آشنایی با تجهیزات پایپینگ

 

در وهله اول به توضیح مختصری از پایپینگ می پردازیم و سپس تجهیزات پایپینگ را نام برده و شرح خواهیم داد.

پایپینگ چیست

پایپینگ مجموعه ای از فرآیندهای لوله کشی صنعتی می باشد که در جهت انجام عملیات‌هایی همانند انتقال سیالات در محیط کارخانه، پالایشگاه، نیروگاه و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین لوله کشی داخل محیط پالایشگاه و فضاهای مشابه پالایشگاه را پایپینگ نام دارد.

تجهیزات پایپینگ شامل چه مواردی می باشد؟ برای پاسخ این سوال ابتدا باید بدانیم اقلام پایپینگ چیست؟ اقلام پایپینگ مجموعه ای از قطعاتی می باشد برای اجرای سیستمهای لوله کشی صنعتی بدان نیاز است. این اقلام شامل لوله،پایپ،فلنج و رک و…. می باشد.

لوله کشی فرآیند صنعتی (و اجزای درون خطی همراه) را می توان از چوب، فایبرگلاس، شیشه، فولاد، آلومینیوم، پلاستیک، مس و بتن ساخت. اجزای درون خطی که به عنوان اتصالات، شیرها و سایر دستگاه‌ها شناخته می‌شوند، معمولاً فشار، سرعت جریان و دمای سیال ارسالی را حس و کنترل می‌کنند و معمولاً در زمینه طراحی لوله‌کشی (یا مهندسی لوله‌کشی) قرار می‌گیرند. سنسورها و همچنین دستگاه‌های کنترل خودکار بعضا به عنوان قسمتی از طراحی ابزار دقیق و کنترل در نظر گرفته می‌شوند. سیستم های لوله کشی در نمودارهای لوله کشی و ابزار دقیق (P&ID) مستند می‌شوند. در صورت لزوم، لوله‌ها را می‌توان با فرآیند تمیز کردن لوله تمیز کرد.

جهت ثبت نام و شرکت در دوره‌های تخصصی آموزش Piping موسسه آموزش عالی آزاد نوین پارسیان کلیک کنید

تجهیزات پایپینگ حیاتی‌ترین و مهمترین بخش در هر سییستم پایپینگ می‌باشد. اگر سیستم پایپینگ به بدن انسان تشبیه شود، تجهیزات و اقلام پایپینگ را می‌توان به ارگان‌ها و اعضای این بدن تشبیه کرد. در نتیجه آشنایی با این تجهیزات برای شناخت هر سیستم پایپینگ امری ضروری می‌باشد. در جهت توضیح و معرفی عملکرد هر کدام از اقلام پایپینگ توضیحات زیر را دنبال کنید.

تجهیزات پایپینگ

مخازن عمودی یا راکتور Vertical Vessels/Fractionation Columns/Reactors

این مخازن طبق شکل زیر حالتی عمودی داشته که ارتفاعی بیش از 50 متر دارد.این مخازن برای پالایش سیالات استفاده می شوند و در داخل آن‌ها مجموعه ای از سینی‌ها (Trays) قرار دارد که برای پالایش مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. در تمامی این مخازن عمودی فرآیندی، یک فرآیند شیمیایی به دست خواهد آمد که خروجی آن یک ماده تغییر خواص داده است.

لوله

وسیله ای برای انتقال سیالات می باشد که در واقع بخش اصلی پایپینگ به شمار می آید.ابعاد و مشخصات لولههای انتقال سیالات بسیار حائز اهمیت هستند که علت انتخاب می شوند.جنس لولهها از چدن،فولاد،برنج و مس می باشند.

پمپ‌ها(Pumps)

به ابزار مکانیکی که برای انتقال سیالات تحت فشار از یک مکان به مکان دیگر می‌باشند پمپ می گویند. پمپ‌ها سبب تسریع حرکت سیال و افزایش نرخ خروجی سیال در لوله می‌شوند.
پمپها انواع مختلفی دارند که میتوان به:

1.  پمپ گریز از مرکز Centrifugal Pumps
2. پمپ چرخشی Rotary Pumps
3. پمپ رفت و برگشتی Reciprocating Pumps

فلنج ها

فلنج تجهیزات لوله کشی بسیار ضروری است که برای اتصال لوله ها، شیرها، پمپ ها و سایر تجهیزات استفاده می شود. یکی از مهمترین تجهیزات لیست تجهیزات لوله کشی است. فلنج ها به دسترسی آسان برای تمیز کردن، بازرسی یا اصلاح کمک می کنند. اینها را می توان با جوش یا پیچ استفاده کرد. اتصالات با پیچ و مهره دو فلنج با یک واشر بین آنها که مهر و موم را ایجاد می کند، ساخته می شوند. مواد مختلف مورد استفاده برای ساخت فلنج لوله شامل فولاد ضد زنگ، چدن، آلومینیوم، برنج، برنز، پلاستیک و غیره است.

مواد مورد استفاده برای فلنج هنگام انتخاب لوله تعیین می شود زیرا اغلب یک فلنج و لوله از یک ماده هستند. اکثراً تمام فلنج‌ها تحت رده استانداردهای ASME و ASTM قرار می‌گیرند.

شاید به مطلب “نرم‌افزارھای طراحی پایپینگ و سیستم لوله کشی” علاقه داشته باشید

عملگرها

وظیفه بسیار ابتدایی محرک کمک به حرکت سیستم است. وظیفه این قطعه این است که از حرکت و کنترل هر مکانیزم یا سیستمی به عنوان مثال با باز کردن یک شیر مراقبت کند.

در صنعت نفت و گاز، محرک ها در محیط های خطرناک یا انفجاری نصب می شوند و وظیفه حرکت کنترل شده را بر عهده دارند. بیشتر کاربردهای آن در خارج از منزل است که برای محرک‌های پنوماتیک استاندارد به دلیل مشکلات خطوط هوایی که در دماهای متفاوتی دارند، یک چالش است.

عملگرها بخش مهمی از لیست تجهیزات لوله کشی هستند و در خطوط لوله نفت و گاز استفاده می شوند تا عملکرد مداوم در بالاترین فشار ایمن را امکان پذیر کنند. محرک های فعلی به گونه ای طراحی شده اند که قوی باشند و سیستم های کاملاً یکپارچه ای هستند که به طور خاص برای استفاده در فضای باز با درجه بندی کلاس I Div 2 طراحی شده اند. بازار آن بر اساس نوع، کاربرد و منطقه تفکیک شده است. بر اساس نوع، بازار به پنوماتیک، برقی، هیدرولیک، مکانیکی و غیره تقسیم شده است.

شیرآلات

شیرآلات تجهیزات چند منظوره صنعت نفت و گاز هستند. کاربرد آنها از کنترل جریان نفت در بالادست گرفته تا محافظت از تجهیزات با کنترل جریان نفت و گاز در میان دست و در حین پالایش نفت خام در پایین دست متفاوت است. شیرها انواع مختلفی دارند، شیر دروازه، شیر گلوب، شیر توپ، شیر دوشاخه و شیر پینچ.

اتصالات

سیستم های لوله برای اهداف مختلفی مانند اتصال لوله های مستقیم یا بخش های لوله، تطبیق با اندازه ها یا اشکال مختلف و تنظیم یا اندازه گیری جریان سیال نیاز به اتصال دارند. آنها قسمت محیطی لوله ها را تشکیل می دهند و عمدتاً به تنظیم و اندازه گیری جریان سیال کمک می کنند.

اتصالات بخش مهمی از لیست تجهیزات لوله کشی هستند و نیاز به هزینه، زمان، مواد و ابزار کافی برای نصب دارند. از بازیگران اصلی بازار این تجهیزات می توان به محصولات آب مولر، صنایع مولر، مک وان، شارلوت پایپ، وارد ساخت (هیتاچی)، RWC آمریکا و غیره اشاره کرد.

بازار اتصالات لوله عمدتاً بر اساس انواع آن تقسیم می شود که عبارتند از: لوله فلزی، اتصالات، اتصالات لوله پلاستیکی و سایر اتصالات لوله.

این بخش ها هر سال در تلاش هستند تا با CAGR بهتر رشد کنند. هر بخش در حال تلاش مداوم برای افزایش تولید در چارچوب موجود خود است. در نتیجه، بازار اتصالات در حال رونق است و فناوری‌های خود را برای ارائه آب‌بندی ضد نشت و بدون گشتاور و همچنین حذف نشت‌های پرهزینه و خطرناک در سیستم بهبود می‌بخشد. انتظار می رود بازار آن تا سال 2024 با CAGR تقریباً 9.1٪ به 2800 میلیون دلار برسد.

مبدل حرارتی Exchangers

نحوه عملکرد مبدل حرارتی بدین گونه است که گرما را دریافت کرده و از آن مجدداً استفاده می کند. بدون وجود مبدل، گرما در محیط زیست آزاد شده و اتلاف می‌ گردد.مبدل‌ها هم برای بالابردن دما و کاهش دمای محصول نهایی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

جهت ثبت نام و شرکت در دوره‌ تخصصی آموزش اتوکد  موسسه آموزش عالی آزاد نوین پارسیان کلیک کنید

مخازن ذخیره Storage Tanks

از مخازن ذخیره برای انجام فرآیند ذخیره‌سازی مواد اولیه خام یا مواد فرآوری نهایی استفاده می‌شود.مخازن ذخیره در انواعی از شکل‌ها و ابعاد مختلف تولید می‌گردد که می‌توانند شکلی به صورت کروی یا استوانه‌ایی داشته باشند.از این مخازن کروی عمدتاً برای ذخیره‌سازی گاز‌های مشتقات نفتی مانند: بوتان، متانول و پروپان مورد استفاده قرار می‌گیرند به این علت که انبساط آن‌ها موجب به وجود آمدن یک تنش یکنواخت در سطح پوسته کروی مخزن خواهد شد.

کوره و هیتر

هیتر که معمولا به اسم کوره نیز گفته می‌شود. برای گرم کردن گازها یا مایعات تا دمای مطلوب از کوره هیتر مورد استفاده می‌شود. نقش مهم هیترها در صنعت پتروشیمی و پالایشگاهها است که تاثیر عمده‌ای بر ایمنی واحد فرآیند، عملکرد درست و اقتصادی آن دارند.

بویلر یا دیگ بخار

بویلر یا دیگ بخار به مخزنی گفته می شود که برای تبدیل آب داخل مخزن به بخار استفاده می‌ گردد. روند عملکرد بویلر بدین گونه می باشد که از انرژی شیمیایی ناشی از احتراق منابع سوختی مانند نفت یا گاز برای تولید گرما استفاده می‌کند. همچنین گرما سپس به آب منتقل می شود وبعد ان که فشار آب افزایش پیدا می‌کند و در نهایت مایع به بخار تبدیل می شود. از اساسی‌ترین تجهیزات پایپینگ در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری مواد شیمیایی،بویلرها هستند. همچنین بویلرها از مهمترین تجهیزات پایپینگ برای عملکرد ایمن در یک سیستم صنعتی می باشند. دیگهای بخار به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

دیگ بخار واتر تیوب Water-Tube Boilers

این نوع از دیگهای بخار واترتیوب در سیستمهایی که با فشارهای بالا می باشند معمولا به کار می‌روند. در این مدل دیگ‌ها، آب درون لوله جریان پیدا می‌کند و آتش هم به صورت مستقیم به لوله‌ها برخورد می‌کند.

دیگ بخار فایر تیوب Fire-Tube Boilers

در نوع دیگری از دیگ‌های بخار، گازهای داغی که از آتش عبور کرده‌اند از یک یا تعدادی لوله که در یک کانتینر آب نصب شده‌اند عبور می‌کند. گرمای گاز به علت هدایت حرارتی از دیوارهای لوله به آب انتقال داده می‌شود، آب گرما گرفته و در نهایت تبدیل به بخار می‌شود.

برج خنک‌کننده Cooling Towers

یکی از تجهیزات اصلی مکانیکی پایپینگ برج خنک کننده می باشد که به منظور پائین آوردن دمای سیال خنک‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عبارتی گردش آب در داخل مبدل‌های حرارتی و کندانسور‌ها سبب بالا رفتن دمای آب می‌شود.با بالا رفتن دمای آب، کاهش اختلاف دمای بین سیال خنک‌کننده و فرآورده داغ عملیات کاهش دما از طریق رسانش با اختلال رو به رو شودبنابراین نیاز می باشد که دمای آب خنک‌کننده کاهش یابد که این امر مهم با برج خنک‌کننده انجام می‌شود.

برج خنک‌کننده دارای انواع مختلفی می باشد که به لحاظ عملکرد دو نوع ۱) برج خنک‌کننده خشک ۲) برج خنک‌کننده مرطوب طبقه بندی شده است.در برجهای خنک‌کننده خشک سیال گرم در داخل لوله‌های بسته در گردش است که این لوله‌ها از طریق قرار گرفتن در معرض هوای خنک (با یا بدون فن) باعث کاهش دمای سیال درون آن می‌ گردد. در این برج خنک‌کننده مرطوب، آب گرم به صورت آبشاری فرو می‌ریزد و دمش هوا در بین قطرات آب سبب افت دمای آب با تبخیر بخشی از آن خواهد شد.

جهت ثبت نام و شرکت در دوره‌های تخصصی آموزش معماری موسسه آموزش عالی آزاد نوین پارسیان کلیک کنید

محرک پمپ Pump Drivers

تمام پمپ‌هایی که در صنعت پایپینگ مورد استفاده قرار می گیرند نیازمند نوعی محرک، برای انجام فرآیند پمپها می باشند. حرکت با استفاده از شفت و کوپلینگ به پمپ منتقل می‌شود و سبب حرکت شفت پروانه‌ها، چرخ دنده‌ها، اِسکروهادر پمپ چرخدنده داخلی Screw Pumpsو پیستون‌ها برای شروع عمل پمپاژ، می‌شود.الکترو‌موتورها متداول‌ترین نوع محرک پمپ می باشند هرچند که علاوه بر آن به غیر از آن موتور دیزلی Diesel Engine و توربین بخار Steam Turbine می‌تواند در صورت خرابی الکترو‌موتور یا در دسترس نبودن برق مورد استفاده گردند.

کاهنده

یک کاهنده اندازه لوله را از یک سوراخ بزرگتر به یک سوراخ کوچکتر (قطر داخلی) کاهش می دهد. از طرف دیگر، کاهنده ممکن است به هر اتصالی که باعث تغییر در قطر لوله شود اشاره کند. این تغییر ممکن است برای برآوردن الزامات جریان هیدرولیکی سیستم یا انطباق با لوله‌های موجود با اندازه‌های متفاوت باشد. طول کاهنده به صورت معمول برابر با میانگین قطر لوله بزرگتر و کوچکتر است. اگرچه کاهنده‌ها معمولاً متحدالمرکز هستند، در صورت لزوم از کاهنده‌های خارج از مرکز برای حفظ سطح بالا یا پایین لوله استفاده می‌شود. بسته به عدد ماخ جریان، می توان از کاهنده نیز به عنوان نازل یا دیفیوزر استفاده کرد.

برترین تولید کنندگان تجهیزات پایپینگ

فیتینوکس

فیتینوکس که در سال 1977 تأسیس شد، به صنایع بسیاری از جمله نیروگاه های هسته ای، نیروگاه های شیمیایی و کود، سکوهای دریایی، نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های پتروشیمی و پالایشگاه خدمات می دهد. اتصالات لوله کشی، اتصالات و فلنج های آهنگری، فورجینگ های مخصوص را تولید می کند. پیشنهادات آن از لیست تجهیزات لوله کشی عبارتند از:

• اتصالات فورج
• خروجی / ورودی شعبه
• فلنج های مخصوص
• اتصالات جوش لب به لب
• قطعات ویژه
• لوله های مخصوص
• اتصالات درجه اوره

پایپینگ و تجهیزات

این شرکت در سال 1946 با هدف ارائه عملیات ایمن تر به صنایع تاسیس شد. Piping & Equipment خدمات تخصصی ساخت و ساز مکانیکی با کیفیت برتر را ارائه می دهد. این خدمات به بسیاری از صنایع مانند پالایش، نیروگاه، کارخانه های شیمیایی و فرآیندی و شرکت های انرژی میانی ارائه می دهد. عمده ترین پیشنهادات آن عبارتند از:

• پروژه های سرمایه ای
• مدیریت ساخت و ساز
• تعمیر و نگهداری تاسیسات

شرکت مهندسی Destec

Destec در سال 1969 با هدف ارائه راه حل های نوآورانه برای صنعت ثبت شد. این شرکت ماشین آلات قابل حمل را طراحی و تولید می کند، تا حدی برای نصب و سرویس محصولات شرکت و همچنین به عنوان یک سرویس ماشینکاری عمومی در محل. پیشنهادات آن شامل همه چیز از لیست تجهیزات لوله کشی است و برخی از آنها در زیر ذکر شده است:

• درپوش های بازرسی بویلر
• فلنج های فشرده
• بسته های درب
• اتصالات گیره هاب رنج G
• اتصالات زیر دریا

با توجه به تلاش صنعت برای بهبود هر سال، تولیدکنندگان از سراسر جهان باید برای یک نتیجه بهتر کار کنند. تولیدکنندگان باید بدانند که با دیجیتال شدن صنعت، بیشتر خریدها از طریق پلتفرم های آنلاین انجام می شود. این امر مستلزم تغییر سریع از انتهای تولید کنندگان تجهیزات لوله کشی به سمت صنعت در حال رشد آنلاین است.