مقدمه ای بر سیستم لوله کشی
سیستم های لوله کشی مانند شریان های فعالیت های صنعتی هستند و توجه به این سیستم در یک جامعه از اهمیت بالایی برخوردار است. به عنوان مثال، بخش قابل توجهی از سرمایه کارخانه ها صرف سیستم لوله کشی می شود، این مبلغ ممکن است تا یک سوم سرمایه گذاری کلی یک کارخانه را به خود اختصاص دهد. سیستم های لوله کشی که در محیط محدودی قرارگرفته باشند چالش بزرگی برای مهندسان لوله کشی ایجاد می کنند. در این مقاله با موضوع لوله کشی همراه ما باشید:
چیست؟
می توان لوله را یک استوانه از جنس فلز، پلاستیک، چوب، بتن و یا فایبرگلاس تعریف کرد. لوله ها برای انتقال مایعات، گازها، ذرات ریز و یا دیگر مواد محلول استفاده می شوند. یک سیستم لوله کشی معمولا شامل ترکیبی پیچیده از لوله ها و دیگر اجزای مشابه مانند سرلوله و اتصالات آن ها می شود. پمپ ها، مبدل های حرارتی، سوپاپ ها و مخازن نیز بخشی از سیستم لوله کشی به شمار می روند.
طراحی لوله کشی چیست؟
طراحی اولیه سیستم لوله کشی با تعیین نقطه شروع و پایان انتقال سیالات آغاز می شود. طراحی دقیق این نقشه با در نظرگرفتن معیارهایی همچون نوع سیال درون لوله، کف افت فشار و انرژی مجاز، سرعت مطلوب، محدودیت در فضای لوله کشی، تخلیه آزاد مواد درون لوله یا از طریق جریان مستقیم، تحلیل فشار درون لوله، دمای سیال و غیره انجام می پذیرد. اتصال سیستم لوله کشی نیازمند فرایند طراحی، مهندسی، ساخت و تلاش قابل توجهی است.
جنس مواد لوله
موادی که برای ساخت لوله ها مورد استفاده قرار می گیرند باید متناسب با کاربرد و شرایط سیستم لوله کشی انتخاب شده باشند. می توان با استفاده از کد های استاندارد لوله کشی انواع این لوله ها را تشخیص داد. برای مثال کد ASME به لوله های تحت فشار، همچون لوله کشی برق، لوله های صنعتی گاز و هوا، لوله کشی های پالایشگاه های نفت و سیستم لوله کشی سرد، تخصیص داده می شود. هدف از این کار حصول اطمینان از این است که مواد استفاده شده در لوله ها درشرایطی همچون فشار، دما، خوردگی و یا فرسایش کاملا ایمن باشند. برخی از موادی که در لوله کشی نیروگاه ها به وفور یافت می شود در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت.
- فولاد: فولاد رایج ترین مواد تشکیل دهنده لوله ها است. فولاد گرمادیده معمولا برای نقاط اتصال لوله ها به کار گرفته می شود درحالی که فولاد ریخته گری شده عمدتا در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرد. لوله ها فولادی معمولا به دو شکل تقسیم بندی می شوند: فولاد یکپارچه و جوشان
- چدن: چدن از مقاومت بالایی دربرابر خوردگی و سایش برخوردار است و برای سیستم های انتقال خاکستر، فاضلاب و خطوط آب زیرزمینی برخوردار است. با این حال، این ماده شکنندگی بالایی داشته و برای تعداد کثیری از نیروگاه ها مناسب نمی باشد. انواع چدن شامل چدن خاکستری، چدن چکش خوار و چدن شکل پذیر می شود.
- برنج و مس: مواد غیر آهنی مثل مس و آلیاژ های آن در تجهیزات و شبکه آبرسانی نیروگاه هایی که درجه حرارت تقریبا معتدل است کاربرد دارد.
اتصالات لوله در لوله کشی
اتصالات لوله جزئی از سیستم لوله کشی بوده که بخش های مستقیم لوله را به یکدیگر وصل می کند؛ این اتصالات در انواع، اندازه ها و یا اشکال مختلفی همچون تنظیم (یا اندازه گیری) جریان سیالات درون لوله یافت می شوند. نصب اتصالات لوله به منابعی همچون پول، زمان، مواد و ابزار زیادی نیاز دارد؛ این مرحله بخش مهمی از نصب سیستم لوله کشی به شمار می رود. شیر آلات از نظر فنی بخشی از اتصالات محسوب می شوند اما معمولا به طور جداگانه مورد بحث قرار می گیرند:
- زانو ها: برای ایجاد زاویه در لوله کشی
- افشانک: برای ایجاد اتصالات نزدیک. این بخش از لوله ها از دو انتها به افشانک کشیده می شوند.
- کوپلینگ: برای اتصال دو لوله هم اندازه در یک مسیر مستقیم.
- نقطه های اتصال: برای ارائه روشی آسان برای از بین بردن سیستم لوله کشی.
- حروفT و یا شکل صلیب: برای اتصالات 90 درجه در مسیر لوله ها
- خمیدگی Y : برای ایجاد اتصالات 45 درجه
- خمیدگی برگشتی: برگشت در مسیر لوله
- دوشاخه و سرپوش: برای بستن انتهای لوله و یا اتصالات باز.
- کاهنده: برای کاهش اندازه لوله. دارای دو اتصال مادگی با اندازه های مختلف می باشد؛ همچنین ممکن است برای تخلیه رایگان آب یک اتصالی خارج از سیستم تعبیه شود.
عایق کاری لوله کشی:
اکثر سیستم های لوله کشی برای انتقال موادی استفاده می شوند که دمای بالاتری از محیط اطراف خود دارند. برای مثال می توان لوله های اصلی آب گرم و بخار را مثال زد. به منظور کاهش هدر رفتن گرمای ماده داغی که درون لوله منتقل می شود، معمولا اینگونه لوله ها با عایق پوشانده می شوند. عایق نه تنها گرما را در سیستم لوله کشی آب گرم حفظ می کند، بلکه از بالا رفتن درجه حرارت فضای اطراف لوله در ساختمان و یا کارخانه جلوگیری می کند. علاوه بر این، عایق کاری مسیر لوله داغ از صدمه دیدن کارگران بر اثر تماس پوست برهنه آن ها با لوله خود داری می کند.
همچنین در لوله هایی که مواد را در دمای پایین تر از محیط اطراف حمل می کنند عایق کاری لوله ها از تعریق لوله جلوگیری کرده و متعاقبا جلوی چکه کردن، نشت و خوردگی لوله را می گیرد.
ماده ای که برای عایق بندی لوله ها استفاده می شود باید از ویژگی های زیر بهره ببرد:
- درجه عایق سازی بالا
- عمر طولانی
- مقاومت در برابر جانوران موذی
- مقاوم در برابر خورندگی
- قابلیت حفظ شکل و ویژگی های عایق پس از خیس شدن
- سهولت در کاربرد و نصب
کلام پایانی
مهندسی لوله کشی یک رشته تحصصی زیر مجموعه مهندسی مکانیک است که در آن طراحی لوله کشی، چیدمان تجهیزات و واحد های فراوری تأسیسات شیمیایی، پتروشیمی و یا هیدروکربنی مورد مطالعه قرار می گیرد. مهندس های لوله کشی مسئول ایجاد طرح کلی تأسیسات کارخانه، وضعیت قرارگیری تجهیزات و واحد های فراوری هر بخش، طراحی سیستم لوله کشی متصل بر اساس کدهای مختلف و پیاده سازی استاندارد های قابل اجرا هستند تا متعاقباً تأسیسات بتوانند در طول عمر طولانی مدت خود با اطمینان به کار خود ادامه بدهند.
ثبت ديدگاه