آشنایی مهندسان شیمی با سیستم piping

[P O U R I A]

ترجمه بخشی از کد ASME B31.3

ترجمه بخشی از کد ASME B31.3

چند ماه پیش تصمیم گرفتم که کد ASME B31.3 را ترجمه کنم. چند هفته ای را روی آن کار کردم و حدود 25 صفحۀ اول آن را ترجمه کردم. اما به دلایلی این کار متوقف شد. از آنجا که به دلیل مشغولیتی که رد حال حاضر دارم بعید می دانم بتوانم این کار را ادامه دهم، تصمیم گرفتم که متن ترجمه شده را در این وبلاگ منتشر کنم.
تنها توضیحی که لازم می دانم بدهم این است که جاهایی را که در ترجمه شک داشتم، متن را به رنگ قرمز نوشته ام، بدین معنی که خودم دربارۀ متن ترجمه شده مطمئن نیستم. امیدوارم که از آن استفادۀ لازم را ببرید. در ضمن ترجمه را از نسخه 2010 این کد انجام داده ام و متن انگلیسی را هم همراه با متن ترجمه شده برای دانلود گذاشته ام.

فایل ها می توانید از پیوست دانلود کنید.
نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

تست پکیج 7 support list

تست پکیج 7 support list

برگۀ بعدی که قصد معرفی اش را دارم برگۀ support list است. ویژگی این برگه این است که فهرستی از همۀ ساپورت های موجود در تست پکیج به دست می دهد.
مواردی که در بالای این برگه درج می شود همچون دیگر برگه های درون تست پکیج شامل نام پروژه، نماد کارفرما و کنسرسیوم، و شمارۀ ساب سیستم و تست پکیج است. اما در ستون های این برگه شمارۀ آیتم، شمارۀ نقشۀ آیزومتریکی که ساپورت مورد نظر در آن قرار دارد، شمارۀ بازبینی (revision) نقشۀ آیزومتریک و شمارۀ صفحۀ آن نوشته می شود (چون ممکن است یک نقشۀ آیزومتریک در چند صفحه قرار داشته باشد. در ستون بعدی شمارۀ خط به طور کامل، و در ستون سمت راست آن شمارۀ نقشۀ ساپورت درج می شود.
در اینجا لازم است این نکته را یادآوری کنم که در هر پروژه مدرکی به نام piping standard support drawing تهیه می شود که نقشۀ همۀ ساپورت های عمومی یا استاندارد را در خود جای داده و به هر نقشه نام خاصی نسبت می دهد که این نام در نقشۀ آیزومتریک در کنار علامت ساپورت نوشته شده و نام آن را مشخص می کند. همانطور که می بینید در ستون ششم شمارۀ نقشۀ شاپورت، در ستون هفتم شمارۀ بازبینی آن و در ستون هشتم نوع ساپورت به صورت اختصاری مشخص می شود؛ مثلاً GB1 نشان دهندۀ ساپورت گاید (GUIDE) برای لولۀ بدون عایق یا لخت (BARE) است. در ستون های بعدی هم اندازه ساپورت (یعنی قطر لوله ای که ساپورت روی آن نصب می شود) و تعداد این نوع ساپورت در نقشۀ آیزومتریک یاد شده مشخص می گردد.
در بند قبل گفتیم که نقشۀ استاندارد ساپورت مربوط ساپورت های استاندارد است. اما مگر ساپورت غیراستاندارد هم داریم؟ باید عرض کنم که بله؛ مواردی هست که به خاطر شرایط خاص قرارگیری لوله نسبت به تجهیزات، لوله ها، یا سازۀ اطراف، هیچ کدام از ساپورت های استاندارد موجود به کار نمی آید و طراح مجبور است ساپورت خاصی برای حالت موجود طراحی کند که آن را با SPS (pipe special support) مشخص می کنند و همانطور که در ساپورت لیست موجود هم می بینید، آخرین آیتم از نوع ساپورت خاص است.
در نهایت پس از تایید اجرای درست ساپورت ها از سوی دستگاه نظارت، خانه های پایین صفحه امضا می شود. فایل های مربوط به support list و نقشۀ ساپورت را از پیوست می توانید دانلود کنید


نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

نحوۀ انشعاب گیری

نحوۀ انشعاب گیری

همانطور که می دانید برای گرفتن انشعاب از یک لوله راههای گوناگونی وجود دارد که از آن جمله می توان به این موارد اشاره کرد: استفاده از سه راهی، استفاده از oletها و راه سوم یعنی سوراخ کردن لوله اصلی و جوش دادن مستقیم لولۀ انشعابی به آن (pipe to pipe یا fabricated branch) که می تواند همراه با تقویت کننده باشد یا نباشد.
اما سوال اینجاست که موارد استفاده از هر کدام از اینها کجاست؟ این سوال را از دو دیدگاه می توان پاسخ داد؛ دیدگاه فنی و دیدگاه اقتصادی. مسلماً طراح باید حداقلی از ایمنی را در طرح هایی که در دست طراحی دارد رعایت کند، اما ایمن ترین راه همیشه بهترین راه نیست. مثلاً اگر دو گزینۀ مختلف، حداقل ایمنی لازم را تامین کنند و یکی ارزان تر تمام شود، طراح موظف است راه ارزانتر را برگزیند. هدفم از پیش کشیدن این سوال این بود که در جاهایی که استفاده از گزینۀ اتصال مستقیم لوله ها (pipe to pipe) از لحاظ فنی مجاز باشد، به دلیل ارزانتر بودن، طراح موظف است از این گزینه استفاده کند.
برای روشن تر شدن مطلب فرض کنید می خواهیم از لوله ای به قطر 46 اینچ انشعاب بگیریم. همانطور که می دانید، برای انشعاب هایی با اندازۀ تا 22 اینچ (تقریباً نصف اندازۀ لولۀ اصلی) سه راهی کاهنده وجود دارد. پایین تر از این اندازه هم olet ها می توانند وظیفۀ انشعاب گیری را انجام دهند. پس در کجا از انشعاب گیری مستقیم استفاده می کنیم؟ پاسخ این است که برای انشعاب های با اندازۀ 10 تا 36 اینچ می توان بدون استفاده از زانویی یا olet انشعاب را مستقیم به لولۀ اصلی جوش داد و برای تقویت آن تنها باید از پوستۀ تقویت کننده (reinforcing pad) استفاده کرد که باعث صرفه جویی زیادی می شود. البته اندازه هایی که در اینجا ذکر شد مربوط به کلاس B01 (کربن استیل با ریتنگ 150 پوند) است و برای کلاس های مختلف این اعداد متفاوت خواهد بود.
لابد حالا می پرسید از کجا بدانیم که برای هر کلاس چه کار باید کرد؟ پاسخ این سوال در مدرک piping material class است که در مطالب پیشین به آن اشاره شد. در این مدرک برای کلاس های مختلف جداولی طراحی شده و نحوۀ انشعاب گیری در آنها مشخص شده است. جدول انشعابات مربوط به کلاس B01 از اسپک فاز 9و10 را از اینـــجا می توانید دانلود کنید.

 

[P O U R I A]

تست پکیج 8 pressure test report

تست پکیج 8 pressure test report

تست پکیج 8 pressure test report
برگه بعدی تست پکیج، برگه گزارش تست فشار یا pressure test report است. این برگه برای ثبت تست هیدروستاتیک (با آب) یا نیوماتیک (با هوا) در نظر گرفته شده و به خاطر اهمیت این مرحله، خود این برگه هم جزو برگه های مهم به شمار می رود.


به جز موارد تکراری، در بالای این برگه یک چک باکس هست که نوع تست را اعم از اینکه فشاری، گرانشی یا چشمی باشد مشخص می کند؛ که در توضیح باید عرض کنم تست فشار برای لوله های تحت فشار است، تست گرانشی برای لوله های مدفون عبور دهندۀ مایعات است (مثل لوله های فاضلاب های سطحی) و تست چشمی که در آن عملاً لوله تست نمی شود، برای لوله هایی است که یک سرشان به جو باز است و تحت فشار نیستند؛ مثل لوله های خروجی شیرهای فشارشکن (PSV) یا لوله های ونت دریچه های آدم رو (manhole).
از دیگر مواردی که خاص این برگه است، مشخص کردن سیال تست است که می تواند هوا یا آب باشد. مورد دیگر فشار تست است که دربارۀ تست با آب 1.5 برابرِ فشارِ طراحی و در مورد تست با هوا 1.1 برابر فشار طراحی خواهد بود. مورد بعدی که در این برگه ثبت می شود ارتفاع پایین ترین و بالاترین نقطۀ خط است که ثبت می شود تا ناظر از اختلاف فشار گرانشی مطلع باشد و این اختلاف فشار را در دو نقطه لحاظ کند. همچنین این نکته را به یاد داشته باشید که فشاری که به عنوان فشار تست اعلام می شود، کمترین فشاری است که خط باید تحمل کند و در مواردی که اختلاف ارتفاع دو سر خط زیاد است، فشار نقاط بالایی باید برابر با فشار تست باشد.
اهمیت مرحلۀ تست هم به دلیل هزینه بر بودن آن است و هر تدبیری لازم است اندیشیده می شود تا از احتمال بروز شرایطی که باعث تکرار این فرایند می شود جلوگیری کند. مثلاً کار گرم که بر ساختار شبکه ای جنس لوله کشی تاثیر می گذارد و شامل جوشکاری و تنش زدایی می شود، تست لوله کشی را چنانچه پیش از آن انجام شده باشد، بی اعتبار می کند. پس ناظران دقت می کنند که مثلا revision های مربوط به P&ID و آیزومتریک تغییر نکرده باشد تا مجبور به انجام کار گرم روی لوله شوند و تست دوباره تکرار شود.

 

[P O U R I A]

نکات لاین چک؛ موقعیت خطوط روزمینی

نکات لاین چک؛ موقعیت خطوط روزمینی

همانطور که می دانید مهمترین وظیفۀ یک ناظر اجرایی پایپینگ لاین چک است؛ که متاسفانه دربارۀ چگونگی انجام آن هیچ مدرکی که به طور تخصصی در این باره باشد وجود ندارد. از این رو، برای یک ناظر، تجربه و اینکه دیگر ناظران چه مواردی را چک می کنند، مهمترین منبع برای انجام کار است.
طی چند مطلب پیش رو خواهم کوشید مواردی را که در لاین بررسی می شوند با توضیحات لازم بیان کنم.
یکی از مواردی که بسیاری از ناظران معمولاً آن را از قلم می اندازند، چک کردن موقعیت خط است؛ بدین معنی که خط از لحاظ طول، عرض و ارتفاع در جای درست قرار گرفته باشد. در خطوط زیرسطحی (مدفون) به دلیل این که امکان اشتباه در موقعیت اجرای خط بالاست، در چند مرحله نقشه بردار موقعیت خط را چک می کند و ناظر نقشه برداری پیش از لاین چک خط، موقعیت چند نقطۀ اصلی از خط اجرا شده را مشخص کرده و با نقشه مقایسه می کند، که در صورت اختلاف زیاد لازم است که خط جابجا شده و در موقعیت درستش قرار گیرد، از این رو موقعیت خط در خطوط زیرسطحی به طور روتین چک می شود.


اما هدف از پیش کشیدن این مطلب، چک کردن موقعیت خطوط روزمینی (above ground) است. در خطوط AG دو سر خط یا به تجهیز وصل می شود یا به دیگر خطوط. پس ممکن است این تصور پیش بیاید که نیازی به چک کردن موقعیت دیگر نقاط خط نیست، چون مهم موقعیت دو سر خط است که آن هم به دیگر خطوط وصل شده است. اما به ویژه در پایپ رک ها ممکن است خط چندین سانتیمتر جابجا کار شده و فاصله اش تا خطوط مجاور کم شود که می تواند با تغییر دما به برخورد خطوط منجر شود.
از این رو چک کردن موقعیت خطوط AG مسالۀ مهمی است که نباید فراموش شود. اما روش کار از این طریق است که روی ستون های اطراف پایپ رک ها طول و عرض مرکزشان نوشته می شود. ناظر برای چک کردن موقعیت لوله باید طول یا عرض نوشته شده روی نقشۀ آیزومتریک را با طول و عرض مرکز ستون ها مقایسه کرده و فاصلۀ لوله تا ستون را به دست آورده و این فاصله را با فاصلۀ واقعی (اجرا شده) لوله و ستون مقایسه کند و در صورت اختلاف بیش از فاصله ای در حدود 2 سانتیمتر، پیمانکار موظف به بریدن و جابجایی لوله خواهد بود.

 

[P O U R I A]

چک کردن اسپول ها در کارگاه اسپول سازی

چک کردن اسپول ها در کارگاه اسپول سازی

پرسش: همانطور که میدانید قسمتی از وظایف یک بازرس پایپینگ تحویل گرفتن اسپول از پیمانکار در شاپ طبق نقشه های ایزومتریک است. خواهشمند است در مورد نکاتی که باید در این زمینه رعایت شود مثلا چنانچه اسپولی شامل یک فلنج، یک زانوی 45 و یک سه راهی باشد چگونه باید چک شود. یا اگر در این زمینه منبعی می شناسید لطفا معرفی نمایید.

پاسخ: چک کردن اسپول شامل مواردی است که از آن جمله می توان به چک کردن متریال به کار رفته و چک کردن اندازه ها و زوایا اشاره کرد. متریال به کار رفته را می توانید طبق شیوه نامه همان پروژه چک کنید.
اما برای چک کردن ابعاد و اندازه ها منبعی را برای دانلود گذاشته ام که نکات خوبی را دربارۀ پایپینگ توضیح می دهد. هر چند این کتاب ظاهر چندان زیبایی ندارد و شکلهای آن با دست کشیده شده اند، نکاتی در آن آورده شده که احتمالاً در هیچ کتاب دیگری یافت نمی شود.


نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

لوله های گالوانیزه

لوله های گالوانیزه

یکی از خوانندگان وبلاگ دربارۀ لوله کشی رزوه ای و کلاً خطوط گالوانیزه و مواردی که باید در بازرسی شان مورد توجه قرار گیرد پرسیده اند که موارد زیر به ذهنم رسید:
دربارۀ لاین چک خطوط گالوانیزه و کلاً اتصالات رزوه ای نکاتی که به ذهنم می رسد یکی اینکه این خطوط نباید جوش داده شوند، زیرا جوشکاری لایۀ فلزِ روی را که روی فولاد کشیده شده می سوزاند و لوله در محل جوشکاری در برابر خوردگی بی دفاع می شود. از طرفی برخی از پیمانکاران و مجریان لوله کشی گالوانیزه ترجیح می دهند که این لوله ها را جوشکاری کنند. زیرا اگر لوله جوشکاری شود خیلی راحتتر می توانند آن را در صورت نیاز خم کنند و در موقعیت تعیین شده قرار دهند. به همین دلیل برخی از مجریان غیرقابل اعتماد ممکن است این لوله ها را جوشکاری کنند و بعد روی نقاط جوشکاری شده را با کنف بپوشانند و وانمود کنند که لوله کشی به صورت رزوه ای انجام شده است. ناظران باهوش می توانند با بریدن کنف ها مشخص کنند که این کار انجام شده یا نه.
با این حال باید یادآوردی کنم که در برخی پروژه ها مثل فاز 6، 7 و 8 اسپک پروژه اجازۀ این کار را داده که پس از اجرای لوله کشی گالوانیزه، یک پاس جوشکاری روی رزوه ها انجام شود که به این کار seal weld می گویند.


نکتۀ دیگر اینکه این خطوط چنانچه زیر سطح زمین اجرا شوند باید پس از اجرا، نوارپیچی (Wrapping) شوند تا از خوردگی شان به خاطر تماس با خاک جلوگیری شود.
دربارۀ منبع هم باید عرض کنم طی جستجویی که میان مدارک انجام دادم کتابی را که به طور کامل به این مبحث پرداخته باشد پیدا نکردم اما بیشتر کتاب هایی که در اینترنت پیدا می شود مطالب مختصری در این باره دارند که می توانید از آنها استفاده کنید.

 

[P O U R I A]

یک نکتۀ اجرایی و یک نکتۀ طراحی

یک نکتۀ اجرایی و یک نکتۀ طراحی

یک نکتۀ اجرایی و یک نکتۀ طراحی
در این مطلب می خواهم اشکالاتی را که اخیرا در یک لاین چک با آن برخورد کردم برایتان توضیح دهم.
در شکل بالا لوله کشی اطراف یک شیر کنترلی را مشاهده می کنید. قطر لوله های اتصالی به شیر کنترلی 3 اینچ است، خود شیر کنترلی یک و نیم اینچ و لوله های باریکی که در پایین مجموعه می بینید ¾ اینچ هستند و نقش درین مجموعه را بازی می کنند. به علت احتمال زیاد خرابی شیرهای کنترلی، یک خط کنارگذر (bypass) برای آنها در نظر می گیرند که در صورت خرابی شیر کنترلی جریان را به صورت دستی با آن کنترل کنند. جریان گذرنده از شیر کنترلی به وسیلۀ دو شیر جدا کننده (block valve) که می تواند از نوع gate یا ball باشد، قطع شده و شیر برای تعمیر به کارگاه برده می شود. اما پیش از باز شدن شیر باید سیال موجود در لوله به بیرون هدایت شود و در صورتی که سیال مایع باشد، باید درین شود. معمولا برای درین مایع درون لوله، 2 شیر سه چهارم اینچ به طور عمودی در زیر لوله های اتصالی به شیر کنترلی متصل می شود که در صورت نیاز مایع درون لوله را روی زمین بریزند. اما چنانچه مایع از نوع سمی یا آتش زا باشد، نمی توان آن را روی زمین ریخت و باید به سیستم درین زیرسطحی ویژه ای هدایت شود. در اینجا لوله کشی درین با هوا در تماس نیست و با فلنج به لوله کشی زیرسطحی متصل می شود.



در شکل دو شیر توپی می بینید که با باز شدن آنها، مایع درون لوله درین می شود. اصولا شیرهای سایز پایین (زیر 2 اینچ) را به صورت دو سر فلنجی طراحی نمی کنند، زیرا به دلیل لنگرهای وارد شده، خط از کنار فلنج نشتی خواهد داد و در صورتی که خط نیاز به فلنج داشته باشد، به صورت جداگانه تعریف می شود. اما این به این معنی نیست که در پالایشگاه شیر سایز پایین فلنجی نداریم. مثلا جایی که ابزار دقیق به خط یا به تجهیزات وصل می شوند، بین تجهیز و ابزار دقیق شیرهای سایز پایین قرار می گیرند که از نوع فلنجی هستند، زیرا لنگری به آنها وارد نمی شود. اما در داخل خطوط، شیرهای زیر 2 اینچ بیشتر به صورت جوشی طراحی و اجرا می شوند. اما گرمای جوش برای شیرهای توپی می تواند آسیب رسان باشد و نشیمن گاه آنها را که از پلاستیک ساخته می شود خراب کند. به همین منظور شیرها را با دو تکه لوله (نیپل) 10 سانتی متری در دو طرف می سازند تا گرمای جوشکاری با عبور از این فاصله مستهلک شده و به شیر آسیبی نرسد.
اما اگر در شکل دقت کنید می بینید که شیر سمت راستی کوتاهتر از شیر سمت چپی است. دلیل آن هم این است که بعضی از فیترهای ناآگاه که در اندازه گذاری های قطعات لوله دچار اشتباه شده و لوله هایشان به هم جفت نمی شود، برای راحت کردن کارشان، از دو نیپل اطراف شیر توپی کوتاه می کنند. دلیل دیگر هم ممکن است این باشد که برخی از شیرها قبلا در جای دیگری استفاده شده اند و به دلایلی تصمیم گرفته شده که خط از هم باز شود و اقلام آن در جای دیگری استفاده شوند. در اینجا برای جدا کردن شیر توپی، نیپل را که مقداری از طول آن داخل فیتینگ بغلی رفته است، از روی جوش می برند که باعث کوتاه شدن طول فیتینگ می شود.
پس یکی از اشکالات این خط از نوع اجرایی است و همانا کوتاه شدن نیپل شیر توپی سمت راست می باشد. خوب حالا چه باید کرد؟ چاره ای که به نظرم رسید این بود که از آنجا که در مورد آسیب دیدن نشیمن گاه شیر مطمئن نیستیم، قرار شد که هنگام هیدروتست خط، شیر کوتاه شده مدتی با فشار کمتر و در حالت بسته زیر فشار قرار گیرد و اگر نشتی نداشت، کوتاه شدن شیر پذیرفته شود و در صورت وجود نشتی شیر جایگزین گردد.
اما اشکال بعدی یک اشکال طراحی است. همانطور که در بالا هم گفته شد، احتمال خرابی شیرهای کنترلی زیاد است و هر از گاهی شیر باید از خط جدا شود، که برای این کار باید فلنج های دو طرف شیر باز شده و یکی از دو خط اتصالی به شیر کنترلی که قابلیت حرکت به سمت عقب را دارد، عقب رفته و شیر بیرون آورده شود. اما با وجود خط سه چهارم اینچ این امکان وجود ندارد، یا دست کم با زحمت این کار را می توان انجام داد. پس بهتر است موازی فلنج های دو سمت شیر کنترلی، یک جفت فلنج جدا کننده (breaking flange) روی خط سه چهارم اینچی طراحی و اجرا شود تا هنگام بهره برداری درآوردن شیر کنترلی راحتتر انجام شود (شکل دوم).





نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

جزوۀ طراحی آویز

جزوۀ طراحی آویز

جزوه ای که برایتان آماده کرده ام مربوط به شرکت ANVIL است که احتمالا شناخته شده ترین شرکت در زمینۀ ساخت آویز لوله (hanger) می باشد. این جزوه با زبانی ساده و روان طراحی آویز را آموزش می دهد، اما بسیاری از مطالب آن حالت عمومی داشته و تحلیل تنش و طراحی ساپورت را هم شامل می شود. بیش از این وقت تان را نمی گیرم و شما را به مطالعۀ آن دعوت می کنم.

نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

نکاتی دربارۀ تکیه گاهها (1)

نکاتی دربارۀ تکیه گاهها (1)

در این مطلب می خواهم با تکیه بر شکل های موجود در یک صفحه از مدرک standard support توضیحاتی را دربارۀ انواع تکیه گاه خدمتتان عرض کنم. در آغاز لازم است فــــایل پیوست را دانلود کنید و بعد توضیحات زیر توجه فرمایید.
ساده ترین ساپورت، حالتی است که لولۀ لخت (بدون عایق) (bare) روی سازه (تیر افقی) می نشیند. این حالت مستلزم هیچ گونه تغییری در لوله نیست و در برخی از پروژه ها حتی در نقشه های آیزومتریک هم این حالت نشان داده نمی شود.

​

این نوع از تکیه گاه طبیعتا برای لوله هایی است که قرار نیست عایق شوند. از طرفی تنها در لوله های با قطر کم و متوسط می توان لوله را مستقیم روی سازه نشاند. زیرا با افزایش قطر، وزن لوله و سیال درون آن افزایش می یابد و چنانچه لوله از یک نقطه روی یک جسم سفت قرار گرفته و وزن آن روی همین یک نقطه (یک خط در راستای طولی) وارد شود، لوله تحمل وزن وارد شده را نداشته و از آن نقطه فرو می رود (تنش هرتز). پس در لوله های با قطر بالا (20 تا 26 اینچ و بالاتر، بسته به ضخامت لوله) باید وزن لوله روی یک پوسته (pad) توزیع شده و از طریق پوسته به سازه منتقل شود (شکل پایین سمت چپ). البته در قطرهای 28 اینچ و بالاتر همین پوسته هم جواب نمی دهد و باید زین (saddle) زیر لوله قرار گیرد تا وزن آن را اول به یک پوسته، بعد به چند ورق از جنس لوله و سپس به سازه منتقل کند.
به جز حالتی که در بالا گفتیم شرایطی هست که از نشستن مستقیم لوله روی سازه جلوگیری می کند. مثلا چنانچه قرار باشد لوله عایق گردد، باید از سازۀ زیرین اش فاصله داشته باشد تا عایق بتواند دور لوله را به طور کامل بپوشاند. در این حالت یک کفشک (shoe) در زیر لوله قرار می گیرد (شکل های بالای صفحه).
شکل های ردیف دوم مشابه شکل های بالا هستند با این تفاوت که در زیر آنها یک تکه ورق تفلون (PTFE) قرار گرفته است. دو عامل می تواند باعث این کار باشد:

1- ایجاد عایق الکتریکی میان لوله و سازۀ نگهدارنده. این حالت در شرایطی اتفاق می افتد که جنس لوله متفاوت از جنس سازه است (مثلا گالوانیزه، فولاد زنگ نزن (stainless steel) یا Cu-Ni). در این حالت به دلیل اینکه وجود تماس الکتریکی باعث خوردگی لوله می شود، لازم است این تماس قطع شود که این کار با قطعۀ تفلون انجام می گیرد.
2- لوله های با قطر خیلی بالا (بالاتر از 40 اینچ) که وزن زیادی را به تکیه گاه منتقل می کنند و حرکت های ناشی از تغییر دمای آنها می تواند نیروی افقی زیادی را به سازه منتقل کند (نیروی افقی = نیروی وزن ضرب در ضریب اصطکاک). اما ضریب اصطکاک فلز صیقلی با تفلون 0.1 است که از ضریب اصطکاک فلز با فلز (0.3) بسیار کمتر است.
شکل های ردیف سوم مربوط به مهار وزن لوله های غیرفلزی (مثلا GRP) است. لوله های GRP معمولا ترد هستند و نشاندن مستقیم آنها روی سازه می تواند باعث آسیب به آنها شود. به همین دلیل یک ورق لاستیکی به دور آنها پیچیده شده و یک غلاف (clamp) که روی کفشک جوش شده به دور آنها محکم می شود. در این حالت وزن لوله توزیع شده و احتمال شکستگی از میان می رود. البته استفاده از غلاف به این حالت محدود نمی شود و تکیه گاههای لوله های NACE هم در شرایطی که نیروی افقی زیادی به آنها وارد نمی شود به صورت غلافی اجرا می شوند. دلیل آن هم می تواند دوری گزیدن از جوشکاری باشد. چنانچه لوله های NACE جوشکاری شوند بعد از آن باید عملیات گرمایی تنش زدایی صورت گیرد که برای جلوگیری از این کار ساپورت به صورت غیرجوشی اجرا می شود.​

شکل های ردیف چهارم مشابه ردیف سوم اند با این تفاوت که در زیر آنها قطعۀ تفلون قرار گرفته است.
ردیف پنجم سمت چپ را در بالا توضیح دادیم و موارد سمت راستی هم حالت سادۀ لوله لخت هستند که به خاطر تفاوت فلز سازندۀ لوله با سازه، قطعۀ تفلون در زیر لوله قرار گرفته است.

 

[P O U R I A]

سیستم های آب آتش نشانی

سیستم های آب آتش نشانی

در پروژه های پالایشگاه های گازی پارس جنوبی (فازها) برای آتش نشانی از آب استفاده می شود (از پتروشیمی ها اطلاع دقیقی ندارم، اما قاعدتا نباید تفاوت چندانی داشته باشند)، که این آب در وهلۀ اول آب شیرینی است که از شیرین سازی آب دریا به دست آمده است. اما با توجه به محدودیت ذخیرۀ آب شیرین در پالایشگاه و زمان بر بودن فرایند تولید آن و اینکه در زمان آتش سوزی های گسترده، لازم است آب با حجم بالا استفاده شود، چاره ای جز استفاده از آب دریا باقی نمی ماند و به همین دلیل، لوله های انتقال آب آتش نشانی را طوری طراحی می کنند که توانایی انتقال آب دریا با خورندگی بسیار بالا را داشته باشند. برای تطبیق با این شرایط خوردنده، لوله های انتقال آب آتش نشانی در حالت زیرزمینی از جنس GRP طراحی و اجرا می شوند که لوله هایی کم هزینه و مقاوم در برابر آب دریا هستند. اما در شرایط روی زمین، لوله های GRP به خاطر آسیب پذیر بودن در برابر آتش قابل استفاده نیستند و به جای آنها از لوله هایی از آلیاژ مس-نیکل (Cu-Ni) استفاده می شود. با این حال برای کاستن از هزینه ها کوشش می شود تا جای ممکن برای انتقال آب آتش نشانی، لوله ها را از زیر زمین عبور داده و تنها در داخل واحدها (بخش های جغرافیایی جدا شده از هم در پالایشگاه) این لوله ها به بالای زمین منتقل می شوند.
همانطور که گفته شد لوله های انتقال آب آتش نشانی در محدودۀ پالایشگاه از زیر سطح زمین عبور می کنند، اما لازم است که در نقاطی -از جمله ورودی واحدها- در صورت نیاز بتوان جریان آب را قطع کرد. برای این کار در نقاطی که لازم است شیر نصب شود، اتاقک هایی سیمانی به شکل مکعب به ابعاد تقریبا 1.5 m در داخل زمین و در مسیر لوله قرار می گیرد. این مکعب ها را که به شکل گودالی در روی زمین ایجاد می شوند با نام چالۀ شیر یا valve pit می شناسیم. در روی دو سطح مقابل چالۀ شیر که در حقیقت مکعبی بتنی است، سوراخ هایی برای عبور لوله ایجاد شده است و روی لولۀ عبوری دو فلنج با فاصلۀ مناسب برای قرار گرفتن شیر تعبیه می شود. شیرهایی را که روی لوله و در عمق 1.5 متری زمین نصب می شوند نمی توان به راحتی باز و بسته کرد که برای حل این مشکل این شیرها را با ساقۀ بلند می سازند و دستۀ فلکه ای آنها در فاصلۀ 1 متری سطح زمین قرار می گیرد تا در صورت لزوم متصدیان به راحتی بتوانند عملیات باز و بسته کردن شیر را انجام دهند.
خروجی های آب آتش نشانی چند نوع اند که عبارتند از

1- آب افشان ها (shower) که مانند دوش بالای تجهیزات نصب شده و در موارد آتش سوزی تجهیز مورد نظر را سرد نگاه می دارند.​

​

2- شیرهای پیاده رو (hydrant)، مشابه شیرهای آتش نشانی نصب شده در شهرها که در زمان لازم شیلنگ های آتش نشانی به آنها متصل می شود.​

​

3- شیرهای آبپاش (monitor) که مشابه شیرهای آبپاش بالای کامیون های آتش نشانی برای پرتاب آب به سمت منبع آتش به کار می روند (به شکل های پایان مطلب مراجعه کنید).​

چگونگی کار با شیرهای پیاده رو و شیرهای آبپاش واضح است. کافی است در جایی آتش سوزی روی دهد تا کارکنان آتش نشانی با حضور در محل، شیلنگ های شان را به شیرهای پیاده رو نصب کنند و به خاموش کردن آتش بپردازند، یا اینکه پشت شیرهای آبپاش قرار گرفته و آب را به سمت منبع آتش شلیک کنند.
می ماند چگونگی کار آب آفشان ها؛ آب افشان ها برعکس دو مورد قبلی به صورت خودکار به کار می افتند و برای فعال سازی یا کار با آنها نیازی به دخالت کارکنان نیست. روش به کار افتادن آنها هم بدین صورت است که موازی لوله های آب آتش نشانی مس-نیکل، یک لولۀ از جنس فولاد گالوانیزه (همان لوله های آب شهری) (معمولا به قطر 1 اینچ) کشیده می شود. داخل این لوله ها هوای فشرده تزریق شده و فشار هوا در حد ثابتی نگاه داشته می شود. این هوا به جایی جریان ندارد و تنها هوا در آنها محبوس است. در نقاطی که احتمال آتش سوزی می رود روی این لوله ها سنسورهایی پلاستیکی نصب می شود. این سنسورها که به آتش حساس اند با برخورد آتش، ذوب شده و هوای فشردۀ درون لوله از محل سنسور خارج شده و فشار هوای داخل لوله می افتد. افت فشار در لولۀ هوای فشرده همان و فعال شدن آب پاش ها همان. سیستم های خودکار آبپاش از لحاظ جغرافیایی در یک سمت واحدهای فرایندی یا پشتیبانی قرار می گیرند و با نام deluge valve (شیر سیلابی) شناخته می شوند. این شیرهای خودکار که در حقیقت حد واصل لوله های آب آتش نشانی زیرزمینی و روزمینی هستند، با گرفتن پیام از طریق لوله های هوای فشرده، آب را با فشار از طریق لوله های مس-نیکل به سمت آبپاش های دوش مانند می فرستند تا جریان آب تجهیزاتی را که با آتش در تماس است سرد نگاه دارد.



یک چالۀ شیر (valve pit) به همراه شیر داخل آن که دستۀ شیر تا بالای سطح زمین بالا آمده است.

 

[P O U R I A]

شیر پیاده رو (hydrant) با سه خروجی شیلنگ خور با قطرهای مختلف. ستون های زرد رنگی که در دو سمت شیر می بینید برای محافظت از شیر در برابر برخوردهای احتمالی خودروها کار گذاشته شده اند.


شیر آبپاش (monitor) برای شلیک آب به سوی منبع آتش. این شیر قابلیت چرخش 360 درجه به اطراف و چرخش نسبت به سطح زمین را دارد و دسته ای که در پشت آن تعبیه شده نشانه گیری آب را آسانتر می کند. لولۀ GRP پایین شیر که از زمین بیرون آمده، پیش از بهره برداری درون پایه ای از بتن قرار می گیرد. قطعه فلز آبی رنگی هم که در پایین شیر می بینید، دستۀ یک شیر پروانه ای (butterfly valve) است که برای قطع و وصل آب در پایین شیرهای آبپاش و شیرهای پیاده رو نصب می شود.

 

[P O U R I A]

در میانۀ تصویر 5 شیر سیلابی (deluge valve) را می بینید (به رنگ های سفید و قرمز) و در بالای تصویر لوله های GRP دیده می شود که از زمین بیرون آمده و آب را به این شیرها می رسانند (این لوله ها هنوز کامل نصب نشده اند). در پایین تصویر هم دو دسته لوله دیده می شود؛ لوله های قطورتر همان لوله های مس-نیکل هستند که وظیفۀ رساندن آب به آب افشان ها را بر عهده دارند و لوله های باریک تر سمت راست آنها لوله های گالوانیزۀ هوای فشرده هستند.




در این تصویر هم یک خط آب آتش نشانی (سمت راست) و یک خط هوای فشرده (سمت چپ) را مشاهده می کنید. این خطوط در اطراف یک تجهیز ثابت با حالت قرارگیری افقی (احتمالا درام یا مبدل گرمایی) نصب شده اند. فیتینگ سه راهی ای که روی خط گالوانیزه قرار دارد برای نصب سنسور حساس به آتش در اینجا گذاشته شده و اولت هایی (olet) که در انتهای خط مس-نیکل می بینید برای سوار شدن آب افشان ها گذاشته شده اند. تکیه گاهی که لوله ها روی آن قرار گرفته اند روی بدنۀ تجهیز قرار سوار شده و به دلیل تفاوت جنس لوله ها با فولاد (جنس تکیه گاه و تجهیز) و برای جلوگیری از خوردگی ناشی از تفاوت جنس فلزها، میان لوله ها و تکیه گاه عایق الکتریکی قرار گرفته است (شیلنگ هایی که دور پیچ های Uشکل و ورق های پلاستیکی که زیر لوله ها گذاشته شده است).

نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

تکیه گاه و آویز فنری

تکیه گاه و آویز فنری

تکیه گاه و آویز فنری در کجا به کار می رود؟
به شکل بالا توجه کنید. دو لولۀ قهوه ای رنگی که در شکل می بینید، به یک برج (column) متصل شده اند و وزن لوله های اتصالی به برج پس از طی مسیری چند متری روی سازۀ فلزی افتاده است. همانطور که در شکل هم مشاهده می کنید، وزن لوله ها از طریق آویز به سازه منتقل شده و استوانه ای که در بالای آویزها دیده می شود، نشان دهندۀ بخش فنری آویز است، یعنی آویزها از نوع فنری اند (spring hanger). اما سوال اینجاست که چرا و در چه مواردی از تکیه گاه یا آویز فنری استفاده می شود؟




همانطور که در شکل می بینید لوله ها به یک تجهیز ثابت متصل می شوند؛ تجهیزی که با توجه به تغییرات دمایی ناشی از ورود سیال به آن می تواند تغییر طول دهد که این تغییر طول روی موقعیت نازل ها، یعنی محل اتصال لوله به تجهیز هم وارد می شود. در نتیجه اگر وزن لوله به طور مستقیم یا توسط آویز معمولی به سازه منتقل شود، با تغییر ارتفاع نازل، یا لوله از روی سازه بلند می شود (lift off)، یا ارتفاع لوله کم شده و سازه نیروی بیشتری را از آنچه لازم است به لوله وارد می کند (bottom out) که این حالت باعث تغییر شکل پلاستیک لوله یا اعمال بار بیش از حد به نازل تجهیز می گردد.
برای جلوگیری از حالات بالا لازم است وزن لوله به گونه ای روی سازۀ فلزی وارد شود که همزمان با تحمل وزن لوله، اجازۀ حرکت محدود به لوله در راستای قائم هم داده شود. به عبارت دیگر لوله بتواند تا چند ساتنی متر در راستای قائم حرکت کند، بدون اینکه در نیرویی که از طرف سازه به آن وارد می شود تغییر چندانی به وجود بیاید.
بهترین وسیله ای که می تواند این کار را انجام دهد تعبیۀ فنر در ساختار آویز یا تکیه گاه است. می توان با نصب آویز فنری و دستکاری میزان فشردگی آن، میزان نیروی وارد بر تکیه گاه را به گونه ای تنظیم کرد که نیروی وارد بر نازل تجهیز در بهترین حالت باشد، و از طرفی با تغییر ارتفاع نازل نیروی وارد بر آن تغییر چندانی نکند (تغییر نیرو برابر خواهد بود با سختی فنر در حالت فشرده شده ضرب در جابجایی آن).
اما یک پرسش دیگر هم مطرح می شود و آن اینکه در کجا آویز و در کجا تکیه گاه فنری به کار می بریم. همانطور که گفتیم ساختار این دو تفاوت زیادی با هم ندارد و اینکه از کدام یک استفاده می شود بستگی به موقعیت لوله نسبت به سازه های فلزی اطراف آن دارد، بدین معنی که اگر سازۀ فلزی از بالای لوله عبور کرده باشد، از آویز فنری و اگر سازۀ فلزی در پایین لوله قرار داشته باشد از تکیه گاه فنری استفاده می گردد.




در شکل دوم محل تکیه گاه لوله با توجه ارتفاع لوله و تجهیز از پایۀ تجهیز تغییر ارتفاع داده و استفاده از تکیه گاه فنری را الزامی می کند.



نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

استانداردهای پایپینگ و مخزن

استانداردهای پایپینگ و مخزن

در این مطلب قصد دارم جزوه ای را تقدیم تان کنم دربارۀ استانداردهای کاربردی در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی. این جزوه را آقای مهندس منوچهر تقوی از افراد کارکشته با سال ها تجربه در اجرای پروژه های نفت و گاز تهیه کرده اند که از سوابق ایشان مدیریت شرکت کنترل کیفیت IS در پروژۀ فازهای 17و18 است.
جزوه ای که در پایان این مطلب لینک دانلودش را مشاهده خواهید کرد 96 صفحه است و خلاصه ای از نکات استانداردهای API، AWS و ASME را به صورت آموزشی بیان کرده است. مطالب آن منحصر به پایپینگ نیست و به مخازن هم پرداخته است.
در پایان ضمن تشکر از آقای مهندس تقوی لازم است یادآوری کنم که برای انتشار این جزوه از ایشان اجازه گرفته ام. همچنین کتابی که در حقیقت تکمیل شدۀ جزوۀ پیش روست و علاوه بر موارد بالا، استانداردهای ASTM و IPS را هم پوشش می دهد با حجمی 5 برابر این جزوه در بازار کتاب موجود است و به زودی چاپ سوم آن هم به بازار خواهد آمد که شما را به خرید آن توصیه می کنم.

تاپیک: [جزوه آموزشی] استانداردهای پایپینگ و مخزن

 

[P O U R I A]

محاسبه طراحی ابعاد پد تقویتی در استاندارد ASME B31.3

محاسبه طراحی ابعاد پد تقویتی در استاندارد ASME B31.3

اگر خاطرتان باشد در مطالب پیشین گفتیم که برای انشعاب گرفتن از لوله ها، روش های گوناگونی هست که یکی از آنها انشعاب گیری مستقیم (pipe to pipe) است؛ به این طریق که روی لولۀ با قطر بیشتر سوراخی به اندازۀ قطر داخلی لولۀ انشعابی ایجاد می شود و لولۀ انشعابی روی لولۀ با قطر بیشتر نشسته و جوش داده می شود. اما به دلیل کاهش استحکام لولۀ قطورتر در اثر برداشته شدن بخشی از دیواره اش که می تواند باعث گسیختگی آن در فشارهای بالا شود، در بیشتر موارد مجبوریم این کاهش قطر را با افزودن پوسته (پد) تقویت کننده جبران کنیم. کارکرد دیگر پوستۀ تقویت کننده، بالا بردن استحکام اتصال انشعابی در برابر لنگرهای وارد شده به لولۀ انشعابی است. ادامۀ متن توسط همکار خوبم آقای مهندس اسماعیل قلی زاده نوشته شده که لازم است از ایشان تشکر ویژه داشته باشم.

محاسبات طراحی پوستۀ تقویتی در استاندارد ASME B31.3 آمده است و در هنگام گرفتن انشعاب لوله از لوله، به این موضوع باید دقت داشته باشیم که این شرایط موجب کاهش مقاومت لوله اصلی و انشعاب در اثر فشارهای داخلی لوله یا نیرو و ممان های خارجی ناشی از بارهای مرده و زنده نگردد.



محاسبات ارایه شده در APPENDIX H استاندارد فوق صرفا قدم اول در بدست آوردن ابعاد پد تقویتی است و مطابق بند زیر امکان دارد در اثر بارهای خارجی وارده بر BRANCH ، ابعاد پد تقویتی افزایش یابد.

[LEFT][B]304.3.5[/B] [B]Additional Design Considerations.[/B] The requirements of  intended to ensure satisfactory performance of a branch connection subject only to
 internal pressure. The designer shall also consider the following:
(a) In addition to pressure loadings, external forces and movements are applied to a branch connection by thermal expansion and 
contraction, dead and live loads, and movement of piping terminals and supports. Special consideration shall be given to the design of 
a branch connection to withstand these forces and movements.[/LEFT]

برای محاسبه دقیق و چک ابعاد پد تقویتی می توان از مدارک wrc107 استفاده نمود. البته دراستفاده از این مدرک بایستی به محدودیت های آن از جمله نسبت d/D توجه داشت. این نسبت بایستی حداکثر 0.5 باشد. درصورت عدم امکان استفاده از WRC107، مهندسین طراح ترجیح می دهند از نرم افزارهای اجزای محدود آماده و مناسب این کار استفاده نمایند. از معروف ترین و معتبرترین این نرم افزارها می توان FE PIPE که ماژولی از نرم افزار NOZZLE PROاست را نام برد.
کد محاسباتی مورد اخیر بر اساس استاندارد ASME SEC VIII DIV 2 می باشد. نکته جالب در این استاندارد این است که سطح تنش مجاز بطور مثال در ماده SA516 GR70 حدود 20مگا پاسکال ازسطح تنش مجاز در استاندارد ASME SEC VIII DIV1 بیشترمی باشد.
عکسی که در پایین مشاهده می کنید خروجی نرم افزار FE PIPE است که کانتور تنش را در اطراف اتصال انشعابی نشان می دهد.

 

[P O U R I A]

چگونه می توان در پایپینگ حرفه ای شد

چگونه می توان در پایپینگ حرفه ای شد

اصولا کار پایپینگ، مثل دیگر شغل های مشابه، کاری تخصصی است و در آن تخصص های گوناگون وجود دارد. این تخصص ها بسته به سطح تحصیلات و محلی که شخص در آن مشغول به کار می شود می توانند متفاوت باشند. ساده ترین تخصص، کمک فیتر یا کمکی (helper) است. کمک فیتر کارگر ساده ای است که زیر دست یک فیتر کار می کند و کار فیتری را می آموزد. یک کمک فیتر بسته به هوش و توانایی اش می تواند پس از مدتی به فیتر تبدیل شود.
ردۀ بعدی فیتر (fitter) است. فیتر می تواند با ارتقا از ردۀ کمکی به فیتری برسد. البته در سال هایی که پروژه های عسلویه رونق داشت و تعداد فیترهای ایرانی کفاف نیروی مورد نیاز پروژه ها را نمی داد، موسسه هایی زیر نظر واحد آموزش شرکت ملی صنایع پتروشیمی تشکیل شد و جوشکار آرگن و فیتر تربیت می کرد، که خود بنده هم پیش از استخدام در شرکت نفت در یکی از این دوره ها شرکت کرده و مدرک فیتری گرفتم.


ردۀ بعدی استادکار (foreman) است که معمولا در ایران نام انگلیسی آن را به کار می برند. فورمن فیتری است که علاوه بر توانایی در فیت آپ و رفع اشکال لوله کشی، با مدارک پایپینگ (مدارک تست پکیج، FSQ، انواع پانچ، as built و ...) و نیز چگونگی تعامل با ناظران و مدیران آشناست و معمولا به عنوان رابط میان ناظران، مدیریت شرکت پیمانکار، دفتر فنی و مهندسی گارگاهی عمل می کند.
ردۀ بعدی ناظر است. برای نظارت سه چیز لازم است؛ تجربۀ فیتری، داشتن حداقلی از تحصیلات و آشنایی با زبان انگلیسی. بهترین ناظران کسانی هستند که همۀ موارد یاد شده را با هم داشته باشند. ناظری که تجربۀ فیتری داشته باشد اما نتواند مدارک را که قریب به اتفاقشان به زبان انگلیسی هستند بخواند نمی تواند وظایفش را به خوبی انجام دهد. از طرفی ناظری که کارشناسی مهندسی دارد ولی کار فیتری نکرده، به راحتی فریب فورمن ها را می خورد و در تشخیص عیوب کار عاجر می ماند.
ناظران پایپینگ از لحاظ تخصص به دو دسته تقسیم می شوند: ناظران هیدروتست و ناظران جوش. کارهایی که ناظران هیدروتست بر انجام آنها نظارت می کنند عبارتند از: لاین چک، cleaning، تست (شامل تست آب یا هیدروتست و تست هوا یا نیوماتیک تست)، draining & drying و reinstatement. ناظران جوش هم بر بازرسی جوش ها، مدارک مربوط به تست های غیرمخرب(NDT)را هم بررسی می کنند. معمولا گذراندن چند دورۀ تخصصی تست غیرمخرب جزو الزامات استخدام به عنوان ناظر جوش است.
از دیدگاهی دیگر، خود ناظران هم در چند جایگاه می توانند وظیفۀ نظارتی شان را انجام دهند. ناظر پیمانکار اصلی (عضو کنسرسیوم)، ناظر TPA(third party agency)و ناظر کارفرما تشکیل دهندۀ گروه نظارت هستند که معمولا با هم سر خط حاضر می شوند و خط را از پیمانکار اجرایی تحویل می گیرند.
تا اینجا رده های پیشرفت را در کار پایپینگ بیان کردیم. اما شغل هایی هم هست که برای مشغول شدن در آنها نیازی به گذراندن شغل های بالا نیست، هر چند داشتن تجربۀ این شغل ها می تواند بسیار مفید باشد.


شغل بعدی کار به عنوان طراح در شرکت های مشاور است. البته در شرکت های مشاور تخصص های مختلفی وجود دارد، اما تخصص های پایپینگی آن عبارتند از متخصص نرم افزار PDMS و دیگری متخصص تحلیل تنش که این کار را معمولا با نرم افزارCAESAR II انجام می دهند. متخصص PDMS با استفاده از نقشه های P&ID و plot plan، مسیر لوله ها را در نرم افزار PDMS تعیین می کند؛ و مسئول تحلیل تنش با استفاده از نرم افزار سزار لوله ها را مدل سازی و نوع تکیه گاه های مورد نیاز را تعیین و در نرم افزار PDMS ثبت می کند تا در مدل سه بعدی و نقشه های آیزومتریک ثبت شود. انجام کار به عنوان طراح در شرکت های مشاور معمولا کار بسیار حساسی است و به دقت و تسلط بالایی به استانداردها و مدارک پروژه نیاز دارد. کوچکترین اشتباهی در این کار می تواند ضررهای مالی هنگفتی به شرکت های مشاور وارد کرده و اعتبار کاری شرکت را زیر سوال ببرد. بنابراین لازم است افرادی در این شغل ها قرار گیرند که علاوه بر دانش آموختگی در دانشگاه های معتبر، از دقت وتجربۀ کاری بالایی هم برخوردار باشند.
آخرین شغلی که کار پایپینگ را انجام می دهد کارمند رسمی یا قراردادی شرکت های دولتی زیر نظر وزارت نفت است (ملی نفت، پالایش و پخش، ملی گاز و صنایع پتروشیمی و شرکت های زیرمجموعۀ آنها) که البته بسیاری از آنها خصوصی شده اند و معمولا در پروژه ها نقش کارفرما را بازی می کنند. افرادی که در این شرکت ها کار می کنند معمولا پس از فارغ التحصیلی از دانشگاه و از طریق آزمون های سراسری استخدام شده و به این دلیل که از طریق آزمون برگزیده می شوند معمولا از سواد دانشگاهی خوبی برخوردارند، اما به دلیل ناکارآمدی نظام حاکم بر شرکت های دولتی و بهره وری پایین این شرکت ها، اکثر کارمندان آنها هم پس از مدتی دچار روزمرگی شده و ارزش افزودۀ چندانی خلق نمی کنند.
پس از این مقدمۀ طولانی می رسیم به پاسخ خوانندۀ محترم که گفته اند می خواهند در کار پایپینگ حرفه ای شوند. همۀ شغل هایی که خدمتتان عرض کردم با اینکه در یک مسیر حرکت کرده و یک هدف را دنبال می کنند، هر کدام کار خاصی را انجام می دهد که ممکن است از دیگری برنیاید.
قاعدتا کمک فیتر یا فیتر شدن مناسب شما (و کسانی که تحصیلات دانشگاهی دارند) نیست و پایین ترین رده ای که می توانید در آن مشغول شوید کار به عنوان فورمن است. با این حال داشتن اطلاعات دربارۀ فیتاپ لوله، در رده های بالاتر می تواند بسیار کمک کننده باشد. برای کار به عنوان طراح در شرکت های مشاور، باید چند کتاب پایپینگ را بخوانید، با استانداردهای پایپینگ آشنا باشید و چند دورۀ تخصصی مثل PDMS یا CAESAR II را بگذرانید. برای کار در شرکت های دولتی باید در آزمون های این شرکت ها پذیرفته شوید، هرچند که به خاطر استخدام بی رویه در دولت های نهم و دهم احتمالا این استخدام ها در سال های آینده بسیار محدود خواهد بود. و سرانجام برای کار در سایت های پروژه های نفت و گاز هم باید به شرکت هایی که در این پروژه ها کار می کنند (مثل عسلویه) مراجعه کنید.

 

[P O U R I A]

نکاتی دربارۀ تکیه گاهها (2)

نکاتی دربارۀ تکیه گاهها (2)

در مطلب پیشین یعنی نکاتی دربارۀ تکیه گاهها (1) اشاره ای گذرا به انواع تکیه گاهها (ساپورت ها) داشتم. در این مطلب می کوشم تفاوت تکیه گاهها را با توجه به نوع عایق (گرم یا سرد) بیان کنم.
اصولا زمانی که لوله عایق می شود بهتر است از تماس آن با سازه ای که وزنش را تحمل می کند جلوگیری شود تا انتقال گرما به سازه به کمترین حالت برسد. جلوگیری از انتقال گرما به دو دلیل می تواند باشد:

1- برای گرم کردن یا سرد کردن سیال درون لوله، انرژی مصرف شده است. عایق کاری و قطع تماس لوله با سازۀ فولادی از اتلاف این انرژی جلوگیری می کند.​

2- تماس لوله های بسیار سرد با سازۀ فولادی می تواند دمای سازه را هم پایین آورده و باعث ترد شدن سازه شده و مقاومت آن را در برابر نیروهای وارد شده از بین ببرد.​

بنابراین حساسیت در برابر تماس لوله های سرد با سازه بیشتر از تماس لوله های گرم با سازه است. از طرفی ماده ای که برای عایق کردن لوله های سرد به کار می رود (پلی اورتان متخلخل)، قابلیت تحمل وزن را دارد، اما عایق گرم (پشم سنگ) به خاطر حالت الیاف گونه اش که قابلیت فشرده شدن را دارد نمی تواند وزن را تحمل کند و وزن لوله در محل تکیه گاه باید با ورق هایی از جنس لوله به سازه منتقل شود.
پس از این مقدمه می رویم سراغ تصاویر:



در شکل 1 چگونگی عایق شدن لوله های سرد و نوع تکیه های مربوط به این نوع عایق را مشاهده می کنید. این تکیه گاهها از نوع کفشک (shoe) هستند و برای دربرگرفتن مجموعۀ لوله و عایق از غلاف (clamp) استفاده شده است. دقت کنید که در لولۀ سمت چپ که 4 اینچ است کفشک دارای یک پره و در لولۀ سمت راست که 8 یا 10 اینچ است، کفشک دو پره می باشد.
همانطور که می بینید سمت چپِ لولۀ باریکتر عایق شده؛ و چون تکه های عایق کننده به صورت قطعات جدا از هم روی لوله سوار می شوند، برای ثابت نگاه داشتن آنها روی لوله تسمه هایی از جنس فولاد زنگ نزن به دور آنها پیچیده و محکم می شود و در مرحلۀ آخر که در این تصویر هنوز اجرا نشده، روی مجموعه با لایه ای از ورق فولاد زنگ نزن پوشانده می شود تا هم مجموعه را از لحاظ تابشی عایق بندی کند و هم از نفوذ رطوبت به بافت متخلخل عایق ها جلوگیری شود.
نکتۀ دیگری هم که باید دربارۀ عایق سرد عرض کنم این است که میزان تخلخل آنها متناسب با نیرویی که به این قطعات وارد می شود تغییر می کند؛ بدین معنی که در جاهایی که وزن لوله از طریق قطعات عایق به تکیه گاه منتقل می شود، این قطعات باید با تراکم بیشتر ساخته شوند تا بر اثر نیرو فشرده نشوند، اما در دیگر نقاط تراکم این مواد کمتر است.
تکیه گاههایی که در شکل 1 می بینید تنها برای تحمل نیروی وزن (قائم) و نیروهای جانبی (نیروهای افقی عمود بر راستای لوله) به کار می روند و تحمل نیروهای در راستای محور لوله را ندارند؛ زیرا چنانچه لوله بخواهد در راستای طولی حرکت کند، به راحتی می تواند داخل عایق بلغزد. بنابراین برای جلوگیری از حرکت طولی لوله باید نوع دیگری از تکیه گاه به کار رود. این نوع تکیه گاه که اصطلاحا stopper نامیده می شود برای خطوط سرد در شکل 2 نمایش داده شده است.




همانطور که در شکل 2 می بینید وزن لوله نخست به یک صفحۀ افقی وارد شده، سپس به تکه مکعب مستطیلی پلی اورتان، بعد به دو صفحۀ افقی دیگر و سرانجام به سازه. برای جلوگیری از حرکت طولی لوله زائده ای که در زیر صفحۀ افقی پایینی مشاهده می کنید در نظر گرفته شده است.
این نوع تکیه گاه دو خواستۀ ما را برآورده می کند؛ از طرفی به خاطر وجود 6 پیچ باریک سطح تماس اندکی میان لوله و سازه وجود دارد که از انتقال گرما جلوگیری می کند، و از طرف دیگر همین پیچ ها توان جلوگیری از حرکت طولی لوله را دارند. نیازی به گفتن نیست که هنگام عایق کاری، سطح لوله و بخش بالایی تکیه گاه توسط قطعات پلی اورتان پوشانده می شود.

 

[P O U R I A]

در شکل 3 نمایی از یک لولۀ 6 اینچ را تکیه گاه کفشکی مشاهده می کنید که عایق کاری آن هنوز کامل نشده است. برای تکمیل عایق کاری این لوله، اطراف تکیه گاه هم با همان ضخامت عایق شده و تنها بخش پایین کفشک بیرون عایق قرار می گیرد. این نوع تکیه گاه برای تحمل نیروی وزن طراحی شده است؛ اما چنانچه بخواهیم نیروی جانبی را هم تحمل کند، کافی است دو زائده (guide) در دو سمت چپ و راست کفشک قرار دهیم.




در شکل 4 هم نوع تکیه گاه وزنی و محدود کنندۀ حرکت طولی و عرضی را برای لوله های دارای عایق گرم مشاهده می کنید. به خاطر نیروی بیشتری که به این نوع تکیه گاه وارد می شود، ورق های عمودی به طور مستقیم به لوله جوش داده نشده اند و میان لوله و این ورق ها پوسته (pad) قرار گرفته است. برای قرار گرفتن زائده های پایینی و نیز برای کاهش تنش در اتصالات جوشی پوسته، طول تکیه گاه بیشتر در نظر گرفته شده است.
تا اینجا چگونگی تکیه گاهها با توجه به نوع عایق کاری لوله در لوله های افقی به طور اجمالی بررسی شد. انشاءالله در مقاله بعدی چگونگی تکیه گاهها برای لوله های عایق شدۀ عمودی بررسی خواهد شد.

 

[P O U R I A]

چند پرسش و پاسخ دربارۀ پایپینگ

چند پرسش و پاسخ دربارۀ پایپینگ

1- چه لوله هایی تنش زدایی می شوند؟

لوله ها در محل سرجوش در دو حالت تنش زدایی می شوند: الف) لوله های nace؛ ب) لوله های با ضخامت بالاتر از 19 mm​

2- کلاس های فشاری لوله ها را نام ببرید:

لوله ها در کلاس های فشاری مختلفی طراحی و اجرا می شوند که برخی از آنها در پالایشگاهها کاربرد دارند، شامل:
کلاس 125 :A پوند چدنی (استفاده نمی شود)
کلاس 150 :B پوند
کلاس 250 :C پوند چدنی (استفاده نمی شود)
کلاس 300 پوند
کلاس 400 :E پوند (استفاده نمی شود)
کلاس 600 :F پوند
کلاس 900 :G پوند
کلاس 1500 :H پوند
کلاس 2500 :J پوند​

3- از قطرهای استاندارد، چه قطرهایی در پالایشگاهها کاربرد ندارند؟

قطرهای 1.25"، 2.5"، 3.5"، 5"، 7"، 9" و 22"​

4- جوشکاری ساکتی برای چه قطرهایی به می رود؟

قطرهای 1.5" و پایین تر را نمی توان به صورت لب به لب جوش داد و باید به صورت ساکتی یا رزوه ای به هم متصل شوند.​

5- در خطوط NACE، LTCS، فولاد زنگ نزن و آلیاژی، تکیه گاههایی که به لوله جوش داده می شوند، از چه جنسی هستند؛ از جنس خود لوله یا فولاد کربنی؟

جنس تکیه گاه تا فاصلۀ 20 cm از لوله، از جنس خود لوله است؛ و پس از آن از جنس فولاد کربنی می باشد.​

6- از تکیه گاه غلافی (clamp) برای چه خطوطی استفاده می شود؟

الف) خطوطی که عایق سرد می شوند (غلاف با قطر بیشتر استفاده شده تا عایق بین لوله و غلاف قرار گیرد). ب) خطوط NACE که عایق گرم می شوند (غلاف هم قطر با لوله است و عایق روی لوله و غلاف قرار می گیرد). ج) خطوط GRP (در این حالت باید میان لوله و غلاف یک ورق لاستیکی قرار گیرد).​

7- ورق تفلون یا PTFE در چه نوع تکیه گاههایی و برای اهدافی به کار می رود؟

الف) در تکیه گاههایی که جنس لوله از فلزی به جز فولاد کربنی باشد مثل فولاد زنگ نزن، Cu-Ni، فولاد روی اندود (گالوانیزه) و ... برای قطع اتصال الکتریکی و جلوگیری از خوردگی گالوانیک.​

ب) در زیر تکیه گاه لوله های قطور برای کاهش اصطکاک.​

8- pick up support چیست؟

نوعی از تکیه گاه که وزن یک یا چند لولۀ باریک، با استفاده از یک نبشی روی یک یا دو لولۀ قطورتر می افتد. شرط این نوع تکیه گاه این است که لوله ها موازی یکدیگر بوده و فاصلۀ زیادی از هم نداشته باشند. در تصویر یک نمونه از این تکیه گاه را مشاهده می کنید.​

9- ایستگاه پشتیبانی (utility station) چیست؟

در واحدهای فرایندی آب، بخار آب، هوای فشرده و در مواردی ازت فشرده را با لوله های 1 اینچی به نقاط مختلف واحد می برند تا در زمان بهره برداری برای اهداف تعمیر و نگهداری از آنها استفاده شود. فاصله بندی این نقاط طوری قرار می گیرد تا بتوان با شیلنگ های 15متری سیالات نامبرده را به مکان های مورد نیاز رساند. در سمت راست تصویر بالا یک نمونه از این ایستگاه ها مشاهده می شود.​

نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

نقشه های آیزومتریک

نقشه های آیزومتریک

پس از چند سال نگارش مطلب دربارۀ پایپینگ، به نظر می رسد دربارۀ یک موضوع مهم کوتاهی کرده ام و آن نقشه خوانی است. البته در مطالب پیشین اشاراتی دربارۀ انواع نقشه ها در پایپینگ شده بود، اما مطلبی که به طور مشخص به نقشه های پایپینگ بپردازد تا به حال منتشر نشده بود. در این مطلب و مطالب آینده می کوشم دربارۀ نقشه خوانی نکاتی را به عرضتان برسانم.
کاربردی ترین و مفصل ترین نقشه ها در پایپینگ نقشه های آیزومتریک هستند. دانشجویان و دانش آموختگان رشته های مهندسی اگر به یاد داشته باشند، نقشه آیزومتریک نقشه ای است که به کمک آن، سه بعد را می توان در دو بعد و روی کاغذ نشان داد. واژۀ آیزومتریک به معنی هم بُعد است، یعنی وضعیت قرارگیری ناظر نسبت به سه محور مختصات به گونه ای است که با هر سه زاویۀ یکسانی می سازد و به این دلیل ابعاد جسم در همۀ جهات به یک اندازه دیده می شود. البته این هم اندازه بودن جسم در همۀ ابعاد برای نقشه های آیزومتریک صنعتی صادق است، اما برای آیزومتریک های پایپینگ این شرط صادق نیست و یکی از نتایج آن این است که برای این نقشه ها مقیاس تعریف نمی شود (توضیح بیشتر در ادامۀ مطلب). برای درک بهترِ مطالبی که در پی می آید بهتر است فایل pdf نقشه ای را که مشاهده می کنید از پیوست دانلود فرمایید.

​

گفتیم که شرط هم مقیاس بودن برای نقشه های آیزومتریک صادق نیست. پس حتما می پرسید شباهت آیزومتریک های پایپینگ به آیزومتریک های صنعتی در چیست؟ پاسخ در زاویه های قرارگیری محورهای مختصات است. یعنی شمال به سمت بالا-چپ با زاویۀ 30 درجه نسبت به خط افقی، جنوب در جهت مخالف آن، شرق به سمت بالا-راست و با زاویۀ 30 درجه نسبت به خط افقی، و غرب به سمت مخالف شرق قرار می گیرد. جهات بالا و پایین هم بدون زاویه خاصی به سمت بالا و پایین قرار می گیرند.
حال برای توضیح بیشتر به نقشه مراجعه می کنیم. بخش اصلی یک آیزومتریک پایپینگ نقشه لوله کشی است. در سمت راست آن فهرست اقلام مصرفی (bill of materials) لوله کشی مورد نظر آورده شده است؛ بدین معنی که تمامی اقلام به کار رفته در نقشۀ سمت چپ در فهرست سمت راست معرفی شده اند. چنانچه به خاطر کمبود جا، همۀ اقلام مصرفی را نتوانیم در ستون سمت راست نمایش دهیم، بقیۀ اقلام در صفحۀ بعدی آورده می شود، که نقشه ای هم که مشاهده می کنید به این صورت است. البته در این حالت، بخش نقشه در صفحۀ بعدی خالی می ماند. همانطور که در نقشه هم مشاهده می کنید، در پایین ستون اقلام مصرفی، نام و نماد کارفرما، پیمانکارهای اصلی (کنسرسیوم)، و اطلاعاتی از قبیل شماره خط، شماره نقشه، شمارۀ پروژه، تعداد صفحات و شمارۀ ویرایش نقشه نمایش داده می شود.

در پایین نقشه هم اطلاعاتی از قبیل نوع عایق N برای بدون عایق، :C برای عایق سرد، :H برای عایق گرم و برای عایق محافظ کارکنان) و ضخامت آن متناسب با قطر لوله نشان داده می شود. همچنین نوع رنگ آمیزی (painting)، درصد تست غیرمخرب (NDT)، تنش زدایی (PWHT)، در صورت وجود نوع گرم شوندگی لوله (tracing)، نوع تست فشار (با آب یا هوا) و فشار آن، فشار و دمای عملکرد و فشار و دمای طراحی، نقشۀ P&ID مرجع (نقشۀ P&ID که این نقشه با توجه به آن کشیده شده است)، اینکه آیا خط تحلیل تنش می شود یا نه (stress check)، نوع اجرای لوله کشی (در سایت یا کارگاه)، شماره ویرایش نقشه (rev) با تاریخ و مخفف نام طراح (drawing)، بررسی کننده (checking) و تایید کننده (approving) آورده می شود.

پس از این مقدمه دربارۀ اطلاعات ذکر شده در نقشه، و پیش از بررسی نقشۀ پیش رو، کلیاتی را دربارۀ این گونه نقشه ها بیان می کنیم. به اندازه های مشخص شده روی نقشه توجه کنید. این اندازه ها معمولا از محل چرخش لوله در زانویی ها شروع شده و تا زانویی بعدی یا تا یک تکیه گاه یا محل انشعاب ادامه می یابد. سوال اینجاست که اندازه ای که از روی زانویی شروع می شود دقیقا از چه نقطه ای از زانویی آغاز می شود؟ پاسخ سنتر (center) زانویی است. سنتر یعنی محل برخورد محور دو لولۀ منتهی به زانویی. برای به دست آوردن اندازۀ لوله باید فاصلۀ سنتر تا لبۀ زانویی (center to face) را از اندازۀ مشخص شده روی نقشه کم کنید. البته در بعضی از نقشه ها اندازه گذاری از سرجوش انجام می شود که کار نقشه خوانی را ساده تر می کند.

چنانچه لوله در راستایی به جز راستاهای اصلی حرکت کند که به این حالت چرخش (rotation) می گویند، تشخیص راستای آن مشکل است و برای تشخیص بهتر از هاشور استفاده می شود. چنانچه هاشورها عمودی باشند، بدین معنی است که لوله در صفحۀ قائم قرار دارد و هاشورهای افقی نشان دهندۀ قرار داشتن لوله در صفحۀ افقی است. همچنین اندازۀ تصویر طول لولۀ یاد شده در راستاهای اصلی نیز کنار آن نوشته می شود. هر دو حالت یاد شده را در نقشۀ نمونه می توانید مشاهده کنید.
همانطور که در آغاز مطلب هم اشاره شد نقشه های آیزومتریک پایپینگ مقیاس ندارند، یعنی نمی توان با خط کش گذاشتن کنار اندازه ها، طول آنها را به دست آورد. دلیل آن هم این است که بعضی از اندازه در برابر اندازه های دیگر آنقدر کوچک اند که به سختی تشخیص داده می شوند و برای این که بهتر دیده شوند آنها را با اندازه های بزرگتر روی کاغذ نمایش می دهند و اندازۀ واقعی شان کنار آنها نوشته می شود. بهترین مثال برای این حالت، فاصلۀ شیر توپی بالای نقشه تا اولین زانویی است. همانطور که در اندازه های کنار آن هم دیده می شود، طول شیر توپی 393 mm است و فاصلۀ فلنج تا زانویی هم 520 mm می باشد که هر دوی این طول ها در راستای شمال-جنوب هستند، در حالی که جابجایی در راستای شرقی-غربی تنها 1 mm است. اما طول 1 mm کاملا بزرگتر نشان داده شده است تا قابل تشخیص باشد.

اگر به نقشه دقت کنید متوجه مستطیل های کوچکی می شوید که شماره ای درون آنها نوشته شده است. این شماره ها مشخص کننده اقلام مصرفی مثل لوله، فیتینگ، فلنج، شیر یا موارد دیگر است و در سمت راست نقشه توضیحات مربوط به آنها به طور خلاصه آورده شده است. این توضیحات در مورد لوله شامل قطر، استاندارد ساخت، درزدار یا بدون درز بودن لوله و اسکجول آن است. سپس شمارۀ انبارداری کالای یاد شده درج می شود که مختص به همان کالاست و در سمت راست نیز مقدار (طول) یا تعداد کالای مصرفی در این نقشه درج می شود. در مواردی که مشخصات کالای مصرفی قابل تایید نباشند، می توان با توجه به شمارۀ انبارداری درج شده روی کالا درستی آن را تایید نمود.
در نقشه های آیزومتریک، تکیه گاهها با دو خط موازی کوتاه کنار خط اصلیِ نشان دهندۀ لوله نمایش داده می شوند و نوع تکیه گاه کنار آنها نوشته می شود. شماره ای هم در یک مستطیل کوچک در همان محل نوشته می شود که نشان دهندۀ شمارۀ تکیه گاه یاد شده است. در فهرست اقلام مصرفی در سمت راست نقشه، می توان شمارۀ صفحه ای از مدرک استاندارد ساپورت را یافت که نقشه مربوط به تکیه گاه مورد نظر در آن قرار دارد. اگر در نقشه دقت کنید می بینید که در مواردی در کنار علامت تکیه، دو شماره درج شده است. مثلا در پایین نقشه، S21 و S22 هر دو کنار هم نشان داده شده اند. این حالت بدین سبب است که یک تکیه گاه در موارد زیادی ممکن است ترکیبی از دو تکیه گاه ساده تر باشد.

چنانچه لوله به لولۀ دیگری متصل شود که در این نقشه نشان داده نشده است، در محل اتصال، شمارۀ لولۀ مجاور و طول، عرض و ارتفاع نقطۀ اتصال نشان داده می شود.
همانطور که در فهرست اقلام مصرفی مشاهده می کنید، این فهرست به دو بخش اقلام ساخت (fabrication materials) و اقلام نصبی (erection materials) تقسیم می شود. اقلام ساخت به آنهایی گفته می شود که برای نصب شان به کارهایی شبیه جوشکاری، برشکاری یا خمکاری نیاز است، مثل لوله ها، فیتینگ ها، فلنج ها، تکیه گاهها و شیرهایی که به لوله جوش داده می شوند؛ اما اقلام نصبی بدون تغییر خاصی روی لوله سوار می شوند، مثل گسکت، پیچ و شیرهای غیرجوشی.


نویسنده: علی ظفری

 

[P O U R I A]

نقشه خوانی نقشه های P&ID

نقشه خوانی نقشه های P&ID

نقشه های P&ID نقشه هایی شماتیک هستند و جز در مواردی خاص نشان دهندۀ جهت حرکت لوله نیستند، که از این موارد خاص می توان محل اتصال لوله به تجهیزات ثابت و دوار و شیرهای فشارشکن را نام برد. در این نقشه ها دربارۀ طول لوله هم صحبتی نمی شود، مگر در جایی که الزامات طراحی برای طول لوله مقادیر کمینه یا بیشینه ای را تعیین کند.
در این نقشه ها، لوله ها با شمارۀ مشخصه شان نشان داده می شوند که در آن قطر، سرویس، کلاس و نوع عایق لوله مشخص می شود. این نقشه ها علاوه بر پایپینگ توسط گروه های کاری دیگر هم مورد استفاده قرار می گیرد که از آن جمله می توان واحدهای فرایند و ابزار دقیق را نام برد. بد نیست بدانید که نقشه های آیزومتریک بیشترین کاربرد را در زمان ساخت کارخانه دارد و در زمان بهره برداری بیشتر از نقشه های P&ID استفاده می شود، مگر در موارد خاصی مثل تعمیرات یا تغییر مسیر لوله.

برای آموزش نقشه خوانی نقشه های P&ID بهترین وسیله فهرست علایم و اختصارات (legend) این نقشه در هر پروژه است که معنی تمامی علایم و اختصارات به کار رفته در این نقشه ها را توضیح می دهد. در این مطلب هم بنده یک نمونه از این راهنماها را که مربوط به یک پالایشگاه گاز است برای دانلود آماده کرده ام که از پیوست می توانید آنرا دانلود کنید و امیدوارم که از آن استفاده لازم را ببرید. اگر آشنایی زیادی با این مدرک ندارید می توانید ساعت ها در آن دقت کرده و چیز یاد بگیرید. همراه این راهنماها یک صفحه نقشۀ P&ID هم به عنوان نمونه هست که می توانید کاربرد مطالب آموخته شده در راهنماها را در آن مشاهده کنید.

 

[P O U R I A]

جزوه دوره فیتری

جزوه دوره فیتری

نمونه سوالات لوله کشی صنعتی