لوله‌هایی که در زیر زمین اجرا می‌شوند یا خطوط لوله که زیر خاک مدفون می‌گردند را با نام لولهکشی زیرزمینی می‌شناسیم. این سیستم لولهکشی صنعتی که آرایش لوله در زیر زمین را سامان می‌دهد؛ در صنایع متعددی مانند نفت و گاز، راه‌آهن، فاضلاب، آب کاربرد دارد. مهندسی پایپینگ مسئولیت محاسبه افت فشار، فرسایش، فشار بار و سرعت جریان سیالات را قبل از راه‌اندازی سرویس زیرزمینی برای لولهکشی برعهده دارد. بنابراین، طراحی پایپینگ و تجهیزات لولهکشی مؤثر برای هر کاربرد در زمان ساخت سازه‌های اولیه هر واحد صنعتی و ساختمانی ضروری به نظر می‌رسد. در این فرصت از دانستنی‌های آهن نرخ به الزامات لولهکشی زیرزمینی می‌پردازیم و هدف لوله کشی زیرزمینی در پایپینگ را بررسی می‌کنیم.
در این مقاله می‌خوانید:
- لولهکشی زیرزمینی چیست؟
- اهداف کلی اجرای لولهکشی زیرزمینی
- خطوط لوله زیرزمینی
- ویژگی‌های منحصربهفرد خطوط لوله زیرزمینی که باید در اجرا موردتوجه قرار گیرند
لولهکشی زیرزمینی چیست؟
لولهکشی زیرزمینی یا Underground piping به هر لوله و تجهیزات لولهکشی که زیرسطح و زیر کار اجرا شده باشد اطلاق می‌گردد. پایپینگ زیرزمینی می‌تواند به‌صورت پنهان در کانال زیر سطوح کف، دیوار، سقف به‌صورت زیر کار و یا به شکل مدفون زیر خاک قرار گیرد. در هر صنعت فرایندی، سیستم لولهکشی پشتیبان مانند فاضلاب، خطوط لوله بهداشتی و یا لوله‌های زهکشی و آب باران از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. سیستم لولهکشی تغذیه انرژی مانند لوله گاز، لولهکشی برق، آب آشامیدنی، یا سیستم‌های ایمنی مانند آب آتش‌نشانی معمولاً با لولهکشی زیرزمینی اجرا می‌شود. بااین‌حال، اصطلاح خطوط لوله زیرزمینی، برای حمل سیالات از طریق خط لوله انتقال بیشتر به کار می‌رود.
لولهکشی زیرزمینی در مراحل ابتدایی پروژه ساخت‌و‌ساز و هم‌زمان با فونداسیون‌های عمرانی، کف‌سازی و ایجاد کانال‌های برق و مسیرهای تاسیساتی نصب می‌شوند. برای طراحی سیستم لولهکشی زیرزمینی قبل از شروع باید موانع احتمالی پنهان در زیر زمین و مسیر پایپینگ بررسی شوند. هدف لوله کشی زیرزمینی در پایپینگ تسهیل خدمات پشتیبانی، ایمنی، حمل‌و‌نقل و انتقال انرژی و تجهیزات است به صورتی که مانعی برای عملکرد اصلی کارخانه ایجاد نکنند.
اهداف کلی اجرای لولهکشی زیرزمینی
سهولت انجام کار:
استفاده از لولهکشی زیرزمینی در پایپینگ تضمین می‌کند که عملکرد و خدمات این سیستم لولهکشی بدون هیچ وقفه‌ای از سوی عوامل خارجی انجام شود.
طول عمر سیستم:
ازآنجایی‌که بخشی از پایپینگ که در زیر زمین نصب می‌شوند، از آسیب‌های معمول عوامل خارجی دور می‌مانند؛ لولهکشی زیرزمینی دوام بالایی دارند.
هزینه:
لولهکشی زیرزمینی در کارخانه‌ها، ساختمان‌های تجاری و مسکونی، سازه‌هایی مقرون‌به‌صرفه ایجاد می‌کنند.
مقاومت در برابر خوردگی:
باتوجه‌به نکات کاربردی در پایپینگ Piping و بررسی خوردگی؛ لولهکشی زیرزمینی نیاز کم‌تری به تعمیر و نگهداری دارند و پشتیبانی قوی‌تری ارائه می‌دهند.
ایجاد فضای مناسب تولید:
لولهکشی زیرزمینی زیبایی‌شناسی ساختاری را حفظ می‌کند و به سیستم‌ها نظم می‌بخشد، این امر در افزایش بهره‌وری پایپینگ مؤثر است. رعایت زیبایی‌شناسی در سازه‌های صنعتی باعث افزایش انگیزه، نظم و هماهنگی در نیروی تولید، و در نتیجه افزایش کیفیت محصول می‌شود.
رعایت پیوستگی و انسجام:
در کارخانه‌های فرایندی رعایت سلسله‌مراتب در پایپینگ و چیدمان تجهیزات لولهکشی بر اساس پیش‌نیازها بسیار اهمیت دارد؛ لولهکشی زیرزمینی ایجاد پیوستگی فرایندی می‌کند. در همین راستا سازه‌های نگهدارنده لوله یا پایپ رک Pipe Rack برای اجرای لولهکشی زیرزمینی نیز کمک‌کننده هستند.
رعایت اصول ایمنی:
لولهکشی زیرزمینی در پایپینگ به افزایش ایمنی در ساختار کلی کمک می‌کند. سیستم‌های آب باز در کنار سیستم‌های برق روکار، ترکیبی خطرناک هستند و می‌توانند به اموال شما آسیب برساند. لولهکشی زیرزمینی اطمینان خاطر از عدم بروز حوادثی که باعث آسیب ساختاری به پایپینگ می‌شود را فراهم می‌کند.
خطوط لوله زیرزمینی:
خطوط لوله زیرزمینی یا Underground pipelines حمل‌کننده کیلومترها سیالات از طریق لوله‌های طولانی مدفون در زیر زمین و یا اعماق دریا هستند. برای پایپینگ در صنایع کشاورزی نیز از لولهکشی زیرزمینی جهت زهکشی، آبیاری، ایجاد کانال‌های آب از باران یا رودخانه زیر زمین استفاده می‌شود. پایپینگ در صنعت نفت بر اساس لولهکشی زیرزمینی است و همچنین در پایپینگ پالایشگاه و صنایع پتروشیمی بخش عظیمی از فرایند را به خود اختصاص می‌دهد.
طراحی لولهکشی و تجزیه‌و‌تحلیل خطوط لوله زیرزمینی با مهندسی پایپینگ کارخانه‌های صنعتی کاملاً متفاوت است. توجه به تفاوت خطوط لوله و سیستم لولهکشی صنعتی کمک می‌کند بهترین اجرای لولهکشی زیرزمینی در پایپینگ و خطوط لوله را داشته باشید. مشکلات خاصی به دلیل ویژگی‌های منحصربهفرد خط لوله انتقال و الزامات کد و تکنیک‌های موردنیاز حفاری وجود دارد.
عناصر تجزیه‌و‌تحلیل شامل حرکت لوله، نیروی لنگر، اصطکاک خاک، نیروی جانبی خاک، و جای‌گذاری لوله در خاک است. متریال خطوط لوله زیرزمینی عموماً از فولاد ساخته می‌شود و بخش عمده‌ای از خط لوله انتقال در صنایع مختلف از فولاد گالوانیزه استفاده می‌کنند. بخش به‌خصوصی از خطوط لوله انتقال سیالات گازی باتوجه‌به عامل خوردگی از پلاستیک، آهن، کامپوزیت و مواد دیگر نیز ساخته می‌شوند.
ویژگی‌های منحصربهفرد خطوط لوله زیرزمینی که باید در اجرا موردتوجه قرار گیرند
تنش مجاز روی خط لوله انتقال:
خطوط لوله شکل نسبتاً ساده‌ای دارند و اغلب قبل از گردش و تغییر جهت، چندین کیلومتر در مسیر مستقیم حرکت می‌کنند. بنابراین، تنش‌های محاسبه‌شده همگی بر اساس فرمول‌های تعادل استاتیکی ساده هستند که بسیار قابل‌اعتماد عمل می‌کنند. به همین دلیل تغییرات تنش‌های خارجی و داخلی بر روی خطوط لوله انتقال بیشتر قابل پیش‌بینی و برنامه‌ریزی هستند. در لولهکشی زیرزمینی تنش مجاز مورداستفاده در خطوط لوله انتقال به طور قابل‌توجهی بیشتر از تنش مورداستفاده در پایپینگ کارخانه‌ها است.
اثر بوردون در لولهکشی زیرزمینی:
اثر بوردون Bourdon effect به تأثیر فشار داخلی سیالات بر دیواره داخلی لوله گفته می‌شود که در طول زمان می‌تواند باعث تغییر قوس داخلی شود. این اثر بوردون در طولانی‌مدت می‌تواند بر تغییر شکل قوس داخلی لوله از دایره به بیضی تأثیرگذار باشد که باعث تغییر در تکیه‌گاه‌ها و فشار بار می‌شود. خطوط لوله زیرزمینی گسترده به نسبت لولهکشی زیرزمینی در کارخانه‌ها با طول زمان بیشتری در معرض اختلاف دما و تغییر فشار داخلی هستند. بنابراین، اثر بوردون در خط لوله انتقال بیشتر از لولهکشی زیرزمینی در پایپینگ است و باید در محاسبات در نظر گرفته شود.
تعامل خاک و لوله در لولهکشی زیرزمینی:
در لولهکشی زیرزمینی بخش اصلی خط لوله در زیر خاک مدفون است و هر حرکت لوله باید بر نیروی خاک غلبه کند. حجم خاک بر لولهکشی زیرزمینی دو نیروی مجزا وارد می‌کند؛ نیروی اصطکاک حاصل از لغزش و نیروی فشار ناشی از رانش حرکات خاک. بررسی کنش بین خاک و لوله وظیفه اصلی مهندسی پایپینگ و تجزیه‌و‌تحلیل خط لوله انتقال است که در لولهکشی زیرزمینی کارخانه مطرح نیست.
طراحی لولهکشی برای دمای پایین:
خطوط لوله زیرزمینی دمای طراحی بالایی ندارند و نیاز به مقاومت حرارتی بین ۶۰ تا ۸۲ درجه سانتی‌گراد دارند. برخلاف لولهکشی زیرزمینی در پایپینگ کارخانه‌ها، فقط محاسبه تنش حرارتی بخش زیرین خاک برای خطوط لوله زیرزمینی کافی است. متریال لوله مناسب که با دمای موردنیاز خطوط لوله هماهنگ هستند شامل فولاد کربنی، چدن داکتیل، چدن، فولاد ضد‌زنگ و فولاد گالوانیزه می‌شوند. مشاورین ما در آهن نرخ برای عملیاتی‌کردن هر هدف لوله کشی زیرزمینی در پایپینگ همراه شما هستند.
فروشگاه آهن نرخ با ارائه انواع لوله و تجهیزات پایپینگ و خطوط لوله در هفت روز هفته، بی‌وقفه همراه شماست. با ما تماس بگیرید.
