لوله کشی

هر لوله صنعتی ، سیلندر فشار بندی است که برای جا به جایی یک سیال و یا انتقال فشار یک سیال مورد استفاده قرار می گیرد و معمولا  هر لوله ای بر مبنای مشخصات مواد عملی آن ، برای کاربرد معینی استفاده می شود ، موادی که در مشخصات لوله (tube) یا لوله کشی غیر صنعتی (tubing) به کار میروند ، در صورت استفاده در سرویس تحت فشار ، به عنوان لوله صنعتی (pipe) در نظر گرفته میشوند.

فرایند لوله کشی در واقع مونتاژ اجزاء لوله هایی است که برای جابه جایی توزیع اختلاط ، جداسازی ، تخلیه ، اندازه گیری ، کنترل و یا توقف جریان های سیالات مورد استفاده قرار میگیرند همچنین این فرایند شامل نصب عناصر تکیه گاهی و نگهدارنده لوله ها نیز می باشد ، اما فرایند مذکور شامل شازه های تکیه گاهی و مهار کننده ای نظیر اسکلت ساختمان ، خم ها ، فونداسیون و یا هر تجهیز خارج از تعریف کد نیست

اجزاء لوله کشی ، عناصر مکانیکی مناسبی برای اتصال و یا ادغام در سامانه های لوله فشار بند محتوی سیال می باشند ، اجزاء مذکور شامل لوله های صنعتی و غیر صنعتی ، اتصالات ، فلنج ها ، گسکت ها ، پیچ ها ، شیر ها و ابزارهایی نظیر اتصالات انبساطی و انعطلاف پذیره لوله ها معمولا داراری شکلی دایره ای ( مدور ) می باشند .

واژه ها ، اصطلاحات و اجزاء لوله کشی

تصویر گرافیکی ، سامانه لوله کشی ذیل ، شامل چنین اجزائی است

• لوله اصلی ( هدر)
• اتصال انشعابی
• شیر
• فلنج
• اتصال انبساطی
• حلقه انبساطی
• تکیه گاه لوله
• تبدیل
• زانویی

اجزاء و تعاریف اساسی سامانه لوله کشی

• لوله اصلی (هدر) خط اصلی لوله
• انشعاب خط فرعی (انشعابی) لوله
• جوش لوله به لوله اتصال مستقیم لوله انشعابی به لوله اصلی از طریق سوراخ کاری لوله اصلی و جوش لوله انشعابی به آن
• تقویت انشعاب جوشکاری قطعات فلزی در اطراف محل اتصال لوله انشعابی و لوله اصلی ، برای بهبود و بازیابی یکپارچه مکانیکی لوله
• NSP سایز اسمی لوله
• تکیه گاه لوله اجزا تکیه گاهی مورد استفاده برای حفطیکپارچه سازه ای سامانه لوله اجزاء مذکور عموما عناصری غیر خطی می باشند
• تکیه گاه فنری ، تکیه گاهی که توسط عنصری مرکب از یک مجموعه فنری تامین میگردد ، تکیه گاه های فنری جزء اجزاء تکیه گاهی خطی محسوب می گردند.
• تکیه گاه ضربه گیر ( کمک فنری ) نوعی از تکیه گاه لوله که شامل یک جزء غیر خطی میراکننده است
• گروه D کلاس بندی سرویس مرجع 3
• گروه M کلاس بندی سرویس مرجع 3
• سیال انبساط پذیر : هر بخار و یا ماده گازی و هر مایعی ( با دما و فشار معین ) که با کاهش فشار آن تا فشار اتمسفر ، به حالت گازی تغییر فاز میدهد
• آزمایشی هیدرو ( تست آبی ) فشار آزمایش ( در برخی از م.اقع ) 1/5 برابر فشار عملیاتی کجاز بیشینه (MAWP)
• MDMT دمای طراحی کمینه فلز
• چقرمگی شکستگی ویژگی بسیار با اهمیتی از مواد مختلف ، که قابلیت مقاومت مواد ترک دار را در برابر شکستگی نشان میدهد ویژگی خاصیت مذکور عموما توسط CVN مقادیر تست ضربه شکاف V شکل چارپی و در MDMT اندازه گیری میگردد

قوانین اجرایی ، کدها و استاندارد لوله کشی

کدها

کدها قوانینی برای طراحی سامانه های مورد تایید می باشند ، که تحت قوانین فدرال ایالتی و استانی لازم الاجرا هستند

در کانادا مسئولیت ایمینی عمومی تجهیزات و تاسیسات مختلفی نظیر موارد ذیل ، بر عهده فرمانداری های استانی می باشند

• • لوله کشی تحت فشار

 

• مخازن تحت فشار
• دیگ ها
• خطوط لوله
• سامانه های لوله کشی غیر صنعتی (ساختمانی)
• لوله کشی گاز

 

 

 

 

کدهای ایمنی آلبرتا و کدهای اجرایی

موارد ذیل برای تاسیسات اولیه فهرست بالا قابل کاربرد می باشند

قانون دیگ ها و مخازن تحت فشار

• قانون مذکور الزامات مورد نیاز ثبت و تایید مخازن تحت فشار دیگ ها ، لوله ها و اتصالات تحت فشار را ارایه میکند.

قوانین طراحی ، ساخت و نصب دیگ ها و مخازن تحت فشار

قوانین مذکور کدها و مجموعه قوانینی را که بخشی از قوانین کلی را تشکیل میدهند در بر میگیرند.

• کد دیگ ها ، مخازن لوله های تحت فشار CSA B51
• کد تبرید مکانیکی CSA B52
• کد سامانه خطوط لوله گازی CAN/CSA Z184
• کدهای لوله کشی تحت فشار ASM B31
• کد لوله کشی نیورگاهی 1
• کد لوله کشی فرایندی 3
• کد سامانه های انتقال هیدروکربن ها ، گاز نفتی (LPG) آمونیاک و الکل های مطلق ( بی آب) (4)
• کد لوله کشی تبریدی5
• کد الزامات ایمنی ذخیره و حمل آمونیاک مطلق ( بی آب )ANSI K61.1
• استاندارد ذخیره و حمل گازهای نفتی مایع NFPA – 58LPGs
• قوانین سازمان حمل و نقل ایالات متحده (USDOT) در خصوص حمل و نقل مواد پر خطر در وسایل نقلیه مخزن دار
• سامانه علامت گذاری استانداردهای انجمن تولید کنندگان مبدل های حرارتی لوله ای TEMA

قانون خط لوله

الزامات کمینه ای را برای طراحی ، ساخت ، آزمایش ، راه اندازی ، نگهداری و تعمیر خطوط لوله ارایه میدهد

 

• کد سامانه های خطوط لوله گازی و نفتی CSA 
• Z662
• کد سامانه خطوط لوله نفتی CAN/CSA Z183 ( جایگزین شده)
• کد سامانه خطوط لوله گازی CAN/CSA Z184 ( جایگزین شده)
• کد سامانه لوله کشی تحت فشار و لوله های آلومینیونی CSA Z169
• شرکت نفت کانادا شیوه و روشی را برای کشف . جلوگیری از نشت خطوط لوله نفت مایع استان آلبرتا توصیه کرده است

در ایالات متحده

مشابه کانادا برخی تاسیسات موجود توسط قوانین فدرال کنترل میگردند

تاسیسات خطوط لوله بین ایالتی نیز توسط قوانین کدهای ذیل تعریف شده اند

• کد قوانین فدرال عنوان 49

1. بخش 192 » حمل و نقل گاز طبیعی و گازهای دیگر از طریق خطوط لوله … استاندارد های ایمنی کمینه فدرال
2. بخش 193 تاسیسات گاز طبیعی مایع
3. بخش 195 حمل و نل مایعات پر خطر توسط خطوط لوله

کد های لوله کشی تحت فشار دیگر شامل موارد ذیل است

• کد سامانه های حمل و نقل لوله ای هیدرو کربن های مایع و مایعات دیگر ASME B31.4
• کد سامانه های انتقال و توزیع گاز ASME B31.8

مدارک لازم فرایند لوله کشی

قانون کدهای ایمنی استان آلبرتا ، بخش (2) 7 ( قوانین ساخت و نصب دیگ ها و مخازن تحت فشار ) ایجاب میکند که برای ساخت هر سامانه لوله تحت فشار باید نقشه ها مشخصات و اطلاعات دیگری شامل موارد ذیل توسط کارفرما ارایه گردند

1. دیاگرام های خطوط لوله و یا جریانی که طرح و چیدمان کلی تمامی دیگ ها ، مخازن تحت فشار و سامانه ها و اتصالات لوله تحت فشار را نشان میدهند
2. فهرستی از مشخصات خطوط لوله که فشارها و دماهای بیشینه هر سامانه لوله کشی تحت فشار را نشان میدهد
3. فهرستی از تجهیزات تعدیل – فشار که شامل فشار تنظیمی سامانه لوله کشی نیز می باشد
4. سایز ضخامت (اسکجول) و مشخصات موارد و رتبه فشاری تمامی لوله ها و اتصالات تحت فشار
5. شماره ثبت شیوه و روش جوشکاری
6. شرحی از شیوه آزمایش فشاری لوله که در برگیرنده نوع ، روش ، سیال آزمایش ، دما و فشار آزمایش ، مدت آزمایش و اقدامات ایمنی پیش گیرانه باشد
7. فرمی که توسط فرمانداری تهیه میگردد و به وسیله مهندس طراح و یا پیمانکار تکمیل میگردد ، فرم مذکور ، الزامات کلی مهندسی لار الاجرای طراحی و ساخت میدانی سامانه های لوله کشی تحت فشار را در بر میگیرد
8. اطلاعات مورد نیاز دیگری متصدی و مامور کدهای ایمنی ، برای ممیزی طرح و تصویب و ثبت طرح مورد نظر و با عدم پذیرش آن

مجموعه پرسش ها 1

1. چه قانونی چگونگی طراحی سامانه های لوله کشی تحت فشار نیروگاهی آلبرتا را کنترل میکند ؟
2. آیا خطوط آب تاسیسات فرایندی ، به عنوان سامانه های لوله کشی تحت فشار در نظر گرفته میشوند ؟
3. برای چه گروه از سرویس سیالی ، از اجزای اآزمایش آبی ( هیدرو تست ) بر اساس کد 3 چشم پوشی میگردد
4. در اجزاء لوله کشی ، تفاوت میان زانویی و خم چیست ؟

 

از کدهای ذیل برای طراحی ، ساخت و بازرسی سامانه ای لوله کشی استفاده میگردد.

کد های لوله کشی ASME B31

کد های لوله کشی مذکور توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) ارایه شده است.

لوله کشی نیروگاهی

لوله کشی نیروگاهی مذکور در نیروگاه های برق ، تاسیسات صنعتی و سازمانی ، سامانه های زمین گرمایی و تاسیسات سرمایشی و منطقه ای استفاده میگردد

B31.3 لوله کشی فرایندی

لوله کشی فرایندی در پالایشگاه های نفت تاسیسات شیمیایی داروسازی ، نساجی ، کاغذ سازی ، تاسیسات برودتی و نیمه هادی ها و تاسیسات فراوری و پایه های مربوط مورد استفاده قرار میگیرد.

B31.4 سامانه های حمل و نقل لوله ای هیدرو کربن های کایع و مایعات دیگر

محصولات حمل و نقل لوله ای مذکور ، عمدتا مایعاتی هستند که میان تاسیسات و پایانه ها و در داخل پایانه ها و ایستگاه های پمپاژ، تنظیم و اندازه گیری جا به جا می گردند.

لوله کشی تبریدی

لوله کشی مبردها و مایعات سرد کننده ثانویه

سامانه لوله کشی حمل و توزیع گاز

محصولات حمل و نقل لوله ای مذکور عمدتا گازهایی هستند که میان منابع تولیدی و پایانه هایی نظیر ایستگاه های افزایش فشار ( کمپرسورها ) ایستگاه های تنظیم و انداره گیری و خطوط لوله جمع آوری گاز ، جا به جا می گردند

لوله کشی سرویس های ساختمانی

لوله کشی مذکور عموما در ساختمانی صنعتی ، سازمانی ، تجاری و عمومی و در اقامتگاه های چند واحده استفاده میگردد در لوله کشی مذکور ، الزاماتی نظیر گسترده سایزها ، فشار ها و دماهای ارایه شده در کد B31.1  وجود ندارد.

B31.11 سامانه های لوله کشی مخلوط های غلیط آبکی

لوله مذکور مایعات غلیظ آبکی را در میان تاسیسات و پایانه ها و در داخل پایانه ها و ایستگاه های پمپاژ و تنظیم ، جا به جا میکند.

از کد های جدول 1 برا تعیین ابuاد هندسی ، جنس و استحکام اجزاء فرایند لوله کشی استفاده میگردد.

استاندارد اجزاء لوله مذکور توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) و یا توسط موسسه استاندارد های ملی امریکا (ANSI) تهیه و ارایه شده اند.

استانداردهای اجزاء لوله کشی ASME B36

استاندارد اجزاء لوله مذکور توسط انجمن مهندسان انجمن مهندسان مکانیک امریکا (ASME) و موسسه استاندارد های ملی امریکا (ANSI) تهیه و ارایه شده است

B.36.10  لوله فولادی غیر ریختگی بدون درز و جوشی ( درز دار)

B36.19 لوله فولادی ضد زنگ

استاندارد های دیگر ASME یا ASNI

B73.1 پمپ های سانتریفیوژ با مکش انتهایی و تخلیه از بالا

 پمپ های سانتریفیوژ با مکش انتهایی و تخلیه از بالا

.2 پمپ قائم خطی سانتریفیوژ

32.2 توربین های گازی متداول

کد های انجمن حفاظت الکتریکی ملی (NEPA)

کدهای مذکور ، لوله های سامانه حفاظت از حریفی را که از آب ، دی اکسید کربن ، هالون فوم ، مواد شیمیایی خشک و تر استفاده میکنند پوشش میدهد

کد حریق ملی (NFC) کدهای انجمن حفاظت از حریق ملی (NFPA)

کد تاسیسات مراقبت های بهداشتی و پزشکی NFPA

استانداردهای انجمن استاندارد های کانادا (CSA)

CSA Z662-94 : سامانه خطوط لوله نفت و گاز

استاندارد های مذکور جایگزین استانداردهای ذیل شده است

• CAN/CSA Z183 : سامانه خطوط لوله نفتی
• CAN/CSA Z184 سامانه خطوط لوله گازی
• CAN/CSA Z187 خطوط لوله دریایی

شیوه های استاندارد MSS

استاندارد مذکور شامل استانداردهای لوله کشی و اجزاء آن می باشد که توسط انجمن استاندارد سازی تولید کنندگان (MSS)

تهیه و ارایه شده اند ، استاندارد MSS در کاربرد های صنعتی عمومی مورد استفاده قرار میگیرند صنعت لوله امروزی از استانداردهای تایید کیفیت و اجزاء لوله مذکور به شدت استفاده میکند

شرکت نفت امریکا (API)

استانداردهای API بر تولید پالایش و توزیع محصولات نفتی متمرکز می باشند ، تجهیزات مورد استفاده در استاندارد های مذکور عموما تجهیزات قوی تری در مقایسه با کاربرد های صنعتی عمومی هستند

انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM)

مشخصه های بیشمار استاندارد انجمن آرمایش و مواد آمریکا (ASTM)  شامل مشخصات مواد غیر ریختگی ، آهنگری و ریخته گری مصرفی در صفحات ، اتصالات ، لوله ها و شیر ها می باشد ، استاندارد ASTM برای کنترل ابعاد جنس و استحکام مواد به کار میروند

برخی از مهمترین استاندارد های متداول مواد در شکل زیر مشخص گردیده

لوله و اتصالات PiMTAS PN16 UPVC