مصارف شهری و… مورد استفاده قرار می­گیرد. در پروسه­های صنعتی از لوله­کشی برای انتقال آب، بخار، هوا و مواد شیمیایی و… بین مخازن و اجزا مختلف استفاده می­شود. همچنین از شبکه­های لوله برای جمع آوری فاضلاب، پسماندهای صنعتی و در مصارف ساختمانی برای انتقال آب آشامیدنی و… و در مصارف دریایی نیز دارای اهمیت به سزایی هستند. در کارخانه­هایی که برای تامین و راه اندازی یک فرآیند شیمیایی خاص می­باشد که به آن واحد فرآیندی می­گویند. از لوله­کشی فرآیندی جهت انتقال سیالات بین واحدهای ذخیره و واحدهای فرآیندی استفاده می­گردد. در لوله­کشی انتقالی از لوله­های با قطر زیاد در انتقال سیالات و گازها در فواصل طولانی استفاده می­شود. لوله کشی عمرانی جهت توزیع امکانات شهری و فاضلاب و پس­ماندهای صنعتی بکار برده می­شود. لوله­کشی ساختمانی یا تجاری شامل لوله­کشی انجام شده در ساختمان تجاری و مدارس و بیمارستان­ها و… به منظور توزیع آب وگاز می­باشد. طراحی و ساخت یک Plant صنعتی فرآیند پیچیده­ای است که در آن اطلاع از محل مورد نظر، فرآیند و میزان تولید و معیار و استاندارد طراحی جهت تامین نیاز مورد نظر باید لحاظ شود.

تجهیزات و مصالح مورد نیاز لوله کشی

لوله ­ها توسط قطر خارجی و ضخامت دیواره مشخص می­شوند که جنس آن­ها از فولاد و مس و… می­باشد.کاربرد آن در مبدل­های حرارتی و ماشین آلات و … می­باشد. لوله­ها در طول 6 تا 12 متر تولید می­شوند و انتهای آن صاف و پخ­دار و رزوه دار می­باشد. لوله­ها در ضخامت­های مختلفی توسط موسسات استاندارد آمریکا (ANSI)، انمجن مهندسی مکانیک آمریکا (ASME)، انجمن مواد آمریکا (ASTM) و نفت آمریکا (API) ساخته می­شوند که استانداردهای (ASTM) و (API) مهمترین آن­ها می­باشند. جنس­های محتلف در شرایط مختلف استفاده می­شوند. لوله­های حدیده شده در سرویس بخار و آب و گاز استفاده می شود. لوله­های چدنی در خطوط فاضلاب بکار می­روند. لوله­های پلاستیکی برای مواد خورنده و ترکیبات شیمیایی استفاده می شود و لوله­های شیشه­ای در آزمایشگاه کاربرد دارند. برای اتصال لوله­های فولادی روش­هایی از قبیل جوش لب به لب، جوش سوکتی، اتصال پیچی، فلنچ پیچ­دار و کوپلینگ پیچ­دار وجود دارد. اتصالات جوشی و پیچی برای اتصال لوله­های بزرگ می­باشد که با اقتصادی­ترین روش است. برای انتقال مواد اشتعال زا و رادیواکتیو از جوش سوکتی استفاده می­شود. فلنچ پیچ­دار در مخازن و شیرها کاربرد دارند.

اتصالات یا فیتینگ­ها در تغییر مسیر لوله، تغییر قطر لوله و… استفاده می­شوند که از لوله یا پیلت ساخته شده یا از فرآیندهای ماشین­کاری و ریخته­گری تولید می­شوند.

جوشکاری لب به لب: در لوله کشی فرآیندی استفاده می­شود و مزیت آن برای اتصال لوله­های با قطر بزرگ و معایب آن این است که برخی قسمت­های جوش وارد مسیر سیال می­شود. اتصالاتی که در جوشکاری لب به لب به کار می­رود عبارتند از: زانویی، زانویی کاهنده، برگشتی، خم­ها، کاهنده و افزاینده، مایترها، فلنج­ها که فلنج ها در پنج نوع با گردن جوشی، تخت، کاهنده، افزاینده، و ون استون می­باشند.

اتصالات جوش لب به لب جهت انشعاب گیری از مسیر:

Stub-in: در این اتصال لوله بطور مستقیم به کناره لوله اصلی جوش داده می­شود.
Butt-welding tees: به سه دسته تقسیم می­شوند. سه راهی مستقیم که قطر شاخه با قطر لوله برابر است. سه راهی کاهنده که دارای شاخه کوچکتری از مسیر اصلی است. سه راهی bull head که دارای شاخه بزرگتر از مسیر اصلی است.

اتصالات انشعابی که در ادامه می آید توسط روش Bonney Forge ساخته شده­اند که به عنوان جایگزینی روش اتصال مستقیم به لوله اصلی استفاده می­شوند.

Weldolet : برای ایجاد شاخه 90 درجه که شاخه­های نزدیک بهم را ایجاد می­کند.
Butt-welding elbloet: ایجاد شاخه مماسی یر روی زانویی بزرگ و کوچک
Butt-welding latrolet: ایجاد شاخه کاهنده 45 درجه بر روی لوله مستقیم
Sweepolet: ایجاد شاخه کاهنده 90 درجه بر روی لوله اصلی

انواع دیگری از اتصالات انشعابی نیز از قبیل چهار راهی مستقیم یا کاهنده، لاترال­های مستقیم یا کاهنده و… وجود دارند.

جوشکاری سوکت: در خطوط انتقال مواد اشتعال زا و سمی و… کاربرد دارند. از مزیت آن نداشتن نشتی، وارد نشدن فلز جوش در جریان سیال می­توان اشاره کرد. عیب آن این است که باعث به تله افتادن مایع می­شود. اتصالاتی که در این نوع از جوشکاری بکار می­روند عبارتند از: Full coupling، Reducer، Reducer insert، Union، Swaged nipples، زانویی و فلنج.

اتصالات جوش سوکت جهت انشعاب­گیری از مسیر:

سه راهی مستقیم یا کاهنده: شاخه 90 درجه از لوله اصلی ایجاد می­کند.
لاترال: شاخه 45 درجه با قطر برابر شاخه اصلی ایجاد می­کند.
چهارراهه: عملکرد آن مانند جوشکاری لب به لب می­باشد.

اتصالات جوش سوکت جهت انشعاب­گیری از مخازن یا خطوط اصلی جوش لب به لب:

Half coupling
Sockolet
Socket welding elbolet
Socket welding latrolet
Nipolet
Stub-in

سیستم لوله­کشی پیچی: در خطوط سرویس و فرایندهای کوچک لوله کشی بکار می­رود. از مزایای آن سادگی در ساخت، کاهش خطر آتش سوزی می­باشد. عیب آن نشتی و برای دمای بالا مناسب نمی­باشد و همچنین مقاومت لوله کم می­شود. از اتصالات در این زمینه می­توان به Full coupling، Reducer، Nipple، Union، Hexagon boushing، زانویی و فلنج پیچی و… اشاره کرد.

اتصالات سیستم پیچی جهت انشعاب­گیری از مسیر:

سه راهه مستقیم و کاهنده: ایجاد یک شاخه 90 درجه
لاترال: ایجاد یک شاخه 45 درجه
چهارراهه: کاربرد آن مانند کاربرد در جوش لب به لب می­باشد.

اتصالات سیستم پیچی جهت انشعاب­گیری از مخازن یا خطوط اصلی جوش لب به لب بصورت Half coupling، Thredolet و… می­باشند.

در هر سه مورد جوش لب به لب، جوش سوکتی و سیستم پیچی، Capها به عنوان سرپوش بکار می­روند که برای بستن انتهای لوله رزوه شده مورد استفاده قرار می­گیرند.

در استانداردهای مختلف دندانه رزوه برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می­گیرند. این دندانه­ها بصورت راست یا مایل می­باشند. اکثر اتصالات لوله­ای با دندانه مایل ساخته می­شوند. دندانه­های مایل با استفاده از روغن آب­بندی و یا نوارهای پلاستیکی آب بندی می­گردند. اما دندانه­های راست با با استفاده از واشر و مهره بستی آب­بندی می­شوند. دندانه­های با آب­بند خشک نیز در برخی استانداردها تعریف شده­اند که بدون استفاده از روغن و تفلون آب­بندی می­شوند. نوک دندانه­ها تیز و پایه آن تخت می­باشد به همین دلیل باعث تماس فلز با فلز و در نتیجه آب­بندی می­شود. همانطور که ذکر شد واشرها برای آب­بندی بین دو سطح برای جلوگیری از نشت جریان بکار می­روند. جنس واشرها آزبست فشرده و یا فلزات پر شده با آزبست می­باشد. دو نوع رایج واشرها که در فلنج بکار می­روند ring و full-face هستند. معیارهایی از قبیل دما و فشار سیال، شرایط محیطی کارکرد و قیمت تمام شده و…برای انتخاب واشر بکار می­روند. رزوه لوله­ها نیز بصورت زیر تعریف می­شوند:

نوع دندانه-تعداد رزوه در اینچ-NPS

عملیات پرداخت به نوع سطحی اشاره دارد که توسط ماشین کاری بر روی سطح تماس فلنج با واشر ایجاد می­گردد. فلنج­ها به دو صورت شیاردار و صاف پرداخت می­شوند. گام شیارها و نوع پرداخت سطح اندازه و کلاس فلنج نغییر می­کند. پرداخت سطوح صاف با دو کیفیت سطح با شیارهای ریز و سطح آینه­ای می­باشد.

پرداخت و صورت­های مختلف فلنج موجود است که این سطوح بصورت زبانه یا شیارهایی است که بصورت جفت بکار می­روند. چهار مورد آن از اهمیت ویژه ای برخوردارند که به شرح آن­ها می­پردازیم.

سطوح بالا آمده: در 80 درصد فلنج­ها مورد استفاده قرار می­گیرد.
سطوح با واشر حلقوی: به همراه یک واشر در مصارف پتروشیمی و در دما و فشار بالا بکار می­روند.
فلنج با سطح صاف: در فلنج­های غیرفولادی و در اتصال پمپ­ها و شیرها به همراه واشر بکار می­روند
فلنج با اتصال روی هم: جهت تطبیق با لوله داخلی و در حالتی که تنش خمشی نباشد بکار می­رود.

پیچ­­های بکار رفته برای فلنج­ها بر دو نوع میله­ای (دو مهره­ای) و ماشین کاری شده (یک مهره­ای) می­باشند. مزایای پیچ­های میله­ای به شرح زیر می­باشد:

در صورت خوردگی و زنگ زدن به راحتی باز می­شوند-به سادگی از بقیه پیچ­ها قابل تشخیص هستند-در اندازه و جنس غیر معمول به راحتی از میله گرد ساخته می­شوند.

سوراخ­های پیچ در فواصل مسا