|
پایپینگ شامل لوله ها ، فلنج ها ، اتصالات ، پیچ و مهره ها ، واشرها ، شیر آلات و سایر تجهیزات تحت فشار می باشد. همچنین شامل نگهدارنده های لوله و پایه های خطوط لوله و تجهیزاتی که از تحت تنش قرار گرفتن لوله ها و سایر قطعات جلوگیری می کنند می باشد.
اجزای پایپینگ توسط اتصالات و شیرآلات و سایر اجزای مکانیکی به یکدیگر متصل و به وسیلة نگهدارنده ها و پایه ها نگهداری می شوند.اجزای پایپینگ شامل اجزای مکانیکی هستند که برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
اجزای پایپینگ:
1. لوله و تیوپ 2. اتصالات « مانند زانویی ، کاهنده ، انشعاب ، فلنج و غیره » 3. واشرها ، پیچ ها
4. شیرآلات 5. پایه های پایپینگ 6. برخی از تجهیزات ویژه مانند اتصالات انبساطی
. لوله و تیوپ : انواع لوله و تیوپ از نظر ساخت به دو دستة زیر تقسیم می شود:
1- لوله های بدون درز
2- لوله های جوشی : که این لوله ها نیز به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
1. درز طولی : الف- یک درز ب- دو درز
2. درز مارپیچی
تعریف تیوپ و لوله
تیوپ : محصولی است تو خالی با سطح مقطع دایره یا غیر دایره که دارای محیطی پیوسته است.
لوله : تیوپی با سطح مقطع دایره ای است.
علائم اختصاری به کار رفته برای لوله و تیوپ
1. (IPS): برای قطر داخلی لوله های آهنی به کار می رود.
2. (NPS): برای سایز نامی لوله ها به کار می رود و دارای تقسیم بندی زیر است:
STO: استاندارد XH or XS: مقداری قویتر XXH or XXS : قویتر از دو دستة بالا
3 . ) API) ( انجمن نفت آمریکا ) : برای خطوط لوله و جنس لوله به کار می رود 4. نرخ فشار – دمایی لوله
متریال Piping
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”
|
|
|
- 40
- 60
- 85
- 05
- 08
- 28
- 30
- 30
- 60
- 90
- 03
- 33
- 26
- 16
- 40
- 67
- 34
- 15
- 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 آنهاا 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 Piping 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
|
- S
|
Normal
|
|
A 106
|
- S
|
High Temperature
|
|
A 333
|
LTCS
|
Low Temperature Carbon Steel
|
|
A 335
|
- S
|
(Alloy Steel), for high temp services like HP Steam , above 420oC
|
|
A 312
|
- 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
|
- S 35000 PSI
|
|
C
|
- 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.
|
