pipe schedule جدولی است که مشخصات لوله ها با ضخامت های گوناگون در آن درج شده است.

توضیحات پایه :

اندازه اسمی لوله Nominal Pipe Size ( NPS):  اندازه اسمی لوله NPS یک استاندارد آمریکایی  است که برای لوله هایی که در دما و  فشار های بالا و یا پایین کاربرد دارند. در اصل قبلا IPS بوده “Iron Pipe Size ”  که اخیرا به NPS تغییر نام یافته است.

سیستم  IPS جهت تخصیص ابعاد و اندازه به لوله ها راه اندازی شد. اندازه ای که نمایانگر تقریبی قطر داخل متریال لوله بود که با واحد اینج اندازه گیری میشد. یک لوله IPS  6″  لوله ای است که قطر داخلی آن تقریبا 6 اینچ می باشد. 

 در آغاز هر سایز لوله برای داشتن یک ضخامت ساخته میشد تا اینکه بعد ها به نام استاندارد STD نامیده شد و  وزن و قطر خارجی لوله استاندارد شد.

 در پاسخ به نیاز صنعت، جهت انتقال مایعات پر فشار، لوله ها با ضخامت های بیشتری تولید شد که با نام XS که مخفف Extra Strong یعنی (دارای استحکام زیاد) و یا لوله های XH که مخفف Extra Heav  یعنی فوق سنگین شناخته می شدند. بعد ها و با افزایش توان تولید لوله های با ضخامت دیواره بیشتر، تقاضای صنایع نیز برای لوله های فشار بالا  بیشتر شد. در نتیجه لوله ها با ضخامت درجه (استحکام  2 برابر) یا XXS که مخفف Double Extra Strong  و یا XXH که مخفف  Double Extra Heavy که به معنی (وزن 2 برابر) میباشد ساخته شدند .

روش پیاده سازی طراحی صنعتی پایپینگ

طراحی پایپینگ :

طراحی پایپینگ یعنی تنظیم جنبه های فیزیکی لوله و مولفه های آن به صورتی که مطابقت داشته باشد با : P&ID، الزامات سرویس سیال، ویژگی های ماده، برگه های داده های تجهیزات، و حرفه تولید خوب[1] کنونی، در عین حال انتظارات مالک را برآورده سازد. تمامی این ها باید در یک فضای سه بعدی از پیش تعیین شده صورت پذیرند، در همین حال آن ها با فعالیت های مرتبط به معماری، فولاد سازه ای، HVAC، الکتریکی، ویدئویی، داده های امنیتی و الزامات عملیاتی مطابقت داده شوند.

پیاده سازی منظم فعالیت های مذکور به منظور دستیابی به یک طراحی کامل مستلزم یک روش شناختی یا متدلوژی سیستماتیک، برنامه ریزی، توانایی فنی، هدایت، پیش بینی و مهم تر از همه تجربه می باشد.

در طراحی پایپینگ، CAD (طراحی کامپیوتری) بخش اصلی می باشد که کار بدون آن بسیار دشوار می شود و یا حتی غیر ممکن. نقش بزرگی ایفا می کند که در مقاله ای مجزا به آن خواهم پرداخت. در آن مقاله نقش CAD در صنعت مشتمل بر مزایای آن و این که چطور روش پیاده سازی آن به شدت بر روی طراحی صنعتی پایپینگ تاثیر گذار بوده است، تشریح داده می شود. این مقاله همینطور واکنش صنعت به این نتیجه غیر منتظره و مسائلی که امروزه با آن ها سروکار داریم را بحث می کند.

مشخصات پایپینگ :

یکی از اولین فعالیت هایی که مهندس پایپینگ را مشغول به خود خواهد کرد توسعه مشخصات پایپینگ، راهنمایی های طراحی و ساخت می باشد. مشخصات پایپینگ، به صورت کلی، می بایست جزئیات ماده دقیقی برای طراحی، تدارکات و ساخت فراهم سازند. راهنمایی ها، هم در طراحی و هم در سخت، باید تعریف کافی و حساب شده ارائه کنند تا به طراح و سازنده بینش و جهت مورد نیاز به منظور ارائه واحدی که انتظارات مالک را برآورده می سازد، اعطا نمایند.

مشخصات پایپینگ سندی است که خصیصه های فیزیکی و شناسه های خاص ماده لوله، اتصالات و شیرهای دستی لازم برای نیازهای طراحی و تدارکات را تشریح می کند. این اسناد در قرارداد پروژه قید می شوند.

طراحی یک درجه مناسب از اطلاعات در خصوص مشخصات را ایجاب می کند که برای تشخیص محدودیت های سرویس مشخصات و این که مشخصات ماده با کدام خدمات سیال سازگاری دارد.، ضروری است. یعنی، یک پروژه می تواند در میان سایر خدمات سیال، آب مقطر و اسید سولفوریک داشته باشد. دسترس پذیری اقتصادی و فنی گزینش ماده برای سرویس آب مقطر، برای اسید سولفوریک قابل دستیابی نیست. برعکس، گزینش اقتصادی و فنی ماده برای سرویس اسید سولفوریک از نظر اقتصادی برای سرویس آب مقطر قابل دستیابی نیست.

تدارکات نیز به مشخصات دقیق به منظور محدود ساختن فرضیاتی که باید ایجاد کنند یا پرسش هایی که باید در جهت آماده سازی سفارشات خرید مطرح نمایند، نیاز دارند.. مشخصات پایپینگ باید به وضوح جزئیات ماده ساخت را برای هر قطعه مشخص کنند و این که بر اساس چه استانداری باید آن قطعه تولید شود. در مشخصات قطعه باید به درجه بندی فشار، نوع اتصال نهایی و پرداخت سطح اشاره گردد.

شیرآلات مناسب برای سرویس باز و بسته (on/off).

در لوله کشی صنعتی کنترل برای قطع/ وصل جریان معمولاً توسط شیرهای دروازه‌ای (Gate) صورت می گیرد. اکثر شیرها دروازه ای برای تنظیم جریان مناسب نمی باشد.

در اثر ارتعاش دیسک در حالتی که شیر بسته است باعث خوردگی سطح دیسک و نشیمنگاه می‌شود، استفاده از شیرهای (Globe) جهت سرویس های (on/off) می‌تواند مناسب باشد. چرا که بصورت محکم تری در محل خود بسته می شوند به هر حال کار اصلی شیرهای کروی (globe) تنظیم جریان می باشد.

انواع شیرهای نوع دروازه ‌ای (Gate Valves)

Solid wedge gate valve:

شیر کشویی گوه ای لغزنده دارای یک دیسک گوه ای صلب یا انعطاف پذیر می‌باشد. علاوه بر سرویس on/off این شیرها را می توان جهت تنظیم جریان، معمولاً برای سایزهای بزرگ مساوی 6in، بکار برد اما چنانچه دیسک مربوطه در طول مسیر به طور کامل مهار نشود، دچار لغزش خواهد شد. برای اکثر سیالات از جمله بخار آب، روغن، هوا و گاز مناسب می باشد، گوه انعطاف پذیر جهت علیه بر جفت شدن شیر بهنگام کاهش دما در سرویس های دما بالا، و به حداقل رساندن گشتاور محرک عمل می کند می توان این نوع دیسک را به دو چرخ قرار گرفته روی یک محور خیلی کوتاه شبیه دانست.

شکل این نوع شیر در ادامه آمده است.

Double disc parallel-seatgate valve:

دارای دو دیسک موزای می باشد که در هنگام بسته شدن شیر به وسیله یک راهنمایی فشاری Speader در محل نشیمنگاه‌های خود فشرده می شوند. در دماهای عادی جهت مایعات و گازها بکار می رود. برای تنظیم جریان مناسب نمی باشند. برای جلوگیری از ایرادات ناشی از مونتاژ مانند قفل شدن دیسک ها، نصب آنها معمولاً به صورت عمودی می باشد بطوری که دسته شیر رو به بالا قرار می گیرد.

Double disc (splitwedg lgate valve):

دیسکها بصورت گوه بدون استفاده از راهنمای فشاری روی نشیمنگاه زاویه دار قرار می گیرند شرح آن مانند شیر دروازه ای دو دیسک با نشیمنگاه موازی می باشد. اما برای شیرهای کوچک با سرویس های بخار ساخته می شود. اغلب ساختار این نوع شیرها امکان گردش دیسک و توزیع نواحی آسیب دیده را می دهد.

Single seat single disk gate valve:

جهت انتقال خمیر کاغذ و برای گازهای فشار پایین به کار می رود. در صورتیکه جریان از طرف نشیمنگاه وارد شود عملکرد مطلوبی نخواهد داشت چنانچه نیاز به سفت کردن شیر نباشد برای تنظیم جریان مناسب است.

Single disk parallel seat gate valve:

برخلاف شیر لغزشی تک نشیمنگاه، ورود جریان به این شیر از هر دو طرف می‌تواند صورت گیرد. تنش در دسته و درپوش این نوع شیر نسبت به شیرهای دروازه‌ای از نوع گوه‌ای کمتر می باشد. عمدتاً جهت هیدروکربن های مایع و گازها بکار می رود.

Plug gate valve:

این شیر دارای یک دیسک مخروطی با سطح مقطع دایره است که به بالا و پایین حرکت می کند. برای مسدود کردن مسیر جریان مناسب بوده اما فقط در سایز کوچک موجود است.

Plug valve:

دیسک آن می تواند به صورت استوانه ای باشد اما بهتر است مخروطی باشد. از فواید آن کم حجمی و حرکت °90 دسته آن می باشد. شیر Plug باریک مخروطی در بعضی موارد در موقعیت خود قفل می شود و نیاز به گشتاور محرکه زیادی دارد. این مسئله تا حدی با استفاده از نشیمنگاه با اصطکاک کم (تفلون) یا توسط روغنکاری (با این مشکل که سیال دچار آلودگی می شود) قابل رفع است. استفاده های اصلی از این نوع شیر برای آب، روغن ها، فاضلاب ها و گازها می باشد.

Line blind valve:

این یک وسیله برای مسدود کردن مسیر است که شامل فلنج با یک دیسک از نوع Specticale دیسک کور کننده می باشد. توضیح و مقایسه این شیر با سایر مسدود کننده ها در بخش بعدی آمده است.

شیرآلات مناسب برای تنظیم جریان

Globe valve از نوع مستقیم یا زاویه ای: از این شیر اغلب برای تنظیم جریان استفاده می شود برای داشتن عملکرد بهتر، سازندگان توصیه می کنند که عبور جریان از سمت دسته به نشیمنگاه باشد تا به بسته شدن خط کمک نماید و مانع لرزش و برخورد دیسک به نشیمنگاه درحالتی که شیر بسته می باشد شود. در موارد زیر جهت جریان باید از نشیمنگاه به طرف دسته باشد.

1- چنانچه خطر جدا شدن دیسک از دسته و مسدود شدن شیر وجود داشته باشد.

2- از یک دیسک ترکیبی استفاده شده باشد، چرا که این جهت جریان تنش های خستگی کمتری اعمال خواهد کرد.

Angle valve: یک نوع شیر کروی globe می باشد که سر و ته بدنه آن نسبت به هم زاویه °90 دارند، و استفاده از آن سبب صرفه جویی در مصرف زانویی °90 می‌شود. به هر حال مسیرهای زاویه دار در لوله کشی اغلب در معرض تنظیمات بیشتری نسبت به مسیرهای مستقیم قرار می گیرند که در این نوع شیر باید مورد توجه قرار گیرد.

Reqular disk glob valve:

برای تنظیم دقیق جریان مناسب نمی باشد، چرا که دیسک و نشیمنگاه نسبت به هم دارای تماس نقطه ای می باشند.

Plug Type disk globe valve:

برای سرویسهای تنظیم کننده ای که دارای شرایط سخت و در معرض مخلوطهای جامد در مایع می باشند مانند سیستم های تامین کننده آب بویلر، و سرویس های تخلیه باد به کار می رود. بهنگام تنظیم جریان های محصور شده نسبت به شیرهایی با نشیمنگاه تنظیم شونده در معرض تنش خستگی کمتری قرار می گیرد.

Wye body globe valve:

دارای مجراهای خطی و دسته 45° نسبت به هم با شکل y می باشد. به دلیل الگوی جریان آرامتری که در این شیر به وجود می آید جهت سیالات خورنده مناسب می‌باشد.

شکل این نوع شیر در ادامه آمده است.

Composition globe valve:

برای مواردی که تنظیم جریان مشکل و سفت شدن شیر لازم باشد مناسب است. ساختار قابل تعویض دیسک ترکیبی آن مشابه شیرهای آب می باشد ارتعاشات در دیسک انعطاف پذیر خنثی می شود و مانع آسیب دیدگی نشیمنگاه و برای تضمین بسته بودن شیر مناسب می باشد. تنظیم جریان در یک محیط بسته موجب آسیب دیدگی سریع نشیمنگاه می شود.

Double disk globe valve:

شامل دو دیسک قرار گرفته روی نشیمنگاه جدا از هم، که توسط شفت به هم ربط داده شده اند. عملگر را از تنش های ناشی از فشرده شدن سیال جریان یافته به درون شیر آزاد می سازد. عمدتاً جهت شیرهای کنترل و تنظیم کننده شار خار و یا سایر گازها به کار می رود. تضمینی جهت بسته شدن کامل آن وجود ندارد.

Needle valve:

شیر سوزنی یک شیر کوچک است که برای کنترل جریان و تنظیم در مایعات و گازها بکار می رود. مقاومت در برابر جریان به طور دقیق توسط یک نشیمنگاه با سطح مقطع بزرگ کنترل می شود و تنظیم شیر به وسیله دوزه های ریز دسته صورت می‌گیرد.

Squeeze valve:

شیر فشاری برای تنظیم جریان مایعات سنگین و لزج فاضلاب ها و پودر می باشد. حداکثر میزان بسته شدن آن حدود 80% است. که محدوده تنظیم شیر را معلوم می کند. مگر اینکه نوع دیگری از این شیر که دارای یک هسته (نشیمنگاه) مرکزی می باشد بکار برده شده که در این صورت کاملاً بسته خواهد شد.

Pinch valve:

جهت تنظیم جریان مایعات سنگین ولزج، فاضلاب و پودر می باشد بسته شدن شیر به صورت کامل مقدور می باشد اما در این صورت امکان شکست سریع قیوب انعطاف پذیر آن وجود دارد مگر اینکه در این زمینه طراحی مناسبی صورت گرفته باشد.

Rotary ball valve:

از فواید آن گشتاور محرکه کم، فراوانی در سایزهای بزرگ، حجم کم، حرکت °90 دورانی دسته، و امکان تعویض تمام قسمتهای صدمه دیده در خط در برخی طراحی ها می باشد. از معایب آن امکان گیر افتادن سیال در بدنه (و در دیسک به هنگام بسته بودن) می باشد و اینکه فقط جسم انعطاف پذیری که در پشت نشیمنگاه قرار دارد وظیفه تحمل تنش را برعهده دارد. مشکل دوم شیرهایی هستند که خارج از مرکز نشیمنگاه می باشند که دارای توپی با کمی خروجی از مرکز بوده و بهنگام بسته شدن بر روی نشیمنگاه فشرده می شوند. استفاده عمده آن برای خطوط گاز و آب، روغن، فاضلاب و گازهای موجود در سیستم خلاء می باشد. این شیر در حدی که مجرای آن برای تنظیم جریان شکل داده شده باشد نیز موجود می باشد.

Butterfly valve:

مزایای آن حرکت دورانی دسته (°90 یا کمتر)، کم حجمی و عدم تله شدن سیال در آن می باشد. در تمام سایزها موجود است و می توان با جنسی تولید کرد که نسبت به خوردگی مقاوم باشد. و یا در مدل های سیستم های بهداشتی تولید کرد. این شیرها جهت گازها، مایعات، گل ولای، پودرها و سیستم خلاء بکار می روند. نشیمنگاه پلاستیکی ارتجاعی که در اغلب موارد استفاده می شود. دارای محدودیت دمایی می‌باشد، اما بسته شدن شیر بصورت کامل در دماهای بالا در مدلی که دارای آب بندرینگی فلزی در محدوده دیسک است امکان پذیر می باشد چنانچه شیر فلنج دار باشد، می توان آنرا در بین فلنج و پیچ و مهره کرد. فلنج های از نوع SLIP-ON یا SCREWED آب بند مناسبی با برخی شیرهای از نوع ویفری (WAFER) به وجود نخواهند آورد، زیرا در آنها نشیمنگاه ارتجاعی موجود جهت انجام فعالیت آب بندی مجموعه بزرگتر ساخته می شود.

شیرآلات برای جلوگیری از برگشت جریان

تمام شیرآلات از نوع، جهت عبور جریان مایع یا گاز از یک جهت و جلوگیری از جریان آن در جهت عکس طراحی شده اند.

Swing check valve:

شیرهای معمول از این نوع برای موادیکه بطور متناوب جریان برگشتی وجود داشته باشد مناسب نیست چرا که باعث ضربه خوردن و صدمه دیدن دیسک خواهد شد. برای مایعات لزج بهتر است از یک دیسک ترکیبی استفاده نمود تا امکان آسیب دیدگی نشیمنگاه به حداقل برسد. می توان آنرا به صورت عمودی در جریانات رو به بالا یا به صورت افقی نصب نمود. شیر نصب شده بصورت عمودی ممکن است چنانچه سرعت جریانبه آهستگی تغییر کند.

در حالت باز باقی بماند. می توان برای کمک به بسته شدن شیر یا متعادل کردن دیسک از سیستم اهرم و وزنه استفاده نمود بصورتیکه برای باز شدن شیر نیاز به سیال با فشار کمتری باشد.

Tiling check valve:

برای حالاتی که جریان بطور مداوم معکوس می گردد مناسب است. شیر سریعاً بسته می شود و بسته شدن آن بهتر و با ضربه کمتری نسبت به Swing check valve صورت می گیرد. در سرعت های بالا افت فشار بیشتر و در سرعت های پایین افت فشار کمتری نسبت به Swing check valve دارند. می تواند بصورت عمودی در جریانات رو به بالا یا به صورت افقی نصب شود. حرکت دیسک می تواند توسط یک ضربه گیر یا فنر کنترل شود.

Piston check valve:

در جاهایی که تغییر مداوم جهت جریان وجود دارد مناسب می باشد. این شیرها به دلیل داشتن ضربه گیر یکپارچه، کمتر در معرض ضربه ناشی از نوسانات جریان قرار می گیرند، انواع فنردار آنها در هر جهتی می توانند نصب شوند. انواع بدون فنر باید طوری نصب شوند که با نیروی جاذبه ثقل بسته شوند برای سیالات سنگین و مخلوط مناسب نمی باشند.

شکل این نوع شیر در ادامه آمده است.

Lift check valve:

مشابه Piston check valve است. تمام توضیحات بالا درمورد آن صادق است و شیرهایی با دیسک ترکیبی نیز برای مایعات بالزجت زیاد و مخلوط موجود می باشد.

Stope check valve:

مثال اصلی استفاده از آن در سیستم تولید بخار به وسیله چند بویلر می باشد، جائیکه یک شیر بین هر بویلر و لوله اصلی بخار کار گذاشته می شود. در اصل یک شیر یک طرفه می باشد که می تواند به طور انتخابی بصورت اتوماتیک یا دستی بسته شود.

شکل این نوع شیر در ادامه آمده است.

Ball check valve:

برای اغلب سرویس ها مناسب است جهت انتقال گازها بخارات مایعات، شامل آنهایی که رسوبات چسبنده دارند نیز به کار برد. توپی این شیر توسط جاذبه یا فشار سیال پشت آن بر روی نشیمنگاه قرار می گیرد. می تواند آزادانه گردش کند تا موجب توزیع تنش خستگی در تمام سطوح گردد و به تمیز ماندن سطوحی که در تماس با سیال است نیز کمک کند.

Wafer check valve:

بسته شدن این شیر از طریق دو در دایره مانند صورت می پذیرد. معمولاً جهت مایعات بدون رسوب به کار می رود چرا که دارای حجم کم و دارای قسمت پایینی می باشد.

شیرهای کنترل و تنظیم کننده های فشار

شیرهای کنترل:

Control valve: شیرهای کنترل به صورت اتوماتیک فشار یا دبی جریان را تنظیم کرده و برای هر فشاری نیز موجود می باشند. چنانچه سیستم های مختلف در محدوده دما/ فشار قرار گرفته در کلاس 300 کار کنند، گاهی اوقات (چنانچه طراحی اجازه بدهد)، تمام شیرهای کنترل را در کلاس 300 انتخاب خواهند کرد. تا امکان تعویض راحت تر آن وجود داشته باشد. به هر حال، چنانچه هیچ کدام از سیستم ها از محدوده کلاس 150 تجاور ننمایند نیازی به این کار نیست شیرهای کنترل را معمولاً کوچکتر از سایز خود انتخاب می کنند تا از ایجاد خفگی و تله شدن و آسیب دیدن سریع نشیمنگاه جلوگیری شود.

شیرهای با ساختار کروی لمخذث معمولاً جهت کنترل خط به کار می روند و دو انتهای آنها جهت تسهیل در امر سرویس و نگهداری معمولاً فلنجی می باشد دیسک توسط یک عملگر هیدرولیکی، نیوماتیکی، الکتریکی یا مکانیکی تحریک می شود.

Pressure requlator: تنظیم کننده فشار، شیر کنترل از نوع کروی می باشد که فشار پایین دست مایع یا گاز (شامل بخارات یا بخارات آب) در حد پایین تری از فشار مطلوب تنظیم می کند.

Back pressure requlator: شیر کنترل می باشد که جهت ثابت نگه داشتن فشار بالا دست در یک سیستم به کار می رود.

شیرآلات کلاس بندی نشده

شیرهایی که در زیر به معرفی آنها می پردازیم تفاوت عمده ای با شیرهای مطرح شده در قبل ندارند.

Bar stock valve: هر شیری که دارای یک بدنه ماشینکاری شده از قطعه فلزی باشد معمولاً از نوع کروی globe یا سوزنی needle می باشند.

Bibb valve: شیر کوچک با سر دو به پایین شبیه شیر آب.

Bleed valve: شیری کوچک جهت تخلیه سیال.

Block valve: یک شیر on/off، معمولاً از نوع یک شیر دروازه ای که در قسمت ذخیره کارخانه کار گذاشته می شود.

Blow down valve: معمولاً به شیری اطلاق می شود که جهت تخلیه لجن و رسوبات از درام های بویلر و نخان و غیره به کار می رود.

Breater valve: یک شیر خودکار مخصوص که روی تانکهای ذخیره و یا سایر مواردی است که جهت تخلیه بخار و یا گاز در اثر افزایش کم فشار داخلی قرار داده می شود.

(در محدوده 0.5 تا 3 انس در اینچ مربع بکار می رود)

Diaphragm valve: این نوع شیرها دیافراگمی جهت تنظیم جریان گل و لای‌های سیالات خورنده و نیز سیستم های خلاء مناسب می باشند واژه «شیر دیافراگمی» برای شیرهایی که دارای یک آب بند دیافراگمی بین بدنه و دسته می باشند نیز به کار می‌رود.

Drain valve: شیری جهت تخلیه مایعات از یک خط یا مخزن. انتخاب شیر تخلیه و روش اتصال آن بستگی به نامطلوب بودن تله شدن و گیر افتادن ماده تخلیه شونده دارد. این مسئله در مورد گل و لای ها و مایعاتی که در شرایط زیر قرار دارند بسیار مهم است. (1) جامد شدن در اثر سرمایش یا پلیمریزاسیون (2) تجزیه.

Drip valve: یک شیر تخلیه نصب شده در زیر یک نشتی گیر dripleg برای جلوگیری از تخلیه مواد.

Flap valve: یک شیر یکطرفه دارای یک دیسک لولایی یا درپوش لاستیکی و یا چرمی که جهت خطوط کم فشار استفاده می شود.

Header valve: یک شیر دروازه ای gate یا کروی globe که یکی از دو سر آن دارای قلاویز است تا اتصال به یکی از لوله های رزوه دار استاندارد مرسوم صورت پذیرد. این شیرها جهت اتصالات آتش نشانی و موتورها به کار می روند.

Isolating valve: یک شیر on/off جهت عایق نمودن قسمتی از فرآیند یا تجهیزات لوله کشی.

Knife edge valve: یک شیر دروازه ای تک دیسک تک نشیمن (single gate) با یک دسته که لبه چاقو مانند دارد.

Mixing valve: میزان جریان ورودی را جهت تولید جریان خروجی مطلوب تنظیم می کند.

None return valve: هر نوع شیر یکطرفه.

Paper stock valve: یک شیر دروازه ای تک دیسک تک نشیمن با دیسک پخ خورده یا دارای لبه چاقویی که جهت تنظیم جریان خمیرآبکی کاغذ و سایر فاضلاب‌های فیبردار بکار برده می شود.

Root valve: 1- شیری جهت عایق نمودن یک المان فشاری یا ابزار دقیق از یک خط یا مخزن، 2- شیری که در ابتدای انشعاب گرفته شده از Header نصب می شود.

Sampling valve: شیری کوچک جهت تخلیه سیال.

Shut off valve: یک شیر on/off که در خط ورودی یا خروجی تجهیزات جهت قطع و وصل جریان به کار می رود.

Slurry valve: یک شیر با دیسک لبه چاقویی که جهت کنترل جریان گل و لای‌های بدون سایش به کار می رود.

Spiral sock valve: یک شیر که جهت کنترل جریان پودرها با استفاده از یک تیوب بافته شده به کار می رود.

Stop valve: یک شیر on/off که معمولاً از نوع کروی globe است.

Throttring valve: هر نوع شیری که جهت تنظیم دقیق جریان در حالت شیر فقط باز کار کند.

Vaccum breader: یک شیر خودکار خاص، با عملکرد دستی یا اتوماتیک، که جهت اجازه دادن به ورود گاز (معمولاً هوای اتمسفری) به یک محیط خلا یا کم فشار نصب می شود چنین شیرهایی در بالاترین نقطه لوله کشی یا مخازن جهت امکان تخلیه و نیز گاهی جلوگیری Shiphoning نصب می شود.

Quick acting valve: هر نوع بهتر on/off با عملکرد سریع چه با اهرم دستی، فسفر یا توسط پیستون سلونوئید کار کند و یا اهرم با رابط قابل ذوب در برابر حرارت که موجب آزاد شدن یک وزنه می شود و به دنبال آن شیر عمل می کند.

در خطوط حاوی مایعات اشتعال زا به کار می رود و برای سرویس های آب و مایعات معمولی بدون استفاده از یک سیستم ایمنی (ضربه گیر، منبع آب) جهت حفاظت لوله کشی مناسب نیست.

انواع پرداخت و صورت فلنچ (Flang Facing & Finishing)

انواع مخلتفی از صورت های فلنچ توسط سازندگان تولید می شود که دارای شیارها و زبانه های مختلفی که باید بصورت جفت بکار روند، می باشند. بهرحال، تنها چهار نوع آنها بصورت عمده کاربرد دارد که در شکل آمده است.

که این چهار نوع عبارتند از:

- Raised Face - Flat Face

- Lap Joint - Ring Joint

نوع Rased Fased تقریباً در 80% موارد بکار می رود نوع Ring-Joint Facing که با واشرهای بیضوی یا هشت وجهی به کار می روند عمدتاً در صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.

Raised Face: دارای ارتفاعی برابر 16/1 اینچ برای فلنچ های کلاس 150 و 300 و 4/1 اینچ برای سایر کلاس ها می باشد فلانچ چدنی کلاس 250 و اتصالات فنلچی نیز ارتفاعی برابر 16/1 اینچ دارند.

Flat Face: عمده ترین استفاده آن برای اتصال به فلنچ های غیر فولادی پمپها و سایر تجهیزات و نیز اتصال به شیرها و اتصالات چدنی کلاس 125 می باشد فلنچ Flat face به همراه واشرهایی به کار می روند که قطر خارجی آنها با فلنچ برابر است. این مسئله سبب کاهش خطر ناشی از شکستن فلنچ های چدنی، برنزی یا پلاستیکی می‌شود.

Ring-Joint Facing: گران‌ترین نوع فلنچ می‌باشد و بهترین نوع برای سرویس‌های با دما و فشار بالا شناخته شده است. هر جفت فلنچ مشابه یکدیگر می‌باشند این نوع به هنگام کار گذاشتن از آسیب دیدگی در امان است چرا که سطح صورت فلنچ پایین تر از واشر آن قرار گرفته است کاربرد این نوع فلنچ ها در حال افزایش است. چرا که استفاده از O-Ring های فلزی توخالی بعنوان آببند در فرآیندهای شیمیایی مورد قبول واقع شده است.

Lap-Joint Flange: جهت تطبیق با لوله داخلی آن شکل داده شده است ترکیب فلنچ و لوله داخلی آن مشابه Raised Face است و در مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد که تنش های خمشی شدید وجود نداشته باشد.

واژه «Finish» یا «پرداخت» اشاره به نوع Face ایجاد شده توسط ماشینکاری صورت فلنچ که در تماس با واسر است، می باشد. دو نوع اصلی پرداخت برای صورت فلنچ ها عبارتند از «شیاردار» و صاف فلنچ های فولادی فرجی از نوع Raised-Face معمولاً به نحوی ماشین کاری می شوند که یک سری شیارهای هم مرکز یا مارپیچی روی صورت آنها ایجاد گردد پرداخت شیاردار مارپیچی معمول‌تر و در دسترس تر می باشد و گاهی سازنده به آن Stundard Finish یا Stock (پرداخت استاندارد) نیز می گویند.

نوع دیگر پرداخت صورت فلنچ پرداخت مسطح است که به صورت سفارشی و با دو کیفیت مختلف ساخته می شود.

1- پرداخت ماشینی بسیار ریز که اثر ابزار بر روی آن نمی ماند.

2- پرداخت آینه ای که بدون واشر نیز قابل استفاده است.

سوارخهای پیچ در فلانچ ها

این سوراخ ها در فواصل مساوی از هم قرار می گیرند تعیین تعداد سوراخها، قطر دایره ای پیچ و سایز سوراخها مشخص کننده آرایش پیچ ها خواهد بود. فلنچ ها طوری نصب می شوند که پیچ ها در دو سمت خطوط عمودی و افقی گذرند.

از مرکز قرار می گیرند. این حالت معمول سوراخهای پیچ در تمام انواع فلنچ است.

پیچ های فلنچ ها

دونوع پیچ مورد استفاده قرار می گیرد: Stud bolt که از دو مهره استفاده می کند و نوع Machine bolt که از یک مهره استفاده می کند.

Stud bolt ها به طور وسیعی جایگزین پیچ های معمولی در اتصالات فلنچی شده اند. سه مزیت استفاده از stud bolt ها عبارتند از :

1- در صورت ایجاد خوردگی stud bolt را بسیار راحتتر می توان از جا درآورد.

2- با سایر پیچ های موجود در سایت اشتباه گرفته نمی شوند.

3- stud bolt با سایز و جنس نامتعارف را می توان به راحتی تهیه کرد.

رده لوله (Pipe Schedule)

رده لوله (Pipe Schedule)

در زمان IPS لوله ها فقط با سه ضخامت تولید میشدند. در ماه مارس سال 1927 انجمن استاندارد آمریکا صنایع را ممیزی نمود و اقدام به ایجاد یک سیستم جدید که ضخامت دیواره لوله برپایه ردیف های کوچکتر میان سایزی بود را بنیان گذاشت. این سیستم جدید  که بعد ها بنام NPS معروف شد جایگزین سیستم قدیمی تر IPS شد، اینچنین بود که واژه (SCH) برای ضخامت تعیین اندازه اسمی  لوله ابداع شد. با الحاق شماره SCH به استاندارد IPS امروزه ما دامنه ضخامت لوله ها را با نام های زیر میشناسیم:

SCH 5, 5S, 10, 10S, 20, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140, 160, STD, XS and XXS.

اندازه اسمی لوله (NPS) فقط یک تخصیص دهنده بدون اندازه برای سایز لوله ها میباشد؛ اندازه استاندارد لوله فقط هنگامی تعیین میشودکه NPS به همراه یک شماره مشخص شده و بدون ذکر علامت اینچ بیاید.برای مثال NPS 6 نمایانگر یک لوله با قطر خارجی 168.3mm میباشد.

ربط دادن  NPS به قطر داخلی لوله آنهم با واحد اینچ بسیار بی ربط و بی معناست زیرا اندازه NPS 12   و  لوله های کوچکتراز آن دارای قطر خارجی بزرگتری از اندازه اسمی تخصیص داده شده هستند. ولی برای NPS 14 و بزرگتر از آن ،  NPS  برابر با 14اینچ میباشد.

برای یک NPS داده شده ، قطر خارجی بدون تغییر باقی میماند ولی ضخامت دیواره لوله با افزایش شماره رده (SCH) زیاد میشود. قطر داخلی لوله به ضخامت

دیواره لوله و به شماره رده (SCH) بستگی دارد.

اندازه لوله با دو واژه بدون شماره تعیین میگردد

•    اندازه اسمی لوله (NPS)

•    رده  (SCH)

و ارتباط بین این دو واژه هست که قطر داخلی یک لوله را مشخص مینماید.

اندازه لوله های استینلس استیل بوسیله استاندارد ASME B36.19 تعیین که قطر خارجی و شماره SCH و ضخامت لوله را پوشش میدهد.توجه کنید که مطابق استاندارد ASME B36.19  درانتهای تمامی (شماره) ضخامت های لوله های استینلس استیل یک پسوند (S) قرار دارد و اندازه هایی که بدون پسوند (S) میباشند متعلق به استاندارد  ASME B36.10 میباشند که برای لوله های کربن استیل در نظر گرفته شده است.

سازمان جهانی استاندارد ISO نیز یک سیستم تخصیص دهنده اندازه لوله بدون شماره را بکار میگیرد.قطر اسمی  (DN) که مخفف Diameter Nominal در سیستم های متریک استفاده میشود. آن نیز استاندارد سایز لوله را وقتی که به همراه شماره مشخص تخصیص داده شده باشد نشان میدهد. البته بدون علامت (mm) .  برای مثال DN 80 یک شماره معادل NPS 3 میباشد.

قطر خارجی واقعی

 NPS 1 actual O.D. = 1.5/16″ (33.4 mm)

NPS 2 actual O.D. = 2.3/8″ (60.3 mm)

NPS 3 actual O.D. = 3½” (88.9 mm)

NPS 4 actual O.D. = 4.1/2″ (114.3 mm)

NPS 12 actual O.D. = 12.3/4″ (323.9 mm)

در زیر شما میتوانید نمونه قطرواقعی داخلی لوله را پیدا کنید

 NPS 1-SCH 40 = O.D.33,4 mm – WT 3,38 mm – I.D. 26,64 mm

NPS 1-SCH 80 = O.D.33,4 mm – WT. 4,55 mm – I.D. 24,30 mm

NPS 1-SCH 160 = O.D.33,4 mm – WT 6,35 mm – I.D. 20,70 mm

بنابر محاسبات انجام شده بالا هیچ یک از قطر های داخلی برابر یک اینچ واقعی نمیباشند. قطر داخلی با ضخامت دیواره لوله (WT) مشخص میگردد.

 حقایقی که لازم است بدانید!

رده  40 , 80 خیلی به STD , XS  نزدیک میباشد و در خیلی از اندازه  ها یکسان میباشند.

NPS 12  وبالاتر ضخامت لوله بین رده 40 و رده STD متفاوت هستند. و از NPS 10  و بالاتر ضخامت لوله ها میان رده 80 و رده XS متفاوت میباشند. رده 10، 40، و 80 در خیلی از جاها مانند 10S, 40S, 80S میباشند.اما مراقب باشید از   NPS 12  تا NPS22  ضخامت لوله در بعضی از جاها متفاوت میباشد.لوله های دارای پسوند    

S  در این محدوده دارای ضخامت نازکتری میباشند.

نحوه تعمیر لوله و تعمیر لوله زیر زمین

نواک توضیح می­ دهد:"هرگاه با لوله های pvc کار می­ کنید،خرک و مقدار زیادی از ابزار را فراموش نکنید.خرک وقتی استفاده می­ شود که باید سر لوله را تعمیر کنید یا این که اتصالات به سیستم اضافه نمایید". با داشتن خرک بریدن لوله ضرورت ندارد. لوله نیمه گرد است، فقط باید سر آن را چسب بزنید. وقتی چسب خشک شد، از روی خرک به توی لوله سوراخ کنید و قطعه­ ی جدید را توی آن بپیچانید."

هرگاه وسایلتان کافی باشد با آمادگی کامل می­ توانید به محل کارتان بروید.

به نظر می ­رسد که چنین کار مهمی محل بحث و گفت و گو نیست.با این حال وقتی لوله ها را تعمیر می­ کنید حفاری درست مهم است.خسارتی که به سبب بیل زدن بی پروا پیش می­ آید، تعمیرات را پیچیده کرده، یا حتی مشکل اولیه را دو چندان می­ کند.

ابتدا، محل را بررسی کنید، سپس جست و جو و بعد به دقت حفاری نمایید.با صرف کمترین مقدار وقت وتلاش منبع دقیق نشت راشناسایی واز لوله های مجاور و سیم ها یا اجزاء کسب اطلاع نمایید.برنامه­ ی عملیات را معین کنید.

وقتی برنامه دارید، حفره­ ی بزرگی حفر کنید.بسیاری از مردم تلاش می­ کنند تا دست به خاک محل نزنند و منطقه ­ای که باید حفاری شود کمترین خسارت ممکن را شاهد باشد.با این حال باید محل کارتان و دور و زیر لوله به قدر کافی بزرگ باشد به گونه­ ای که به راحتی بتوانید کار کنید.باید برای کار با لوله بُر جای کافی حفر کنید وفضای مناسبی برای عملیات داشته باشید.برای اره کردن لوله نه تنها نیاز به فضا دارید ، بلکه برای کشیدن اره باید جا داشته باشید.برای جابه جایی لوله ها باید فضای کافی داشته باشید به طوری که بتوانید به آرامی دیلم بزنید، گوه گذاری کرده و برای برش و چسب کاری آن را نگه دارید.

برای تعمیر لوله آن را علامت گذاری کنید،

وقتی در محل معینی حفاری می­ کنید، از تاثیری که کارتان روی ظاهر آن جا دارد اطلاع پیدا کنید.مشتریان به خاطر حفاری با ملاحظه، پر کردن گودی حفر شده و تمیزکاری قدردانی کرده و تحت تاثیر آن قرار می­گیرند.خاک، کود گیاهی یا گیاه سبز را به دقت سرجایش برگردانید و روی خاک حفاری شده سرپناه ایجاد کنید.اگر فهمیدید که باید حفاری را گسترش دهید، به سادگی می ­توانید ستون های سرپناه را کنار بکشید.

در زیر محل تعمیرات منطقه ­ی لجن و کثافت ایجاد کنید.این کار سبب می­شود آب لوله های در حال تعمیر بدون خطر آلودگی باشد.چیزهای باقیمانده و معلق در لوله های باز در سراسر شبکه موجب مشکلات می­ شود، خصوصا اگر وارد شاه لوله شود.لجن و کثافت را می­ توان پیش از مبادرت به تعمیر به بیرون پمپاژ یا با سطل خالی کرد .پیش از چسب یا حلال زدن لوله ها باید تمیز و خشک باشند.

چسب را بیش از اندازه به کار نبرید.اگر چسب یا پرایمر را بیش از اندازه به کار برید، داخل دیواره­ ی لوله­ ی باریک جا خوش می­ کند،آن را تضعیف نموده و کمی از لوله را مسدود می­ نماید.یادتان باشد که سرما سبب می­ شود تا لوله­ ی pvc شکننده شده وبرش بدون خرد شدن آن سخت شود.

در جایی که ازدحام لوله باشد، معمولا برش لوله های مجاور ضرورت دارد تا به لوله­ ی آسیب دیده برسیم و آن را تعمیر کنیم.در چنین مواردی، همیشه برای دوباه وصل کردن ،لوله ها را علامت بزنید و تطبیق دهید.

در موقعیت های خاص هم، لوله های مجاور باید پیکر بندی مجدد شوند یا زانوی دو خم بزنید تا دور لوله­ ی در حال تعمیر تمیزی لازم ایجاد شود.

لوله های پلاستیکی یا پلی تن مشکلاتی متفاوت با لوله های pvc دارد.نوعا این ها با اتصالات خاردار به هم وصل شده که با بست پیچی یا چروک کردن محکم می­ شوند.از نقطه نظر تعمیرات یکی از فواید این کار اینست که لوله های پلی تن انعطاف پذیری بیشتری نسبت به لوله­ های pvc دارند.این انعطاف پذیری ­فزاینده سبب می­ شود تا بدون ایجاد مشکل یا تقلا کردن لوله را خم نمایید.

اریک افستدال همکار فرایند نوآوری در کیج؛ ال ال سی، در وودبری، مینسوتا می­ گوید:"کلا، لوله های پلی تن یا پلاستیکی ، خصوصا در قطرهای کمتر از یک تا یک و نیم اینچ راحت تر از لوله های pvcتعمیر می­ شوند.ترکیب مواد سازنده­ ی لوله های پلی تن سبب نرمی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر یخزدگی در آب و هوای سرد می­ شود".

افستدال می­ گوید: من برای اتصال مجدد لوله های pvc در گذشته از انعطاف پذیری آن استفاده کرده­ ام.برای این نوع کاربرد استفاده از اتصالات خاص لوله هایpvc را با لوله های پلی اتین وفق می ­دهد.

چکیده:

با گسترش صنعت نفت، تجهیزات و خطوط انتقال نفت و گاز در خشکی و دریا به شدت در معرض آسیب های مکانیکی ناشی از نیرو های خارجی و خوردگی محیطی قرار گرفته اند. بیش از بیست سال است که سیستم های روکش کامپوزیتی به عنوان یک روش تائید شده جهت تعمیر پایدار دیواره لوله های فولادی انتقال گاز و مایع فشار بالا، مخازن ذخیره سازی و مخازن تحت فشار آسیب دیده از خوردگی و عوامل محیطی مورد استفاده قرار می گیرند. این روش در مقایسه با روش های معمول مانند کلمپ کردن سطح خارجی لوله، جوشکاری، برش و تعویض لوله ها، از مزایایی مانند ایمنی، عدم نیاز به جوشکاری، وزن پایین، سهولت در نصب، طول عمر کاربری بالاتر و هزینه تمام شده پایین تر برخوردار می باشد و این به علت استحکام مکانیکی بالایی کامپوزیتها در برابر شرایط محیطی سخت می باشد.

هدف از این مقاله نشان دادن ظرفیتهای فوق العاده کامپوزیتها در تعمیر لوله های فولادی، مخازن ذخیره سازی و مخازن تحت فشار آسیب دیده از عوامل خوردگی و تنش های مکانیکی می باشد.

مقدمه:

در یک تعریف ساده می توان کامپوزیت ها را یک آمیزه شامل دو و یا تعداد بیشتری از مواد ماکروسکوپی در نظر گرفت که با یکدیگر برهم افزایی بالایی دارند. این برهم افزایی باعث می شود تا کامپوزیت خواصی را به دست آورد که هیچ یک از اجزاء تشکیل دهنده کامپوزیت به تنهایی دارای آن نباشند. کامپوزیت ها از دو فاز زمینه و تقویت کننده تشکیل شده اند. کامپوزیت های مورد استفاده در تعمیر لوله های فولادی عمدتاً دارای زمینه ای از جنس رزین های گرماسخت (اپوکسی، پلی یورتان و...) و فاز تقویت کننده ای از جنس الیاف(الیاف آرامید، الیاف کربن، الیاف شیشه، الیاف پلی استر و...) و ذرات تقویت کننده معدنی(سیلیکون کاربید، آلومینا، خاک رس و ...) می باشند. کامپوزیت های تقویت شده با الیاف از مقاومت خوردگی عالی و استحکام مکانیکی فوق العاده ای جهت تعمیر لوله های فولادی انتقال گاز و مایع فشار بالا برخوردار می-باشند.

موارد تعمیر

1- خوردگی های خارجی

خوردگی لوله ها تنها شامل لوله های مدفون در زمین نبوده بلکه لوله های هم که در سطح زمین قرار دارند به شدت در معرض آسیب های خوردگی ناشی از شرایط آب و هوایی قرار دارند.  خوردگی خارجی ایجاد شده در لوله های(قطر 12") برج خنک کننده یک واحد پالایشگاهی را نشان می دهد.

استفاده از روش های معمول (کلمپ کردن، جوشکاری، برش، تعویض لوله و...) جهت تعمیر این لوله-ها باعث ایجاد شرایطی خاصی مانند صدور اجازه کار با شعله وتعیین جدول زمان بندی دقیق و دیگر مسائل محیطی و ایمنی می شود که همه اینها به علت نزدیکی تجهزات فرایندی به یکدیگر و حضور مواد قابل اشتعال در لوله های انتقال می باشد . بکارگیری کامپوزیت های تقویت شده در تعمیر لوله ها باعث می شود تا نیاز به کار با شعله، خارج کردن خط لوله از سرویس دهی و زیان های زیست محیطی محدود شود و بتوان تعمییرات را حتی در محیطی محدود انجام داد.

 علاوه بر لوله، انواع اتصالات شامل سه راهی، زانوهای°45 و °90 نیز با استفاده از کامپوزیت های تقویت شده قابل تعمیر می باشند

روکش های کامپوزیتی تقویت شده علاوه بر تعمیر نقاط آسیب دیده، به عنوان پوششی محافظ در برابر عوامل خوردنده عمل می کنند که این باعث افزایش طول عمر کاربری لوله ها می شود.

2- تعمیر نقاط دما بالا وخمیده

نشستی که سکوهای استخراج نفت وگاز دریایی در طول دوره بهره برداری از خود نشان می دهند باعث می شود تا تعدادی از رایزرها نیز نشست کنند و به شدت در برابر عوامل خورنده محیطی قرار گیرند. تعویض رایزرها دارای چندین مشکل عمده می باشد؛ 

1) توقف تولید سکوی دریایی و به هدر رفتن بخش قابل توجهی از محصولات تولیدی. 

2) حضور روغن کارکرده در درون رایزرها با دمایی بالغ بر 70°C.

3) ایجاد شرایط کاملاً ایمن برای پرسنل عمل کننده. 

4) کپسوله کردن بخش خمیده.

استفاده از روکش کامپوزیتی باعث فائق آمدن بر تمام این مشکلات می شود. رزین گرماسخت، تقویت کننده و چسب، دمای بالغ بر 84°C را به راحتی تحمل می کنند. روکش کامپوزیتی مورد استفاده در تعمیر رایزرها سبک بوده و به راحتی توسط دو اپراتور بر روی سطح قابل اجرا می باشد و نیازی به جابه-جایی قطعات سنگین نمی باشد . با این روش تعمیر رایزرها حداکثر سه روز طول می کشد. یکی از امتیازات مهم این روش، کاهش نگرانی زیست محیطی از وارد شده سیالات هیدروکربنی به محیط اطراف در هنگام خارج کردن رایزرها از سرویس می باشد.

3- آسیب های مکانیکی

ضربه دیدن لوله های حاوی آب وگاز طبیعی در هنگام حفاری، امری است که همواره در مناطق عملیاتی رخ می دهد؛ این امر باعث کاهش کارایی بلند مدت خطوط لوله های انتقال تحت بارهای ثابت و سیکلی می شود. به علت حساسیت این نوع از آسیب دیدگی های خطوط لوله، شرکتها همواره به دنبال رفع این آسیب دیدگی بوده اند. نتایج مطالعات نشان می دهد که استفاده از روکش های کامپوزیتی به علت اینکه باعث از بین رفتن تمرکز تنش در نقاط آسیب دیده و حذف ترک های مویینه ایجاد شده در اثر ضربه می شود روشی تائید شده جهت تعمیر این لوله ها می باشد. معمولاً نواحی تورفته را با استفاده از فیلرهای سخت شونده پوشش می دهند تا انتقال تنش به راحتی بین لوله و روکش کامپوزیتی انجام شود و سپس با روکش کامپوزیتی پوشش می دهند.

4- نشتی

لوله های انتقال و مخازن نگهداری نفت خام عمدتاً در چندین نقطه دچار نشتی می شوند. لوله های انتقال معمولاً دارای فشاری برابر با bar22 (psi300) می باشند که در این فشار کار با شعله و استفاده از سمباده مکانیکی(جهت تمیز کاری سطح لوله) امکان پذیر نمی باشد. روکش های کامپوزیتی دارای نتایج آزمایشگاهی و عملی بسیاری جهت نشان دادن مطلوبیت این روکش ها برای نشت بندی لوله ها و مخازن نگهداری نفت خام می باشند. پس از کاهش فشار خط لوله انتقال، روکش کامپوزیتی بر روی آن اعمال می شود. به کارگیری این روش باعث 

• عدم نیاز به سیل کردن کل سطح لوله

• سهولت در همسطح سازی روکش با سطح خارجی لوله

• برداشته شدن تنش های شعاعی از روی محل های نشتی

• افزایش مقاومت لوله در برابرخوردگی

• کاهش وزن روکش تعمیری و سهولت در نصب آن می شود.

آسیب دیدن محل جوش

بازرسی های به عمل آمده از محل جوش، آسیب های مانند نشتی از دیواره جوش، تخلخل و غیر یکسان بودن محور دیوارها را نشان می دهد. روند تعمیر لوله های آسیب دیده از محل جوش را نشان می دهد. تعمیر نواحی جوشکاری با روکش کامپوزیتی باعث می شود تا لوله تحت آزمون فشار از خود نتیجه قابل قبولی را نشان دهد. استفاده از روکش کامپوزیتی باعث افزایش ایمنی،کاهش هزینه و زمان انجام تعمیرات می شود.

آشنایی با انواع فلنج

روش های گوناگونی جهت اتصال لوله و اقلام آن به همدیگر و یا به تجهیزات وجود دارد، مانند جوشکاری و … که یکی از این موارد اتصالات فلنجی میباشد (در مقاله ای دیگر کلیه روشهای اتصال به صورت خلاصه توضیح داده خواهد شد

مزایای روش اتصال به صورت فلنجی چیست ؟

مهمترین دلیل استفاده از این روش، قابلیت جداسازی آن میباشد (Removable) به این معنی که شما در صورتی که دو عدد لوله را مستقیما به یکدیگر جوش دهید، در صورتی که بخواهید آنها را جدا کنید بایستی برشکاری انجام شده و دوباره جوش دهید اما در صورتی که از فلنج ها استفاده کنید، میتوانید با باز و بسته کردن پیچ و مهره ها این کار را انجام دهید.

در این روش به هر دو لوله یک فلنج جوش داده میشود و این دو فلنج از قسمت Flange Face روبروی یکدیگر قرار گرفته و توسط پیچ و مهره ها (Bolts & Nuts) به یکدیگر فشرده و سفت میشوند. جهت جلوگیری از نشتی (Leakage) بین آنها از واشر آب بندی (Gasket) استفاده میشود.

این روش اتصال در موقعیت های مختلف استفاده میشود که برخی از آنها به شرح زیر میباشند:

– اتصال لوله به تجهیزات (مانند مخازن تحت فشار، پمپ ها ، کمپرسورها و ....

– تغییر متریال در لوله

– اتصال به شیرها (Valves) و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار داشته و نیاز به تعمیرات احتمالی وجود دارد

– اتصال به تجهیزات ابزار دقیق (Instrument devices) که نیاز به تعمیرات احتمالی و یا کالیبراسیون دارند

– کلیه موارد دیگری که نیاز به جداسازی وجود دارد

لازم به ذکر است هزینه این نونع اتصال بسیار بیشتر از جوشکاری بوده اما به دلیل مزیت های اشاره شده بسیار مورد استفاده قرار میگیرد

فلنجها بسته به نوع جنس متناسب با فشاری که تحمل می کنند به کلاسهای مختلف به شرح زیر تقسیم می گردند: 

1- رده بندی فشار مطابق استاندارد ANSI B16.34

مطابق این استاندارد فلنجهای فولادی وآلیاژهای آن به کلاسهای 150-300-400-600-900-1500-2500-تقسیم بندی می شوندکه این اعداد ماکزیمم فشار بر حسب PSIبوده که فلنجها در حداکثر دمای مجاز می توانند تحمل کنند ومعمولا فشار کارکرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق می باشد. (رابطه فشار با دما برای جنسهای مختلف در استاندارد فوق مشخص گردیده است) 

2- رده بندی فشار مطابق استاندارد ISO

در این استاندارد فشار تحمل فلنجهای فولادی وآلیاژهای آن با PN نشان داده شده که این نشان دهنده فشار اسمی بر حسب BAR می باشد . 

3- رده بندی فشار براساس استاندارد API (6A-6B-6BX)

این نوع فلنجها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنجهای گروهANSI بوده وبه کلاسهای 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می گردند.

انواع فلنج ( فلنج گلودار - فلنج اسلیپان - فلنج تخت و ...)

    فلنج با سطح ساده   (FLAT FACE) (FF)

در این فلنج ها هنگامی که اتصال انجام می شود سطح دو فلنج مورد استفاده باید صاف باشد کاربرد اصلی آن زمانی است که برای سیستم از دو فلنج استفاده می کنیم ویا اتصالات آبی که به وسیله ریخته گری  ساخته شده اند است. معمولا فلنجهای چدنی و یا فولادی که در فشارهای کم کاربرد دارند از این نوع ساخته می شوند. طبق استاندارد های فلنج (ASMEb31.1 ) وقتی فلنج سطح ساده درست شده به وسیله قالب های آهنی به فلنج های فولاد کربنی متصل شود باید فلنج های سطح بر جسته حذف شوند.

    فلنج نر وماده   (Male & Female) (M&F)

این فلنج حتما باید به صورت جفتی ساخته شود سطح یکی از فلنج ها دارای برآمدگی  وسطح دیگر دارای تو رفتگی می باشد که بنا به موقعیت استفاده شده سطح تو رفتگی و برآمدگی با نسبت های خاصی طراحی می شود که معمولا سطح ماده دارای 3/16-inch عمق تو رفتگی و سطح ماده دارای 1/4-inch برآمدگی می باشد  استفاده از فلنج های نر وماده را می توان در پوسته مبدل حرارتی به کانال  و پوشش فلنجی مشاهده کرد.

    فلنج با صفحه دارای زبانه و شیاردار(T&G)   (Tongue & Groove facing)

این نوع فلنج ها نیز  مانند فلنج های سطح صاف و نر وماده به صورت جفت وجود دارد. فقط تفاوت آن در این است که لایی (gasket) را روی خود قطر داخلی می گذارند و این کار را نیز روی قطر خارجی  انجام داد چون زبانه و شیار قطر داخلی ندارد وادامه دار نمی باشداین دلیل اصلی جلوگیری از خوردگی ، سلیش و فرسودگی است. این ساختار، سطح کمی از لایی ایجاد می کند و باعث می شود که به پیچ و دیگر اعضا بار کمتری وارد شود و بازدهی بیشتری داشته باشد.

    فلنج با سطح برجسته  (RF)    (RAISED FACE)

این نوع فلنج با یک  واشر صاف که قبلا از آزبست ساخته شده مهر و موم شده  اما در حال حاضر با مواد سازگار با محیط زیست ساخته می شود وبرای نصب و راه اندازی بین دو فلنج سطح برجسته طراحی شده است.در این نوع فلنجها سطح فلنج که درمقابل فلنج دیگر قرارگرفته و بر روی آن لایی قرار گرفته می شود نسبت به سطح کلی فلنج برجسته تر ساخته می شود.

    فلنج گلودار جوشی(Welding Neck Flange)

این نوع فلنج با داشتن گردن مخروطی که نهایتا در انتهای مسیرفلنج، شعاع آن با قطر لوله برابر می شود، مشخص است که در انتها به لوله جوش و متصل می گردد که این شکل ظاهری دلیل اصلی افزایش تحمل فلنج می باشد. کاربرد این فلنج در فشارهای بالا و دماهای زیر صفر است که علاوه بر این کاربرد برای زمانی که بارهای ارتعاشی و نوسانی دارد نیز مناسب است. فلنج های گلو دار جوشی از ناف مخروطی شکل شان بسادگی قابل تشخیص میباشند. که این ناف های مخروطی با شیب ملایمی به دیواره لوله یا اتصالات مربوطه جوش میگردند.

    اریفیس فلنج   ( orifice flange)

این فلنج  نوعی از  فلنج گردن دار است. کاربرد اصلی این فلنج ها برای مسدود کردن جریان و کاهش فشار است  از سوراخ هایی که در فلنج موجود است برای اندازه گیری جریان سیال مایع یا گاز استفاده می شود.

    فلنج اسلیپان (Slip On Flange)

از این فلنج برای تمام فشار ها میتوان استفاده کرد و لازمه استفاده در فشارهای 150 و 300 است  و جوش داخلی آن نسبت به دیگر فلنج ها از جمله گردندار بیشتر است. کاربرد این فلنج در سیستم های معمولی است چون نصب آن ساده است ولی مقاومت آن هم در  فشار داخلی و هم در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن دار است.نیروی مقاومت محاسبه شده یک فلنج اسلیپان، تحت فشار داخلی ، ⅔ فلنج های گلو دار جوشی بوده که این عمر تحت شرایط خستگی به ⅓ تقلیل می یابد .از معایب این فلنج این است که اصولا ابتدا لوله ها باید جوش داده شوند و سپس اتصالات با آن تنظیم شوند . اتصال فلنج و زانو یا فلنج و یک سه راهی ممکن نیست زیرا اتصالات نامبرده یک انتهای مستقیم و راست ندارند وموجب لغزش بر روی فلنج میگردند.

    فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange)

این فلنج دارای محفظه ای است که محل قرار گیری لوله می باشد. این نوع فلنج ها هم از داخل جوشکاری می شوند هم از بیرون فلنج . که اگر جوشکاری از داخل انجام شود هم مقاومت استاتیکی و هم مقاومت آن در برابر خستگی افزایش می یابد.کاربرد این فلنج ها در سیستم های لوله کشی  که دارای فشار کاری بالا  و قطر لوله کشی کم است می باشد. فلنج ساکت ولد اصولا برای استفاده در سایزهای کوچک ولی فشار بالا گسترش یافت . نیروی ایستایی آن برابر با فلنج های اسلیپان میباشد ولی مقاومت خستگی آنها 50%  بیشتر از فلنج های اسلیپان میباشد از معایب فلنج ساکت ولد همین" فاصله انبساطی" است که باید ایجاد شود . در سیستم های لوله کشی استینلس استیل که محتوی سیال خورنده میباشند این فاصله مشکل خوردگی ایجاد مینماید که در بعضی از جاها استفاده از فلنج ساکت ولد مجاز نمیباشد. من تخصصی در مهندسی خوردگی ندارم ولی با مراجعه به اینترنت شما میتوانید بسیاری از اطلاعات مربوط به مشکلات انواع خوردگی را پیدا کنید. همچنین از معایب فلنج ساکت ولد اصولا همان معایب مترتب به فلنج اسلیپان نیز میباشد. یعنی میباید اصولا ابتدا لوله جوشکاری شده و سپس نسبت به تنظیم اتصلات و نصب آن اقدام نمود.

    فلنج رزوه ای ( Threaded Flange)

همانطور که از نام این فلنج مشاهده می شود درون این فلنج ها رزوه کار شده است  فلنج رزوه ای که گاهی با عنوان دنده ای نیزاز آن نامبرده میشود برای شرایط ویژه به همراه مزیت اصلی آن که قابل اتصال بودن بدون عملیات جوشکاری میباشد استفاده میگردد. البته گاهی اوقات جهت مطمئن بودن از آب بندی یک پاس جوش آب بندی نیز به همراه آن استفاده میشود .هر چند بیشتر این تنش ها بصورت خم شدگی در محدوده مرکز فلنج اعمال میگردد ولی از آنجا که استانداردی برای قطر داخلی فلنج وجود ندارد این فلنج ها برای کاربرد در فشار و دما های بالاتر مناسب هستند.

    فلنج حلقه مشرک ( RTJ)  (Ring-Type joint)

در این نوع فلنج ها ممکن است در داخل آن  دارای سطح برجسته ای با حلقه های ماشینی شیاردار باشد.فلنج حلقه مشترک  معمولا در فشار های بالا (کلاس 600 و رتبه های بالاتر)  و در سرویس های بالای دما  ، دمای بالاتر از 800 درجه  فارنهایت مورد استفاده قرار می گیرد. این فلنج  بار اضافی فراتر ازتنش پیچ را نمی تواند تحمل کند و در  غیر این صورت ممکن  است باعث در هم شکستن واشر می شود.

    فلنج لبه دار  (lap joint flange)

این فلنج قابلیت این را دارد که بر روی محور خود چرخش داشته باشد از این رو تنظیم پیچ های آن ساده می باشد. فلنج لبه دار با سیال در تماس  نمی باشد.یکی از کاربرد های آن در مواردی است که سیستم زیاد در معرض زنگ زدگی و خوردگی می باشد که استفاده از این فلنج از نظر اقتصادی نیز به صرفه است. ولی مقاومت آن در برابر خستگی بسیار کمتر از فلنج گردن دار است.

    فلنج با جوش محفظه ای  (socket weld flange)

این فلنج دارای محفظه ای است که محل قرار گیری لوله می باشد. این نوع فلنج ها هم از داخل جوشکاری می شوند هم از بیرون فلنج . که اگر جوشکاری از داخل انجام شود هم مقاومت استاتیکی و هم مقاومت آن در برابر خستگی افزایش می یابد.کاربرد این فلنج ها در سیستم های لوله کشی  که دارای فشار کاری بالا  و قطر لوله کشی کم است می باشد.

    فلنج روکار  (slip on flange)

از این فلنج برای تمام فشار ها میتوان استفاده کرد و لازمه استفاده در فشارهای 150 و 300 است  و جوش داخلی آن نسبت به دیگر فلنج ها از جمله گردندار بیشتر اسن. کاربرد این فلنج در سیستم های معمولی است چون نصب آن ساده است ولی مقاومت آن هم در  فشار داخلی و هم در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن دار است.

    فلنج کور

فلنج های کور بدون سوراخ تولید میشوند و برای مسدود نمودن انتهای خطوط لوله ، شیرآلات ، و دهانه منبع های تحت فشار استفاده میگردند. از نقطه نظر فشار داخلی و بارگذاری پیچ ، فلنج های کور خصوصا در سایز های بزرگ پر تنش پذیر ترین نوع فلنج میباشد.

    تَه کوب (Stub End)

یک تَه کوب Stub End  همیشه با یک فلنج کف رینگ (Lap Joint Flange) به عنوان یک فلنج پشتیبان استفاده میگردد. ته کوب یکی از اتصالات فلنج بوده که در فشارهای پایین و و غیر حساس کاربرد دارد و یکی از شیوه های ارزان بند و بست فلنج ها میباشد. همانطور که گفته شد در سیستم های لوله کشی استینلس استیل، برای مثال یک فلنج کربن استیل می تواند بکار گرفته شود زیرا آنها با سیال تماس پیدا نمیکنند.

تعمیر لوله های مسی pvc و پلی اتیلن

وقتی که لوله های نیاز به تعمیر دارند

نویسنده: کرگ میشل و جون تورچیا

در اوایل بهار قصد دارید سیستم آبیاری باغچه­ تان را به کار بیندازید اما می­ بینید که لوله شکسته و نشت می­ دهد.عجب!

معمولا لوله های شکسته را به سادگی می ­توان تعمیر کرد.با این حال اگر نیاز به تعمیر کلی باشد مقداری پیچیدگی بروز می­ کند.تعمیر لوله ها همیشه ساده نیست.

لوله را برش دهید و بخش شکسته را عوض کنید،

معمولا دو، سه یا چند لوله در یک شیار باریک قرار می­ گیرند. سیم کشی به کنترلر ممکن است بر محدودیت فضای کار بیفزاید. لوله های پی وی سی را در شیار به صورت مارپیچ می­ برند و پیچ می­ دهند به گونه­ ای که بالای لوله ممکن است وسط ،کنار یا حتی در پشت و یا چند فوت زیر خط لوله باشد.

پیش از مبادرت به تعمیر لوله ­ی شکسته، گام نخست اینست :" مطمئن شوید که در وسایل همراه شما تجهیزات لازم موجود است:اتصالات، حلال ها،چسب ، پرایمر و ابزارهای ضروری.

تام نواک مالک و مسئول آبیاری رودخانه ­­ای جیمز در ریپموند ویرجینیا می­ گوید:"انواع و اقسام اتصالات، زانویی، سه راهی و اتصالات تلسکوپی باید همراهتان باشد.لوله با اندازه های متفاوت هم باید داشته باشید، شاید وقتی لوله ها را تعمیر می­ کنید به تکه لوله نیاز باشد.با این حال عموما از آن اتصالات استفاده می­ کنید."

دن نیوبرگم سئول آب و خدمات طراحی در پلانو، تگزاس می­ گوید:"بخش بزرگ لوله کشی توی زمین با pvc و یا پلی تیلن(لوله های پلاستیکی) است.همیشه این طور نیست.گاهی از لوله های گالوانیزه­ ی قدیمی و یا لوله های مسی زیر آن استفاده شده است".

ما درخلال دهه های 40 و50 تعداد زیادی از سیستم های قدیمی را تعویض کردیم، همه ­ی آن ها، مس بودند. برای آن نوع لوله ها به انواع و اقسام اتصالات نیاز بود، خصوصا اگر در گروه خدمات خانگی کار می­ کردید.

نیوبرگ توصیه می­ کند:"لازمه کارکردن با لوله های مسی، همراه داشتن جعبه ابزار با کاغذ سنباده،گدازآور، لحیم و مشعل است.وقتی لوله های مسی را دوباره لحیم می­ کنید، باید لحیم های قدیمی را بزدایید و روی آن را خوب تمیز کنید." شانزدهم ماه دسامبر سال 2013 میلادی

تعمیرات لوله کشی ساختمان

تعمیرات لوله کشی ، نصب و تعویض و تعمیر شیرآلات و تاسیسات ساختمان یکی از امور مهم و تخصصی منازل و شرکت ها است و حتماً بایستی توسط متخصصان ماهر و زبردست انجام شود . تقریباً همه ی ساکنین منازل مسکونی به ویژه آپارتمان ها و مجتمع های مسکونی و منازل قدیمی با آن درگیر هستند. پوسیدگی ، نشتی و ترکیدگی لوله ها از متداول ترین نقص های ایجاد شده در تاسیسات لوله کشی ساختمان می باشد که در نتیجه ی استفاده طولانی مدت ، لوله کشی غیر اصولی ، یخ زدگی لوله ها ، عدم عایق بندی مناسب و غیره به وجود می آید . لوله کشی ساختمان انواع مختلفی دارد از لوله کشی آب گرفته تا لوله کشی فاضلاب ، لوله کشی شوفاژ ، لوله کشی موتورخانه و غیره .

یکی از مهم ترین عللی که ضرورت بررسی و تعمیر دوره ای لوله ها را نشان می دهد ، جلوگیری از ترکیدگی یا نشتی لوله ها و در نتیجه ی آن افت فشار آب ، به وجود آمدن نم و رطوبت در سقف یا دیوارها و یا کف سرویس ها ، وارد آمدن خسارت یه اجزای مختلف داخلی و بیرونی ساختمان و غیره می باشد.

به غیر از مورد بالا دلایل دیگری نیز وجود دارد که به حداقل یکی از انواع تعمیرات لوله کشی نیاز پیدا می کنیم از جمله ی آن ها می توان به پوسیدگی و قدیمی بودن لوله ها ، لوله کشی غیر اصولی ساختمان ، زنگ زدگی و رسوب گرفتگی لوله ها و در نتیجه افت فشار آب به ویژه آب گرم ، افت فشار آب با وجود داشتن پمپ آب و غیره اشاره کرد.

اگر شما هم با یکی از مشکلات بالا درگیر هستید می توانید با تماس با کارشناسان رسا تاسیسات (تاسیسات پایپ) ضمن کسب اطلاعات بیشتر درباره ما و خدمات اصلی شرکت در زمینه های تاسیساتی و بنایی و زیربنایی نسبت به حضور کارشناسان جهت تعمیرات لوله کشی نظیر لوله کشی آب ، موتورخانه ، شوفاژ ، فاضلاب و غیره ، نشتیابی لوله با دستگاه ، رفع نم و رطوبت و سایر خدمات هماهنگی های لازم را به عمل آورید.

لوله ها انواع مختلفی دارند که از مهم ترین آن ها که در صنعت ساختمان و لوله کشی های رایج شهری و ساختمانی کاربرد دارد می توان به لوله های چدنی ، لوله های آهنی سیاه ، لوله های آهنی گالوانیزه ، لوله های فولادی بی درز ، لوله های فولادی استینلس ، لوله های پلی اتیلن ، لوله های آلومنیومی ، لوله های پی وی سی ، لوله های پلاستیکی و غیره اشاره کرد که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند به عنوان مثال لوله های فولادی بی درز برای استفاده در تاسیسات بخار و هوا با فشار زیاد مناسب است و یا لوله های آهنی گالوانیزه و یا پلی اتیلن و یا پی وی سی برای استفاده در لوله کشی آب سرد و گرم و حتی فاضلاب مناسب هستند.

تعمیرات لوله کشی ساختمان از قبیل لوله کشی آب ، شوفاژ ، موتورخانه ، لباسشویی ، وان ، فاضلاب و غیره

نصب و کارگذاری انواع لوله های آهنی ، فولادی ، پلاستیکی ، پی وی سی ، آلومنیومی و غیره

تعویض انواع لوله های ساختمان و تاسیسات نظیر موتورخانه

تشخیص ترکیدگی و نشتی لوله با دستگاه بدون تخریب

رفع نم و رطوبت با دستگاه بدون تخریب

نقاشی ساختمان به صورت جزئی و کلی به منظور برطرف کردن آثار نم و رطوبت

نوسازی و بازسازی منازل قدیمی به صورت کلی و جزئی

نصب انواع شیرآلات ساختمانی

نصب و سرویس وان های حمام و لوله کشی های آن

لوله کشی شوفاژ ، لوله کشی آب ، لوله کشی فاضلاب

رفع گرفتگی لوله ها

انجام کلیه تعمیرات موتورخانه

لوله باز کنی با دستگاه (رفع گرفتگی لوله ها) ، رسوب گیری لوله ها و چاه