در پایپینگ صنعتی،تکنولوژی ساخت تجهیزات در خطوط لوله های انتقال نفت و گاز بسیار گسترش یافته است.این میعانات و سیالات جاری در پایپینگ خطوط لوله،هر کدام با فشار و دمای متفاوت در جریان هستند.

در پایپینگ صنعتی،تجهیزات همواره تحت تنش های اعمالی ناشی از دما و فشار میعانات و سیالات جاری در خطوط لوله هستند.بنابراین پایپینگ خطوط لوله بایستی به گونه ای طراحی و ساخته شود که تحمل فشار و تنش های اعمالی ناشی از جریان میعانات و سیالات جاری در خطوط لوله انتقال میعانات و گازها را داشته باشد.

در ادامه همراه ما باشید…

انواع پایپینگ صنعتی:

در پایپینگ صنعتی که شامل پایپینگ پتروشیمی،پایپینگ پالایشگاه،پایپینگ تصفیه خانه و غیره می شود،همواره نیازمند خطوط لوله طولانی و پیچیده به منظور انتقال سیالات و گازها هستیم.از سوی دیگر در پایپینگ خطوط لوله به دلیل محدودیت های فضای کار،همواره دچار مشکلاتی در ساخت،تجهیز و نصب تجهیزات در خطوط لوله هستیم.

اسپول چیست؟

در پایپینگ پتروشیمی بایستی تولید و مونتاژ قطعات خارج از محیط پتروشیمی یا پالایشگاه باشد.پایپینگ خطوط لوله با استفاده از اسپول ها با اندازه و اجزاء مختلف تجهیز می شوند.اسپول در پایپینگ،قطعات از پیش ساخته شده در محیط های کارگاهی هستند که با ترکیبی از لوله ها،فلنج ها و اتصالات تولید می شوند.

*اسپول چگونه ساخته می شود؟

فرآیند ساخت اسپول در پایپینگ چند مرحله دارد.هر مرحله از تولید اسپول به منظور دستیابی به هدف خاص انجام می شود و ترتیب و توالی در هر مرحله از اهمیت خاصی برخوردار است.بنابراین مراحل تولید اسپول شامل مارکینگ،برش،تنظیم،جوشکاری و رنگ می شود.

1-نشانه گذاری اتصالات در فرآیند ساخت اسپول:

در شروع فرآیند تولید اسپول،به منظور کاهش پایش مدام اجزای اسپول،تمامی قطعات بایستی نشانه گذاری شوند.این نشانی گذاری ها بایستی به ترتیب شماره قطعات انجام شود.همچنین تمامی اندازه ها بایستی روی قطعات نوشته شوند.

2-انواع برشکاری قطعات در فرآیند ساخت اسپول:

پس از مارکینگ اجزا نوبت به برش قطعات می رسد.برش قطعات برای متریال های مختلف،متفاوت است.برای کربن استیل،از هوابرش استفاده می شود.در برش متریال استیل از برش پلاسما یا ماشین برش استفاده می شود.چنانچه از برش پلاسما استفاده شود،بعضی از ملاحظات خاص بایستی رعایت شود.از روش برش پلاسما به منظور برش لوله های بزرگ با ضخامت بالا (بالای 28 inch) استفاده می شود.

در صورت امکان بایستی یک لایه محافظ به منظور جلوگیری از پاشش مذاب حاصل از برش پلاسما داخل لوله و اتصالات قرار بگیرد.در هنگام برش، اقداماتی به منظور محافظت از لبه های پخ زده لوله و اتصالات انجام شود.لبه های کار بایستی به یکدیگر زوج شوند و مذاب ناشی از برش از روی سطح کار پاک شود.

3-عملیات پخ زنی در فرآیند ساخت اسپول:

فرآیند پخ زنی بر روی لبه های کار اعمال می شود.یک دستگاه پخ زنی به منظور انجام این کار موجود است ولی نوع دستگاه پخ زنی لوله و اتصالات استنلس استیل با نوع دستگاه پخ زنی متریال کربن استیل متفاوت است.عملیات تنظیم و جفت کردن لبه ها و جوشکاری پس از تمییز کاری سطوح انجام می شود.

هرگونه اتصال ممکن بین کربن استیل و استنلس استیل در ساخت اسپول بایستی به حداقل برسد.تعداد جوش روی اسپول بایستی به حداقل میزان ممکن برسد.اندازه فضای پیرامون جوش و خط مرکزی جوش نبایستی بزرگتر از چهار برابر ضخامت لوله و اتصالات باشد.

4-عملیات جوشکاری در فرآیند تولید اسپول:

قبل از جوش اصلی،بایستی در محل اتصال اجزا به دقت خال جوش زده شود و پس از فیکس شدن اجزا اقدام به جوشکاری نهایی شود.در جوشکاری اسپول،بایستی طبق مشخصات و استاندارد رویه های جوشکاری انجام شود.پس از عملیات جوشکاری،کنترل کیفیت قطعات بایستی طبق رویه ها و دستورالعمل ها انجام شود.

5-تنش زدایی در فرآیند ساخت اسپول:

به منظور از بین بردن و یا کاهش تنش های اعمال شده به لوله و اتصالات،بایستی اسپول تنش زدایی شود.پروسه عملیات حرارتی به منظور کاهش و یا از بین بردن تنش های اعمالی بر قطعه طبق استاندارد ASME B31.3 انجام می شود.پس از آن به منظور هر گونه خوردگی سطح،بایستی اسپول رنگ شود.

بررسی نقش اتصالات در پایپینگ خطوط لوله:

در پایپینگ خطوط لوله،اتصالات اجزایی هستند که شبکه های پیچیده پایپینگ پتروشیمی و پالایشگاه ها را تشکیل می دهند.همچنین اتصالات،در خط لوله های انتقال نفت و گاز،سایز و ابعاد خطوط انتقال انرژی را تغییر می دهند.
انواع و اقسام اتصالات در پایپینگ صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد،اما به صورت خلاصه اتصالات به سه گروه زانویی ها،سه راهی ها و فلنج ها تقسیم بندی می شوند.

انواع اتصالات مورد استفاده در ساخت اسپول ها:

به طور کلی به منظور ساخت اسپول در پایپینگ پتروشیمی از لوله و اتصالات استفاده می شود.اتصالات مورد نیاز به منظور ساخت اسپول ها شامل زانویی جوشی،سه راهی جوشی و انواع فلنج ها می باشد.
در این مقاله ابتدا معرفی کوتاهی از انواع اتصالات مورد نیاز به منظور ساخت اسپول در پایپینگ خطوط لوله خواهیم داشت و پس از آن مراحل ساخت و تست اسپول را مورد مطالعه قرار خواهیم داد.

زانویی در پایپینگ خطوط لوله:

زانویی به منظور تغییر جهت جریان در خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد.زانویی ها می توانند جریان را تحت زوایای 45 درجه،90 درجه،180 درجه تغییر دهند.زانویی 180 درجه به نام زانویی یو نیز شناخته می شود.

*انواع زانویی در پایپینگ:

زانویی ها در انواع مختلف زانویی جوشی،زانویی دنده ای و زانو ساکت ولد نیز تقسیم بندی می شوند.همچنین نوعی از زانویی به نام زانویی کاهنده به منظور تغییر در سایز خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد.به منظور ساخت اسپول در پایپینگ خطوط لوله از زانویی جوشی استفاده می شود.

*زانویی جوشی و انواع آن:

در اتصالات جوشی به منظور دستیابی به جوش مناسب و با کیفیت،بایستی دو سر اتصال پخ بخورد.اصطلاحا به این پخ beveled گفته می شود.زانویی 90 درجه به منظور تغییر جهت جریان بصورت عمودی در جهات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

زانویی جوشی در انواع زانویی شورت و زانویی لانگ تولید می شود.به منظور اتصال صحیح بین اجزای سیستم پایپینگ،محاسبه و انتخاب صحیح شعاع زانویی بسیار اهمیت دارد.نوع دیگر زانویی جوشی،زانو کاهنده یا زانو تبدیلی می باشد.در زانو شیپوری اندازه قطر سر کوچکتر 1.5 برابر کمتر از اندازه قطر سر بزرگتر است.زانویی کاهنده،در پایپینگ خطوط لوله تغییر جهت جریان تحت زاویه 90 درجه را حفظ می کند.

*سه راهی در پایپینگ خطوط لوله:

سه راهی ها به منظور تغییر زاویه جریان و توزیع جریان در جهات مختلف در خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد.
سه راهی ها می توانند به سه گروه عمده سه راهی جوشی،سه راهی ساکت ولد و سه راهی دنده ای گالوانیزه و فشار قوی تقسیم بندی می شوند.

1-سه راهی جوشی :

در پایپینگ خطوط لوله از سه راهی جوشی به منظور انشعاب گیری تحت زاویه 90 درجه و در موارد خاص انشعاب گیری تحت زاویه 45 درجه با عنوان سه راهی Y مورد استفاده قرار میگیرد.
سه راهی جوشی در دو نوع سه راهی مساوی و سه راهی کاهنده در خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد.در نوع سه راهی تبدیلی،شاخه کاهنده به منظور تغییر سایز لوله مورد استفاده قرار می گیرد.

2-سه راهی ساکت ولد و سه راهی دنده ای:

سه راهی ساکت ولد و دنده ای نیز به منظور انشعاب گیری تحت زاویه 90 درجه در پایپینگ خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد.از سه راهی ساکت ولد و سه راهی دنده ای به منظور استفاده در خطوط لوله فشار قوی استفاده می شود.در اتصالات ساکت ولد نیازی به پخ زدن یا آرایش beveld در اتصالات نیست و سر لوله و اتصالات تخت است.

*استاندارد تولید اتصالات ساکت ولد:

سه راهی ساکت ولد طبق استاندارد ASME B16.11 تولید می شود.این استاندارد بهینه ترین و مناسب ترین نرخ فشار،دما،شعاع و متریال مورد نیاز به منظور تولید سه راهی ساکت ولد را در خود گنجانده است.استاندارد ASME B16.11 تنها به منظور اتصالات کربن استیل و آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرد.اتصالات ساکت ولد و دنده ای در سه رده،کلاس 3000،کلاس 6000 و کلاس 9000 تولید می شوند.

*فلنج ها در پایپینگ خطوط لوله:

درپایپینگ صنعتی از فلنج به منظور اتصال لوله ها،شیرآلات صنعتی و پمپ ها استفاده می شود.مهم ترین مزیت استفاده از فلنج ها در پایپینگ خطوط لوله میتوان به مونتاژ و دمونتاژ آسان و بازرسی ناحیه اتصال فلنجی اشاره نمود.

*نحوه اتصال فلنج ها:

فلنج ها اغلب از طریق اتصال جوشی و با پیچ به خطوط لوله متصل می شوند.اتصالات فلنجی باعث ارتباط بین اجزای پایپینگ می شوند.در اتصال فلنجی،اتصال از طریق پیچ و مهره انجام می شود و از طریق گسکت های مختلف آب بندی می شوند.

*متریال مورد استفاده در فلنج ها:

متریال ساخت فلنج ها در انواع آلومینیوم،برنج و برنز و در کاربردهای صنعتی بصورت کربن استیل و استیل تولید می شوند.رایج ترین متریال مورد استفاده در فلنج ها،فلنج کربن استیل فورجی است.در انتخاب متریال فلنج از متریال هم خانواده لوله استفاده می شود.

انتخاب متریال کربن استیل برای تولید فلنج،به دلیل جلوگیری از خوردگی گالوانیک است.انتخاب متریال مناسب به منظور تولید فلنج منطبق بر استاندارد ASTM A105 میباشد.استاندارد انتخاب نوع فلنج منطبق بر استاندارد ASME B16.5 می باشد.

*انواع فلنج ها:

فلنج ها در انواع فلنج گلودار،فلنج اسلیپون،فلنج ساکت ولد،فلنج lap-joint،فلنج دنده ای و فلنج کور تقسیم بندی می شوند.فلنج گلودار بسیار متداول و پر کاربرد است و به راحتی قابل شناسایی است.در فلنج گلودار،شامل یک گلوی استوانه ای با کاهش تدریجی شعاع گلویی که به حفره مرکز فلنج متصل است.

در فرآیند ساخت اسپول،فلنج ها به وسیله اتصال جوشی به لوله و اتصالات متصل شده و قابلیت یک اتصال کامل به اسپول را فراهم می آورد.

*بررسی مزایا و معایب فلنج اسلیپون به منظور تولید اسپول:

فلنج اسلیپون به دلیل قیمت پایین بسیار پرکاربرد است.اما استحکام فلنج اسلیپون در برابر تنش های داخلی ناشی از حرکت جریان در اسپول، 2/3 فلنج گلودار است.از دیگر معایب استفاده از فلنج اسلیپون،عدم امکان اتصال مستقیم فلنج به زانویی یا سه راهی است،چرا که انتهای سطح فلنج اسلیپون مستقیم نیست.

*بررسی فلنج ساکت ولد به منظور استفاده در اسپول سازی:

گروه سوم فلنج ها،فلنج ساکت ولد است.فلنج ساکت ولد در سیستم های فشار قوی که نیازمند استحکام کششی بالایی هستند مورد استفاده قرار می گیرد.استحکام فلنج ساکت ولد در برابر تنش های داخلی برابر با فلنج اسلیپون است.با این وجود استحکام خستگی فلنج ساکت ولد از فلنج اسلیپون بیشتر است.

*مزایا و معایب فلنج ساکت ولد به منظور تولید اسپول در پایپینگ:

مشکل اصلی استفاده از فلنج ساکت ولد،آسیب پذیری در برابر خوردگی در پایپینگ خطوط لوله است.همواره هنگام اتصال فلنج ساکت ولد به اتصالات و یا لوله بایستی یک فاصله حداقل 1.5 میلیمتری تا کف کار رعایت شود.مواد شیمیایی خورنده در فاصله بین این گپ تجمع کرده و باعث خوردگی شیمیایی در این محل می شوند.همچنین در صنایع غذای،تجمع مواد غذایی در فاصله این گپ باعث فساد مواد خوراکی می شود.

فلنج lap-joint از نظر ظاهری تشابه زیادی به فلنج های ساکت ولد دارد،مگر در رعایت فاصله گپ در هنگام جوشکاری.بنابراین مزیت استفاده از این نوع فلنج عدم آسیب پذیری در برابر خوردگی شیمیایی است.

*بررسی فلنج دنده ای و فلنج کور به منظور استفاده در اسپول سازی:

نوع دیگر فلنج مورد استفاده در پایپینگ خطوط لوله،فلنج دنده ای است.از آنجاییکه فلنج های دنده ای به منظور اتصال نیازی به جوشکاری ندارند،بسیار پرکاربد هستند و استفاده از آنها بسیار راحت است.فلنج های کور در دسته بندی آخر فلنج ها قرار می گیرند،جاییکه به منظور خاتمه دادن به پایپینگ خطوط لوله،پمپ ها و شیرآلات مورد استفاده قرار می گیرند.

از آنجاییکه فلنج کور به عنوان مانع در انتهای خطوط لوله در برابر جریان قرار دارد،بیشترین نرخ استحکام در برابر فشار را به نسبت سایر فلنج ها در پایپینگ صنعتی از خود نشان می دهند.

4.6/5 - (10 امتیاز)