کتاب راهنمای پایپینگ

ایپینگ Piping

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 كه از تحت تنش قرار گرفتن لوله ها و سایر قطعات جلوگیری می كنند می باشد.
اجزای پایپینگ توسط اتصالات و شیرآلات و سایر اجزای مكانیكی به یكدیگر متصل و به وسیلة نگهدارنده ها و پایه ها نگهداری می شوند.اجزای پایپینگ شامل اجزای مكانیكی هستند كه برای انتقال سیال از یك نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

اجزای پایپینگ:
1. لوله و تیوپ             2. اتصالات « مانند زانویی ، كاهنده ، 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 : كه این لوله ها نیز به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
1. درز طولی : الف- یك درز ب- دو درز
2. درز مارپیچی

تعریف تیوپ و لوله
 تیوپ : محصولی است تو خالی با سطح مقطع دایره یا غیر دایره كه دارای محیطی پیوسته است.
 لوله : تیوپی با سطح مقطع دایره ای است.
علائم اختصاری به كار رفته برای لوله و تیوپ
1. (IPS): برای قطر داخلی لوله های آهنی به كار می رود.
2. (NPS): برای سایز نامی لوله ها به كار 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 آمریكا ) : برای خطوط لوله و جنس لوله به كار 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

• 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:

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:

لوله با تغییر جزیی در خواص شیمیایی و یا روشهای تولیدی با لفظی به اسم Grade مواجه میشویم.

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:

           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.