کتاب راهنمای پایپینگ-pdf-صفحه80
دسته بندي :
پروژه های کارآموزی »
رشته مکانیک (کارآموزی_و_گزارشات)
ايپينگ 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 < 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):
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.