تبليغاتX
x جهت سفارش تبليغ در سایت ثامن بلاگ کليک کنيد



مجله تخصصی پایپینگ - آرشیو 1395/7
مجله تخصصی پایپینگ - آرشیو 1395/7
<-Description->

پایپینگ Piping

تاريخ 1395/7/30 | توسط piping | نسخه قابل چاپ | بازدید 1



اصطلاح «Piping» عموماً در مسائل مربوط به انتقال سيال از طريق لوله , اتصالات مربوطه و شيرآلات بكاربرده مي شود . باتوجه به اينكه لوله جزء اصلي لوله كشي را تشكيل مي دهد ابتدا به شرح آن مي پردازيم :

لوله ها :

محصولاتي كه بصورت تيوپ عرضه مي شوند , عموماً « لوله » يا « تيوپ» ناميده مي شوند.تيوپ ها كه كاربرد آن درمبدل ها ،بويلرها ،قطعات ابزار دقيق و ماشين آلات است، توسط قطر خارجي و ضخامت جداره بر حسب يك هزارم اينچ يا «BWG» مشخص مي گردند. در حاليكه لوله ها توسط «قطر نامي لوله»وضخامت برحسب «Schedule Number» شناسائي مي شوند.البته در استانداردهاي مختلف تقسيم بنديهاي متــعددي در اين زمينه صورت گرفته است, بدين دليل در ابتدا به تشريح استانداردها مي پردازيم :

استانداردهايPiping  :(پایپینگ)

     استانداردها و كدها براي سرويس هاي مختلف توسط موسسات استاندارد بين المللي تهيه و توزيع ميگردد.اين استانداردها شامل نحوه ساخت لوله،نحوه استفاده،طراحي،انشعاب،اتصال ،نحوه نصب و نحوه تست خطوط لوله مي باشند.در تهيه اين استانداردها مهمترين مطلبي كه مورد نظر بوده «ايمني» در هنگام استفاده و كاركرد است .

   اين استانداردها بسته به شرايط از گذشته تا كنون تكميل تر شده و در حال تغيير بوده اند.

انجمن هاي مختلف در زمينهPiping (پایپینگ) استانداردهائي ارائه كرده اند كه از جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود :

ASME

ASTM

ANSI

AWWA

API    American Society Of Mechanical Engineers

American Society for Testing and Materials

American National Standards Institute

American Water Works Association

American Petroleum Institute

استانداردهاي ديگري نيز در لوله كشي مورد استفاده قرار مي گيرند تا استانداردهاي فوق را تكميل نمايند ، از جمله اين استانداردها مي توان به موارد زير اشاره نمود :

PPI

AWS

PFI

MMS    Plastic Pipe Institute

American Welding Society

Pipe Fabrication Institute

Manufacturers Standardization Society of Valve

and fitting Industry

استاندارد «ASME»  استانداردي است كه عموميت بيشتري دارد. اين استاندارد لوله كشي در كاربردهاي گوناگون را تقسيم بندي و توضيح داده است :

B31.1

B31.2

B31.3

B31.5

B31.9    Power Piping

Fuel Gas Piping

Chemical Plant And Petroleum Refinery Piping

Refrigeration Piping

Building Service Piping

لوله ها در كلاسهاي متفاوت و بسته به كاربرد توليد و عرضه مي شود.بطوركلي محصولات لوله به چند نوع اصلي تقسيم شده اند.هريك از اين گروهها نيز به بخشهائي ريز مي گردند.نمونه اي از اين دسته بندي به شرح زير است :

دسته بندي اصلي لوله ها

نوع لوله    كاربرد

استاندارد Standard    لوله هاي ساختماني،سرويس هاي كم فشار ، سرويس هاي مبرد و...

تحت فشارPressure    سرويس هاي مايع ، گاز يا بخار با دما و فشار نسبتاً بالا

خطوط Line    لوله با سر مسطح يا رزوه شده براي خطوط لوله نفت ، گاز يا بخار

آب تميز Water Well    لوله هاي مورد  مصرف در پمپ ها، توربين ها و..

متفرقه    جهت مصارف گوناگون مانند : سرويس هاي فلاشينگ

در ادامه اين جدول نيز مشخصاتي چون مساحت سطح مقطع ، وزن طولي ،ممان اينرسي و ديگر مشخصات لوله نيز آمده است. موسسه استاندارد نفت امريکا نيز استانداردي براي لوله ها ارائه داده است(API 5L) که نسبت به ديگر استانداردها ، لوله هائي با سايزها و ضخامت جداره متنوعي معرفي نموده است.لوله هاي Stainless Steel (S.S) نيز در ضخامتهاي متفاوت 5S, 10S, 40S, ساخته مي شوند که در ستون C اين جدول آمده است. .اگر روش توليد لوله فرم دادن ورقها بصورت استوانه اي و جوش دادن دو لبه ورق باشد، آنرا لوله با درزجوش(Seam-Welded) مي گويند،ولي اگر با استفاده از قالب توليد شود آنرا لوله بدون درزجوش(Seamless Cast) مي نامند.انتهاي لوله ها معمولاً بصورت «مسطح» يا Plain End (P.E) ويا بصورت «پخ زده» يا Beveled End (B.E) ويا «رزوه شده کوپلينک دار»Threaded & Coupled (T&C) است. در زير نمونه اي از نوع B.E آمده است :

 

مشخصات انتهاي لوله بر اساس استاندارد ANSI B 16.25

در برخي موارد نيز زاويه پخ  30° انخاب مي گردد.

جنس لوله ها:

      جنس لوله ها با توجه به نوع سرويس و شرايط کارکرد تعيين مي شود. و به همين دليل لوله در جنس هاي مختلف توليد و عرضه مي شود. پس ابتدا به بررسي انواع فولادها مي پردازيم :

انواع فولادها

•    کربن استيل : فولادي که عناصر آلياژي آن کمتر از 1% و ماکزيمم مقدار کربن آن 0.25% باشد را فولاد کربن استيل مي نامند.در اين ميان نيز عددي بنام «کربن معادل» تعريف مي شود که روشي جهت تمييز فولادهاست و به صورت زير تعريف مي شود:

CE=%C+%Mn/6+ (%Ni+%Cu)/15+ (%Cr+%Mo+%V)/5

و بر طبق اين مشخصه، کربن معادل فولاد کربن استيل نبايد بيشتر از 0.43 باشد.فولاد کربن استيل بر اساس عمليات حرارتي که روي آن انجام مي گيرد ( ريخته گري ، شکل دهي و...)به انواع مختلف تقسيم مي گردد.

    اين جنس لوله بطور متداول مورد استفاده قرار مي گيرد و بر طبق استانداردASTM با دو کد A53,A106 مشخص مي شود. ترکيب شيميائي اين دو ، همسان بوده ولي نوع عمليات حرارتي که روي آن انجام مي گيرد متفاوت است و هريک ، در دو گريد A,B توليد مي شوند که نوع B داراي استحکام بيشتري است، ولي نرمي آن کمتر است.به همين دليل گريد A براي خمش سرد و کويلهاي بسته توصيه مي شود.ترکيب شيميائي کربن استيل بر اساس کد آن در استاندارد ASTM و جداول مربوطه مشخص مي شود.بطور مثال :

A106 Gr.B SMLS

حرف A نمايانگر فولاد است ، عدد 106 نوع آن را نمايش مي دهد که مقدار عناصر آلياژي در جداولي توسط ASTM تهيه شده است. گريد B نيز همانطور که توضيح داده شد نوع عمليات حرارتي انجام يافته روي آن است.در جدول استاندارد مي توان براي اين فولاد مشخصات زير را پيدا نمود:

MPa    psi    Property

415    60,000    Min. Tensile Strength

240    35,000    Min. Yield Strength

 

فولاد Killed Carbon : نوعي کربن استيل است که روي آن عمليات اکسيژن زدائي صورت گرفته و اصطلاحاً آرام شده است.اين عمل باعث افزايش مقاومت در دماهاي پايين مي شود.

•    فولادLow Alloy :نوعي فولاد آلياژي است که درصد عناصر آلياژي آن پائين است.اصولاً اين عناصر باعث تقويت خواص فولاد ، از قبيل : کاهش ضريب انبساط ، مقاومت در فشارهاي بالا ،افزابش مقاومت در برابر خوردگي و... مي گردند.دو نمونه از اين نوع فولادها در زير آمده است:

A335  Gr. P11 : %1.25 Cr   &  %0.5 Mo

A335  Gr. P22 : %2.25 Cr   &  %1  Mo

براي دو گريد فوق، مقادير مقاومت تنش به صورت زير معين شده است:

TENSILE REQUIREMENTS

Minimum tensile strength    Minimum yield strength

ksi    MPa    ksi    MPa

60.0    415    30.0    205

 

•    فولاد آلياژي : اگر درصد عناصر آلياژي در فولاد از يک حد خاصي بالا باشد، آنرا فولاد آلياژي مي نامند.

   افزودن نيکل باعث تغيير ساختمان کريستالي شده و شکل پذيري ، چقرمگي و قابليت جوشکاري فولاد را افزايش مي دهد.همچنين باعث افزايش مقاومت در برابر خوردگي محيطي مي گردد. موليبدن (Mo) باعث افزايش مقاومت در برابر خوردگيهاي حفره اي و شکافي (Crevice & Pitting) مي شود.کربن و نيتروژن نيز مقاومت فولاد را افزايش مي دهند.

نمونه اي از اين فولاد در زير آمده است  :

A312  Gr. TP304

•    استنلس استيل Stainless Steel  : نوعي فولاد آلياژي است که درصد عناصر نيکل و کروم آن نسبت به بقيه عناصر آلياژي بالاست .بطور کلي اگر ميزان کروم فولاد از 11 درصد بيشتر باشد ، آنرا Stainless Steel  مي نامند.اين مقدار کروم باعث مي شود که هنگام خوردگي، لايه نازکي روي فولاد تشکيل شود و همين لايه باعث جلوگيري از خوردگي هاي بعدي مي شود و عملاً باعث ترميم خوردگي مي شود . همچنين S.Sدر برابر حرارت نيز مقاومتر است.

    بيش از 200 گريد مختلف براي استنلس تعريف شده است که مقاومت در برابر حرارت و خوردگي و مشخصات مکانيکي متفاوتي دارند و در 5 دسته طبقه بندي شده اند که از شرح آنها صرف نظر مي کنيم

 

•    فولاد گالوانيزه : فولادي است که روي آن را با روکشي از «روي» پوشش مي دهند که آنرا در برابر عوامل محيطي همچون زنگ زدگي محافظت مي کند.در سايت اوره و آمونياک ،اکثر ساپورت ها روکش گالـوانيزه دارند.همچنين جهت انتـقال آب آشاميدني ، هواي ابـــزار دقيق از لوله هاي گالوانيزه استفاده مي شود.

 

A53 GR.B / GALV   -

اين نوع لوله براي فشارهاي پائين و دماهاي نسبتاً پائين مناسب است.در مورد نام گذاري نيز ، فلز پايه کربن استيل A53 گريد B است و GALV. هم نمايانگر روکش گالوانيزه آن.

   بطور کلي از مواد مختلفي بعنوان روکش براي لوله ها استفاده مي شود. اين روکش ها به دو قسمت عمده تقسيم مي شوند :يکي روکش هائي هستند که سطح لوله را بصورت شيميائي تغيير نمي دهند و ديگري روکش هائي که تاثير شيميائي روي لوله دارند. روکش هاي نوع اول خود به چند دسته مختلف تقسيم مي شوند که از آن جمله مي توان به روکــــش هاي فلزي و غير فلزي اشاره نمود.روکش هاي نوع دوم نيز به دو دسته تقسيم مي شوند:روکش هاي با تغيير شيميائي و روکش هاي با تغيير فيزيو-شيميائي. در زير چند نمونه از روکش ها آمده است :

   رنگ کاري ، قـــــــيراندود کردن ، رنگ زدن با اســــــپري هاي تقويت شده با فـلزهاي گوناگون ، روکش اتيل سيليکات، Sherardizing،Chromizing ،  Phosphating

•    چدن : ترکيبي از آهن و کربن که درصد کربن آن بالاي 2.2 % است . عمده ترين نوع چدن ، چدن خاکستري است.از مزيت هاي آن مي توان به پائين بودن نقطه ذوب و ريخته گري آسان اشاره نمود.جنس بدنه اکثر شيرآلات از چدن است.

•    شيشه Borosilicate : قديميترين نوع شيشه که در مقابل حرارت مقاوم است و جهت ساخت Sight Glass ، شيشه گيج بويلر(Boiler Gauge Glass) و... مورد استفاده قرار مي گيرد. اين شيشه در برابر واکنش هاي شيميائي نيز مقاوم است..

•         ساير مواد: موادي چون مس،آلومنيوم و... نيز به دلايل مختلف مورد توجه قرار مي گيرد. علاوه بر اين، لوله هاي PVC ، پلي اتيلني و کلاً لوله هاي پلاستيکي نيز درPiping مورد استفاده قرار مي گيرند.

      استاندارد API 5L : اين استاندارد نيز مانند استاندارد ASTM ، لوله هاي با مشخصات و گريدهاي مختلف معرفي مي کند. بيشترين گريد استفاده شده، گريد B مي باشد که اغلب براي لوله هاي با قطر بيشتر از 8” از آن استفاده مي شود. مشخصات اين گريد به شرح زير است :

API 5L  GR.B

TENSILE REQUIREMENTS

Minimum tensile strength    Minimum yield strength

ksi    MPa    ksi    MPa

35.0    241    60.0    413

 

همچنين از اين گريد مي توان بجاي گريد A 106 GR.B 

استفاده نمود

روشهای اتصال لوله ها :

 عمده روشهایی که برای اتصال لوله ها بکار می رود را میتوان در سه دسته اصلی تقسیم بندی کرد, دو روش بصورت جوشی و  روش  دیگر بصورت پیچی است .این سه روش عبارتند از :

•   BUTT WELDED

•   SOCKET WELDED

•   SCREWED

اتصال BUTT WELD  :

در این روش که به روش « جوش لب به لب » نیز موسوم است, دو لوله در راستای هم قرار داده می شوند و در فاصله مناسبی از یکدیگر خال جوش خورده و سپس توسط جوشی پیوسته به هم متصل می شوند . البته قبل از انجام اتصال دو انتهای لوله پخ زده می شود که به آماده سازی لبه (Edge Preparation) موسوم است. در زیر مشخصات پخ ایجاد شده و نمونه ای از این نوع جوش ، آورده شده است :

 

برای لوله با ضخامت بیش از 4/3 اینچ    برای لوله با ضخامت کمتر از 4/3 اینچ

نوع پخ ایجاد شده بر طبق استاندارد ASTM B16.25

 

 

همانطوریکه بیان شد در هنگام جوشکاری لوله ها و اتصالات ابتدا دو لوله در امتداد هم قرار می گیرند, سپس بوسیله جوشهای موقت دو لوله در حالت هم محوری ، ثابت می شوند که به این عملیات اصطلاحاًFITUP گفته می شود. پس از انجام جوشکاری اصلی , جوشهای موقت از لوله جدا می گردند. شکل زیر نمونه ای از FITUP را نمایش می دهد.

 

 روش های جوشکاری و تعداد لایه های جوش , که اصطلاحاً « پاس جوش » نامیده می شود,بسته به نوع فلز و شرایط کاری آن , در مدارک مخصوصی توضیح داده می شود.

اتصال SOCKET WELD :

در این نوع اتصال یکی از لوله ها در داخل اتصالات دیگر قرار گرفته و دور تا دور آن با فلز جوش پر می شود. در این نوع اتصال انتهای لوله ها صاف ساخته می شود.در زیر شکلی از این نوع اتصال آمده است :

 

 

مهمترین SPEC در جوشکاری WELDING PROEDURE SPEC. یا همانWPS می باشد که بسته به نوع مواد , نوع جوشکاری مشخصات BEVEL ، شرایط پیش گرم کردن قبل از جوشکاری , مشخصات الکترود و... در آن موجود است.

  در آماده سازی لبه و پروسه جوشکاری و عملیات جوشکاری , رعایت برخی از نکات الزامی است که در مدارک و استانداردها توضیح داده شده است.

در اینجا نمونه ای از این موارد آمده است :

§    در اتصالات Butt , شکل انتهای لوله (End Profile)  برای لوله ها و اتصالات باید مطابق با استاندارد ASME B 16.25 باشد.

§    اگر ضخامت لوله کمتر از 25 میلیمتر باشد, شکل انتهای لوله باید Single Bevelباشد.

§    در اتصالات Socket بین انتهای Socket و لوله فاصله 3-1 میلیمتر حفظ شود.اطلاعات بیشتر در استاندارد ASME B13.3 & ASME B31.1 موجود است.

§    حداقل 20 میلیمتر از انتهای پخ شده لوله باید عاری از انواع آلودگیها باشد.

§    اگر سطوح خارجی دو لوله هم محور نشده باشند, جوشکار باید بین آنها راTEPERED نماید. این کار با زاویه 30 درجه و بر اساس استاندارد ASME B31.3صورت می گیرد.

§    FITUP باید توسط جوشکار ماهر و با همان الکترود معرفی شده برای جوش اصلی (ROOT PASS) انجام پذیرد.

§    TACK WELD نباید به ریشه آسیب برساند.

§    تعداد TACK WELD ها به سایز لوله بستگی دارد و عموماً بر طبق جدول زیر محاسبه می شود :

 

2   Tack for 2” and Smaller Pipe Diameter

4   Tack for 3” to 12” Pipe Diameter

6   Tack for 14” and Larger Pipe Diameter

 

§    از Tack Weld نباید برای هم محور نمودن لوله های Low Alloy  یا High Alloy و لوله های غیر آهنی استفاده کرد و در عوض باید از یک تکه فلز هم جنس , جهت نگهداری لوله استفاده نمود.

§    قطر الکترود برای جوش پاس اول 2.6 میلیمتر پیشنهاد می شود و نباید از 3.2بزرگتر باشد.

§    نفوذ جوش در داخل لوله نباید از 3 میلیمتر بیشتر باشد.

§    جوشکاری لوله ها باید بطور پیوسته انجام پذیرد و اگر وقفه زمانی ایجاد گردد, باید قبل از ادامه جوشکاری ،طبق WPS ( WELDING PROCEDURE SPEC.) شرایط پیش گرم رعایت شود.

§    در هنگام جوشکاری باید از ایجاد هرگونه شُک ضربه ای و ارتعاش جلوگیری بعمل آید.

§    برای سرویسهای با دمای کاری بالا که لوله از جنس استنلس استیل یا آلیاژی است , قط الکترود نباید از 4 میلیمتر بیشتر باشد.

§    دو جوشکار نباید بطور همزمان در دو پاس مختلف در یک سرجوش کار کنند.

§    حداکثر ارتفاع جوش که اصطلاحاً «CAP» نامیده می شود, نباید از 3 میلیمتر بیشتر باشد.

§    عملیات جوشکاری نباید در شرایط آب و هوائی نامناسب(باران, برف, بادهای شدید و...) صورت گیرد.در غیر اینصورت باید از حفاظ مناسب استفاده شود.

§    در شرایطی که دما از 10 درجه سانتیگراد پائینتر باشد , عملیات پیش گرمایش تا این دما صورت گیرد؛حتی اگر در WPS اشاره نشده باشد.

§    عملیات HEAT TREATMENT  یا پیش گرمایش که به منظور آماده سازی لوله جهت عملیات جوشکاری است, توسط القاء حرارتی با المنتهای حرارتی یا سوختن گاز اکسی استیلن یا اکسی پروپان , البته در صورتیکه کارفرما تائید نماید, صورت می گیرد.

 

 

§    شرایط دمائی پیش گرمایش باید در طول مدت جوشکاری حفظ شود و پس از عملیات جوشکاری جوش پوشانده شود تا به تدریج سرد گردد.

§    عملیات حرارتی موضعی به جهت نصب ساپورت یا نصب اتصال صورت می گیرد باید بر طبق WPS باشد. این عملیات را اصطلاحاً POSTWELD HEAT TREATMENT (PWHT) می نامند.

§    همه ترمو کوپلها که جهت اندازه گیری دما نصب می شود باید به اندازه کافی عایق گردد تا اشتباهی در اندازه گیری صورت نگیرد.

اتصالات(Fitting) :

           جهت انشعاب گيري ، تغيير مسير لوله ها , بستن خطوط , تغيير سايز لوله و... از اتصالات استفاده مي گردد.زانوئيها ,فلنج ها , کوپلينگ ها وانشعابات (Boss)جـــــــزو اتصالات به حساب مي آيند.بسته به نوع اتصال که لب به لب , ساکتي يا پيچي باشد نوع اتصالات نيز تفاوت مي کند. در ادامه انواع اتصالات را توضيح خواهيم داد.

برحسب نسبت فشار (Pressure Rating) خطوط, استانداردهاي متفاوتي براي اتصالات تعريف شده است بعنوان مثال استاندارد ASME B 16.9 براي انشعابات با کاربرد عمومي مناسب بوده و استاندارد ASME B 31 براي خطوط با فشار بالا تمهيداتي در نظر گرفته است.

در جدول زير دسته بندي اين استاندارد ها آمده است.

 

Liquid transportation systems for Hydrocarbons, Liquid Petroleum gas, …    ASME B31.4

Refrigeration piping    ASME B31.5

Power piping    ASME B31.1

Chemical plant & petroleum refinery piping    ASME B31.3

Gas transmission & Distribution piping Systems    ASME B31.8

 

زانوئيها (Elbows) :

 جهت چرخش جريان به اندازه 90 يا 45 درجه از زانوئيها استفاده مي گردد. ولي علاوه بر اين اندازه ها در طراحي هاي خاص زانويي با درجه هاي غير متعارف و بصورت سفارشي نيز ساخته مي شود.

اتصالي که باعث برگشت 180 درجه اي جريان مي شود «برگشت» يا Return مي نامند که به نوعي آنرا مي توان جزو زانوئيها طبقه بندي نمود.برگشت ها در ساخت کويل هاي مبدل هاي حرارتي و Vent مخازن مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

 زانوئي 45 درجه    زانوئي 90 درجه    برگشت

 

بسته به شعاع چرخش , دو نوع زانوئي ساخته و عرضه مي گردد که عبارتند از «شعاع بلند» و «شعاع کوتاه» (Long-Radius , Short Radius) . زانوئيهاي شعاع بلند با شعاع 5/1 برابر قطر نامي لوله و براي سايزهاي 4/3 به بالا و زانوئيهاي شعاع کوتاه با شعاع برابر قطر نامي لـــــوله مي باشند.استاندارد ASME B16.9 براي شعاع بلند و ASME B 16.28  براي شعاع کـــــوتاه اندازه هاي استاندارد را بيان نموده است. اندازه استاندارد هريک از انواع زانوئيها ضميمه اين گزارش آمده است. يک نوع از زانوهاي 90 درجه ضمن تغيير جهت در مسير سايز لوله را نيز تغيير مي دهد که آن را «زانوي کاهنده» مي نامند.شعاع زانوئي کاهنده 5/1 برابر قطر نامي انتهاي بزرگتر است.

 


زانوئي کاهنده

ماتيرها (Miters) :

     براي تغيير مسير لوله هاي بزرگتر از 10 اينچ که در فشار پائين کار مي کنند و افت فشار در آنها زياد مهم نباشد , با استفاده از چند تکه لوله که زاويه 90 درجه را تامين مي نمايد , درست مي شود. مايترها ممکن است از دو , سه يا چند تکه درست شوند . هر چقدر تعداد تکه ها زياد باشد مقاومت هيدروليکي مايتر کم مي شود. بطور کلي مقاومت در برابر جريان يک ماتير سه تکه تقريباً دو برابر زانوي شعاع بلند معادل مي باشد ولي از لحاظ اقتصادي مايتر باصـــرفه تر از زانوئي مشــــابه مي باشد.     


نحوه نمايش يک مايتر در نقشه بصورت زير است:

4-CUT MITRE BEND SAW BE 15.9mm THK 56”

که نشان دهنده يک مايتر چهار تکه ،با انتهاي پخ شده با ضخامت 15.9 ميليمتر با سـايز 56 اينچ مي باشد.

 

سه راهي ها (Tees):

            براي انشـــــعاب گيري از خطوط اصلي از سه راهي ها استفاده مي شود. انشعاب گرفته شده مي تواند هم داراي زاويه 90 درجه باشد و هم مي تواند بصورت 45 درجه از آن جــــدا شود. همچنين انشعاب گرفته شده مي تواند با قطري برابر قطر خط اصلي باشد و يا با قطري کمتري از قطر خط اصلي. درصورتي که انشعاب گرفته شده 90 درجه باشد آنرا Straight Tee يا «سه راهي مستقيم» مي نامند .اگر قطر انشعاب گرفته شده کمتر از قــــطر خط اصلي باشد آنرا « سه راهي کاهنده» يا Reducing Tee مي نامند.نوع ديگري از سه راهي که کـــــاربرد خاص دارد Bullhead مي باشد که در آن قطر فــــــرعي از قطر اصلي بزرگتر است و به ندرت مــــــــورد استفاده قرار مي گيرد.در سه راهي هاي کاهنده قطر انشعاب نمي تواند کمتر از نصف قطر لوله اصلي باشد.

 

              انواع ديگري از انشعاب گيري وجود دارد که به روش Bonney Forge ساخته مي شوند که عبارتند از WELDOLET,SOCKOLET,ELBOWLET .

در زير توضيح هر کدام از موارد فوق آمده است:

اتصال WELDOLET :

انشعابي روي لوله اصلي است که روي لوله قرار مي گيرد و يک انشعاب 90 درجه باندازه سايز لوله اصلي يا کوچکتر از خط اصلي مي گيرد.محدوده استفاده از اين نوع انشعاب براي ســــايز لوله هاي با NPS 8/3 اينچ تا ســــــــايز 60  اينچ مي باشد.اصطلاح WELDOLET مخفف WELD OUTLET مي باشد.

 

شکل WELDOLET

اين انشعاب استاندارد سازي نگرديده است ولي از استاندارد ASME B31.3 مي توان کمک گرفت. معمولاً از متريال ASTM A 105-A 350 –A 182 جهت ساخت آن استفاده مي شود.

 

اتصال SOCKOLET :

 اين اتصال نيز همانند اتصال WELDOLET است با اين تفاوت که انشعاب فرعي با اتصال «ساکتي» به آن متصل مي شود. SOCKOLET نيز مخفف دو کلمه SOCKET OUTLET مي باشد.

 

 

محدوده استفاده از اين اتصال بسته به فشار کاري دارد و اندازه آن بر طبق استاندارد ASME B16-11 مي باشد. براي کلاسهاي تا سه هزار پوند اتصال از 8/1 اينچ تا 4 اينچ مي توان انشعاب گرفت و تا کلاس شش هزار از 4/1 اينچ تا 2 اينچ مي توان از آن استفاده نمود.

نوع پيچي آن (Threaded) نيز به شکل زير مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

اتصال ELBOLET :

 يک انشعاب کاهنده که بر روي زانوئي ها ( شعاع بلند يا کوتاه) ايجاد مي کند.اين اتصال نيز در سه نوع Socket,Butt,Thread  ساخته مي شود.

 

 

 

انشعاب  LATROLET :

مشخصات اين نوع اتصال به شرح زير است :

انتهاي پخ شده طبق استاندارد ASME B16-25

براي نوع «ساکتي» از استاندارد ASME B 16-11

نوع Threaded طبق استاندارد ANSI B1-20-1

 


CAP :

جهت مسدود سازي خطوط از CAP استفاده مي شود. اين اتصال نيز همانند ساير اتصالات در سه حالت BUTT WELD,SOCKET WELD,THREADED ساخته مي شود.     


در صورتي که CAP  نوع پيچي از بيرون رزوه شده باشد آنرا پلاگ(PLUG) مي نامند.

 

کاهنده ها (REDUCER) :

      هنگاميکه بخواهيم دو لوله با قطرهاي متفاوت را به همديگر متصل نمائيم از REDUCERاستفاده مي کنيم.کاهــــــــــــنده ها در دو فرم هم مرکز (CC:CONCENTRIC) و خارج از مرکز (ECC:ECCENTRIC) ساخته مي شوند.

 

اتصالات پيچي (SCREWED) :

       اتصالات پيچي که در لوله کشي هاي ساختماني کاربرد وسيعي دارند معمولاً از جنس آهن نرم و چدن ساخته مي شوند.در کاربردهاي صنعتي نيز , اتصالات گالوانيزه کلاس 150و300 و شيرهاي در همين کلاس و در خطوط هوا و آب آشـــاميدني(INSTRUMENT AIR & POTABLE WATER) بکار مي روند.ولي بطور کلي اتصالات جوشي در سايت بر اتصالات پيچي ترجيح داده مي شود.در زير برخي از اتصالات پيچي توضيح داده شده است :

 

اتصال FULL COUPLING :

    جهت اتصال دو لوله رزوه دار به همديگر بکار مي رود.اين اتصال همچنين در لوله کشي «ساکتي» نيز به کار برده مي شود.نوع ديگري از اين اتصالREDUCER COUPLING است که دو لوله با شعاعهاي متفاوت را به همديگر متصل مي کند. اتصال NIPPLEنيز همين عمل را انجام مي دهد با اين تفاوت که عمل اتصال بين دو اتصال را برقرار مي کند.در زير تصويري از REDUCER COUPLING و HEXAGONAL NIPPLE نشان داده شده است :

      

اتصال TANK NIPPLE :

        جهت ايجاد يک انشعاب پيچي به روي مخازن با فشار پائين بکار مي رود.در سه گونه متفاوت ساخت و عرضه مي شود که يکي داراي دو سر رزوه و يک قسمت مياني بدون رزوه است, دومين نوع آن يک تکه لوله با رزوه پيوسته است، و در آخر نوع سوم آن يک تکه لوله با يک سر رزوه شده است.معمولاً طول اين اتصال 6 اينچ مي باشد.

 

اتصال THREDOLET :

     نوعي از اتصالات Bonny Forge است .جهت انشعاب گيري 90 درجه بوده و ساختمان آن شبيه WELDOLET,SOCKOLET است. بيشتر جهت انشعاب گيري از درپوش لوله ها وسرمخازن از نوع «سر تخت» آن استفاده مي شود.

 

 

اتصال SWADGED NIPPLE :

     يک اتصال کاهنده براي اتصال يک لوله بزرگتر و يک لوله با قطر کمتر بکار مي رود.از اين اتصال مي توان در موارد زير استفاده نمود :

اتصال لوله کشي پيچي به پيچي

لوله کشي پيچي به لوله کشيBUTT WELD

لوله کشي BUTT WELD به نازل پيچي روي تجهيزات     


   روي نقشه نوع سرهاي SWAGE با علائم اختصاري بيان مي شود. که در جدول مقابل اين اختصارات آمده است.بطور مثال :

NIPPLE TBE SMLS SCH 80 L=75mm ASTM A53 GR.B/GALV

که نشان دهنده يک NIPPLE با دو انتهاي پــــــــيچي مي باشدو ديگر مشخصات نيز شامل «اسکچوئل»، طول و متريال است.    Plain both ends

Plain large end

Plain small end

Beveled both ends

Beveled large end

Beveled small end

Threaded both ends

Threaded large end

Threaded small end

Beveled one end

Plain one end

Beveled one end    P.B.E

P.L.E

P.S.E

B.B.E

B.L.E

B.S.E

T.B.E

T.L.E

T.S.E

B.O.E

P.O.E

B.O.E

اتصال UNION :

   در برخي موارد با توجه به دو سر رزوه بودن لوله ها واتصالات , موقع باز و بسته نمودن آنها , اتصالي لازم است تا خللي در اتصالات ديگر پديد نياورد. اين اتصال همان UNION است که امکان نصب آسان , جداکردن لوله ها, شيرآلات يا  اتصالات مخازن را در سيستم لوله کشي پيچي فراهم مي کند. UNIONها ممکن است بصورت ترکيبي با يک اتصال ديگر عرضه شوند. مانند UNION ELBOW  و UNION TEEها     

 

اتصال HEXAGON BUSHING :

      جهت اتصال يک لـــــوله به يک اتصال بزرگتر بکار مي رود. کاربرد عمده آن در اتصالات ابزار دقيق است.باتوجه به شکل ساده آن مي توان آنرا با يک سوراخ کاري و قلاويز زدن سوراخ ايجاد شده توليد نمود.اين اتصال در خطوط کم فشار بکاربرده مي شود. اتصالات ديگري همچون  زانوئيها سه راهيها از نوع پيچي نيز وجود دارد که از شرح آنها صرف نظر مي کنيم.

در حالت عادي رزوه هاي روي اتصالات داخلي مي باشند ,ولي چنانچه رزوه ها بر روي اتصال زده شوند اصطلاحاتي چون « نر و مادگي» به نام اين اتصالات اضافه مي گردد.     


رزوه هاي روي اتصالات پيچي بر اساس ASME B 1.20.1 و API 5B استانداردسازي شده اند.عموماً دو نوع رزوه براي لوله و اتصالات تعريف مي شود : «همگرا» و «مستقيم».تعداد رزوه در اينچ هر دو نوع يکسان است .اکثر اتصالات پيچي داراي رزوه هاي همگرا مي باشند.رزوه همگرا با علامت اختصاري NPT که مخفف Taper Pipe Thread است,مشخص مي شود.نوعي از رزوه اصلاح شده موجب تداخل کامل رزوه ها (تماس فلز با فلز) مي شود و مانع نشتي از ميان درزهاي مارپيچ مي گردد که در اين صورت علامت مشخصه آن NPTRاست.(Rigid Mechanical Joint for Railings)

علامت مشخصه رزوه هاي مستقيم نيز NPS است که مخفف Straight Pipe Thread است.

مشخصات رزوه هاي NPT در زير آمده است :

 

 

فلنج ها :

 

      در برخي موارد جهت اتصال لوله به تجهيز يا لوله به لوله از اتصال فلنجي استفاده مي شود.اين اتصال به جهت آساني نصب و جداشدن ، در مواردي کاربرد دارد که لازم است خط بصورت متناوب جهت بازديد يا تعمير باز و بسته شود . اتصال پمپ ها ، کمپرسورها،مبدلهاي حرارتي ، راکتورها و ... به خطوط لوله توسط فلنج هائي صورت مي گيرد که توسط استاندارد ASME B16.5 و API 6 B يکسان سازي شده است. يکي از مواردي که در فلنج ها اهميت زيادي دارد کلاس فشاري فلنج است. کلاس فشاري به سايز لوله ، فشار و دماي سيال درون خط ، خود سيال و مواردي از اين دست بستگي دارد ولي بطور کلي مي توان کلاس فشاري را بوسيله جدول زير به همديگر ربط داد :

 

     ديگر مساله مهم در فلنج ها صورت فلنج (Flange Facing) است که به دليل آب بندي متفاوت کاربردهاي خاص خود را دارند. صورت فلنج مي تواند داراي شيار ، برجسته يا صاف باشد . در زير دسته بندي انواع فلنج ها بر حسب « صورت فلنج» آمده است :

 

Raised Face

Flat Face

Ring-Joint Face

Lap-Joint Face

Ring-Joint Face :

       جهت سرويس هاي با دما و فشار بالا بسيار مناسب است ولي گرانتر از بقيه نوع ها مي باشد. هر دو جفت فلنج که به هم متصل مي شوند ، از لحاظ شکل و اندازه يکسان هستند . يک رينگ نيز در شيار بين دو صورت قرار مي گيرد.يکي از مزيت هاي اين فلنج عدم برخورد دو صورت فلنج به همديگر است.

 

 جدول زير ابعاد فلنج براي کلاس 150 را آورده است.

 ابعاد به ميليمتر است.

Size    Diameter of

raised portion    Pitch diameter

of groove    Depth

of groove    Width

of groove    Radius

at bottom    Approximate

dist. between

Flanges (mm)    Ring

number

NPS    K    P    E    F    r        

1    63,5    47,62    6,35    8,74    0,8    4,1    R15

1 1/4    73,2    57,15    6,35    8,74    0,8    4,1    R17

1 1/2    82,5    65,07    6,35    8,74    0,8    4,1    R19

2    101,6    82,55    6,35    8,74    0,8    4,1    R22

2 1/2    120,7    101,60    6,35    8,74    0,8    4,1    R25

3    133,4    114,30    6,35    8,74    0,8    4,1    R29

3 1/2    154,0    131,78    6,35    8,74    0,8    4,1    R33

4    171,5    149,22    6,35    8,74    0,8    4,1    R36

5    193,5    171,45    6,35    8,74    0,8    4,1    R40

6    219,0    193,68    6,35    8,74    0,8    4,1    R43

8    273,0    247,65    6,35    8,74    0,8    4,1    R48

10    330,2    304,80    6,35    8,74    0,8    4,1    R52

12    406,4    381,00    6,35    8,74    0,8    4,1    R56

14    425,5    396,88    6,35    8,74    0,8    3,0    R59

16    482,6    454,02    6,35    8,74    0,8    3,0    R64

18    546,1    517,52    6,35    8,74    0,8    3,0    R68

20    596,9    558,80    6,35    8,74    0,8    3,0    R72

24    711,2    673,10    6,35    8,74    0,8    3,0    R76

 

Lap Joint  :

         هنگامي که بخواهيم يک خط را که جنس لوله آن Stainless Steel  يا مواد نظير آن که گرانقيمت هستند ، بوسيله فلنج به يک قسمت ديگر خط يا دستگاه اتصال دهيم  ، از نوعي از فلنج استفاده مي کنيم که به لوله اصلي جوش نشود و فقط تکه کوچکي بنام STUB END به لـــوله متصل مي شود و عمل fitting بتوسط فلنجي صورت مي گيرد که مي تواند از جنس کـــــــــــربن استيل باشد.درضمن خوردگي نيز در اين حالت پيش نمي آيد.ديگر کاربرد اين فلنج ها موقعي است که زاويه سوراخهاي تجهيز مشخص نباشد و بوسيله چرخاندن اين فلنج مي توان آن دو را به همديگر متصل نمود.

 

 

Flat Face    :

         براي اتصال شيرها و اتصالات چدني و فلنج هاي غير فولادي پمپ ها از اين نوع فلنج استفاده مي گردد . همچنين براي خطوط فشار پائين (مانند : (Cooling Water –CWR,CWS که نشتي زياد مهم نباشد نيز از اين نوع فلنج ها استفاده مي شود.جهت آب بندي اتصالات نيز از واشرهائي استفاده مي شود که قطر خارجي آنها برابر قطر خارجي فلنج است.اين واشر همچنين امکان اتصال دو قطعه را غير ممکن مي کند و در نتيجه امکان شکست قطعات نيز کاهش مي يابد.

 

 

Raised Face  :

        عمدتاً از اين نوع فلنج در پــــــروژه استفاده مي شود و داراي ارتفاعي برابر 16/1 اينچ براي فلنج هاي کلاس 150 و 300 و 4/1 اينچ براي ساير کلاسها مي باشد. واضح است که اين فلنج ها بصورت نر ومادگي توليد مي گردند.

 

 

نحوه اتصال فلنج به لوله :

 

فلنج ها از نظر نحوه اتصال نيز با همديگر متفاوتند و به دسته هاي زير تقسيم بندي مي شوند :

Welding Neck

Slip-On

Screwed

WELDING NECK  :

      جهت اتصال به اتصالات butt-weld يا نازل هاي تجهيزات و مخازن در دو نوع معمولي وبلند ساخته مي شود.به علت ضخامت کافي در جاهائي که دما زياد و تنش هاي برشي ، فشاري  و ارتعاشي وجود دارد بکار مي روند.

شکل سمت راست نوع معمولي و شکل سمت چپ نوع بلند است.

 

Slip-on :

      جهت فلنج اتصالاتي مانند زانوئيها به ديگر اتصالات فلنجي و يا فلنج لوله ها مناسب است . اين نوع فلنج مقاومت کمتري نسبت به شوک و ارتعاش دارد.مقاومت آن تحت فشار تقريباً يک سوم مقاومت فلنج Welding Neck مشابه مي باشد.

فاصله لوله تا انتهاي فلنج نيز همانند اتصالات Socket يک شانزدهم اينچ مي باشد.

 

 

Screwed/Threaded Flange   :

    اين فلنج ها نيز همانند اتصالات رزوه اي و پيچي است.

 

علاوه بر کاربردهاي بالا، فلنج ها جهت تغيير سايز خط نيز بکار مي روند.بنابراين دو نوع «فلنج کاهنده» و « فلنج افزاينده» نيز به دسته بندي هاي فلنج اضافه مي گردد.

     فلنج کاهنده در صورتي که اختشاش جريان مهم نباشد از اين فلنج جهت تغيير سريع سايز خط استفاده مي شود. ولي نبايد براي ورودي و خروجي دستگاههائي مثل پمپ از اين نوع استفاده کرد.

در مورد فلنج هاي افزاينده اتصال آن به دستگاههاي دواري همچون پمپ و کمپرسور مشکلي بوجود نمي آورد.

در برخي موارد حفره اي روي فلنج  بصورت زير ايجاد مي گردد تا از آن بعنوان Orifice استفاده نمود.شکل زير نمونه اي از welding neck orifice را نشان مي دهد.

 

    در برخي موارد نيز جهت انسداد لوله از نوعي فلنج استفاده مي شود که محل عبور جرياني ندارد ، به اين نوع فلنج نيز فلنج BLIND گفته مي شود.

 

      نمايش  نوع فلنج روي نقشه يا مدارک نامگذاري بوسيله کلاس فشاري ، نوع اتصال، نوع صورت فلنج و... صورت مي پذيرد. در زير چند نمونه از نامگذاريها آمده است :

1    FLANGE WN #150 8.74mm THK. RF ASME B16.47B ASTM A105

2    FLANGE WN #600 SCH 60 RF ASME B16.5 ASTM A105

3    FLANGE SW #150 RF ASME B16.5 ASTM A105

4    FLANGE SCRD #150 RF ASME B16.5 ASTM A105/GALV

5    FLANGE BLIND #300 RF ASME B16.5 ASTM A105

6    FLANGE LAPPED JOINT #300 RF ASME B16.5 ASTM A105

7    ORIFICE FLANGE WM/RF A105 #300 SCH 40

8    FLANGE RED WN #150 8.74mm THK. RF ASME B16.47 SR.B (SFC-2905) ASTM A105

SW : Socket Weld    SCRD : Screwed    WN : Welding Neck

RF : Raised Face    RED : Reduce Flanges    R(T)J : Ring (Type) Joint

            

 

        در اين نامگذاري بعد از اشاره به نوع فلنج ، کلاس فشاري و در برخي موارد ضخامت ذکر شده  و در انتها نيز متريال فلنج نوشته مي شود.

سوراخ پيچ در فلنج :

 

        تعداد سوراخ هاي پيچ و قطر آنها بستگي به سايز فلنج و کلاس فشاري آن دارد.محل قرارگيري سوراخ فلنـــج ها طوري است که چهار سوراخ در روي خطوط عمودي و افقي گذرنده از مرکز قرار نمي گيرند.زاويه بين خط مرکز و اولين سوراخ برابر است با 360 تقسيم بر دو برابر تعداد سوراخها و زاويه بين هر دو سوراخ نيز برابر 360 درجه تقسيم بر تعداد سوراخها است.

    بطور مثال اگر تعداد سوراخها 4 عدد باشد، زاويه بين خط افقي و اولين سوراخ برابر : 45=2*4/360 است و زاويه بين سوراخها 90 درجه است.در شکل مقابل آرايش 8 تائي را نمايش مي دهد.     


 

با توجه به اينکه Stud bolt به راحتي باز و بشته مي شود اکثراً از اين نوع پيچ براي بستن فلنج ها در نظر گرفته مي شود .از مزيت هاي ديگر اين نوع پيچ اين است که با ساير پيچ هائي که در ساختمان تجهيزات ديگر استفاده مي شود متمايز است و در هنگام ساخت و نصب امکان اشتباه بستن اين پيچ به تجهيزات ديگر کاهش مي يابد..همچنين اين نوع پيچ در سايزهاي مختلف يافت مي شود. محاسبه طول پيچ بوسيله فرمول زير صورت مي گيرد.

 


L=2(S+He+Hf+x)+Hg

S : طول آزاد برابر دو يا سه برابر قطر «پيچ رزوه »

He : ضخامت مهره

Hf: ضخامت فلنج

Hg: ضخامت gasket

x:ارتفاع قسمت      Raised Face     


 برخي از سايز Stud Bolt ها در جدول زير آمده است:

 

Gaskets :

      Gasket ها يا واشرها جهت آب بندي مورد استفاده قرار مي گيرند. واشرهائي که جهت آب بندي فلنج هاي تخت (Flat Face) به Full-Face Type موسومند و گسکت هائي که براي فلنج هايRaised Face استفاده مي شود را Ring Type مي نامند. شکلهاي زير دو نوع از « گسکت رينگي» و نمونه اي از نوع Flat است.

 

     جنس مورد استفاده در گسکت ها معمولاً «آزبست» فشرده و يا  فلز غني شده از آزبست است.نوع دوم به خاطر اينکه در موقع باز و بسته کردن زياد آسيب نمي بيند بهتر است. انتخاب جنس واشر بستگي به نوع سيال خطوط و ميزان فشار و دماي آن دارد همچنين در مورد خورندگي سيال نيز دقت شود تا گسکت مناسبي انتخاب گردد.نوعيگسکت Flat نيز نيز بنام Spiral Wound داريم که قسمتي از آن بصورت فنري است.در زير شکل اين گسکت آمده است.

 

 در انتخاب نوع گسکت، سختي گسکت نيز مهم است.بطوريکه کارخانجات سازنده علاوه بر مشخصات گسکت ، سختي برينل هم ذکر مي گردد.استانداردهائي که در آنها در مورد گسکت و نحوه انتخاب آن توضيحاتي آمده است شامل ASME B16.21 & ASME B16.20  است.ASME B16.21 در مورد گسکت هاي غير فلزي است.اين استاندارد شامل جداول اندازه ، تولورانس گسکت ها براي فلنج هاي چدني است.


شیرها از اجزای مهم در لوله¬کشی به شمار می¬آیند . بدون این تجهیزات از گاز و مایع نمی¬توان در خطوط استفاده کرد . شیر تجهیزی مکانیکی است که برای متوقف کردن یا تنظیم جریان سیال در لوله¬کشی مورد استفاده قرار می¬گیرد . این تجهیز در مناطقی با فشارهای مختلف و برای انتقال مواد مورد استفاده قرار می¬گیرد . توجه دقیق به انتخاب صحیح شیر باعث می¬شود که در خطوط لوله به حداکثر بازدهی کنترل جریان سیال دست یابیم .

اجزا تشکیل دهنده شیر :

1.    دیسک و نشیمنگاه (seat) که مستقیما در دبی جریان تاثیر دارد . قسمت متحرکی که تاثیر مستقیم در جریان می¬گذارد دیسک و قسمت ثابتی که دیسک روی آن قرار می¬گیرد و معمولا لغزنده می¬باشد seat یا نشیمنگاه نامیده می¬شوند .

2.    دسته (stem) که دیسک را حرکت می¬دهد که در بعضی از شیرها جریان تحت فشار , کار stem را انجام میدهد و در دو حالت وجود دارد : rising stem  و non rising stem

3.    بدنه و درپوش (bonnet)  که محل قرارگیری دسته میباشد .

4.    اپراتور (operator) که دسته را حرکت میدهد . به اپراتور Hand weel هم میگویند .

تریم (Trim) :

تریم در یک شیر شامل نشیمنگاه ، رینگ ، رویه و stem آن می¬باشد که از آلیاژ مناسب استیل و برنز می¬باشد . تریم یکی از اجزای مهم ولو است که بدون تریم مناسب ولو بخوبی و رضایتبخش عمل نمیکند . ملاحظاتی که در انتخاب باید مورد توجه قرار گیرد عبارت است از : دمای عملیاتی ، پایداری شیمیایی سیال عبوری از خط و خواص کششی .



عملکرد شیرها :

1.    سایز : هم سایز فلنج می¬باشد .

2.    نوع اتصال : در سایزهای 2 اینچ از اتصالات رزوه¬ای و سوکتی استفاده می¬شود . در سایزهای بزرگتر از 2 اینچ از اتصالات فلنجی و جوشی استفاده می¬شود .

3.    Rating : با توجه به کلاس فلنج و نوع اتصال، کلاس شیر مشخص میشود .

4.    جهت بدست آوردن جنس شیرها به استاندارد API 600/602 مراجعه میکنیم .

5.    عملکرد :

    شیر آلات  On / Off

    شیرآلات برای تنظیم جریان

    شیرآلات برای جلوگیری از برگشت جریان

    شیرآلات برای تغییر مسیر جریان

    شیرآلات مورد استفاده جهت ایمنی

    شیرآلات کنترل و تنظیم کننده¬های فشار

    شیرآلات و عبارات کلاسه¬بندی نشده

شیرآلات قطع و وصل :

•    Solid wedge gate valve 

•    Double disc parallel-seat gate valve

•    Double disc split wedge gate valve

•    Single seat single disc gate valve

•    Single disc parallel seats gate valve

•    Plug gate valve

•    Line blind valve

•    Butterfly valve

•    Rotary ball valve

شیرآلات برای تنظیم جریان :

•    Globe valve

•    Angle valve

•    Regular-disc valve

•    Plug type disc globe valve

•    Wye body globe valve

•    Composition globe valve

•    Double disc globe valve

•    Needle valve

•    Squeeze valve

•    Pinch valve

شیرآلات برای جلوگیری از برگشت جریان :

•    Swing check valve

•    Tilting check valve

•    Lift check valve

•    Piston check valve

•    Stop check valve

•    Ball check valve

•    Water check valve

•    Foot valve

شیرآلات مناسب برای تغییر مسیر جریان :

•    Multi port check valve

•    Diverting valve

شیرهای مورد استفاده جهت ایمنی :

•    Safety valve

•    Relief valve

•    Safety relief valve

شیرآلات کنترل و تنظیم کننده¬های فشار :

•    Control valve

•    Pressure regulator

•    Back pressure regulator

اتصالات(Fitting)

اتصالات با متصل شدن به لوله¬ها و شیرها جهت تغییر مسیر، تغییر سایز، مسدود کردن، گرفتن انشعاب از خط اصلی و یا اتصال جهت ادامه لوله¬کشی بکار می¬روند . از آنجا که اتصالات نیز جزئی از سیتم لوله¬کشی هستند ، باید از لحاظ حد تحمل فشار و دما (Rating) با لوله¬ها مطابقت داشته باشند . لذا اکثر اتصالات را با اندازه نامی لوله ، نوع ، جنس مواد و نام اتصال مشخص می¬کنند .

انواع اتصالات :

•    زانویی¬ها : جهت تغییر 90 یا 45 درجه مسیر لوله اصلی بکار میروند . اگر شعاع چرخش زانویی 5/1 برابر قطر نامی لوله باشد به آن زانویی شعاع بلند و اگر شعاع چرخش برابر با قطر نامی لوله باشد به آن زانویی شعاع کوتاه گویند .

•    برگشت (Return) : جهت جریان را 180 درجه تغییر میدهد و کویلهای حرارتی، خروجی هوای مخازن و غیره بکار میرود .

•    خم¬ها (Bends) : شعاع خمها معمولا 3 و یا 5 برابر سایز لوله است .

•    مایترها (Miters) : از بریدن لوله و جوشکاری مقاطع آن ساخته میشود . کاربرد آنها به منظور تغییر جهت مسیر عملا محدود به خطوط فشار پائین 10 اینچ و بزرگتری میشود که افت فشار در آنها مهم نباشد . یک مایتر 90 درجه دو تکه دارای مقاومت هیدرولیکی برابر چهار تا شش برابر زانویی شعاع بلند مشابه می¬باشد .

•    کاهنده (Reducer) : اتصال بین یک لوله بزرگتر و یک لوله کوچکتر را برقرار می¬کند و در دو نوع هم مرکز و خارج از مرکز موجود می¬باشد .

•    SWAGE : جهت اتصال به لوله¬های کوچکتر از نوع پیچی یا سوکتی بکار می¬رود نوع هم مرکز و خارج مرکز می¬باشد .

•    Reducing Tees  : دارای قطر انشعابی کوچکتر از قطر اصلی می¬باشد .

•    Reducing Insert : یک اتصال کاهنده است که جهت اتصال یک لوله سایز کوچک به یک fitting بزرگتر بکار میرود .

•    Swage Nipples : نوعی fitting کاهنده است که جهت برقراری اتصال بین یک لوله بزرگتر از 2 اینچ به لوله کوچکتر از 2 اینچ بکار می¬رود .

•    Reducer Coupling : لوله¬های رزوه شده با سایزهای متفاوت را به هم متصل می¬کند .

•    زانوی کاهنده : ضمن تغییر جهت 90 درجه سایز خط را نیز تغییر می¬دهد و دارای شعاع 5/1 برابر قطر نامی است .

•    Nipple : بصورت یک تکه لوله کوتاه تمام رزوه یا دو سر رزوه ، یا یک سر رزوه و یک سر تخت و یا دو سر تخت موجود می¬باشد و جهت اتصال لازم کوتاه جهت را فراهم می¬آورد.

•    Full-coupling

•    Union (مهره ماسوره)

•    Stub-in : لوله¬ایست که به طور مستقیم به پهلوی لوله اصلی جهت انشعاب¬گیری جوش داده می¬شود .

•    سه راهه مستقیم یا کاهنده

•    Half coupling : جهت انشعاب¬گیری از لوله اصلی یا اتصال به مخازن جهت نصب ابزار دقیق و یا نازلهای مخازن بکار میرود .

•    خانواده Olet

    Weld Olet : انشعاب 90 درجه بر روی لوله مستقیم

    Elbolet : انشعاب کاهنده مماس بر زانویی¬ها

    Latrolet : انشعاب 45 درجه کاهنده بر روی لوله مستقیم

    Sweepolet : انشعاب 90 درجه کاهنده بر روی لوله اصلی فشار بالا

    Sockolet : انشعاب 90 درجه سوکتی بر روی لوله مستقیم 

    Therdolet : انشعاب 90 درجه کامل یا کاهنده رزوه¬ای بر روی لوله مستقیم

    Nipolet : نوعی sockolet است که دارای یک nipple تخت میباشد

•    Cross مستقیم یا کاهنده 

•    Lateral مستقیم یا کاهنده

•    اتصالات مورد استفاده جهت مسدود کردن مسیر :

    CAP

    DISHED & ELLIPSOIDAL

    PLUG

    SPECTACLE BLIND

    CLOSER

Piping plan

بعد از طراحی plot plan فاز طراحی لوله¬کشی از سر نازلهای تجهیزات آغاز می¬شود . طراح با داشتن مدارک مورد نیاز :

    دیاگرام P.F.D

    دیاگرام P&ID

    Line list

    Plot plan

    Site section

    Equipment mechanical datasheet

    Instrumentation hookup 

طراحی را آغاز می¬نماید .

در یک نقشه piping plan موارد زیر باید نمایش داده شود :

1.    نقشه¬های piping plan با توافق کارفرما در شیتهای A0,A1,A2,A3 ارائه می¬شوند .

2.    محدوده نمایش ناحیه با خط دو نقطه به همراه ارائه محل جغرافیایی نقشه با ارائه اعداد شرق و غرب و شمال و جنوب بر روی خط دو نقطه مشخص می¬شوند .

3.    نام نقشه ، لوگوی شرکتهای مشغول در پروژه بر اساس نوع همکاری ، نام طراح و نقشه¬کش و تاریخ  طراحی ، تغییرات و scale در Title block قسمت پائین سمت راست آورده می¬شود .

4.    نمایش تجهیزات و استراکچرها ، ساختمانها و جاده¬ها .

5.    موارد hold items ، references ، notice key plan ، abbreviation و Nozzle chart در سمت راست نقشه آورده می-شود . hold items با پیشرفت پروژه از بلاتکلیفی در می-آیند .

6.    ارائه موقعیت ارتفاع نقشه تا ارتفاع نمایش.

7.    طول کلی خطوط (ابتدا تا انتها) تا جایی که ارتفاع یا تغییر جهت دهد باید ارائه شود .

8.    ارائه نماهای Side view و section در جاهایی که مبهم می¬باشد جهت درک درست نقشه الزامی می¬باشد که در پائین سمت راست نقشه آورده می¬شود .

9.    برای هر خط شماره و مشخصات خط و ارتفاع زیر لوله با اختصار نوشته می¬شود .

10.    فواصل لوله با لوله¬های کناری ، تجهیزات ، تیرها ، ستونها و ساختمانها باید ارائه شود .

11.    تغییر ارتفاع باید نمایش داده شود.

12.    برش مقطع لوله¬ها

13.    اندازه¬های نقشه باید دارای مقیاس باشد .

14.    در صورتیکه چند لوله بر روی همدیگر قرار گرفته باشند باتوجه به اینکه از نمای بالا امکان دیدن همه خطوط نیست با نوشتن line no و ارتفاع هر کدام در کنار لوله نحوه قرارگیری آنها مشخص می¬شود .

لوله¬ها را در piping plan به دو صورت تک خطی و یا دو خطی نمایش می¬دهند .

نقشه piping plan در امر ساخت ، فواصل مرجع برای مونتاژکاری و نصب را ارائه میدهد . مثلا در حین ساخت و نصب لوله¬ها ، فواصل آن با ستونها می¬تواند به عنوان فاصله مرجع نصب قرار گیرد .

Piping Isometric


بعد از اتمام طراحی لوله¬کشی و تولید piping plan مرحله تولید نقشه¬های ساخت شروع می¬شود که به نقشه¬های سه نما معروفند . ولی در علم طراحی لوله¬کشی بجای نقشه¬های سه نما از فضای ایزومتریک استفاده می¬کنیم . در این نقشه اندازه¬های جزئی هر خط لوله¬کشی کامل ارائه می¬شود . محورهای مختصات به اندازه 30 درجه می¬چرخند که یک قطعه را در دو نمای ایزومتریک و سه نما نمایش می¬دهد. موارد زیر در یک نقشه ایزومتریک باید نمایش داده شود :

1.    شمال نقشه

2.    هر نقشه بر حسب شماره خط بر اساس دیاگرام P&ID یا در چند شیت آدرس¬دهی ارائه می¬شود.

3.    Material نمایش داده شده در هر صفحه باید شماره¬گذاری شده و مطابق با آن شماره در لیست توضیحی Bill of material شناخته شود .

4.    اندازه¬گذاری کلیه material لوله¬کشی در نقشه

5.    نقشه دارای مقیاس نمی¬باشد .

6.    نمایش تغییر جهت دوران لوله در صفحه در صورتیکه موازی با یکی از راستاهای محور مختصات نباشد .

7.    نحوه اتصالات بصورت سیمبل در پائین نقشه ارائه می-شود .

8.    اقلام ابزار دقیق و نازلهای تجهیزات که در محدوده کار لوله¬کشی نمی¬باشد به صورت نقطه چین نمایش داده می¬شود و در لیست اقلام آورده نمی¬شود. ولی فواصل مربوطه ارائه می¬شود .

9.    محل تکیه¬گاه¬ها و نوع آن توسط شماره¬گذاری باید مشخص شود . این شماره¬گذاری مربوط به spec supporting می-باشد که در آنجا نوع تکیه¬گاه¬ها و نقشه آن ارائه می¬شود .


دیاگرامP&ID

دیاگرامی که بر اساس P.F.D پایه¬ریزی و به آن جزئیات کاربردی ابزارآلات دقیق و اقلام لوله¬کشی و تجهیزات بر روی آن اضافه می¬شود را Piping and Instrumentation Diagram می-نامند . این دیاگرام مشخصات فرایندی شیرآلات ، اجزا و اقلام مورد نیاز در سیستم لوله¬کشی مانند انواع شیرآلات، ادوات ابزار دقیق و محلهای قرارگیری آنها و شماره آنها، نحوه اتصالات لوله¬ها بین تجهیزات مختلف ، سیستم عایق¬بندی، سایز لوله¬ها، کلاسهای مختلف کاری بر اساس نوع سرویس و فشار کاری، خطوط شیبدار و مقدار شیب، جهت جریان و نکاتی که باید گروههای بعدی رعایت کنند و ... را بر اساس line list نشان می¬دهد . به طور خلاصه شماره خطوط که بر روی خطوط لوله در P&ID درج می¬شود اطلاعات زیر را در بر دارد :

16"-CWS-1005-150CS

    قطر اسمی لوله بر حسب اینچ یا میلیمتر

    سرویس خط (معرف سیال داخل لوله)

    شماره خط

    کلاس کاری

    مشخصات عایق و ضخامت آن (در صورت وجود عایق)

MTO

عبارت MTO مخفف Material Take Off عبارتی است که در پروژه ها بسیار با آن برخورد می کنید.  لیست MTO لیستی از مواد و متریال مورد نیاز برای ساخت یک تجهیز یا سازه و غیره می باشد که در آن لیست متریال به همراه مقدار مورد نیاز و جنس آن (مانند نوع خاصی از فولاد و غیره) ذکر می شود. گاهی اوقات به این لیست MTOL نیز می گویند. 

این لیست تنها محدود به مقدار متریال مورد نیاز نیست و وزن آیتم هایی که باید حمل یا برداشته شوند (Take Off) نیز در آن ذکر می شود. این اطلاعات یک عامل مهم در هنگام کار با متریال سنگین می باشد زیرا به شرکت حمل کننده آن متریال این امکان را می دهد که وزن کل آیتم های موجود در لیست را بداند و بر اساس آن در مورد نحوه حمل آن پس از ساخت تصمیم گیری کند.

فرآیند جوشکاری

جوشکاری با گاز شعله يکی از اولين روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومينيومی  بوده و هنوز هم در کارگاههای  کوچک در صنايع ظروف آشپزخانه و دکوراسيون و تعميرات بکارمیرود. در اين روش فلاکس يا روانساز يا تنه کار برای برطرف کردن لايه اکسيدی بکار میرود.

مزايا : سادگی فرايند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسايل

محدوده کاربرد : ورقهای نازک  8/0تا  5/1ميليمتر

محدوديتها : باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسريع  خوردگی -  سرعت کم – منطقه HAZ وسيع است. قطعات بالاتر از  5/2ميليمتر را به دليل عدم تمرکز شعله و افت حرارت با اين روش جوش نمیدهند.

حرارت لازم در اين  روش از واکنش شيميايی گاز با اکسيژن بوجود می آيد. حرارت توسط جابجايی و تشعشع به كار منتقل مي شود. قدرت جابجايی به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغییر اندکی در درجه حرارت شعله می تواند ميزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زيادی تغيير دهد . درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسيژن لازم برای احتراق و گرمای ويژه و حجم محصول احتراق (گازهای توليد شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی که وارد واکنش سوختن  نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراين تنظيم کامل گاز سوختنی و اکسيژن لازمه ايجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظير استيلن يا پروپان يا هيدروژن و گاز طبيعی نيز قابل استفاده است کخ مقدار حرارت احتراق و  در نتيجه درجه حرارت شعله نيز متفاوت خواهد بود. در عين حال معمولترين گاز سوختنی گاز استيلن است.





جوشکاری ترمیت :

جوشکاری ترمیت به مجموعه فرآیندهایی گفته می شود که در آن جوش از فلز مذابی که توسط یک واکنش شیمیایی بشدت گرمازا بوجود آمده است، تشکیل می شود. این نوع جوشکاری بیشتر شبیه به ریخته گری بوده و دور دو قطعه ای که باید به هم جوش داده شوند یک قالب قرار دارد که فلز مذاب ناشی از این واکنش شیمیایی به این قالب هدایت شده و پس از سرد شدن فلز مذاب داخل قالب جوش شکل می گیرد. واکنش شیمیایی یا ترمیت معمولا بین اکسید یک فلز ( معمولا آهن یا مس ) و فلز احیا کننده مانند آلومینیوم انجام می شود. برای انجام واکنش از یک پودر که به سرعت محترق شده به عنوان چاشنی استفاده می شود که گرمای لازم برای شروع واکنش را فراهم می آورد.

جوشکاری SMAW :

این روش جوشکاری که معمولترین نوع جوشکاری در ایران می¬باشد، توسط الکترود کوتاه و روپوش¬دار انجام می¬شود که به آن الکترود قلمی گفته می¬شود . طول آن عموما 15 الی 45 سانتیمتر و قطر آن از 5/1 تا 6 میلیمتر می¬باشد . از دو قسمت متمایز تشکیل می¬شوند . مغزی الکترود که از نوعی فلز به شکل ROD  است و پوشش الکترود که مخلوطی از مواد شیمیایی و معدنی است . روش جوشکاری اکثرا دستی است و گاهی نیز سیستم را تا حدی ماشینی می¬کنند .دمای حاصله از قوس الکتریکی به نوع الکترودهای آن نیز وابسته است . الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 درجه سانتیگراد در آند و الکترودهای فلزی 2400 و 2600 درجه سانتیگراد در کاتد و آند حرارت ایجاد می¬کنند . در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می¬باشد . برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 50 تا 60 ولت در جریان متناوب احتیاج است .

انتخاب صحيح الکترود براي جوشکاري بستگي به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً يک درز زياد حداکثر با قطر اينچ که معادل 2 ميليمتر است براي رديف اول گرده جوش استفاده مي گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نمايد.  ولي چنانچه از الکترود با قطر بيشتر استفاده شود مقداري تفاله در ريشه جوش باقي خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقليل مي دهد. 

انتخاب صحيح الکترود (از نظر قطر) :

بايستي توجه داشت که هميشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشكاري کمتر باشد هر چند که در بعضي از کارخانجات توليدي عده اي از جوشکاران الکترود با ضخامت بيشتر از ضخامت فلز را به کار مي برند. اين عمل بدين جهت است که سرعت کار زيادتر باشد ولي انجام آن احتياج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد. 

انواع الکترودها

الکترودهائي که در جوش اتصال فولاد به کار برده مي شوند مفتولهاي مغزي با آلياژ يا بدون آلياژ دارند که جريان جوش را هدايت مي کند. شعله برق بين قطعه کار و سرآزاد الکترود مي سوزد و الکترود به عنوان يک ماده اضافي ذوب مي شود. الکترودهاي نرم شده داراي علائم اختصاري بوده که روي بسته بندي آنها نوشته شده است. علائم اختصاري تمام نکات مهمي که در به کار بردن آن الکترود بايد مراعات شوند نشان مي دهند.

مشخصات الکترودها

در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می¬باشد. 6010 E

علامت اول 

در علائم الکترود بالا E مشخص می نماید که این الکترود برای جوشکاری با برق استفاده می شود. 

علامت دوم 

عدد 6 و 0 یعنی مشخصه فشار کشش گرده جوش بر حسب پوند بر اینچ مربع بوده بایستی آن را در 1000 ضرب نمود یعنی فشار کشش گرده جوش این نوع الکترود 60000 پوند بر اینچ مربع است.  

علامت سوم 

حالات جوش را مشخص می کند که همیشه این علامت 1 یا 2 یا 3 می باشد. الکترودهائی که علامت سوم آنها 1 باشد در تمام حالات جوشکاری می توان از آنها استفاده کرد. و الکترودهائی که علامت سوم آنها عدد 2 می باشد در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند. الکترودهائی که علامت سوم آنها 3باشد تنها در حالت افقی مورد استفاده قرار می گیرند. 

علامت چهارم 

خصوصیات ظاهری گرده جوش و نوع جریان را مشخص می نماید که این علائم از 0 شروع و به 8 ختم می گردند. 

1.    چنانچه علامت چهارم یا آخر صفر باشد موارد استعمال این الکترودها تنها با جریان مستقیم یا DC و با قطب معکوس می باشد. نفوذ این جوشکاری زیاد و شکل مهره های جوش آن تخت و درجه سختی گرده جوش تقریباً زیاد می باشد. 

2.    چنانچه علامت چهارم یک باشد موارد استعمال این الکترود با DC , AC می باشد. شکل ظاهری جوش این الکترود صاف و در شکافها و درزها کمی مقعر و درجه سختی جوش کمی زیادتر از گرده اول است . 

3.    اگر علامت چهارم 2 باشد موارد استعمال الکترود با AC , DC می باشد. نفوذ جوش متوسط و درجه سختی جوش کمی کمتر از دو گروه قبل می باشد نمای ظاهری آن محدب است. 

4.    اگر علامت چهارم 3 باشد این الکترود را می توان با جریان AC متناوب یا جریان مستقیم به کار برد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کمتر از دو گرده اول و دوم و کمی بیشتر از گرده سوم می باشد و نیز در دارای قوس الکتریک خیلی آرام و نفوذ کم و شکل مهره های آن در درزهای شکل محدب می باشد. 

5.       اگر علامت چهارم 4 باشد این الکترود را می توان با جریان DC , AC به کار برد. موارد استعمال این الکترود برای شکافهای عمیق یا در جائی که چندین گرده جوش به روی هم لازم است می باشد. 

6.    چنانچه علامت آخر 5 باشد مشخصه این علامت این است که فقط جریان DC مورد استفاده قرار می گیرد و موارد استعمال آن در شکافهای باز و عمیق است. درجه سختی گرده جوش این الکترود کم و دارای قوس الکتریکی آرامی است و پوشش شیمیایی آن از گروه پوشش الکترودهای بازی است. 

7.    چنانچه علامت آخر 6 باشد. خواص و مشخصه آن مطابق گروه 6 است با این تفاوت که با جریان AC مورد استفاده قرار می گیرد.

تقسیم بندي الکترودها

•    الکترود های روتیلی معمولی

    قوس ملایم، قدرت نفوذ متوسط، شدت جریان و حرارت ورودی کم ، مشکلات سوختگی و سوراخ شدن کمتر است.

    برای مصارف عمومی، برای جوشکاری ورق های نازک فولادی با کدهای EXXX2 و EXXX3 به کار می روند . نظیرE6013

این اکترود با انواع جریان متناوب یا مستقیم قابلیت جوشکاری دارند.    


•    الکترودهای روتیلی پودر آهن دار 

    دارای روکش ضخیم پودر آهن است

    کاربرد در جوشکاری گوشه و پاس های پر کننده در جوش شیاری ورق های ضخیم است.

    با طول قوس کوتاه به راحتی کار می کند 

    میزان رسوب زیاد و پاک کردن سرباره جوش به راحتی انجام می شود.

    بریدگی کنار جوش کم است. 

    عمق نفوذ زیاد نیست. 

    ظاهر جوش بسیار صاف و سطح جوش تخت تا کمی محدب است.

    این الکترود ها با کدهای 4EXXX مشخص می شوند . نظیر E7024

    این الکترودها با انواع جریان متناوب یا مستقیم قابلیت جوشکاری دارند.


•    الکترودهای سلولزی

    دارای قابلیت انجماد سریع فلز جوش است.

    دارای قوس قوی و نفوذی است.

    سرباره کم و خط جوش تخت است.

    الکترود  EXXX0 با جریان DC  و الکترود EXXX1 با هر دو جریان AC یا DC  با قطبیت معکوس بکار می رود. 


•    الکترود های کم هیدروژن (قلیایی)

    الکترود های کم هیدروژن حداقل هیدروژن را در فلز جوش باقی می گذارد. 

    با کدهای 5 یا 6 EXXX  مشخص می شوند.

    الزامات خاص نگهداری و استفاده در مجاورت هوای آزاد می بایست رعایت شود .

    کاربرد این نوع الکترود ها برای فولادهای پر کربن ، فولاد کم آلیاژ و فولاد سختی پذیر است . در صورت وجود بار دینامیکی و ضخامت بیش از 25 میلیمتر استفاده از این نوع الکترود ، توصیه می شود.

الکترودهای رایج در جوشکاری سازه های فولادی

E7024 : روتیلی پودر آهن دار- استحکام خوب ، تافنس معمولی- دارای درصد پرکنندگی بالا و جوشکاری با سرعت بالا- جوشکاری در حالت فقط افقی و تختDCEP ،DCEN وAC

E7018 : قلیایی (کم هیدروژن)- استحکام خوب تافنس عالی- فولاد بااستحکام بالاتر قطعه ضخیم تر-جوشکاری در همه حالات DCEP

E6010 : سلولزی - استحکام معمولی ، تافنس خوب- در مواردی که نفوذ مطرح است (پاس ریشه)

E6013 : روتیلی - استحکام معمولی ، تافنس معمولی - کاربردهای معمولی ST37 - جوشکاری در همه حالات  DCEP، DCEN و AC

الکترودهای روپوشدار فولادهای زنگ نزن

نام استاندارد ASTM فولاد زنگ نزنی که آنالیز مشابه با الکترود دارد پس از حرف E آورده می¬شود . مانند:

E316L -16  ، E310 یا E304





جوشکاری MAG – GMAW :

دی اکسید کربن خاصیت حفاظتی بسیار خوبی دارد و به طول قوس بسیار حساس است . در موقع استفاده از این گاز باید طول قوس را ثابت نگه داشت . بنابراین در دستگاههای تمام و نیمه اتومکانیک که طول قوس باید ثابت نگه داشته شود استفاده از این گاز ایده¬آل است . در این جوش از جریان مستقیم با قطب معکوس استفاده می¬شود . این روش برای جوشکاری فلزات سخت و غیرسخت در تمام ضخامتهای مورد استفاده قرار می¬گیرد و یک روش مناسب برای جوشکاری صفحات فلزی نازک و مقاطع نسبتا ضخیم فلزات غیرسخت می-باشد .

جوشکاری MIG 

 

این روش بهGMAW نیز شهرت دارد . در این روش جوشکاری یک قطب جریان به قطعه کار وصل گردیده و قطب دیگر یک سیم ذوب شونده است که آلیاژی نزدیک به آلیاژ فلز پایه دارد .  Solid Wire یا سیم جوش فلزی توپر است که به شکل ممتد و بدون پوشش پودری تولید می¬شود . گاز خنثی و غیر فعال ، نقش حفاظت از حوضچه و قوس را همانند جوشTIG به عهده دارد 

جوشکاری SAW :

 

این جوشکاری که به جوش زیرپودری معروف است، یکی از مرسوم¬ترین روشهای جوشکاری ماشینی است . این روش به لحاظ سیستم کار شبیه به جوشکاری MAG است. با این تفاوت که بجای گاز محافظ از یک پودر مخصوص جوشکاری و یا Flux استفاده می¬شود . گرمای لازم برای جوشکاری توسط یک یا چند قوس بین فلز بدون پوشش ، یک یا چند الکترود مصرفی و یک قطعه کار تامین می¬شود .قوس توسط لایه¬ای از فلاکس پودری قابل ذوب شدن که فلز جوش مذاب و فلز پایه نزدیک اتصال را پوشانده ، و فلز جوش مذاب را از آلودگی اتمسفر حفاظت می¬کند پوشیده می¬شود . سیم الکترود در منطقه جوش ذوب شده و در طول اتصال رسوب می¬کند . فلاکس دانه¬ای در جلوی قوس ریخته شده و پس از انجماد فلز جوش ، فلاکس ذوب نشده توسط سیستم مکش جمع کننده برای استفاده مجدد جمع¬آوری می¬شود . جوش زیرپودری بیشترین استفاده را در جوش فولادهای غیرآلیاژی کم کربن دارد 

جوشکاریTIG 

 

این روش به   GTAWنیز مشهور می¬باشد . در این روش جوشکاری یک قطب جریان ، به قطعه کار وصل گردیده و قطب دیگر جریان به یک الکترود مصرف نشدنی که همان تنگستن است ، متصل میباشد . تنگستن یک فلز سخت با دمای ذوب حدود 3800 درجه سانتیگراد می¬باشد . لذا الکترود تنگستن بسیار دیر ذوب میگردد . قوس الکتریکی مابین الکترود تنگستن و قطعه کار برقرار میشود و فضای قوس و الکترود سرخ شده و حوضچه مذاب فلز پایه ، بوسیله گاز خنثی در مقابل عوامل اتمسفریک خصوصا ترکیب با اکسیژن محافظت میشوند . چرا که گاز خنثی با هیچ¬یک از عناصر میل ترکیبی ندارد و به محض جاری شدن ، اکسیژن و هوای موجود در منطقه جوش را به کنار می راند . چون این گاز از اطراف الکترود تنگستن و از داخل تورچ عبور میکند ، تا حدی نیز در خنک کردن تنگستن  و تورچ موثر است .

گاز خنثی اکثرا آرگون است ولی گازهای هلیوم و نیتروژن نیز در بعضی موارد بسته به نوع کار مورد مصرف قرار میگیرند . 

الکترودهای تنگستن :

EWP : الکترود تنگستن خالص 

EWTH : الکترود تنگستن – توریم 

EWZR : الکترود تنگستن – زیرکونیم

EWLA : الکترود تنگستن – لانتانیوم 

EWCE : الکترود تنگستن – سریم

الکترودهای تنگستن با رنگهای یک سر آنها طبق طبقه بندی زیر شناخته می‌شوند :

سبز : تنگستن خالص

نارنجی : تنگستن با ۲ درصد سریم

سیاه : تنگستن با ۱ درصد لانتانیوم 

قرمز : تنگستن با ۲ درصد توریم 

قهوه‌ای : تنگستن با ۱ درصد زیر کونیوم

زرد : تنگستن با ۱ درصد توریم 

خاکستری : غیر از عناصر بالا


جوشکاری PAW

 

در زبان فارسی جوشکاری پلاسما نامیده می¬شود . این روش بسیار شبیه به جوشکاری TIG است و در واقع نوع خاصی از جوشTIG می¬باشد . اگر در جوش TIG گاز یونیزه شده داخل قوس الکتریکی را که همان پلاسما نامیده میشود بصورت متمرکز شده استفاده کنیم ، جوش TIG به جوش پلاسما تبدیل خواهد شد . در این روش توسط یک نازل جوشکاری مخصوص پلاسما ، که می¬توان آنرا به یک عدسی تشبیه نمود ، گازهای یونیزه شده را از داخل یک سوراخ و یا نازل بنحوی عبور داده که تمرکز انرژی بسیار بالا رود . درست همانطور که یک عدسی نورهای پراکنده را در کانون خود متراکم می¬سازد .

لذا دستگاههای جوشTIG قابل استفاده در جوشکاری پلاسما هستند و صرفاً به یک کنسول مخصوص جهت تنظیم گاز و یک تورچ مخصوص پلاسما ، نیازمند می¬باشند .

جوش پلاسما بر روی ورقهای بسیار نازک  و نیز ورقهای بسیار ضخیم حتی تا یک اینچ و بدون پخ زدن لبه¬ها ، خصوصا درجوشکاری آلومینیم کاربردهای فراوانی دارد .


جوشکاری FCAW 

 

این نوع جوشکاری که با سیم توپودری انجام میشود بسیار شبیه به جوشMAG است با این تفاوت که بجای سیمSolid و توپر از نوع خاصی سیم جوش که به شکل لوله توخالی بوده و داخل آن پودرهای خاصی قرار دارد ، استفاده می¬گردد .

این نوع سیم بنامهای Tubular wire یا Flux Cored Wire  و یا اسامی مشابه مورد استفاده قرار می¬گیرد . نوع خاصی از این سیمها بدون استفاده از گاز محافظ کمکی ، قادر به جوشکاری میباشد که بنامInner Shielded Wire و یا گاهی   Self Sheilded wireو یا اسامی مشابه شناخته شده اند. در این نوع از سیم ها در واقع پودرهای داخل لوله پس از برقراری قوس جوش ، گازهای مخصوص کنترل اتمسفر را متصاعد می¬کنند و عمل محافظت حوضچه جوش و قوس الکتریکی را بخوبی انجام می¬¬دهند . غیر از این نوع سیمها بقیه انواع آن حتما نیاز به گاز محافظ خنثی و یا اکتیو و یا پودر جوش خواهند داشت .


WPS


استانداردهاي مختلف تعاریف متفاوتی ارائه می دهند. بعنوان مثال ASME بیان می کند WPS مدرکی است که راهنمایی هاي لازم را براي انجام جوشکاري بر اساس الزامات کد ارائه می کند. به بیان دیگر هدف از تنظیم یک WPS مشخصکردن جزئیات فرآیند جوشکاري قطعه مورد نظر است. دستورالعمل جوشکاري در حقیقت از پیش مقادیر و محدوده تغییرات پارامترهاي دخیل در جوشکاري را مشخصکرده و مشخصات مواد مورد جوشکاري را نیز دارا است. پسیک دستورالعمل جوشکاري کنترل کننده و متضمن کیفیت قطعه جوشکاري شده می باشد. بدین ترتیب شرط لازم براي آغاز هر فعالیت جوشکاري در دست داشتن WPS می باشد.

جزئیات فرم WPS 

چگونگی تنظیم WPS بر اساس ASME Sec.IX :

ASME Sec.IX به دو بخش اصلی QW و QB تقسیم می گردد که بخش QW مربوط به الزامات جوشکاري است . 

    نام شرکت (Company Name)

    تنظیم کننده و گواهی کننده (By)

    شماره WPS (WPS No.) : روشی براي شماره گذاري مدرك WPS ذکر نشده است اما اگر سیستم کیفیت در شرکت وجود داشته باشد، مسلما به هر WPS یک unique باید اختصاص یابد به این معنی که در آن پروژه نباید دو WPS وجود داشته باشند که هر دو داراي یک شماره باشند.

    تاریخ تنظیم (Date)

    شماره بازبینی (Revision)

    تاریخ بازبینی (Revision Date)

    شماره یا شماره هاي PQR (Supporting PQR No.(s)) : مطابق QW-200.1(b) در این قسمت باید شماره PQR تایید کننده این WPS درج شود.

    فرآیند یا فرآیندهاي مورد استفاده براي جوشکاري (Welding Process(es))

    نحوه انجام فرایند جوشکاري : روشهاي مختلف اعمال یک فرآیند جوشکاري می تواند دستی  ,(Manual) خودکار (Automatic) , نیمه خودکار (Semi-Automatic) یا ماشینی (Machine) باشد.

 طرح اتصال (Joint Design) : برخی از رایج ترین اتصالات عبارتند از: Butt joint ، Lap joint ، T joint ، Groove Weld ، Fillet Weld ، Spot Weld ، Seam Weld  .

   انواع آماده سازي شیار : 

  پشت بند (Backing) : بنا بر شرایط طراحی و به منظور مواردي چون جلوگیري از اکسیدشدن مذاب شیارجوش، عدم ریزش مذاب از پشت جوش، اطمینان از خالی نماندن یا ایجاد سوختگی جوش در قسمت پشتی جوش و غیره از تسمه فلزي، جریان گاز یا فلاکسبه عنوان پشت بند استفاده می شود  نوع و جنس مواد پشت بند (Backing Material (Type))

   فلزات پایه (Base Metals) : این امر در انتخاب سایر مشخصات فرآیند جوشکاري از قبیل پیشگرم کردن، پس گرمایی، انتخاب الکترود و تکنیک کار دخیل است.

    عدد مشخصه P (P-No.) : فلزات پایه تحت عددي به نام P تقسیم بندي می شوند. 

  محدوده ضخامت (Thickness Range) : ضخامت مقطع جوشکاري در این قسمت ذکر می شود.

    محدوده قطر لوله (Pipe Diameter Range)

    فلزات پر کننده (Filler Metals)

عدد مشخصه F (F-No) : یک تقسیم بندي براي الکترودهاست که در QW¬- 432 طی جداولی به آن اشاره شده است. 

 آنالیز فلز جوش یا عدد A (A-No) : تنها در مورد آلیاژهاي آهنی کاربرد دارد. بر اساس QW- 404.5

    شماره مشخصات فلز پرکننده (Spec. No.) : حدود سی شماره توسط AWS براي طبقه بندي مشخصات فلز پر کننده تعیین شده است.

    شماره کلاسو استاندارد AWS الکترود (AWS No. (Class No.)) 

    اندازه الکترود (Size of Electrode)

    محدوده ضخامت فلز جوش (DepositedWeld Metal Thickness Range) : محدوده ضخامت فلز جوش رسوب داده شده درج می شود که تغییر در مقدار آن بر اساس بند QW-451 تعریف می شود .

    کلاس فلاکس ( Electrode- Flux (Calss) )

    لایی مصرف شدنی ( Consumable insert) : گاهی به منظور حفظ مشخصات طرح اتصال و نیز اطمینان از جوش نفوذي در پاس ریشه، از لایی هاي مصرف شدنی استفاده می شود . مشخصات این لایی هاي مصرف شدنی در ASME Sec.ll, Part C, SFA 5.30 ذکر شده است . 

    وضعیت جوشکاري ( Positions )

    وضعیت شیاري یا گوشه اي (Position(s) of Groove / Position(s) of Fillet)

 

    جهت پیشروي (Welding Progression)

    پیشگرم کردن (Preheat ) : معمولاً براي جلوگیري از ترکیدگی، پیچیدگی و اعوجاج، پیدایشفازهاي ناخواسته و ... قبل از جوشکاري، قطعه کار پیشگرم می شود.

    حداقل دماي پیشگرم کردن ( Preheat Temp.(min) ) : درجه حرارت پیشگرم کردن با توجه به جنسقطعه و ضخامت آن تعیین می شود.

    حداکثر دماي بین پاسی ( Interpass Temp.(max) ) : حداقل دماي بین پاسی از مراجع مختلف همانند AWS D1.1 table3.2 تعیین می شود. حداکثر دماي بین پاسی نیز حداکثر دماي بازگشت نهایی فلز پایه می باشد.

    نگهداري پیشگرم (Preheat Maintenance )

    عملیات حرارتی پس از جوشکاري (PostWeld Heat Treatment) 

    دامنه درجه حرارت ( Temperature Range )

    زمان نگهداري (Time Range ) : زمان نگهداري براي تنش زدایی بسته به ضخامت قطعه تغییر می کند .

    گاز (Gas) : یکی از وظایف مهم گاز محافظ، حفاظت حوضچه مذاب از آلودگی ناشی از اتمسفر می باشد. 

    نوع گاز محافظ (Shielding Gas(es))

    درصد ترکیبمخلوط گاز (Percent Composition (Mixture))

    آهنگ جریان گاز (Flow Rate )

    مشخصات الکتریکی ( Electrical Characteristics) : تغییر در نوع و قطبیت جریان الکتریکی ، افزایشدر گرماي ورودي و یا افزایش حجم و میزان فلز جوش رسوب داده شده در واحد طول ، باعث تغییر در کیفیت جوش می شود.

    نوع جریان (Current AC or DC) : در صورت استفاده از جریان DC ذکر قطبیت نیز لازم است.

    قطبیت (Polarity) :

•    اتصال الکترود به قطب مثبت در جریان DC :

DCEP: Direct Current Electrode Positive

    DCRP: Direct Current Reverse Polarity

•    اتصال الکترود به قطب منفی در جریان DC :

DCEN: Direct Current Electrode Negative

DCSP: Direct Current Straight Polarity

    شدت جریان (Amps ( Range) ) : بسته به نوع فرآیند، قطر الکترود، سرعت حرکت، میزان نفوذ و .... شدت جریان تعیین می شود. در فرآیند SMAW به ازاي هر 1 میلیمتر از قطر الکترود حدود 30-45 آمپر جریان مورد نیاز است .

    ولتاژ (Volts ( Range)) : ولتاژ دستگاه معمولا بًصورت مدار باز اندازه گیري می شود. دستگاه هاي جوشکاري دستی در اقسام مختلف 20-24 ولت و 50-60 ولت موجود می باشند . دستگاه هاي جوشکاري زیر پودري نیز درهمین ولتاژ کار می کنند .

    اندازه و نوع الکترود تنگستن (Tungsten Electrode Size and Type ) 

    نوع انتقال فلز مذاب براي GMAW (Mode ofMetal Transfer for GMAW) : روشهاي انتقال فلز مذاب عبارتند از : اتصال کوتاه (Short Circuiting) ، افشانکی (Spray) ، قطره اي (Globular) و ...

    سرعت تغذیه سیم جوش (EloctrodeWire Feed Speed Range )

    تکنیک و روش کار (Technique)

    مهره جوش نواري یا بافته اي (String orWeave Bead )

    سایز کلاهک یا نازل عبور گاز (Orifice or Gas Cup Size )

    تمیز کاري اولیه و بین پاسی (Initial and Interpass Cleaning )

    روش برداشتن پشت جوش (Method of Back Gouging ) : Electric Arc gouging / Oxyfuel gouging / Grinding and Chipping

    نوسان (Oscillation) : پارامترهاي موثر بر حرکت نوسانی الکترود در فرآیندهاي خودکار در این قسمت عنوان می گردند. عرض حرکت نوسانی، تواتر یا فرکانس حرکت و ...

    محدوده فاصله تماس لوله با کار (Contact Tube toWork Distance) : تنها براي فرآیندهاي GMAW و SAW قابل ذکر بوده و عبارتست از فاصله بین نازل نگهدارنده الکترود با قطعه کار.

    جوشتک پاسه یا چند پاسه در هر طرف ( Multiple or Single Pass(per side)) 

    الکترودهاي چند تایی یا تکی (Multiple or Single Electrode)

    دامنه سرعت حرکت (Travel Speed(range))

    کوبیدن یا چکش زنی (Peening) : کوبیدن یا چکش زنی می تواند براي حذف تنشهاي باقیمانده در جوش به کار رود.

متریال پایپینگ

لوله (PIPE): 

سایز / ضخامت / جنس / نحوه تولید / آرایش انتهای لوله / طول تولیدی / پوشش لوله / استاندارد

سایز :

سایز و یا قطر اسمی به شکل ذیل تقسیم بندی شده اند

+2

16”    14”    12”    10”    8”    6”    5”    4”    3 ½”    3”    2 ½”    2”    1 ½”    1 ¼”    1”    3/4”    ½”    3/8”    1/4”

    406.40    355.60    323.85    273.05    219.08    168.28    141.30    114.30    101.60    88.90    73.03    60.33    48.26    42.16    33.40    26.67    21.34    17.15    13.72


-    آخرین سایز فرد موجود 5 اینچ میباشد که در صنعت توصیه نمیگردد.

-    قطر واقعی OD تا سایز 12 اینچ  با NPS  متفاوت بوده و از سایز 12 اینچ  به بالا با NPS  برابر میگردد.

-    به سطح مقطع عبور جریان Bore میگویند.

-    در تعاریف سایز را با NPS عنوان میکنند ولی در محاسبات OD واقعی را در نظر میگیرند.

-    در مقابل فشار و دما ID کوچک و بزرگ میشود.

ضخامت :

ضخامت ها و یا به نوعی Schedule  به طور کلی به شکل زیر و یا با درج مقدار واقعی مشخص میگردند:

 5, 10, 20, 30, 40, STD, 60, 80, 100, 120, 140, 160, XS, XXS 

برای لوله های Stainless Steel جلوی Sch.  حرف S درج میگردد مانند 5S, 10S, 40S, 80S.

مشخّصه STD به معنای Standard میباشد.

مشخّصه  XS به معنای Extra Strong میباشد.

مشخّصه  XXS به معنای Extra Extra Strong میباشد.

جنس :

جنس لوله ها بطور کلی به شکل تقسیم میگردند:

Fe + (2 ~ 6 %) C        Cast Iron    پایه آهنی    Metallic    جنس

                    

                    

Fe +

(Max 1.95 %) C    Normal    Carbon Steel    Steel            

    افزودن درصد موادی چون Ni, Cr جهت بالا بردن خواص مقاومتی (Strength) ، تحمل پذیری حرارتی و یا خوردگی.    Alloy Steel                

    گران میباشند ، Cr ≥ 10.5% و C.A ~ 0  میباشند    Stainless Steel                

    برای موارد کاملاَ خاص بکار میروند.    Super Steel (Dublex)                

با پایه  Ni, Cr, Mo, V, Ti, Al, Cu میباشند و بسیار گران قیمت بوده و برای موارد خاص بکار گرفته میشود مانند داخل کمپرسورها ، ... . دارای مقاومت بالا در برابر Corrosion Allowance بوده و همچنین در مقابل تغییرات دمایی بسیار بالا و پایین مقاومند. جوشکاری آنها سخت بوده و تعمییرات آنها محدود میباشد و قظعات یدکی آنها بسختی گیر میاید.             پایه غیر آهنی        

        Monel            

        Inconel            

        Incoloy            

        Hasteloy            

        Carpenter            

                    

Reinforcement (Polyester, Epoxy, Styrene, Forum, …)

+

(Fiberglass, Resin)

حساسیت بالا اشعه ماورائ بنفش و دمای بال

مقاوم در برابر خوردگی ا            Thermosetting    Non Metallic    

    Glass Reinforced Polyester    GRP            

    Glass Reinforced Epoxy    GRE            

    Reinforced Thermosetting Resin    RTRP            

        RTRE            

        RTRV            

                    

تغییر شکل با کاهش و افزایش دما

مورد مصرف در نشیمنگاه شیرآلات ، پوشش داخلی و خارجی لوله ها و تجهیزات    Poly Ethylene    PE    Thermoplastic        

    Propylene    PP            

    Poly Tetra Flour Ethylene    PFTE            

        EPDM            

        PVC            

        CPVC            

        UPVC            


Corrosion Allowance = Corrosion + Erosion + Abrasionجهت محاسبه حد مجاز خوردگی از فرمول روبرو پیروی مینمایند   -

0 < C.A < 6 mm - حد مجاز برای طراحی                       

- در طراحی پایپینگ میزان C.A را بین 0 تا 3 میگیرند.

- با توجه به یکنواخت نبودن C.A ، بدترین حالت را در نظر میگیرند.

- در مواردی که الزام به Fix نمودن C.A باشد یا بایستی از Corrosion Inhibitor استفاده نمود یا در مواردی Passive در داخل لوله پر میشود (لوله های آلومینیومی) و یا از Lining (FBE, PTFE, Cement, Glass Line, Lead Line) استفاده میشود.

- Glass Line برای صنایع مکانیک در صنایع دفاع استفاده میشود و Lead Line برای خطوطی که دارای دمای بالا و اسیدی میباشند استفاده میشود.

جنس مطابق ASTM:

شماره هایی که با A شروع میشوند فلزات پایه آهنی میباشد مثل A105, A106, A333 و شماره هایی که با B,C,D,E شروع میشوند غیرفلزات (غیر آهنی) مثل B162, B333.

 میتوان جزئیات را از Note 57, 59   ASME B31.3   Appendix A, Table A1 استخراج نمود.

جنس لوله:

بطور کلی جنسهایی که با آن لوله میسازند به شرح ذیل میباشد:

Class    Material    Remarks

A 53    C.S    Normal

A 106    C.S    High Temperature

A 333    LTCS    Low Temperature Carbon Steel

A 335    A.S    (Alloy Steel), for high temp services like HP Steam , above 420oC

A 312    S.S    Stainless Steel

لوله با تغییر جزیی در خواص شیمیایی و یا روشهای تولیدی با لفظی به اسم Grade مواجه میشویم.

Class    Grade    Remarks

A 53    A    

    B    

    C    

A 106    A    

    B    Y.S 35000 PSI

    C    Y.S 40000 PSI

A 333    1    

    3    For service with -100oC temp.

    6    For service with -45oC temp.

    8    

A 335    P1    ½ Mo

    P11    1 ¼ Cr + ½ Mo

    P22    2 ¼ Cr + 1 Mo     Expensive Mat.

A 312    304    Cr + Ni

    316    Cr + Ni + Mo

    321    Cr + Ni + Ti

    347    Cr + Ni + Co        Expensive Mat.


بجز استاندارد ASTM از استاندارد API نیز برای تولید لوله استفاده میشود که در جنس را نیز شامل میشود و مقادیر متفاوت میزان استحکام تسلیم آن میباشد:

Grade    Yield Strength (PSI)

A25    

A    

 B    35000

X42    42000

X46    46000

X52    52000

X56    56000

X60    60000

X65    65000

X70    70000

X80    80000


           API 5L Gr. ……….

           API 5L ~ A 381                                                                                     API 5L Gr. B  ≡  ASTM A106 Gr. B

A106  سخت تر بوده ولی Y.S های بالا ندارد در نتیجه ضخامت در طراحی بالا میرود.         

مطابق استاندارد طراحی در API با بالا بردن Grade و کاهش ضخامت معمولاَ هزینه را مقرون به صرفه مینمایند: (بطور مثال)


فرمول محاسبه ضخامت در طراحی:

PD

2 (PY + SE)

t = Thickness  ضخامت                             

P= Pressure فشار                                   

D= Diameter قطر                                  

Y = Y Coefficient  (ضریب متریال ، حدوداَ 0.4 ، قابل استخراج از صفحه 20 پاراگراف 304 از هندبوک)

S = Sa ≈ Y.S% (Allowance Stress)  تنش حد مجاز

E = Ej = Weld joint Efficiency  تابع جنس و مکانیزم جوش میباشد 

نحوۀ تولید:

نحوه تولید به دو صورت Welded و Seamless انجام میپذیرد.

قیمت Seamless تقریباَ دو برابر نوع Welded بوده ولی تقریباَ اکثر سازندگان بزرگ دنیا از نوعWelded  زیر سایز 6” نمی سازند. 

لوله بدون درز (Seamless):

-    در استاندارد حداکثر تا 48” تعریف گردیده.

-    در بازار معمولاَ بین 32”~36” تولید میگردد.

-    معمول استفاده از آن در طراحی حداکثر بین 18”~20” میباشد. 

لولۀ درزدار (Welded):

در صورت اجازه دادن ابعاد ، ضخامت و جنس پلیت و همچنین داشتن خط تولید پیوسته امکان تولید این نوع لوله میباشد.

-    روش تک ورق  که با انجام دو مرحلۀ Uing (یواینگ) و Oing (اوینگ) و انجام جوشکاری مستقیم (Straight Seam) میتوان این نوع لوله را تولید نمود.


-    روش Spiral (Helical) Seam:

در این روش ورق را به صورت مارپیچ تابانده و آنرا جوشکاری مینمایند.

گاهی از Trimmer برای ایجاد لوله های درز مخفی استفاده میشود.  

این لوله ها از نظر P و T هیچگونه تفاوتی برای طراحی باهم ندارند ولی مشکلات اجرایی و تداخل درز جوشها با سرجوشها مانع از استفاده لوله های مارپیچ میگردد.

-    در لوله های Seamless ،  Ej = 1 در نظر گرفته میشود.

-    در لوله های Welded با جوشکاری از نوع EFW(Electric Fusion Weld) ، مطابق ASMEB31.3 ، Table A1.13      Ej = 0.95 در نظر گرفته میشود. (EFW مثل SAW, GTAW, GMAW)

-    در لوله های Welded با جوشکاری از نوع ERW(Electric Resistance Weld) ، مطابق ASMEB31.3 ، Table A1.13      Ej = 0.85 در نظر گرفته میشود.

-    در جوشکاری لوله های A333 از فیلر پر کننده استفاده نمیشود و جوش از ذوب لبه های فلز ایجاد میگردد.


آرایش انتهای لوله:

نوع اتصال    آرایش انتهای لوله    سایز

Threaded (THR)     Threaded (THR, TH) رزوه ایی     ½” ~ 1 ½”

Socket Weld (SW)    Plain End (PE)  تخت    

Butt Weld (BW)    Beveled End (BE)  شیاردار    2” and Abowe


استاندارد ASME B16.25 در مورد Bevel (پخ) ها و انتهای لوله ها توضیح میدهد و این نیاز بایستی از کارخانۀ سازنده درخواست گردد

طول تولیدی:

طول تولیدی به دو صورت کلی ذیل تقسیم میگردد:


بیشترین مورد مصرف    طول متعارف    طول استاندارد    علامت اختصاری    نوع

½” ~ 1 ½”    6 m ± 5cm    5 ~ 7.5 m    SRL    Single Random Length

2” and above    12 m ± 10cm    10 ~ 13 m    DRL    Double Random Length


-    لوله های DRL میتوانند در صورت توافق به صورت دو تکه ارسال شود ولی حداقل طول هر تکه نبایستی کمتر از 1.5m باشد.

-    حتی کارخانجات میتوانند در ضخامت نیز انحرافی در حدود 12% کمتر و یا 15% بیشتر داشته باشند که در صورت داشتن محدودیت های بیشتر بایستی موارد طی Specification (مشخصات فنی پروژه)  از سازنده درخواست گردد.

  

پوشش:

لوله های بدون پوشش را Bore نامیده و هر گونه پوشش داخلی و یا خارجی مطابق جدول ذیل نام گذاری میگردد. 


توضیحات    نمونه    مورد مصرف برای    نام پوشش

در حین جوشکاری تخریب میشوند که بایستی در سایز های بالا توسط نفر و در سایز های پایین توسط دستگاه Orbital تعمیر گردند.    PTFE و یا تفلون    پوشش داخلی    Lining

برای بالا بردن خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی و همچنین بهینه کردن هزینه پروژه مورد استفاده قرار میگیرند.    Nickel, Inconel    پوشش داخلی    Cladding

بیشتر برای لوله های Under Ground و زیر دریا به صورت آماده خریداری میگردد.    پلی اتیلن، پلی اورتان تار، Cement    پوشش خارجی    Coating

برای بالا بردن مقاومت در برابر اکسیداسیون بخصوص در مناطق مرطوب و همچنین خطوط هوای تجهیزات ابزار دقیق استفاده میشود    لوله های گالوانیزه    محافظت خارجی    Galvanize


استاندارد:

استاندارد لوله ها شامل موارد ذیل میباشند:

1-    API 5L برای لوله های Carbon Steel.

2-    ASTM – ASME B 36.10m برای لوله های Carbon Steel و Alloy Steel.

3-    ASTM – ASME B 36.19m برای لوله های Stainless Steel.


(نکته: ترتیب نوشتن مشخصات یک لوله برای خرید مهم نیست ولی بایستی تمامی موارد لیست شده در درخواست قید گردند.)

اتصالات (FITTINGS):

انواع / سایز / جنس / نحوه تولید / نوع اتصال / (Rating, Class ، ضخامت) / استاندارد


انواع:

نوع    معادل فارسی    شکل    نوع اتصال    استاندارد

45o long

radius elbow    زانو 45 درجه (بلند)    

BW    ASME B 16.9

45o elbow    زانو 45 درجه    

THR    ASME B 16.11

45o elbow    زانو 45 درجه    

SW    ASME B 16.11

90o long

radius elbow    زانو 90 درجه (بلند)    

BW    ASME B 16.9

90o short

radius elbow    زانو 90 درجه (کوتاه)    

BW    ASME B 16.28

90o elbow    زانو 90 درجه    

THR    ASME B 16.11

90o Street elbow    چپقی    

THR    ASME B 16.11

90o elbow    زانو 90 درجه    

SW    ASME B 16.11

180o longradius returns    برگردان 180 درجه (بلند)    

BW    ASME B 16.9

180o short

radius returns    برگردان 180 درجه (کوتاه)    

BW    ASME B 16.28

Equal Tee    سه راهی    

BW    ASME B 16.9

Tee    سه راهی    

THR    ASME B 16.11

Tee    سه راهی    

SW    ASME B 16.11

Reducing Tee    سه راهی کاهنده    

BW    ASME B 16.9

Cross    چهار راهی    

THR    ASME B 16.11

Full Coupling    بوشن        THR    ASME B 16.11

Half Coupling    نیم بوشن        THR    ASME B 16.11

Reducing Coupling    بوشن کاهنده        THR    ASME B 16.11

Full Coupling    بوشن        SW    ASME B 16.11

Half Coupling    نیم بوشن        SW    ASME B 16.11

Reducing Coupling    بوشن کاهنده        SW    ASME B 16.11

Swedge Nipple    -    

THR    ASME B1.20.1

سایز:

سایز اتصالات همانند سایز لوله ها بوده و با همان مشخصه تعریف میگردند. همچنین ضخامت اتصالت نیز همانند لوله ها بوده بدین صورت که زیر 2 اینچ با Rating مشخص شده و بالای 2 اینچ یا با معین کردن Schedule و یا با ارائه ضخامت به میلیمتر و یا اینچ مشخص میگردند.

شیرآلات (Valve)

انواع / سایز / جنس / نحوه تولید / نوع اتصال / (Rating, Class ، ضخامت) / استاندارد


انواع:

در کل میتوان شیرآلات را به چندین نوع دسته بندی کرد. بطور مثال بر اساس نوع عملکرد مکانیکی (ON/OFF , Regulating, …) ، نوع ساخت ( آهنگری شده (Forged) و یا ریخته گری شده (Casting)) و ... . ولی ما در ذیل شیرآلات را بر اساس نوع عملکرد دسته بندی میکنیم:

1-    بسته و باز کننده (ON/OFF): 

این شیر ها بایستی کاملاً باز و یا کاملاً بسته باشند زیرا در مقابل سایش از آببندی میافتند. در صورتیکه این شیرآلات به Actuator مجهز گردند به آنها LBV (Long Break Valve), ESDV (Emergency Shut Down Valve), ON/OFF, Shut Off و یا MOV(Motor Operated Valve) میگویند.

شیرهای دروازهایی (Gate) ، شیرهای توپی (Ball) و شیرهای سماوری یا مخروطی (Plug) از این دسته میباشند.

-    شیر دروازه ایی (Gate Valve):

این نوع شیر از نوع ON/OFF بوده و به دو صورت Forged و Cast ساخته میشوند. این نوع شیرها معمولاَ برای سرویسهای کم خطر مانند آب و ... استفاده میشوند ولی آببندی خوبی ندارند. از نظر شکل ظاهری قسمت تحتانی انحنای یکنواخت داشته و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) ثابت و میله مرکزی (Stem) بالا و پایین میشود.

-    شیر توپی (Ball Valve):

این نوع شیر از نوع ON/OFF بوده و به صورت  Cast ساخته میشوند. این نوع شیرها بعلت آببندی بالا معمولاَ برای سرویسهای خطرناک مانند خطوط گاز و مایعات خطرناک  استفاده میشوند و سطح مقطع عبور جریان برابر با لوله بوده و به سادگی باز و بسته میشوند. از این نوع شیر تا سایز 56” و 64” هم استفاده میشود. این شیرها بصورت یک ، دو و سه تکه ساخته میشوند 

شیر توپی یک تکه (1 Piece Ball Valve)

شیرتوپی دو تکه (2 Piece Ball Valve)

شیرتوپی سه تکه (3 Piece Ball Valve)

شیرتوپی ورودی از بالا (Top Entry Ball Valve)

-    شیر سماوری (مخروطی) (Plug Valve):

این نوع شیرها از نوع ON/OFF بوده و از نظر کلی فرقی با Ball Valve ندارند ولی از نظر ابعادی کوچکتر از آن و از نظر قیمت ارزانتر از آن میباشند. نکته مهم نیز سطح مقطع عبور جریان میباشد که کوچکتر از لوله و بصورت بیضی طراحی میگردد.

2-    تنظیم شونده (Regulating):

با این نوع شیر ها میتوان با تغییر دریچه میزان دبی را تغییر داد. معمولاً وقتی به آنها Actuator اضافه شود Control Valve نیز میگویند و نوع عملکرد Actuator که آیا از نوع Pneumatic ، Hydraulic و یا Electric باشد توسط واحد ابزار دقیق تعیین و توسط واحد پایپینگ بازبینی میگردد.

گاهی از سیستمی بنام Interlock که میتواند هم اتوماتیک و هم دستی باشد استفاده میشود که با باز شدن یک شیر ، شیر بعدی همزمان بسته میشود و در مواقعی که نیاز باشد دو شیر همزمان بسته و یا باز شوند از سیستم Double block & Bled  استفاده میشود که معمولاً در یک Package ساخته میشوند.

شیرهای Regulating  برای کلیه سرویسها استفاده میشوند ولی تنها از نوع Butterfly در جایی که آببندی بالا و یا Rating بالای 600# نیاز باشد پیشنهاد نمیگردد.

شیرهای سوپاپی (Globe) ، شیرهای زاویه ایی (Angle) ، شیرهای پروانه ایی (Butterfly) ، شیرهای پیستونی (Piston) و شیرهای سوزنی (Needle) از این دسته میباشند.

-    شیر سوپاپی (Globe Valve):

این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.

-    شیر زاویه ایی (Angle Valve):

این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.

-    شیر پروانه ایی (Butterfly Valve):

این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.

-    شیر پیستونی (Piston Valve):

این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.

-    شیر سوزنی (Needle Valve):

این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.

3-    غیر قابل بازگشت (Non Return):

این شیر ها باعث جلوگیری از بازگشت سیال عبوری میگردند.

شیر های یکطرفه (Check) از این دسته میباشند.

4-    ایمنی (Safety):

این شیرها برای جلوگیری از خلا ویا افزایش فشار ، دما  استفاده میشوند تا از لحاظ ایمنی کاملاً تاسیسات دارای شرائط ایمن باشد.

شیرهای ایمنی فشاری (PSV) ، شیرهای ایمنی دمایی (TSV) ، شیرهای شکننده خلاء (Vacuum Breaker (Breathing))  از این دسته میباشند.

5-    فشار شکن (High Pressure Drop):

شیر های فشار شکن (Chock) از این دسته میباشند.

بررسی تفصیلی واحدهای فرآیندی

سیلاب گیر  Slug Catcher –

این واحد برای دریافت یک جریان چندفازی متشکل از گاز، میعانات گازی و آب حاوی گلیکول از خطوط لوله سایز بالا زیردریایی، طراحی شده است .  هدف آن، جدا کردن گاز و مایعات، از هم می باشد.

 برای بالانس کردن دو لاین ورودی از تجهیزات سر چاهی  بین دو تا مسیر ورودی  به سیلاب  گیرها  MOV  قرار گرفته  است تا ، دو تا لاین را با هم، هم فشار کند . گاز ترش دریافتی از سکو،  در حالت  معمول  Pig Receiver را By pass  می کند و از طریق  یک  هدر  به سمت  سیلاب گیر  جریان  می یابد.  هر نیمه SLUG CATCHER از پنج شاخه لوله " 46ساخته شده  است که آن را  انگشتی هم  می نامند.


فاز گاز از بالا و فاز مايعات از پايين جدا مي شوند . فاز گازي پس از جداسازي اوليه به طرف

 HP Separators هدايت مي شود تا در آنجا مايعات بطور كامل از گاز جدا شوند. گاز خروجي از بالاي سيلاب گير، به Let Down Station مي رود. فشار گاز، در قسمت Let Down Station توسط شيرهاي كنترل فشار، تنظيم مي شود . ايستگاه كاهش فشار گاز به منظور نگهداشتن فشار لازم در ورودي واحدهاي شيرين سازي طراحي شده است . بعد از آن، گاز به جدا كننده هاي فشار بالا فرستاده مي شود. سپس از يك Gas Heater عبور داده مي شود تا اگر دماي گاز كمتر ازC  25°است؛ توسط بخار LPدماي گاز را به حدود 25°C برساند . آب حاصل شده از بخارات LPمورد استفاده در اين مبدل، در Condensate Pot جمع آوري مي شود. اگر نتيجه تست آن كه روزانه انجام مي شود مناسب بود؛ آن را به واحد Utility مي فرستند در غير اين صورت به بخش آبهاي آلوده مي رود . افزايش دماي گاز به اين دليل است كه : چون گاز مرطوب است، اگر با دماي پايين به واحد شيرين سازي فرستاده شود؛ ممكن است در فاصله بين HP Separatorsتا SLUG CATCHER باعث تشكيل هيدرات شود. هم پايين بودن و هم بالا بودن دماي گاز، ميتواند باعث ايجاد Foaming در برجهاي آمين شوند. گاز پس از افزايش دما به واحد شيرين سازي ارسال مي شود. اگر به هر دليلي ، فشار در خط بالا رود؛ ابتدا PSV فعال مي شود و گاز را به Flare مي فرستد. اگر از اين طريق فشار افت نكرد؛ در مرحله بعد SDV را مي بندد . اگر باز هم فشار لاين تنظيم نشد و بالاتر رفت (High Integrity Protection System) فعال مي شود. اين سيستم كه جهت حفاظت واحدهاي پايين دستي در مقابل افزايش بيش از حد فشار گاز تعبيه شده است ؛ اينگونه عمل مي كند كه اگر دو تا از 3 تا PT فرمان داد ESDV و SDV و PV  را می بندد.

با وجود اين شرايط عملياتي،گاهي ممكن است كه فشار در اينجا بالا تر رود كه اين افزايش فشار در اثر عمليات Packing در Sea Line  رخ مي دهد.

توليد در سكوها بايد مطابق با نياز پالايشگاه، تنظيم شود . هرگاه توليد سكو بيشتر از نياز پالايشگاه باشد؛ با توجه به اينكه فشار گاز ارسالي به واحد شيرين سازي مشخص است Slug Catcher و Sea Line مي تواند  Packed شود و به عنوان يك مخزن گازي در جهت انعطاف عملياتي بين سكو و پالايشگاه استفاده شود.

ظرفیت تولید در فصل زمستان نسبت به تابستان تا حدی افت می کند.

در هنگامي كه عمليات Pig راني (Pigging) در يكي از خطوط لوله زيردريايي در حال انجام است ، خط دوم در حالت توليد (Normal Operation) مي باشد تا خوراك ورودي پالايشگاه را تامين كند.

در داخل HP Separators در مقابل جريان ورودي Diffuser قرار گرفته كه علاوه براينكه جريان را پخش مي كند، مانع برخورد گاز با سرعت بالا به ديواره مقابل ورودي وايجاد Erosion هم مي شود. اين  Diffuser ها به صورت چند صفحه مي باشد . به سيال ورودي، زمان ماند داده مي شود تا مايعات بر اثر وزن خود پايين بريزند . بر سر راه خروجي گاز، مش قرار گرفته تا از خروج مايعات جلوگيري كند . همچنين بر سر راه خروجي مايعات هم Vortex Breaker قرار گرفته تا از خروج گاز به همراه مايع جلوگيري كند و باعث ايجاد Erosion هم نشود فاز مايع در قسمت پايين سيلاب گير كه  Liquid Bottle نام دارد جمع شده و در آنجا ميعانات گازي و MEG يكديگر جدا مي شوند. اين دو فاز پس از عبور از فيلتر مجدداً با يكديگر مخلوط شده و به ، همراه مايعات جمع آوري شده در HP Separators جداسازي ميعانات گازي و گلايكول از هم قبل از فيلتراسيون به اين علت است كه، اين دو فاز با هم امولسيون تشكيل مي دهند و فيلتر كردن آنها به خوبي انجام نمي شود . از طرفي اندازه گيري مقدار ميعانا ت گازي ورودي بسيار مهم است كه بايد پس از جداسازي انجام شود.


نقاط تزريق MEG به جريان گاز به طور پيوسته و ناپيوسته توسط پمپهاي 3 گانه به شرح زیر است:

به گاز خروجي از Slug catcher 2- قبل از PV براي جلوگيري از تشكيل هيدرات تزريق به صورت پيوسته .

3- قبل از اريفيس براي جلوگيري از تشكيل هيدرات تزريق به صورت ناپيوسته

4- به مايع خروجي براي جلوگيري از تشكيل هيدرات

5- براي جلوگيري از تشكيل هيدرات در هنگام تخليه فشار به .Flare




به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5

نکات طراحی که باید مهندس Piping بداند

تاريخ 1395/7/27 | توسط piping | نسخه قابل چاپ | بازدید 4



طراح پایپینگ باید آشنایی مناسبی داشته باشد با کاربردهای همه انواع شیرها که شامل gate –globe – plug – buttryfly – ball – angle– diaphragm – check – pressure relief – control valve  و روش های بکارانداختن آنها که انواع دستی گیربکسی – هوا – هیدرولیک یا موتور الکتریکی را شامل می شود . شیرها در سیستم پایپینگ به منظور خاصی قرار داده می شوند .

شیرها با stem  هایی با حالت افقی و عمودی نصب می شوند . که در

شیرهای که با stem های افقی نصب می شوند توجه مخصوصی داشت که stem  شیر با سر یا زانو برخورد نداشته باشد که این می تواند مخاطره آمیز باشد . شیرهایی که محرک آنها موتور الکتریکی می باشد باید به صورت عمودی نصب شوند تا تعمیرات و ساپورت کردن آنها راحت باشد .

 شیرهایی که در سیستم های اسیدی یا قلیائی کار می کنند باید در پایین قرار داده

شوند تا چشم و اعضاء حساس بدن اپراتور فعال در پلنت در معرض خطر نباشد .

 در تعیین موقعیت شیرها باید به امکان دسترسی جهت استفاده توجه شود و در لوله کشی از نقطه ای به نقطه دیگر باید مسیر طبیعی را طی کند و باید از vertical loop  و pocket  ها اجتناب شود .

در پایپینگ شیر هایی که در ارتفاع هستند stem آنها را در حالت افقی قرار می دهند زیرا ارتفاع handwheel  تا سطح زمین نباید بیشتر از 6ft  (  ( 2mباشد . بندرت شیرها در ارتفاع بالا به کار برده می شوند که در این صورت طراح باید از زنجیر –سکو – نردبان یا راه دسترسی برای اپراتور در نظر بگیرد . در جاهایی که از handwheel  زنجیری استفاده می شود باید شیر در موقعیتی قرار گیرد که زنجیر آن برای اپراتور فعال در پلنت خطر ساز نباشد . 


اطراف handwheel  همه شیرها باید حداقل 100mm ( 4 in فضا در نظر گرفت .

فضای کافی برای جابه جا کردن و بیرون آوردن شیر از خط باید در نظر گرفت شود .

قرار گیری نادرست شیرها در سیستم پایپینگ می تواند برای عملکرد سیستم زیان آور

باشد و باعث نادرست عملکردن شیر در سیستم شود به طور مثال water hammer  ها که می تواند علت خود تخریبی شیرها باشد که برای جلوگیری از آن روشهایی پیشنهاد شده است.

ضربه قوچ از ترجمه واژه فرانسوی Coup DE Belier گرفته شده است و مترادف اصطلاح

انگلیسی Water Hammer‌ ( چکش آبی ) می باشد ، ضربه قوچ در اثر یک تغییر ( یا قطع ناگهانی ) در سرعت جریان سیال در یک مجرا ( شبکه ) به وجود می آید ، به عبارت دیگر انرژی سینتیک ( Kinetic energy ) به انرژی الاستیسیته  ( Elasticity

energy ) تبدیل می گردد . در موقع قطع برق موتور پمپهای دورانی یاسانتریفوژ ( قطع ناگهانی برق یا خاموش کردن ناگهانی پمپ ) ، نیروی محرکه دوران دهنده پروانه پمپ سریع قطع می گردد ، به همین دلیل سرعت جریان سیال بطور ناگهانی تغییر می یابد ، و انرژی سینتیک از حالت فشار به مکش در خروجی پمپ تبدیل می شود ،

در این تغییر ، امواج فشاری شدیدی در امتداد لوله خروجی پمپ پیش می رود ، و این

امواج در اثر برخورد با مانع ( منبع آب ) منعکس و برگشت می کند ، موج برگشتی جهت

جریان سیال را در پمپ عوض کرده و دبی ماکزیممی در جهت عکس ، از پمپ جریان می یابد

و پمپ به صورت توربین در جهت عکس چرخش اولیه خود شروع به چرخش می نماید و برای مدت کوتاهی پمپ همانند توربین آبی عمل می نماید.

هر گاه در شبکه ای با خطوط طویل ، به هر علتی سرعت سیال ناگهان قطع شود ، موجهای فشاری در شبکه به وجود می آید ، که این موجها می توانند چندین برابر فشار کار دستگاه ( پمپ ) ، فشار تولیدنمایند ، و موجب به وجود آمدن تنش های بسیار زیادی در اجزاء شبکه گشته و باعث صدمات فراوانی به شبکه شوند ، و در بدترین حالات باعث شکستگی پوسته پمپ و لوله هاو اتصالات شبکه می شود

همانطور که در بالا اشاره شد ، بر اثر قطع ناگهانی نیروی محرکه پمپ ، برای زمان کوتاهی پمپ مانند توربین آبی ( Water Turbine ) عمل می نماید ، و کاهش ناگهانی

حرکت سیال موجب می شود ، فشار داخل لوله خروجی پمپ از فشار اتمسفر کمتر گردد .

همچنین به علت اصطکاک درونی پمپ و موتور ، کاهش قابل ملاحظه ای در خروجی پمپ ایجاد

می نماید ، که مجموعه این عوامل باعث تبخیر آب و قطع جریان آن در خروجی پمپ می شود

، و حداقل فشاری در حد فشار بخار آب در لوله خروجی ایجاد می گردد .

   عمل تشکیل ، بخار باعث جدا شدن ستون آب از پمپ می گردد (پدیده جدا شدن ستون آب ، همان جدا شدن مایع است ، که در اثر کشش بیش از حد ، وقتی فشار کاهش یافته و نزدیک فشار تبخیر می شود به وجود می آید . ) ، و این کاهش فشار

در لوله با سرعت و به صورت موج حرکت نموده ، و ادامه پیدا می کند، تا به مخزنی که

آب به آن پمپ می شود ، می رسد ، این حرکت مرجی بر اثر برخورد با این مانع  نعکس

گشته ، و ستونهای آب جدا شده مجدداٌ به هم متصل شده و به صورت یک موج افزایش یافته دوباره به سمت پمپ برمی‌گردد . و به پمپ ضربه وارد می نماید ( ضربه قوچ ) ، و این پدیده مجدداً تکرار می شود . در خلال حرکت موج فشار در لوله ، مقداری از انرژی آن در اثر اصطکاک از بین می رود . موج فشاری ناشی از افزایش فشار موج تراکم و موج

فشاری ناشی از کاهش فشار موج انبساط نام دارد ، امواج تراکم در برخورد با مانع نرم

مانند منبع آب ، هوا و ... به صورت موج انبساط و در برخورد با مانع سخت مانند شیر

یکطرفه ، دیوار و ... بصورت اموج تراکم منعکس می شود ، این مسئله در مورد موج

انبساط نیز صدق می کند . افت فشاری که بر اثر اصطکاک داخل لوله به وجود می آید روی نوسانات فشار تأثیر نموده و کم کم آن را مستهلک و سیستم به حالت تعادل در می آید .

پتانسیل تخریبی ضربه قوچ با صدای ناشی از آن قابل تشخیص است، ولی مواردی بوده است

که صدای ضربه قوچ شنیده نشده است ، اما باعث منهدم شدن لوله گردیده ، که پس ازآنالیز آن مشخص شده است که تخریب به وسیله پدیده ضربه قوچ بوده است ، ضربه قوچ سریع و زود گذر است ، ولی ضربات بسیار مخرب دارد ، و تعیین شدت آن در بعضی ازمواقع بی نهایت دشوار می باشد .

پدیده ضربه قوچ در زمان استارت پمپ هم به وجود می آید و باعث ازدیاد فشار اضافی در پمپ و لوله می گردد .

ولی مشکلات و مخاطرات ناشی از آن کمتر از ضربه قوچ هنگام خاموش شدن پمپ می باشد.

در ابتدای راه اندازی پمپ ، میزان جریان آب حدود صفر می باشد ، و با ازدیاد

ناگهانی فشار بر اثر چرخش پروانه و ایجاد جریان سریع ، موج فشاری برابر با فشار

ضربه قوچ (در حالتی که شیر بسته باشد ) ایجاد می نماید ، این پدیده را با نیمه باز

گذاشتن شیر خروجی پمپ می توان کنترل و فشار اضافی ایجاد شده را کاهش داد .

  Control valve

کنترل ولوها را به صورت عمودی با stem  های روبه بالا نصب می کنند و یک straight pipe   حداقل به اندازه سه برابر قطر دهانه شیر در قبل و بعد از کنترل ولو قرار می دهند که این به آرام کردن اغتشاش جریان و ایجاد فضای کافی جهت بازکردن stude bolt های شیر کمک می کند straight pipe  معمولا همراه با reducer  استفاده می شود که باعث می شود سایز شیر کمترشده و کنترل پذیری بهتری داشته باشد .

 

Butteryfly

در این شیرها straight pipe  باید 5 برابر قطر باشد که در بالا دست شیر قرارمی گیرند و موقعیت بهتری به اپراتور می دهد جهت تعمیر و نگهداری و بهره برداری می دهد . اگرقبل از شیر پروانه ای straight pipe  و زانویی داشته باشیم stem  شیر در همان صفحه ای قرار می گیرد که زانویی قرار می گیرد نباید شیر را به صورت زاویه دار قرار دار . اگر زانویی در صفحه عمودی بود stem  شیر هم در همان صفحه عمودی قرار می گیرد . اساس این پیشنهاد در واقع پروفیل سرعت می باشد که در زانویی متقارن نمی باشد که این باعث می شود گشتاور پیچشی بزرگی در اثر نیروی دینامیکی سیال در شیر و straight pipe  و بالا دست شیر ایجاد شود که باعت ایجاد نیروی گریز از مرکز و ارتعاش زیاد در دیسک شیر و بال بال زدن دیسک می شود که در نهایت باعث تخریب کامل شیر خواهد شد .


 Check valve

Check valve  ها یا شیرهای یک طرفه برای جریان های افقی  به صورت افقی و برای جریان های عمودی  به صورت عمودی نصب می شوند که باعث یک طرفه شدن جریان سیال می شوند سرعت سیال دیسک شیر را حرکت می دهد و میزان باز بودن مسیر

جریان با سرعت سیال متناسب می باشد . تجربه ثابت کرده است که این شیرها در برابر ضربه های ناشی از جریان های مغشوش بالا دست حساس هستند . علت آن وجود زانویی ها و شاخه ها می باشد . بنابراین طراح باید straight pipe  هایی را با توجه به پیشنهاد هایی که سازنده این شیرارائه می کند در بالادست شیر قرار دهد straight pipe  باید حداقل 5 برابر قطر شیر طول داشته باشد که در بالا دست همه check valve  ها  قرارمی گیرد . البته طول آن می تواند با توجه به نوع شیر و اطلاعات تولید کننده شیر تا10 برابر قطر هم باشد .

 

Safety

relief  valve

آرایش قرار گرفتن psv  ها و  prv ها و لوله کشی مربوط به خروجی آنها بسیار حساس و مهم می باشد و طراح باید از پیشنهادات سازنده این شیرها پیروی کند .

دستورالعمل های زیر می تواند در هر جایی کاربرد داشته باشد


همه شیرهای ایمنی باید به صورت عمودی نصب شوند محل قرار گیری شیرهای ایمنی درخطوط افقی نباید در زیر هدر باشد و در اتصالات butt welded  باید بیشتر قطر اسمی هدر باشد .

اتصالات ورودی شیر ایمنی در خطوط بخار سرعت بالا باید در فاصله 8 تا 10  برابر قطر اسمی هدر قرار داشته باشد جهت کم شدن اثر ارتعاشات ناشی از عملکرد  لرزشی شیر بر روی هدر هر انشعابی از قبیل latral  و tee  باید چه در قبل یا بعد از شیر ایمنی  به اندازه 8 تا 10 برابر قطر اسمی هدر فاصله داشته باشد .هر کجا بیش از یک شیر ایمنی بر روی هدر داشتیم مینیمم فاصله شان 24in ( 600mm) یا سه برابر مجموع شعاع های داخلی نازل هاست که هرکدام بزرگتر بود باید بین نازل های اجرا شود .

هرکجا بیش از دو شیر ایمنی بر روی هدر قرار داشت فاصله بین شیرها باید متفاوت

باشد به طوری که فاصله بین دو شیر مجاور تا حداقل قطر دهانه نازل ها تفاوت داشته باشد .

 سیستم تخلیه باز

(open discharge)

باز شدن خروجی در  شیر های ایمنی باید بر اساس دستور العمل زیرباشد :

قطر خروجی لوله stack  در شیرهای ایمنی باید بر اساس حداقل قطر جریان

محاسبه شود که تخلیه بدون برگشت جریان باشد . علاوه بر این خروجی شیر ایمنی بایددر مرکز vent stack  قرار داشته باشد .

قطر داخلی vent stack  باید در سرتاسر طول ثابت نگه داشته شود . قطر

داخلی آن باید بزرگتر از قطر لوله ای باشد که به آن وارد می شود ( spool ) و قابل قبول نیست که سایز vent stack  کوچکتر از قطر محاسبه شده جریان باشد .

 جهت به حداقل رساندن نیروهای وارده به بدنه شیر ایمنی خروجی شیر ایمنی تشکیل شده است از یک فلنج و زانویی short reduce  که به صورت fit to fit  متصل می شوند .

Vent stac  باید خیلی سریع تخلیه را به بیرون انجام دهد پس باید stack  های مستقیم طولشان حداقل مقدار ممکن باشد . دربعضی موارد مجبور هستیم در stack  خمیدگی ایجاد کنیم که این خمیدگی باید خداکثر 30درجه یا کمتر باشد هر چند می تواند بیشار از این هم باشد . ارتفاع vent stack  باید حداقل 7 فوت (2.2m) ازسطح مرجع شیر باشد .


 سیستم تخلیه بسته (closed discharged)

در پایپینگ  سیستم تخلیه بسته یک لوله کشی پیوسته است ازخروجی فلنج شیر ایمنی که به یک دریافت کننده بسته می رود مانند کندانسور یا blow-off- tank . یک از موارد سیستم بسته در قسمت خوراک پوسته مبدل های حرارتی shell&tube  می باشد که از relief valve  استفاده شده است و tube های مبدل را در برابر پارگی مخافظت می کند . جدااز ملاحظات معمول در طراحی پایپینگ هیچ دستور العملی  برای طراحی سیستم های بسته وجود ندارد .

 

 Drains

میزان اهمیت drain  در relief valve  و سیستم تخلیه باز متفاوت است که در زیر در مورد

آن بحث شده است :


محل قرار گرفتن drain  زانویی شیر ایمنی می باشد که بحرانی ترین موقعیت

در عملکرد شیر ایمنی می باشد . خروجی drain  در یک سیستم فاضلابی جمع می شود و به یک نقطه ایمن هدایت می شود این سیستم جمع آوری باید شیب روبه پایین داشته باشد که بایداسترس آنالیز شود تا مطمئن شویم هیچ فشاری به بدنه شیر ایمنی وارد نمی شود .


چند شیر ایمنی که با هم ترکیب می شوند در لحظه عملکرد شیر فشار نسبتا زیادی به خرجی آنها که باهم مرتبط شده اند وارد می شود . این ارتباط به وسیله ترکیب زانویی ها به خروجی سیستم drain  لوله کشی می شود و پیوسته سایز لوله بزرگتر می شود تا محل تخلیه drain  .


در حالت تخلیه سیستم باز خروجی drain  کم اهمیت می باشد و فقط جهت تخلیه آب باران واردشده داخل stack  وسیالات کندانس شده در vent  استفاده می شود .

 

پایپینگ پمپ های سانترفیوژ

پایپینگ پمپ های سانترفیوژ بخصوص لوله کشی در

قسمت مکش که می تواند تاثیرات جدی بر روی عملکرد و عمر مفید پمپ داشته باشد .

طراحی ضعیف پایپینگ ساکشن می تواند باعث شود بخار یا هوا وارد پمپ شود و عامل

ایجاد کاویتاسیون شود . که در این حالت حرکت سیال داخل مخفظه پمپ باعث ایجاد

ارتعاش و برهم خوردن بالانس پمپ می شود . کاویتاسیون به تنهایی می تواند باعث

فرسایش شدید impeller   پمپ شود . علت برهم خوردن بالانس خارج از مرکزشدن شفت پمپ می باشد که باعث از بین رفتن بیرینگ های پمپ و آبندی می شود که در

نتیجه پمپ به منظور تعمیرات shutdown  می شود . زمانی که طراح پمپ را لوله کشی می کند

باید از پیشنهادات سازنده و استانداردهای مربوط به هیدرولیک و دستور العمل های زیر

پیروی کند :


لوله کشی قسمت ساکشن و discharge

حتما باید به طور مستقل ساپورت شود به طوری که بار بسیار کمی رابه محفظه پمپ منتقل نماید . در صورت نیاز طراح باید از expansion joint  در قسمت ساکشن یا discharge  یا هر دو قسمت استفاده نماید .


قسمت ساکشن پمپ های سانترفیوژ به طور پیوسته لوله کشی می شود . در پایپینگ قسمت ساکشن نباید هیچگونه vertical loop  یا pocket air  داشته باشیم .


زمانی که سایز پمپ کم می شود باید از reducer eccentric top flat  در قسمت ساکشن پمپ استفاده شود (شکل b31.12  ) .

 


وقتی که پایپینگ قسمت ساکشن در صفحه افقی باشد باید 3 تا 4 برابر  od  ( out sidediameter ) بین قسمت ساکشن پمپ و اولین زانویی straight pipe  قرار گیرد و rducer    قبلی هم می تواند با این straight pipe  به کار برده شود .


در قسمت ساکشن پمپ از زانویی     long – redius استفاده می شود .


در قسمت ساکشن پمپ ها باید محلی جهت قرار گرفتن فیلترهای مخروطی یکبارمصرف  طراحی شود .


لوله هایی که بر روی آنها گشتاور ایجاد شده است باید بین آنها و نازل پمپ expansion joint  و یا یک nonrigid coopling  قرار گیرد تا پمپ و پایپینگ آن محافظت شود .


زمانی که پمپ ها دارای فلج cast iron  و flat face  باشند باید یک گسکت به طور کامل بین دو فلنج راپر کند و پیچ ها معمولا steel bolt ( astm a307 grade b ) میباشد اگر استحکام بالای از پیچ انتظار نداشته باشیم  (ASTM A 193- GRADE  B7 )  استفاده می شود .

VENT&DRAIN

در طول مسیر هر سیستمی طراح برای قسمت های بالایی VENT  و قسمت های پایینی DRAIN  قرار می دهد برای رسیدن به اهداف زیر :


سیستم های پایپینگ که جهت تست هیدرواستاتیک با آب پر می شود  و بعد از آن تخلیه و فرآیند هوا گیری و درنهایت بهره برداری می باشد .


خالی کردن همه آب های مورد استفاده در تست هیدرواستاتیک در طول دوره های راه اندازی و تعمیر و نگهداری .


VENT  که لوله سایز پایین است در بالا قرار میگیرد که به کف آورده می شود .


سیستم هایی که انبساط حرارتی دارند باید بررسی شوند که از توانایی DRAIN  آنها در موقعیت سرد و گرم اطمینان حاصل شود .

لوله کشی زیر خاک

مسائل اقتصادی ثابت کرده است نصب سیستم های پایپینگ در زیر خاک نسبت به لوله کشی بر روی زمین جویی قابل ملاحظه ای در طول لوله و ساپورت آنها ایجاد می کند . همه سیستم های پایپینگ باید جهت نصب زیر زمین جهت کم شدن هزینه مورد ارزیابی قرار گیرند . خطوط با فشار و دمای کم مانند یستم های خنک کننده و انتقال آب از مواردی است که می تواند لوله کشی زیر خاک داشته باشد . در لوله کشی زیر خاک استفاده از لوله های با جنس غیر فلزی که می تواند به جای لوله های آهنی مانند  c.s  یا s.s  که نیاز به پوشش جهت حفاظت کاتدیک و خوردگی دارد

ودر نتیجه هزینه زیاد نصبی که دارند استفاده نمود .


 

Pipe rack

Pipe rack  ها سازه هایی هستند که طراحی شده اند به منظورساپورت چندین لوله که سازه مناسبی جهت ساپورت ندارند . برای جانمایی لوله های روی pipe rack  باید مفاهیم piping plan  مطالعه شود .


از ازدحام غیر ضروری و بیش از حد fitting  ها بر روی لوله هایی که روی rack  قرار گرفته اند اجتناب شود .


در صورت امکان لوله ها به طور مستقیم بر روی rack  قرار گیرند و در صورت نیاز از عایق استفاده شود

.


لوله کشی خطوط بخار باید به صورت عمودی روبه بالا خارج شوند تا بتوان سیال

کندانس شده را در یک نقطه جمع کرد و خارج نمود .


لوله کشی آب باید به طور عمودی روبه پایین از rack  خارج شود و از ایجاد نقاط بلند و air poket  تاحد امکان اجتناب شود .

 

Pipe support

لوله ها به سازهایی جهت ساپورت کردن نیاز دارد .

به این معنی که  پایپینگ باید در نزدیکی فولاد یا بتن واقع شده باشد . نباید لوله ها بیش از اندازه به سازه ها نزدیک شود وباید اجازه داد تا فضای کافی داشته باشد تا ابزارهای ساپورت به راحتی نصب شوند .

علاوه بر این لوله هایی که عایق شده اند باید پایه هایی داشته باشند تا عایق آنها

صدمه نبینند . محل قرار گیری لوله ارجحیت نوع ساپورت را مشخص می کند لوله هایی که به طور مستقیم روی rack  قرار گرفته اند ازیر ساپورت می شوند یا در سازه

های عمودی از یک میله تکی جهت ساپورت لوله استفاده می شود  .طراحی ساپورت های لوله کشی در بخشb5  با جزئیات آن آورده شده است .

از وظائف طراح پایپینگ می باشد که به ملاحظات ساپورت گذاری در مدت جانمایی پایپینگ توجه جدی داشته باشد .

به همین علت طراح پایپینگ باید انواع ساپور ها واجزا شان و کاربردها و قیمت هایشان رابداند . طراح پایپینگ باید مسیری را انتخاب کند که واحد ساپورت بتواند از تراکچرهای موجود در مسیر لوله و نقاط مناسب برای ساپورت هایی مانند ancher –guide  یا  restraint  ها استفاده کند و فضای کافی جهت اجرای اجزا این ساپورت ها را داشته باشد .

مجموعه ای از خط لوله های موازی که دارای ارتفاعات متفاوتی هستند  باید به صورت پلهای و افقی قرار داده شوند و فضای کافی برای ساپورت مستقل هریک در نظر گرفته شود .

 پایپینگ باید B.O.P ( bottom of pipe ) لوله ها را تا rack  به عنوان ارتفاع لوله در نظر بگیرد . مهندس پایپینگ باید با مهندسان طراح استراکچر همکاری نزدیک داشته باشد تا فضای کافی برای ساپورت های برروی pipe rack  ایجاد شود

 

عایق

در بخش B7  انتخاب عایق های حرارتی و متریال های آنها آورده شده است .

طراح پایپینگ باید انواع و ویژگی ها و احتیاجات و ضخامت های مورد نیاز برای هر سیستم رابداند و فضای کافی جهت ایجاد عایق بین لوله ها و استراکچرها در نظر بگیرد . طراح پایپینگ باید کاربردهای عایق های مختلف را بداند. در بعضی موارد نبازی نیست که اتلاف حرارتی لوله محافظت شود از طرفی بعضی از خطوط نیاز به عایق های محافظ پرسنل  Personal protection ) )

دارد که طراح باید توجه داشته باشد .

Heat tracing

Heat tracing  زمانی مورد نیاز است که احتمال یخ زدن لوله وایجاد خسارت وجود دارد و یا اینکه خط نیازمند آن است که دمای آن خیلی بالاتر ازدمای محیط باشد . طراح پایپینگ باید فضای کافی جهت stem tracing  یا  electrical tracing  را زمانی که مسیر ابتدایی لوله را ایجاد می کنددر نظر بگبیرد .

قابلیت بهره برداری – تعمیر و نگهداری – ایمنی – دسترسی

قابلیت بهره برداری  و تعمیر ونگداری و ایمنی و دسترسی به یکدیگروابسته هستند . اجزا لوله کشی باید در دسترس باشند و همچنین نیازهای مربوط به قابلیت بهره برداری و تعمیر و نگهداری در نظر گرفته شده باشد .

تعمیر و نگهداری به فضای کافی برای دمونتاژ کردن قطعات نیاز دارد که این از مسئولیت های طراح پایپینگ می باشد برای طراحی آرایش پایپینگ به طوری که همه احتیاجات را به با صرفه جویی در هزینه کلی برآورده کند که به کوتاه تر شدن مسیر لوله ها  و کم شدن fitting  ها و ساپورت منجر می شود .

قابلیت های بهره برداری از نظر اپراتور ( بهره بردار ) به معنی قادر بودن به انجام وظیفه روزانه در شرایط مناسب و مطلوب می باشد

که این با توجه به تکرار عملکرد و تلاش فیزیکی مورد نیاز برای انجام کار در نظر گرفته می شود .طراح نمی تواند همه شیرها و ابزارهای  اندازه گیری را در یک موقعیت ایده ال قرار دهد

اما باید به مواردی را که پر کاربردتر است توجه بیشتری نماید . برای به وجود آمدن

ایمنی تجهیزات و شیرهایی که کاربردهایی در لحظه های اضطراری و بحرانی دارند باید

بدون هیچ استثنائی   در دسترس باشد .

پیش از این در مواردی که طراحی سخت بود از مدل ها یا ماکت هایی با اندازه کامل جهت کمک کردن به طراحی استفاده می شد . اما امروزه این روند به سمت واقعیت مجازی پیش می رود . امروزه می توان کل پروژه را با هزینه های کمتر از قبل به طور موثری سرعت بخشید . به طور کلی موقعیت شیرهای کاربردی و ابزارهای اندازه گیری  باید طوری باشد که اپراتور زمانی که روی یک پایه یا یک سطح در ارتفاع یا پلت فورم که برای این منظور

قرار داده شده است می ایستد به راحتی به آنها دست پیدا کند.  موقعیت دسته شیر باید طوری باشد که نیروی مورد

نیاز جهت بهره برداری از آن بدون نیروی زیاد که باعث از شکل افتادن ( کج شدن )

دسته  یا تداخل با شیر خط ها یا تجهیزات

دیگر شود . از مصادیق آن اپراتورهای پلنت می باشند که بعضی اوقات مجبور هستند برای دسترسی به شیر  drain  خم شوند یا جهت دسترسی به  vent  از نردبان استفاده کنند .

با شروع توسعه پلنت آرایش تجیزات باید به گونه ای باشد که فضای کافی جهت تعمیر ونگهداری تجهیزات و اجزا مرتبط با آنها و تعمیر ونگهداری لوله ها و تجهیزات مرتبط با آن فراهم شود . تقسیم بندی این فضا شامل فضای بیرون کشیدن و چرخاندن و فضای جابه جا کردن تیوب ها و دمونتاژ کردن همه قطعات تجهیزات می باشد . مهندسان در نقشه های p&id تسهیلات مورد نیاز تعمیر ونگهداری را به شکل bypass و شیرهای مسدود کننده جریان (block valve )  در نظر می گیرند که اجازه خواهد داد قسمتی از

تجهیزات یا اجزا تازمانیکه سیستم دوباره بکار انداخته شود کار کنند یا یانکه مدت

زمانی که تجهیز از کار افتاده است به حداقل برسد . با این وجود طراح امکاناتی را

برای سیستم طراحی می کند که قابلیت دسترسی لازم را برای انجام دادن تعمیرات و

نگهداری فراهم باشد که شامل تدارکات لازم برای ادوات بالابری جرثقیل ها و چرخ های

بالا کش می باشد .

کشورهای مختلفی کد استاندارد های مربوط به ایمنی را ارائه کرده اند . ایمنی و سلامتی شغلی از سال 1970 (OSHA) بسیار مورد توجه قرار گرفت و در   1971/ april28 به عنوان قانون درآمد .

چندین هزار از ویژگی و خصوصیت های مربوط به ایمنی وسلامتی استانداردهایی شدند تحت عنوان (OSHA)  . این استانداردها به عنوان کلید ایمنی انتخاب

شدند و توسعه پیدا کردند توسط :


انستیتو استاندارد ملی آمریکا (ANSI )


جامعه مهندسان مکانیک آمریکا( ASME )


انجمن آمریکا جهت آزمایش مواد ( ASTM )


انجمن آب آمریکا (AWWA)


انجمن پتروشیمی آمریکا(API )


انجمن ملی محافظت در برابر آتش (NPFA )

پلکان ها ، سکو ها (PLATFORM)   ، نردبان ها ، راهروها ، راههای فرار و کمترین

ارتفاع سر گبری مجاز بر اساس OSHA  طراحی می شود که در هنگام کار ایمنی لازم ایجادشود .

از مسئولیت های طراح پایپینگ می باشد که امکان قرار گیری تجهیزات و شیرها و دیگر اجزا پایپینگ را در موقعیتی قرار دهد که خطر ساز نباشد . این خطرات می تواند شامل هریک از اجزا پایپینگ باشد که باعث برخورد سر یا زانو به آنها می شود که علت آن STEM  شیرها می باشد که طرح درست در مورد آنها این است

که در مسیر های افقی لوله در صورت امکان STEM  این شیرها به صورت عمودی باشد . این موارد برخورد زمانی ایجاد می شود که طراح stem  شیر را بدون توجه  به مسیر دسترسی قرار داده است . طراح باید تلاش زیادی انجام دهد جهت نگه داشتن طرح در ارتفاع بیش از 4.5 تا 6  فوت (1.5 -2 m ) .

شیرهای سیستم بخار در خطوط افقی نباید در face level  قرار گیرند . زمانی که بخار از منفذی به بیرون نفوز پیدا می کند به صورت اپراتور نزند و اگر بخار نشت کرده در حالت فوق گرم باشد

قابل رویت نخواهد بود . این قانون در مورد سیالات سمی و خطر ناک هم  کاربرد دارد . اما این خیلی محدود کننده است و این به معنی رد کردن آرایش کاملا ایمن شیرها در face level  نیست .جز در موارد زیر می توان face level  را در نظر نگرفت :

خارج ار محدوده پلت فورم باشد .

 بخشی از شیرهای منیفولد که همه در فاصله های یکسان از هم با فضای کافی جهت

دسترسی در جلوی آنها قرار گرفته اند .

 شیری که توسط لوله کناری با استراکچر فولادی محفوظ ( گارد ) شده است . 

قابلیت دسترسی که درمورد آن مفصلا بحث شد بر حسب

فضا و پلت فورم هایی است که در هر پلنت وجود دارد اما طراح باید جانمایی را مرور

کند و پلت فورم هایی راکه شیرها و اجزا آن دور از دسترس واقع شده است  را بر طرف نماید .


نویسنده : دکتر علیرضا قندچی


به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5
ترجمه استاندارد ASME B31.3


دانلود 


شامل:


  شرایط طراحی
 مهارتها و تخصص های طراح
 فشار طراحی
 تثبیت یا تخلیه فشار لازم
 دمای طراحی
 دمای حداقل طراحی
 اجزاء Component عایقکاری نشده
سیستم های Piping با عایقکاری خارجی
 سیستم های Piping با عایقکاری داخلی
 عوامل محیطی
سرمایش و اثرات آن بر روی فشار
 اثرات انبساط سیال
 انجماد اتمسفریک
محیطهای دما پائین
 ضربه
باد
 زلزله
 ارتعاشات
عکس العملهای تخلیه
 اثرات وزنی
 این بارها شامل وزن وسایل منتقل شده یا وزنهای بکاررفته برای تست می باشند بارهای ناشی از برف و یخ ناشی از شرایط محیطی و شرایط کاری نیز باید در نظر گرفته شوند
 بارهای مرده
اثرات انبساط و انقباض حرارتی
 بارهای حرارتی ناشی از مهارکننده ها
 بارهای ناشی از گرادیان دمائی
 بارهای ناشی از اختلاف ضرایب انبساطی
 اثرات کاهش Ductilityشکل پذیری
 اثرات سیکلی
 تاثیرات میعان در هوا
 معیارهای طراحی
  معیارهای طراحی دما-فشار
 Componentهای لیست نشده
مقادیر مجاز تغییرات دما و فشار
 ضریب کیفیت ریخته گریCasting
 مقادیر مجاز
 استحکام مکانیکی



History, Basic Philosophy and Organization Of B31 Committee

Pressure/Mechanical Design of Piping Components per ASME B31.3: Pipe; Elbows; Miter Bends; Reinforcement Pad Calculations; Branch Connections; Closures; Flanges; Blanks; Reducers; Gaskets .piping systems

Make Overall Piping Decision: Pressure Class; Re-ability; Material Construction

Piping Design Criteria: Design Conditions

Pressure/Mechanical Design of Process Piping per ASME B31.3: Pipe Wall Thickness Calculations; Maximum Allowable Operating Pressure (MAOP); Design Conditions; Design Pressure; Design Temperature

Fabrication & Assembly & erection Based on chapter V

Welding requirements for Buried Pipe & Aboveground Piping

Preheat requirement of ABCs & Postweld Heat Treatment

Examination, Inspection and Leak & Pneumatic Testing

How Codes Requirements Address Defects, Leaks and Failures


به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5



دانلود 



مبحث عنوان مباحث

1 قانون نظام مهندسی و كنترل ساختمان ویرایش 90 

2 نظامات اداری 

3 حفاظت ساختمانها در مقابل حریق 

4 الزامات عمومی ساختمان(دردست تهیه) 

5 مصالح و فرآورده های ساختمان 

6 بارهای وارد بر ساختمان 

7 پی و پی سازی 

8 طرح واجرای ساختمانهای بامصالح بنایی 

9 طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه 

10 طرح و اجرای ساختمانهای فولادی 

11 اجرای صنعتی ساختمان 

12 ایمنی و حفاظت كار در حین اجرا 

13 طرح و اجرای تاسیسات برقی ساختمانها 

14 تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع 

15 آسانسورها و پله‌های برقی 

16 تاسیسات بهداشتی 

17 تاسیسات لوله كشی وتجهیزات ‌گازطبیعی‌ساختمانها 

18 عایق بندی وتنظیم صدا 

19 صرفه جویی درمصرف انرژی 

20 علائم و تابلوها 

21 پدافند غیرعامل 

22 نگهداری




به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5

دانلود رایگان کتاب نقشه خوانی P&ID

تاريخ 1395/7/19 | توسط piping | نسخه قابل چاپ | بازدید 7


دانلود



Block Flow Diagram BFD
Process and Instrument Symbols
Process Flow Diagram PFD
Process and Instrument Diagram P&ID
Valves
Valves
Ball Valve  شیر توپی
Butterfly Valve  شیر پروانه اي
Globe Valve  شیر ساچمه اي
Gate Valve  شیر دروازه اي
Needle valve  شیر سوزنی
Plug Valve  شیر مجرابند یا سماوري
Diaphragm Valve
Check Valve  شیر یکطرفه
Pumps & Compressors
Pumps &
Compressors
Centrifugal Pumps
پمپهاي گریز از مرکز
Positive Displacement Pumps
پمپهاي جابجایی مثبت
Rotary دورانی
Reciprocating
تناوبی
Pumps
Compressors
Positive Displacement : Rotary
Positive Displacement: Reciprocating
Centrifugal
Centrifugal
Heat Exchangers
Furnace And Boiler
Heat Exchangers
shell and tube heat exchanger
مبدل هاي حرارتی لوله - پوسته
Vessels
Vessels
Cooling Tower
Reactor
Reactor
Tower
Line Symbols
Instrument Symbols
CONTROL LOOP
Set Point
+-
Heat exchanger
Heat exchanger control system
. Sensor/transmitter Also often called the primary and secondary elements.
. Controller The “brain” of the control system.
. Final control element Often a control valve but not always. Other common final control
elements are variable-speed pumps, conveyors, and electric motors.
 
AN ELECTRONIC CONTROL LOOP - CONTROLLING FLOW
Process Flow Diagram



به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5




دانلود


راهنمای شرایط مصاحبه حضوری

مبانی پمپ ها

اطلاعاتی در مورد سیالات 

انتقال حرارت و مبدل های حرارتی

ترمودینامیک و قانون های اصلی

برج ها جداسازی و پدیده انتقال

پدیده های کنترلی

کمپرسورها

انواع مخازن

خوردگی

اطلاعات متفرقه

پرسش ها و پاسخ ها

بخش روانشناسی




به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5




دانلود 



Piping Principal & Design

 انواع فلنج ها:

Weld Neck

Slip On Flange

Lap Joint Flange

Expander Flange

 انواع فلنج ها:

Blind Flange

 کلاس کاری فلنج ها:

پس از تعیین جنس و حداقل ضخامت مورد نیاز با تصحیح مقدار t بدست آمده را

مجددا در فرمول قرار داده و با محاسبه فشار آن با رجوع به منحنی P-T کلاس

کاری فلنج ها را محاسبه می کنیم.

 راه حل سهل و وصول تر استفاده از هند بوک و جداول استانداردی است.

مثال برای ASME B31.1

 نحوه یافتن کلاس کاری مناسب فلنج ها:

 نحوه یافتن کلاس کاری مناسب فلنج ها:

 همچنین نحوه یافتن کلاس کاری شیر آلات

از جداول این استاندارد هاست .

 صورت های مختلف فلنج ها) Face of Flange :)

Spiral Wound Gasket :

Flat Face Gasket

Ring Type Joint

 واشرهای آب بند:

Spiral Wound Gasket

Flat Face Gasket

Insulating Gasket

 عینکی: محاسبه میزان ضخامت مورد نیاز

برای عینکی




به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5



دانلود


تجهیز کارگاه : عبارتست از عملیات، اقدامات و تدارکاتی که باید بصورت موقت برا دوره اجرا انجام شود.

انوع تجهیز:

- تجهیز اولیه: اقدامات اولیه برا تجهیز کارگاه اصلی

امکانات ضرور تجهیز اولیه

ابزار الات 

محل اسکان و دفاتر کار 

تسهیلات لازم جهت تهیه غذا 

انبار لوازم 

ایجاد راهها اولیه دسترسی 

مدت زمان تجهیز کارگاه اولیه یک سوم یا یک چهارم مدت زمان تجهیز ثانویه است.

- تجهیز ثانویه: مجموعه عملیات جهت انجام امور موضوع پیمان

در ادامه تجهیز اولیه و تکمیل کننده آن بوده

تامین محل اسکان و دفاتر کار با برپایی ساختمانها دائم و پیش ساخته

عریض تر نمودن راهها دسترسی

سازماندهی و داشتن برنامه مدون در امر تجهیز کارگاه در جهت کاهش هزینه ها و سرعت بخشیدن کارها

انواع کارگاه از نظر ابعاد:

کارگاهها بزرگ : دارا بیش از 10 مرحله شاخص اصلی و 300 فعالیت کار می باشد

کارگاهها متوسط: دارا حداکثر 6 مرحله شاخص اصلی و تا 300 فعالیت کار می باشد

کارگاهها کوچک: دارا کمتر از 4 مرحله شاخص اصلی بوده و سقف فعالیت ها آن از 100 ایتم تجاوز نکند

انواع کارگاه از نظر مکان:

کارگاهها ثابت 

- پروژه ها سد ساز

- پروژه ها ساختمان ساز

کارگاهها متحرك 

- پروژه ها راه ساز

- پروژه ها شبکه آبیار

تجهیز و اداره کارگاه مهندس پورجعفر

چالش ها تجهیز کارگاه :

پایین بودن ضریب تجهیز کارگاه بویژه در پروژه ها متوسط و کوچک

نامناسب بودن طرح جانمایی کارگاه

طولانی شدن مسیرها حمل و نقل در اثر متمرکز نمودن دستگاه ها سنگ شکن و بچینگ

عدم واگذار کار تناسب با توانایی و ظرفیت پیمانکاران و مشاوران

عدم تناسب نیرو انسانی بومی و غیر بومی

عدم مدیریت صحیح نیرو انسانی

بی تجربگی در امر تجهیز کارگاه

عدم برنامه ریز صحیح

عدم اولویت بند صحیح امور تجهیز کارگاه

سو مدیریت

کمبود نقدینگی

عدم توانایی پیمانکار و در نتیجه تجهیز طولانی کارگاه حتی تا پایان کار

ساز و کارها تجهیزکارگاه جهت رفع چالشها

توجه خاص به امر تجهیز کارگاه در سایه یک برنامه ریز دقیق و جامع

سعی در بهره گیر از علوم مختلف رفتار و نقش و نوع ارتباط آنها با رفتار فرد، گروه یا سازمان

تبدیل دستگاه ها با ظرفیت بالا به دستگاه ها کوچکتر با تعداد بیشتر به منظور بهره گیر از دستگاهها

دیگر در صورت خرابی یکی از آنها

بکارگیر نیرو انسانی بومی با توجه به شرایط منطقه

ظرفیت ساز کافی تامین آب ، برق ، گاز ، مخابرات با توجه به حداکثر بکارگیر دستورالعمل نیرو انسانی

تهیه و بکارگیر دستورالعمل ها حفاظت و ایمنی

تحویل کارگاه :

تحویل کارگاه طی یک مراسم ویژه و با حضور مسئولین محلی و کشور صورت می گیرد که کارفرما در حضور

مهندس مشاور ، کارگاه را تحویل پیمانکار می دهد.

تعهد کارفرما:کارفرما باید کارگاه را تحویل پیمانکار دهد و در صورتی که اجرا کار در زمین ها و محل ها

تحویلی مستلزم اخذ پروانه یا پرداخت حقوقی از قبیل عوارض شهردار باشد باید نسبت به تحصیل پروانه ها

لازم و پرداخت وجوه مزبور اقدام نماید.

تامین زمین از سو پیمانکار:

تامین زمین توسط پیمانکار با پرداخت وجوه مربوطه در صورتیکه بخشی از آن بر عهده پیمانکار باشد.

تجهیز و اداره کارگاه مهندس پورجعفر




به این مطلب امتیاز بدهید: 1 2 3 4 5

مجله تخصصی پایپینگ - آرشیو 1395/7

پر امکانات ترین سرویس وبلاگ دهی