کتاب راهنمای پایپینگ-pdf-صفحه80
توضیحات
کتاب راهنمای پایپینگ-pdf-صفحه80ايپينگ Piping پايپينگ شامل لوله ها ، فلنج ها ، اتصالات ، پيچ و مهره ها ، واشرها ، شير آلات و ساير تجهيزات تحت فشار مي باشد. همچنين شامل نگهدارنده هاي لوله و پايه هاي خطوط لوله و تجهيزاتي كه از تحت تنش قرار گرفتن لوله ها و ساير قطعات جلوگيري مي كنند مي باشد. اجزاي پايپينگ توسط اتصالات و شيرآلات و ساير اجزاي مكانيكي به يكديگر متصل و به وسيلة نگهدارنده ها و پايه ها نگهداري مي شوند.اجزاي پايپينگ شامل اجزاي مكانيكي هستند كه براي انتقال سيال از يك نقطه به نقطه ديگر مورد استفاده قرار مي گيرند. اجزاي پايپينگ: 1. لوله و تيوپ 2. اتصالات « مانند زانويي ، كاهنده ، انشعاب ، فلنج و غيره » 3. واشرها ، پيچ ها 4. شيرآلات 5. پايه هاي پايپينگ 6. برخي از تجهيزات ويژه مانند اتصالات انبساطي . لوله و تيوپ : انواع لوله و تيوپ از نظر ساخت به دو دستة زير تقسيم مي شود: 1- لوله هاي بدون درز 2- لوله هاي جوشي : كه اين لوله ها نيز به دو دسته زير تقسيم مي شوند: 1. درز طولي : الف- يك درز ب- دو درز 2. درز مارپيچي تعريف تيوپ و لوله تيوپ : محصولي است تو خالي با سطح مقطع دايره يا غير دايره كه داراي محيطي پيوسته است. لوله : تيوپي با سطح مقطع دايره اي است. علائم اختصاري به كار رفته براي لوله و تيوپ 1. (IPS): براي قطر داخلي لوله هاي آهني به كار مي رود. 2. (NPS): براي سايز نامي لوله ها به كار مي رود و داراي تقسيم بندي زير است: STO: استاندارد XH or XS: مقداري قويتر XXH or XXS : قويتر از دو دستة بالا 3 . ) API) ( انجمن نفت آمريكا ) : براي خطوط لوله و جنس لوله به كار مي رود 4. نرخ فشار – دمايي 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 - 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): شکل 1 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.