پایپینگ چیست؟ متریال ها و آلیاژهای مورد استفاده در پایپینگ را میشناسید؟
پایپینگ (piping) یا همان لولهکشی صنعتی از زیرمجموعههای لولهکشی است. لولهکشی صنعتی در نیروگاهها، پالایشگاه و واحدهای صنعتی مانند کارخانههای مختلف استفاده میشود. بهکمک این سبک از لولهکشی، سیالات در کارخانهها و پالایشگاهها از نقطهای به نقطه دیگر منتقل میشوند. توجه به علم و اصول پایپینگ برای افزایش بهرهوری پروژههای صنعتی مختلف بسیار مهم است. بهکمک این لولهکشی است که پیشبرد فرایندهای صنعتی در مکانهایی مانند پالایشگاه تسریع و ممکن میشود. در ادامه درباره این حوزه و متریالها و آلیاژههای بهکاررفته درتجهیزاتش بیشتر صحبت میشود.
روند لولهکشی صنعتی در پروژهها
همانطور که گفته شد، پایپینگ برای انتقال سیالات است. طراحی مسیر لولهها، انتخاب مواد و آلیاژهای مناسب برای آنها و بررسی تنش از نقطهنظر مهندسی از اصول پایپینگ در پروژههای گوناگوناند. لولههایی که در پایپینگ صنعتی استفاده میشوند، کاربردهای متنوعی دارند. برای مثال، در امور زیر به کار میروند:
- برای نگهداشتن اتصالات مختلف؛
حملونقل سیالات؛
توزیع سیالات و مواد؛
اندازهگیری و جداسازی مواد؛
کنترل سیالات و مواد؛
و... .
ویژگی لولههای کاربردی در پروژههای پایپینگ
لولههای صنعتی برای دوامآوردن در پروژههای مختلف باید ویژگیهای خاصی داشته باشند. از جمله این ویژگیها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تحمل فشار؛ لولههای مختلف بنا به نیاز پروژه صنعتی توان و تحملهای متفاوتی در خصوص پذیرش فشار دارند.
تحمل دما؛ لولهها براساس دمای محیطی که قرار است در آن مشغول به فعالیت شوند، نیاز به تعریف تحملی ویژه دارند. اساسا باید تحمل دمای لولهها زیاد باشد. در بعضی پروژهها، تحمل دمای پایین مهم است و در برخی دمای بالا.
برخورداری از عایقها؛ لولههای صنعتی نیاز به پوششهایی عایق در بدنه دارند.
برخورداری از فلنج؛ در یک یا دو سر از لولههای صنعتی برای ایجاد اتصالات فلنج میزنند.
آبکاری نیکل و کروم؛ اگر لولهها در صنایع غذایی استفاده شوند، باید با فلزاتی مانند نیکل و کروم آبکاری شوند تا سلامت و بهداشت مواد تضمین شود.
از پایپینگ و لولههای مخصوص آن در طیف وسیعی از پروژهها و فعالیتهای صنعتی استفاده میشود. برای مثال، در پالایشگاهها، لایروبی، ساخت مواد نیمهرسانا، تهویه، تصفیه فاضلاب، سازههای دریایی، کشاورزی، شهرسازی، صنایع نفتوگاز، نیروگاهها و... . بنابراین، اهمیت این متریال و تجهیزات بسیار زیاد است. رصد قیمت مواد سازنده آنها و هزینه اجرایشان هم از وظایف مهمی بهشمار میرود که دستاندرکاران صنایع گوناگون در نظر میگیرند. در واقع، تجهیز پروژههای صنعتی که به این لولهها نیاز دارند، با صنایع و بازارهای مختلفی در ارتباط است و به آنها وابستگی دارد. برای همین است که مدیریت پروژههای پایپینگ دشوار است و به علم و فن زیادی نیاز دارد.
انواع لولهها در پایپینگ صنعتی
لولههای صنعتی براساس پارامترهای مختلف تقسیمبندی میشوند. برای مثال، از نقطهنظر شکل و ظاهر به سه دسته کلی گروهبندی میشوند:
- لوله با انتهای تخت؛
لولههایی با انتهاب پخخورده؛
لوله با انتهای رزوه.
براساس جنس هم میتوان لولههای صنعتی را تقسیمبندی کرد:
- گالوانیزه که برای ساخت لولههای آب استفاده میشود. خرید لوله آب در پروژههای صنعتی مختلف موردنیاز است.
استنلس استیل برای انتقال موادی استفاده میشود که خورندگی بالایی دارند.
مس-نیکل برای انتقال سیالاتی مورد استفاده است که خطر سایش دارند.
کربن استیل LTCS میتواند مایعاتی با دمای بسیار پایین را منتقل کند.
کربن استیل Nace میتواند مایعاتی را جابهجا کند که خطر ایجاد خوردگی دارند.
کربن استیل، مایعات و گازهایی بدون توان ایجاد خوردگی را منتقل میکند.
لولههای GRP و GREمایعاتی را جابهجا میکنند که فشار پایین اما خوردگی بالایی دارند.
دستهبندی دیگری که میتوان در اصول پایپینگ برای این متریال پرکاربر در نظر گرفت، توجه به ساختار لولههاست:
- لولههای درزدار
لولههای بدون درز
لولههای درزدار ساده یا مارپیچی هستند و برای ساختشان، ورق لولهها شکل داده میشوند. سپس قسمت درز را با جوش به هم متصل میکنند. لولههای بدون درز از قالبهای خاصی عبور داده میشوند. در واقع، بعد از گرمکردن قطعات شمش، این لولهها وارد قالبهای مخصوص میشوند و شکل میگیرند.
وظایف مهندس پایپینگ
هر پروژه صنعتی بنا به زیرساخت، اهداف و حوزه فعالیت نیاز به ملزومات و البته متریال مخصوص به خود مانند لوله دارد. مهندسانی که در این زمینه فعالیت میکنند، نقش مهمی در انتخاب و مدیریت درست کار دارند. آنها باید از محل اجرای سیستم لولهکشی نقشهبرداری کنند و طرحی از عملکردهای موردنیاز لوله تدارک ببینند. انتخاب مواد مناسب و ارزیابی ملزومات پروژه از حیطه وظایف مهندسان پایپینگ است. ارزیابی قیمت لوله صنعتی، حجم و تعداد متریال هم از اقداماتی است که مهندسان در ارزیابی و تخمینشان نقش دارند.
اهمیت فلزات در پایپینگ
در پایپینگ از متریال و مواد مختلفی استفاده میشود، اما حضور پررنگ فلزها و آلیاژهای مختلفشان را نمیتوان نادیده گرفت. ویژگی فلزات متناسب با شرایطی است که پروژههای صنعتی نیاز دارند. استحکام و دوام بالای انواع متریال فلزی ارزشمند است و میتواند در صنایع مختلف مورداستفاده قرار بگیرد. دو دسته اصلی فلزات آهنی پرکاربرد در پایپینگ هم فولادها و چدنها هستند.
ویژگیهایی مانند خوردگی پایین، نصب و اتصال آسان، مقاومت در مقابل انفجارها، ظرفیتهای فشاری متنوع، تنوع در اندازه و توانایی کارکرد طولانی در جریان هیدرولیک باعث میشود که فلزات فولادی و چدنی در پیشبرد پروژههای لولهکشی صنعتی نقش داشته باشند.
اینها فلزات آهنی پرکاربرد در پایپینگ هستند. فلزات غیرآهنی مختلفی هم در جریان لولهکشی صنعتی استفاده میشوند که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- نیکل؛
کروم؛
مس؛
روی؛ - و... .
استانداردهای حوزه پایپینگ
آشنایی با استاندارها و اصول در حوزه پایپینگ یکی از ضروریترین موارد در طراحی این سیستم است. در تمامی ابعاد صنعت پایپینگ (لوله کشی)، از ساخت تا انتخاب متریال اقلام و تجهیزات صنعتی شناخت استانداردها از اهمیت ویژهای برخوردار است.
در ذیل به مهمترین استاندارهای حوزه پایپینگ اشاره میشود:
استاندارد ASME
این استاندارد تحت نظارت یک سازمان غیرانتفاعی در آمریکا است که که در زمینه مهندسی در حوزه نفت، گاز و پترشیمی فعالیت قابل توجهی داشته و از مهمترین مراجع علمی در تاسیسات صنعتی است.
این استاندارد در بسیاری از زمینهها مانند اتصالات صنعتی (Fasteners)، لوله کشی خانگی (Plumbing) ، آسانسور، خطوط لوله (Pipeline) ، لوله کشی صنعتی (Piping) ، سیستمها و اجزای نیروگاهی، تجهیزات مکانیکال از قبیل بویلر و دیگ بخار و اکسچنجر و … و در حدود ۱۰۰ کشور مورد استفاده قرار میگیرد.
استاندارد ASTM
این استاندارد به تحلیل ابعادی، متریالی و مقاومتی تجهیزات حوزه پایپینگ توسط سازمان آزمایش و مواد در آمریکا تاسیس گردیده است.
این سازمان استاندارهای متنوعی نظیر استاندارد رنگ (پوشش تجهیزات)، پلاستیک و مشتقات پلیمری، فولاد و فلزات مختلف ارائه میکند.
استاندارد نفپا (NFPA)
این استاندارد در زمینه تجهیزات و صنعت آتش نشانی توسط سازمان ایمنی و حریق آمریکا وضع گردیده است.
استاندارد نفپا در تاسیساتی همچون نفت و گاز و پتروشیمی، منازل، ساختمانها، نیروگاه، مخازن سوخت (تمام مواد قابل اشتعال و وجود ریسک آتشسوزی) کاربرد دارد.
استاندارد API
این استاندارد مهمترین استاندارد حوزه پایپینگ است و بر تولید، پالایش و توزیع محصولات نفتی نظارت دارد. استاندارد API توسط انجمن نفت آمریکا در شهر کلمبیا تدوین گردیده است و دارای کمیتههای مختلف در حوزه بالادستی و پایین دستی است.
استاندارد API عموما بر تولید لولههای بدون درز و لولههای درزجوش مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز کاربرد دارد ولی در مورد تولید لوله به روش قالبگیری یا ریختهگری CAST PIPE کاربرد ندارد.
استاندارد CSA
CSA یک سازمان غیر دولتی متشکل از نمایندگان گروهای دولتی، صنعتی و مصرفکننده است که در ۵۷ زمینه فعالیت دارد و استانداردهای مختلفی در زمینه خدمات گوناگون از جمله آموزش و مشاوره و همچنین در زمینه چاپ و الکترونیک ارائه مینماید.
در حوزه پایپینگ و مارد مربوط به آن، این استاندارد بر روی محصولات انرژی و انتقال انرژی تجدید پذیر، احتراق سوخت و تجهیزات ایمنی، فناوری هستهای. خطوط لوله گاز، ساخت تأسیسات دریایی و لوله و اتصالات نظارت دارد.
استاندارد MSS
صنایع مختلفی مشمول نظارت استاندارد MSS است. صنایعی همچون فاضلاب، نفت و حتی صنایع هستهای که توسط انجمن استاندارد تولیدکنندگان شیرآلات و اتصالات پایپینگ و به منظور تدوین هرچه بهتر کدها و استانداردهای اتصالات مختلف ارائه گردیده است.
این استاندارد زیر مجموعه انجمن ANSI است و یک توسعهدهنده استاندارد به شمار میرود. این سازمان به رصد کدهای و فعالیتهای توسعه داده شده در جهان میپردازد و شامل نمایندگان بسیاری در نهادهای دیگر به منظور اشتراک نظرات و اهداف انجمن MSS است.
**تمامی استاندارها دارای کدهای بسیاری هستند و بسته به حوزه مورد استفاده اهمیت گوناگونی دارند.
در آخر
هر پروژه صنعتی در مسیر برنامهریزی درست به نتیجه مطلوب میرسد. مهندسان و مدیران پروژه در کنار یکدیگر، دست به تخمین و ارزیابی نیازها و البته هزینهها میزنند. نقش مقاطع فولادی و آهنآلات مختلف در پایپینگ را هم نمیتوان نادیده گرفت. بخشی از ارزیابی هر پروژه پیش از شروع به طرح نقشه برای لولهکشی اختصاص دارد. آگاهی از قیمت مقاطع فولادی و آشنایی با وضعیت قیمتها در بازار آهن هم از ملزومات پیششروع هر پروژه بهحساب میآید. چنانچه دستاندرکاری در پروژهای صنعتی و مرتبط با پایپینگ هستید، آشنایی با مراجع معتبری که درباره قیمت بازار مقاطع فولادی اطلاعرسانی میکنند، برایتان ضروری خواهد بود. شرکت فرزاد رهام از جمله پلتفرمهایی است که در حوزه استعلام قیمتهای بازار خدمات بهروز و دقیقی ارائه میکند. این شرکت خوشنام در خصوص تأمین و بازرگانی مقاطع فولادی هم فعالیت دارد و نامیقابلاعتماد برای صنایع است.