آشنایی با مبانی Piping ( قسمت اول )

نویسنده :

محمد نادری ، کارشناس پایپینگ

[e-mail]

انواع سیستمهای لوله کشی : 

به سیستم های لوله کشی پالایشگاه ها و plant ها ، piping گفته میشود
به سیستم های لوله کشی خطوط انتقال ، pipe-line گفته میشود
به سیستم های لولع کشی تاسیسات و ساختمان ، plumbing گفته میشود

یک سیستم پایپینگ متشکل از لوله ها ( pipe ) و کامپوننتها ( component  ) و فیتینگها ( fitting ) و تجهیزات ( equipment ) و ... میباشد . 

 

لوله (  PIPE) :

لوله ها دارای مشخصات  مختلفی هستند که در زیر به آنها اشاره میکنیم :

NPS ( Nominal Pipe Size ) : به قطر اسمی لوله گفته میشود . معمولا از سایز 1/8" میشود و تا 80" و یا 96" ادامه میابد . در پایپینگ از یک سری سایزهای معمول استفاده میشود که معمولا به صورت زیر است :

1/2" – 3/4" – 1" – 1.1/2" – 2" – 3" – 4" – 6" – 8" – 10" – 12" – 14" – 16" – 20" – 24" - …

OD ( Outside Diameter ) : به قطر خارجی لوله میگویند

ID ( Inner Diameter ) : به قطر داخلی لوله میگویند

W.T ( Wall Thickness ) : ضخامت لوله یا همان گوشت لوله است که تفاوت OD و ID میباشد .

نکته : تا سایز 12" ، OD > NPS ، اما در سایزهای بالاتر OD = NPS .
نکته : در محاسبات از OD استفاده میکنند .
نکته : همیشه در جاهایی که تغییرات دمایی و فشاری داریم ، OD ثابت میماند و  ID تغییر میکند .

Schedule ( اسکجوئل ) : همانطور که گفتیم ، در یک سایز مشخص ، ضخامتهای متفاوتی را استفاده میکنیم . اما برخی از این ضخامتها در صنعت بیشتر استفاده میشوند . در استانداردها برای سهولت کار ، برخی از این ضخامتهای پر کاربرد را نام گذاری کرده اند ، مثل schedule 10 , 20 , 30 , 40 و یا XS ( extra strong ) ، XXS ( double extra strong ) و ... .

انواع لوله بر حسب روش تولید :
- seamless یا بدون درز
- Welded یا درزدار

جنس لوله : باید با توجه به پدیده خوردگی ( Corrosion) در لوله و همچنین با توجه به نوع سیال عبوری و دما و فشار آن و عوامل تاثیر گذار دیگر ، جنس لوله را مشخص بکنیم . معروفترین و پرکاربردترین مرجع برای انتخاب مواد ، استاندارد ASTM ( American Society for Testing Material ) میباشد .

نحوه اتصال لوله ها : تا سایز 2" ، معمولا لوله ها را به صورت رزوه ای و پیچی ( Threaded ) و یا چوش مسطح ( Cocket weld)  به یکدیگر اتصال میدهند . در سایزهای بالاتر به صورت جوش ( Butt weld ) اتصال  میدهند . انتهای لوله ها را به ترتیب Threaded ، Plain ،   Beveled مینامند . در اتصال رزوه ای ، لوله ها به ترتیب نر و ماده گی هستند و یا به وسیله کوپلینگ اتصال پیدا میکنند .

نکته : جزئیات و نحوه جوشکاری به طور کامل در استانداردهای  WPS ( Welding Procedure Specification ) و ASME آمده است .

طول لوله : معمولا لوله ها در اندازه های 6 و 12 متری تولید میشوند و ارجهیت 12 متری است ، مگر اینکه مجبور باشیم .
 

اتصالات ( fittings ) : اتصالات انواع مختلفی دارند که در زیر به برخی از انها اشاره میکنیم :
Elbow – Reducer – Tee – Cap & Plug – Lateral – Coupling - …

Elbow : جهت تغییر مسیر لوله استفاده میشود و به دو صورت 45 درجه و 90 درجه ساخته میشود . زانویی ها همچنین به دو قسمت Long radius ( R=1.5OD )  و  Short Radius ( R=OD )  تقسیم میشوند که معمولا در زانویی 90 درجه ، حالت اول استفاده میشود . در زانویی 45 درجه ، همواره از نوع اول استفاده میشود .

Reducer : در جاهایی که بخواهیم تغییر سایز در مسیر لوله داشته باشیم ف از این کامپوننت استفاده میکنیم که به دو صورت هم مرکز ( Concentric ) و غیر هم مرکز ( Eccentric ) تقسیم میشوند . در حالت اول ، مرکز ورودی و خروجی در یک راستا میباشد ، ولی در دومی ، مرکز ها در یک راستا نیست ، بلکه یا سطح پایین لوله در یک راستا میماند ( BOP = Bottom Of Pipe ) و یا سطح بالای لوله ( TOP = Top Of Pipe ) .

 نکته : در مسیرهای افقی بهتر است  BOP ثابت باشد ( به دلیل مباحثی مثل ساپورتینگ )

نکته : در ورودی پمپ ها ( suction ) باید حتما از Reducer استفاده شود و یک سایز کم کنیم ( برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون ) . در این شرایط باید TOP ثابت بماند ( به دلیل جمع نشدن بخار در آن نقطه و جلوگیری از پدیده کاویتاسیون )

Tee : در جاهایی که نیاز داریم از خط اصلی یک شاخه ( Branch ) بگیریم از Tee استفاده میکنیم . اگر سایز Branch با سایز Header برابر باشد به آن Equal Tee میگوییم . در انتخاب Tee یک قاعده کلی وجود دارد که سایز هدر را تقسیم بر دو میکنیم و منهای یک میکنیم . عدد بدست آمده را با سایزهای موجود مقایسه میکنیم . در صورتی که وجود داشت ان را انخاب و در غیر این صورت سایز موجود کمتر از آن را انتخاب میکنیم .

نکته : در عمل نیازی به استفاده از این قواعد نیست و تمامی انشعاب گیری ها به صورت یک جدول در مدرکی به نام PMS ( Piping material Specification ) آمده است .

نکته : در زمانهایی که Tee در اختیار نداشته باشیم ( اکثرا در مواقعی که سایز هدر و انشعاب به صورتی است که در ان سایز ها Tee ساخته نمیشود ) ، از روش Pipe to piep اتفاده میشود . در این حالت بر رویPipe اصلی ، سوراخی  به اندازه سایز Branch بریده میشود . سپس لولهء Branch را به اندازه ضخامت Header در ان فرو میبریم و دور ان را جوش میدهیم . سپس برای استحکام بخشی به آن ، از Reinforce pad استفاده میکنیم .

Cap & Plug : اگر بخواهیم مسیر piping را مسدود کنیم ، از این اتصال ها استفاده میکنیم . انواع cap به صورت Butt Weld ، Socket Weld ، Thread موجود است ، اما Plug فقط به صورت Thread وجود دارد . در سایزهای بالای 2" از Cap نوع Butt Weld استفاده میکنیم و در سایزهای کمتر از دو نوع دیگر . همچنین Plug فقط برای سایزهای زیر 2" استفاده میشود . فرق Cap و Plug در این است که Thread Cap به صورت Female است ، ولی Thread Plug به صورت Male است .

مرجع : www.pipingteam.com