برجسته‌ترین تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی – پایپینگ؛ وابسته به استانداردهای لوله و سایز آنها، و اتصالات لوله است. تفاوت در نوع کاربری خطوط لوله Pipeline و سیستم لولهکشی صنعتی یا پایپینگ Piping تعیین‌کننده استفاده از انواع استانداردهای لوله است.
در این مقاله و همراه با دانستنی‌های آهن نرخ به مقایسه خطوط لوله با سیستم لولهکشی صنعتی می‌پردازیم و با کاربرد هر یک بیشتر آشنا می‌شویم.
در این مقاله می‌خوانیم:
- خطوط لوله انتقال چیست؟
- ویژگی های خطوط لوله چیست؟
- استانداردهای خطوط لوله
- پایپینگ چیست؟
- استانداردهای سیستم لولهکشی صنعتی
- تفاوت بین خط لوله انتقال و سیستم لولهکشی صنعتی
خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی یا پایپینگ هر دو بر پایه مهندسی مکانیک تکامل پیدا کرده‌اند و تشابه زیادی در شرح وظایف دارند. نحوه انجام این وظایف بر اساس مواد سیال، نوع توزیع، میزان انبساط و تنش و پشتیبانی باعث ایجاد تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی می‌شود.
خطوط لوله انتقال چیست؟
خطوط لوله برعکس سیستم لولهکشی صنعتی معمولاً مسافت‌های طولانی و قابل‌توجهی را در سراسر روستاها، شهرها یا کشورها طی می‌کنند. به‌این‌ترتیب خطوط لوله انتقال برای جابه‌جایی سیالاتی که به‌عنوان مواد پایه در مصارف اساسی و صنایع مختلف کاربرد دارند، استفاده می‌شوند.
سه نوع اصلی کاربرد خطوط لوله در طول مسیر جابه‌جایی سیالات وجود دارد:
- جمع‌آوری
- انتقال
- توزیع
خطوط لوله جمع‌آوری در سازه‌های مربوط به لوله‌کشی‌های زیر زمین، نگهداری آب و فاضلاب، انتقال به تأسیسات تصفیه و فراوری استفاده می‌شوند. همچنین خطوط لوله انتقال برای جابه‌جایی نفت خام و گاز طبیعی از سیستم‌های جمع‌آوری به پالایشگاه، جهت پردازش یا ذخیره‌سازی کاربرد دارند. به‌این‌ترتیب فرآورده‌های نفتی تصفیه شده و گاز طبیعی به‌وسیله خطوط لوله برای استفاده یا توزیع از یک نقطه به دیگر موقعیت‌ها منتقل می‌شوند. باتوجه‌به استانداردهای لوله مانیسمان و موارد مصرف انواع لوله‌ها؛ استانداردهای لوله ASME B 31.4 و ASME B 31.8 با مهندسی خطوط لوله مرتبط هستند.
خطوط لوله همانند سیستم لولهکشی صنعتی شامل کلیه تجهیزات و امکانات لازم برای حمل‌و‌نقل سیالات هستند و از انواع فلنج و اتصالات لولهکشی بهره می‌برند. در خطوط لوله انتقال بسته به اینکه چه سیالی را جابه‌جا می‌کنند، از لوله درزدار فولادی با قطر چند اینچ تا چند متر استفاده می‌شود. باتوجه‌به محصولی که حمل می‌شود، امکان طراحی خطوط لوله برای فشار psi نسبتاً کم تا فشار بیش از ۱۰۰۰ پوند بر اینچ مربع وجود دارد.
ویژگی های خطوط لوله چیست؟
از مشخص‌ترین وجه تمایز خطوط لوله به نسبت سیستم لولهکشی صنعتی می‌توانیم به طول خطوط لوله انتقال اشاره کنیم که از صدها متر تا صدها کیلومتر متغیر هستند. قابلیت نظارت از راه دور و بهره‌گیری از سیستم‌های کنترلی گسترده یکی دیگر از مشخصات بارز خطوط لوله در مقایسه با سیستم لولهکشی صنعتی است.
اکثر خطوط لوله دارای مکان‌های کنترل مرکزی هستند که امکان مدیریت از راه دور را فراهم می‌کنند. به‌این‌ترتیب عملکرد کارآمد یک خط لوله یا تعدادی از شبکه‌های مختلف خط لوله از یک مکان واحد قابل تنظیم و نظارت خواهد بود. اپراتورهای مرکز کنترل خطوط لوله می‌توانند شیرآلات صنعتی را باز و بسته کنند، بر جریان حرکت سیالات نظارت کنند، پمپ‌ها را راه‌اندازی یا متوقف کنند. در شبکه خطوط لوله به نسبت سیستم لولهکشی صنعتی یک مرکز عملیات واحد برای نظارت بر سیستم‌های تشخیص نشت و عملیات اجرایی گسترده وجود دارد. داده‌های میدانی خطوط لوله حائز اهمیت هستند و برای سامان‌دهی از راه دور، مراکز و پرسنل مدیریتی گسترده در مکان‌های دور از هم وجود دارند.
استانداردهای خطوط لوله
رعایت استانداردهای جهانی برای پوشش مصارف مختلف خطوط لوله انتقال ضروری است، چرا که عملکرد هماهنگ اجزا نقش اساسی در ایمنی و بهره‌وری دارد. ملاحظات و استانداردهای هدایت‌کننده در طراحی خطوط لوله؛ ثبات و یکپارچگی صنعت را تضمین می‌کنند. بهره‌برداری از سیستم‌های خطوط لوله جمع‌آوری، انتقال و توزیع معمولاً توسط کدها، استانداردها و مقررات کنترل می‌شود. تعیین ضخامت دیواره لوله، تعیین قطر داخلی (ID)، متریال و ساختار لوله و اتصالات لوله مستقیماً با فشار و دما، و خواص شیمیایی سیال ارتباط دارد. از دیگر عوامل مرتبط با استانداردهای خطوط لوله می‌توانیم به‌سرعت سیال و ضریب ایمنی در برنامه طراحی اشاره کنیم.
به‌این‌ترتیب بهره‌برداری از سیستم‌های خطوط لوله جمع‌آوری، انتقال و توزیع معمولاً توسط کدها، استانداردها، مقررات بین‌المللی و کشوری کنترل می‌شود. به‌عنوان نمونه استاندارد ASME B 31. 8 مناسب شبکه‌های خطوط لوله Pipeline برای انتقال و توزیع گاز است. این خطوط لوله ایستگاه‌های کمپرسور گاز، ایستگاه‌های اندازه‌گیری و تنظیم گاز، خطوط اصلی و خدمات گاز را تا خروجی کنتور مشتری پوشش می‌دهند. همچنین استاندارد ASME B 31.4 برای خطوط لوله Pipeline ویژه انتقال سیالات مایع خصوصاً در صنعت نفت و صنایع پتروشیمی تعریف شده است. برای درک بهتر تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی – پایپینگ، نیاز به شناخت بیشتر هرکدام داریم.
پایپینگ چیست؟
اصطلاح پایپینگ به سیستم لولهکشی صنعتی اطلاق می‌شود که سیالات فرایندی را در تاسیسات صنعتی حمل می‌کنند. سیالات فرایندی شامل هوا، بخار، آب، سوخت‌ها، گازهای صنعتی و مواد شیمیایی هستند که در محدوده مشخص سیستم لولهکشی برای انجام فرایندها استفاده می‌شوند. کارایی یک کارخانه وابسته به توانایی سیستم لولهکشی صنعتی آن و انتقال سیالات از طریق لوله‌ها به تجهیزات مختلف است. براین‌اساس؛ پایپینگ چیدمانی از لوله‌های درون شبکه است که انواع گازها، مایعات و جامدات (دوغاب‌ها) را از طریق فرایندهای صنعتی مانند پالایش، منتقل می‌کند. برای طراحی یک سیستم لولهکشی صنعتی کارآمد نیاز به تجزیه‌وتحلیل فرایندها و استفاده از روش‌های مختلف مهندسی دارید.
استانداردهای سیستم لولهکشی صنعتی:
استانداردهای سیستم لولهکشی صنعتی و لولهکشی تاسیسات شامل قوانین طراحی، ساختوساز، کاربرد و الزامات تجهیزات لولهکشی و نحوه اجرای آنها است. سیستم لولهکشی صنعتی شامل کمپرسورها و پمپ‌ها برای حفظ حرکت مواد، به همراه مهم‌ترین شیرآلات صنعتی در تاسیسات هستند. همچنین اجزا دیگر مانند فلنج، اتصالات لوله زانویی، سه‌راهی و غیره در محدوده استاندارد قابل‌اجرا هستند. در سیستم پایپینگ سنسورهایی برای ردیابی حجم، فشار، دما، همراه با شیرآلات صنعتی برای کنترل و هدایت جریان سیالات و ارائه خروجی وجود دارد. بنابراین، هماهنگی در سایز و متریال مهم‌ترین نکات مؤثر در ایمنی و بهره‌وری یک سیستم پایپینگ هستند.
کدها و استانداردهای شناخته شده بین‌المللی برای سیستم لولهکشی صنعتی همانند استاندارد خطوط لوله وجود دارد که معمولاً در اجرا رعایت می‌شوند. برخی از مشهورترین مرجع‌های استاندارد سیستم لولهکشی شامل انجمن مهندسین مکانیک آمریکا ASME، و مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا ANSI هستند. همچنین ISO مربوط به سازمان بین‌المللی استاندارد، و DIN متعلق به مؤسسه آلمانی استانداردسازی است. به‌عنوان نمونه با بررسی اجمالی متوجه خواهید شد کد استاندارد ASME B31 یکی از مهم‌ترین کدهای لوله تحت‌فشار است. لازم به یادآوری است که دسته‌بندی‌های مختلفی برای استانداردسازی اجزا سیستم لولهکشی صنعتی وجود دارد که با نام‌های اختصاری گوناگون شناخته می‌شوند. به‌عنوان‌مثال شیرآلات صنعتی در لولهکشی معمولاً با کدهای BS یا API مطرح هستند درحالیکه لوله‌ها بیشتر با استاندارد ASTM عنوان می‌شوند.
تفاوت بین خط لوله انتقال و سیستم لولهکشی صنعتی
بارزترین نقاط تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی – پایپینگ شامل موارد زیر است:
طبقه‌بندی جغرافیایی:
اولین تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی با اندازه محدوده فعالیت مشخص می‌شود. خطوط لوله معمولاً مسافت‌های طولانی را در محدوده‌های گسترده و دور طی می‌کنند، اما سیستم لولهکشی صنعتی به تجهیزات درون کارخانه محدود است.
ویژگی‌های اجرایی:
سیستم لولهکشی صنعتی به تجهیزات مختلف وابسته است، چراکه باید سیالات را در یک شبکه پیچیده منتقل کند که توسط آن تجهیزات پردازش می‌شوند. این در حالی است که خطوط لوله اغلب مستقل اجرا می‌شوند و ماده اولیه را برای پردازش اضافی تأمین می‌کنند. خطوط لوله مایع فراوری شده یا محصول نهایی را منتقل می‌کنند، بنابراین در مقایسه با سیستم پایپینگ تجهیزات بسیار کمتری نیاز دارند.
ساختوساز و مکان اجرا:
خطوط لوله می‌توانند بر روی سطح زمین، زیر زمین یا زیر دریا مورداستفاده قرار بگیرند و اکثر آنها در مکانی دفن می‌شوند. در مقابل، سیستم لولهکشی صنعتی اساساً بر روی زمین مورداستفاده قرار می‌گیرد و در مکان‌های قابل‌دسترسی اجرا می‌شود.
اندازه سایز لوله و انواع اتصالات لوله:
معمولاً سایز لوله در سیستم لولهکشی صنعتی به لحاظ قطر دهانه و طول، در مقایسه با خطوط لوله کوچک‌تر است. اکثر قطر لوله‌ها در سیستم پایپینگ کمتر از ۳۶ اینچ هستند، اما تعداد اتصالات لوله مورداستفاده بسیار زیاد است. در مقابل؛ قطر دهانه لوله‌ها در خطوط لوله بسیار زیاد است؛ اما تعداد اتصالات لوله نسبتاً محدودتر و کمتر است.
دمای سیالات:
در اکثر موارد، دمای سیالات در خطوط لوله کمتر از ۲۳۰ درجه سانتی‌گراد است، درحالیکه سیستم لولهکشی صنعتی جریان سیالات را با دماهای متفاوت پوشش می‌دهد.
فشار تست هیدرولیک:
در آزمایش فشار هیدرولیک زمان نگهداری فشار خطوط لوله اغلب ۲۴ ساعت است، درحالیکه زمان نگهداری فشار در سیستم پایپینگ معمولاً ۲ تا ۶ ساعت است.
مسیریابی لوله:
در مسیریابی خطوط لوله از زانویی با قطرهای بزرگ استفاده می‌شود درحالیکه سیستم لولهکشی صنعتی دارای چنین خمیدگی‌هایی با قطرهای زیاد نیست.
طرح‌ها و نقشه‌های ساختمانی:
استفاده از نقشه‌های ساختمانی برای خطوط لوله مشخص‌کردن سطح تراز است، اما نقشه‌های سیستم لولهکشی صنعتی به‌عنوان نقشه‌های ایزومتریک شناخته می‌شوند.
نحوه تحقیق و بررسی:
تحقیق و بررسی در طول طراحی خطوط لوله بسیار پیچیده‌تر و طولانی‌مدت‌تر است. برای خطوط لوله بررسی‌های فنی متعددی مانند توپوگرافی، تحقیق مقاومت خاک، بررسی زمین‌شناسی و ژئوتکنیک جهت جمع‌آوری اطلاعات از منابع متعدد انجام می‌شود. در مقایسه؛ برای سیستم‌های لولهکشی تنها تحلیل باد و مقاومت لرزه‌ای پروفیل انجام می‌شود.
تعمیر و نگهداری:
قابل‌توجه‌ترین تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی – پایپینگ در مراقبت و نگهداری برابر پدیده خوردگی است. معمولاً برای حفظ خطوط لوله در برابر خوردگی؛ از گاز بی‌اثر یا آب مهار شده استفاده می‌شود. خطوط لوله دارای سیستم‌های حفاظت کاتدی هستند و اغلب با لوله و اتصالات گالوانیزه در برابر خوردگی مراقبت می‌شوند. در سیستم لولهکشی صنعتی علاوه بر فولاد گالوانیزه از آلیاژ فولاد ضد‌زنگ نیز برای مقابله با خوردگی استفاده می‌شود. باتوجه‌به ویژگی‌های منحصربه‌فرد خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی برای تجهیزات لولهکشی در هر دو زمینه با مشاوران ما در آهن نرخ تماس بگیرید.
