سیستم‌های لوله کشی بخش قابل‌توجهی از هزینه کارخانه‌ها را به خود اختصاص می‌دهند به همین دلیل پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد بسیار اهمیت دارند. قیمت پایپینگ معمولاً به‌اندازه یک‌سوم کل سرمایه‌گذاری بخش تولید کارخانه است و محدودیت فضای اجرایی برای سیستم لوله کشی صنعتی چالشی همیشگی محسوب می‌شود.
با دانستنی‌های آهن نرخ با مشخصات تجهیزات لوله کشی در پایپینگ و کاربرد مؤثر آن‌ها برای هدف موردنظر بیشتر آشنا می‌شوید.
در این مقاله می‌خوانید:
- مواد لوله کشی مؤثر در پایپینگ
- اندازه لوله‌های تجاری در سیستم لوله کشی صنعتی
- لوله و اتصالات لوله در سیستم لوله کشی صنعتی
- روش‌های اتصال لوله در پایپینگ
پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد از دغدغه‌های طراحان و مهندسان لوله کشی و پشتیبانی سیستم است. طراحی اولیه یک سیستم لوله‌کشی صنعتی با الزامات عملکردی انتقال سیال از نقطه‌ای به نقطه دیگر و مواد لوله کشی ارتباط دارد.
مواد لوله کشی مؤثر در پایپینگ
طراحی دقیق پایپینگ بر اساس معیارهایی مانند نوع سیال مورد انتقال، افت فشار مجاز یا اتلاف انرژی و سرعت موردنظر برای جابه‌جایی انجام می‌شود. همچنین محدودیت‌های فضا، الزامات فرایندی مانند تخلیه آزاد یا نیاز به ذخیره، تحلیل تنش و دمای سیال در طراحی سیستم لوله کشی صنعتی مؤثر هستند. سیستم‌های لوله کشی صنعتی نیاز به مهندسی، طراحی، ساخت و نصب تجهیزات لوله‌کشی قابل‌توجهی دارند که در برخی موارد شامل سازه‌های پشتیبان نیز می‌شوند. سازه‌های پشتیبان در سیستم لوله‌کشی صنعتی شامل کنسول‌ها، سازه‌های T یا L معکوس، پایه‌ها و درگاه‌های U شکل هستند که صرفاً به‌منظور پشتیبانی از پایپینگ ساخته می‌شوند. مواد مورداستفاده برای ساخت پایپینگ و تجهیزات لوله‌کشی مؤثر برای هر کاربرد؛ متناسب با شرایط عملیاتی سیستم لوله‌کشی متفاوت است.
بهترین مسیر انتخاب مواد صحیح برای پایپینگ را می‌توانید از کدهای استاندارد لوله کشی به دست آورید؛ مثلاً کد ASME برای لوله کشی تحت‌فشار بهترین کاربرد دارد. استاندارد ASME در مورد سیستم لوله کشی صنعت نیرو، صنایع گاز، پایپینگ پالایشگاه یا پایپینگ در صنعت نفت و صنایع تبرید استفاده می‌شود. هدف از انتخاب مواد لوله کشی این است که ماده مورداستفاده تحت شرایط فشار، دما، خوردگی و فرسایش مورد انتظار کاملاً ایمن باشد. به‌عنوان نمونه در اینجا به برخی از مواد لوله‌کشی که بیشتر در پایپینگ نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند، اشاره می‌کنیم.
مواد مورد استفاده در تجهیزات پایپینگ
فولاد: یکی از پرمصرفترین مواد لوله‌کشی فولاد است و لوله‌های مانیسمان با پایه فولادی در انواع سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی استفاده بسیار دارند. فولاد آهنگری در ساختار اتصالات فولادی فورج به طور گسترده استفاده می‌شود در‌حالی‌که فولاد ریخته‌گری عمدتاً برای کاربردهای خاص مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. لوله در دودسته اصلی لوله بدون درز یا مانیسمان و لوله درزدار یا جوشی تولید می‌شود که هرکدام مصارف ویژه‌ای دارند. آشنایی با تفاوت ساختاری لوله مانیسمان (بدون درز) و لوله درزدار فولادی کمک می‌کند تا لوله و اتصالات لوله مناسب در پایپینگ را به کار بگیرید.
چدن: متریال چدن با خصوصیات ویژه مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش؛ در سیستم لوله‌کشی صنعتی برای انتقال خاکستر و دوغاب ضایعات استفاده می‌شود. لوله چدنی در خطوط لوله فاضلاب و خط لوله انتقال آب زیرزمینی یا جابه‌جایی سیالات با حجم بالا استفاده می‌شود. درعین‌حال متریال چدن بسیار شکننده است و برای اکثر خدمات نیروگاهی که لوله‌ها در دسترس هستند، با احتمال ضربه و نشت مناسب نیستند. لوله‌های چدنی دارای گریدهای مختلف از جمله چدن داکتیل، چدن خاکستری و چدن چکش‌خوار ساخته می‌شوند.
برنج و مس: فلزات غیرآهنی مانند مس و آلیاژهای برنج معمولاً در بخش‌هایی از پایپینگ نیروگاه‌ها و کارخانه‌ها استفاده می‌شوند که دما عامل اصلی فرایندها نیست. تجهیزات لوله کشی از متریال برنج و مس بیشتر برای ابزار دقیق و خدمات تصفیه آب استفاده می‌شوند.
اندازه لوله‌های تجاری در سیستم لوله‌کشی صنعتی
اندازه لوله یک عامل کلیدی در چگونگی پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد است. به همین دلیل لوله‌ها در اندازه‌های استاندارد ساخته می‌شوند و هرکدام دارای چندین ضخامت دیواره یا وزن متفاوت هستند. برای درک بهتر طبقه‌بندی انواع لوله در پایپینگ بر اساس سایز، نیاز به آشنایی با سیستم شناسایی اعداد لوله داریم. به‌عنوان‌مثال در لوله ۳۰۴.۸ میلی‌متر (۱۲ اینچ)، اندازه به‌عنوان قطر داخلی اسمی یا قطر تقریبی بیان می‌شود. بالای عدد سایز ۳۰۴.۸ میلی‌متر، اندازه به‌عنوان قطر خارجی واقعی درج می‌شود، تمام کلاس‌های لوله (با قطرهای داخلی متفاوت) دارای قطر خارجی یکسان هستند.
برای هماهنگی در پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد، توجه به هر دو سایز اهمیت ویژه دارد. اگر سایز یک لوله به‌اندازه ۱۵۲.۴ میلی‌متر تعیین شده باشد، به این معنی است که قطر داخلی اسمی یا تقریبی آن ۱۵۲.۴ میلی‌متر است. قاعدتاً قطر خارجی این لوله ۱۶۸.۲۸ میلی‌متر است؛ چراکه این یک مقدار ثابت بدون توجه به ضخامت دیواره لوله است.
رده لوله چیست؟
در سیستم لوله‌کشی صنعتی یا پایپینگ قطر داخلی واقعی هر لوله به ضخامت دیواره آن بستگی دارد. برای طبقه‌بندی و تعیین ضخامت دیواره داخلی لوله در اندازه‌های مختلف دو سیستم نام‌گذاری وجود دارد؛ هنگام انتخاب تجهیزات لوله کشی باید به آن‌ها توجه کنیم. روشی قدیمی‌تر برای درجه‌بندی لوله‌ها در پایپینگ وجود دارد که استاندارد را با علامت نشان می‌دهد. استاندارد معمول را با S نشان می‌دهد، نشانه XS برای بسیار قوی، و علامت XXS را برای دوبرابر قوی معرفی می‌کند. روش جدیدتر برای سایزبندی لوله در پایپینگ که جایگزین روش قدیمی‌تر است؛ از اعداد برنامه برای تعیین ضخامت دیواره استفاده می‌کند. این اعداد استاندارد لوله عبارت‌اند از ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۰۰، ۱۲۰، ۱۴۰ و ۱۶۰ که در اکثر سایزهای لوله دیده می‌شوند. در روش دسته‌بندی لوله‌های پایپینگ بر اساس اعداد، جدول ردیف ۴۰ هماهنگ با استاندارد معمولی و جدول ردیف ۸۰ مربوط به استحکام فوق‌العاده است.
لوله و اتصالات لوله در سیستم لوله‌کشی صنعتی
معرفی انواع اتصالات لوله در پایپینگ برای اتصال بخش‌های مستقیم لوله، سازگاری با اندازه‌ها یا برای اهداف دیگر، مانند تنظیم جریان سیال حائز اهمیت است. اتصالات لوله بخش مهمی از سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی و لوله‌کشی تاسیسات هستند و هزینه و زمان نصب قابل‌توجهی را به خود اختصاص می‌دهند. بنابراین، متریال و هماهنگی اتصالات لوله باهدف پایپینگ در کارایی آن‌ها بسیار مؤثر است. شیرها از نظر فنی بخشی از اتصالات هستند، اما معمولاً مهم‌ترین شیرآلات صنعتی به دلیل تنوع عملکرد و اهمیت به طور ویژه موردتوجه قرار می‌گیرند.
در اینجا نگاهی کوتاه به پرکاربردترین اتصالات پایپینگ می‌اندازیم:
پرکاربرد ترین اتصالات پایپینگ
زانو Elbow: اتصالات لوله زانویی از پرمصرفترین تجهیزات لوله کشی هستند که در سایزهای مختلف و برای ایجاد چرخش زاویه‌ای پایپینگ استفاده می‌شوند.
اتصالات زانو در پایپینگ برای تغییر زاویه ۴۵ درجه، ۶۰ و ۹۰ درجه، همچنین تغییر جهت ۱۸۰ درجه لوله کاربرد دارند.
نیپل Nipple: اتصالات لوله نیپل نوعی لوله کوتاه دوسر رزوه هستند که برای ایجاد ارتباط بین دو لوله هم سایز یا سایز مختلف استفاده می‌شوند.
از اتصالات نیپل یا سر دنده در پایپینگ برای تغییر ملایم سایز بزرگ‌تر به سایز کوچک‌تر لوله نیز استفاده می‌شود.
کوپلینگ Coupling: اتصالات لوله کوپلینگ برای ارتباط دو قطعه لوله با اندازه یکسان در یک خط مستقیم پایپینگ استفاده می‌شوند.
مهره ماسوره Union: اتصالات مهره ماسوره در پایپینگ برای بخش‌های تعمیراتی لوله‌کشی بسیار پرکاربرد هستند.
یونیون پایپینگ که به رابط دو سر مهره نیز مشهور است؛ به شما اجازه می‌دهد با کم‌ترین عوارض، لوله‌کشی صنعتی را تعمیر یا تعویض کنید.
سه‌راهی T شکل یا صلیبی Tee: از تجهیزات لوله کشی می‌توانیم اتصال سه‌راهی T را برای ایجاد خط انشعاب در پایپینگ با زاویه ۹۰ درجه به کار ببریم.
سه‌راهی Y شکل Bend: در سیستم لوله‌کشی صنعتی یا پایپینگ می‌توانید برای ایجاد انشعاب لوله با زاویه ۴۵ درجه از سه‌راهی Y استفاده کنید.
پلاگ و درپوش Plug and Cap: یکی از کاربردی‌ترین اتصالات در تجهیزات لوله کشی پلاگ و درپوش است که بستن انتهای لوله باز یا اتصالات را انجام می‌دهد.
بوشن Bushen: حلقه متصل‌کننده بین دو سر لوله در پایپینگ که آن‌ها را از طریق رزوه و یا جوش به هم مرتبط می‌کند.
تبدیل کاهنده Reducer: یکی دیگر از تجهیزات لوله کشی که برای کاهش اندازه لوله در پایپینگ کاربرد دارد تبدیل کاهنده است. اتصالات تبدیل دارای دو انتهای مادگی هستند که لوله‌های با اندازه‌های مختلف را به یکدیگر وصل می‌کنند.
روش‌های اتصال لوله در پایپینگ
سه روش کلی برای ایجاد اتصال بین لوله‌ها و اجزای پایپینگ با یکدیگر وجود دارد که هرکدام به تجهیزات لوله کشی مخصوص به خود نیازمند است.
- اتصالات پیچی یا اتصالات رزوه دار
- اتصالات فلنج دار
- اتصالات جوش داده شده
هر یک از این روش‌ها مزایا و معایب ویژه‌ای دارند که لزوم انتخاب تجهیزات لوله کشی را باتوجه‌به هدف پایپینگ خاطرنشان می‌کنند.
اتصالات پیچی یا اتصالات رزوه دار
در این روش بر روی انتهای لوله‌ها برش‌های دندانه‌ای به شکل رزوه ایجاد می‌شود. برای ارتباط طولی از اتصالات پیچی؛ مانند کوپلینگ و زانویی استفاده می‌شود و رزوه‌ها بار اصلی ادامه مسیر یا تغییر جهت پایپینگ را عهده‌دار می‌شوند. روش اتصالات رزوه‌ای عموماً برای سایز لوله‌های کمتر از ۱۰۱.۶ میلی‌متر (۴ اینچ) و برای پایپینگ با فشارهای کم و متوسط استفاده می‌شود. در اتصال پیچی این مزیت را فراهم می‌کند که اجزای پایپینگ را به‌راحتی می‌توانید مونتاژ یا جدا کنید، درعین‌حال معایبی نیز دارد. روش اتصالات رزوه دار باعث می‌شود لوله و اتصالات لوله در سیستم لوله‌کشی صنعتی بیشتر در معرض نشتی قرار بگیرند. احتمال بریده شدن رزوه‌ها در دیواره لوله‌ها وجود دارد که باعث کاهش استحکام پایپینگ می‌شود.
اتصالات فلنج دار
در این روش می‌توانید از قطعات فلنج در انتهای لوله‌ها استفاده کنید که معمولاً با یک واشر بین دو سطح رو‌به‌روی یکدیگر پیچ‌و‌مهره می‌شوند. انواع فلنج فلزی در بهره‌وری پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد نقش ویژه‌ای ایفا می‌کنند. اتصالات فلنجی در پایپینگ دارای یک مزیت قابل‌توجه نسبت به اتصالات جوشی هستند و امکان جداسازی قطعات را در صورت لزوم فراهم می‌کنند. برای جلوگیری از نشتی در اتصالات فلنجی، صفحات فلنج باید کاملاً صاف و یک‌دست باشند به همین دلیل معمولاً از واشرها بین سطوح فلنج استفاده می‌شود. واشرها اجزای مهمی در اتصال فلنج‌ها هستند. این اجزا را از مواد نسبتاً نرمی میسازند و مانع نشتی در اتصالات پایپینگ می‌شوند. وقتی اتصال فلنجی سفت می‌شود، واشر ناهماهنگی‌های کوچک در سطح فلنج را پر می‌کند و در نتیجه از نشتی جلوگیری می‌کند.
اتصالات جوش داده شده
در روش اتصالات جوشی تجهیزات لوله کشی و لوله‌ها مستقیماً از طریق جوش به یکدیگر متصل می‌شوند. در این روش بخش‌های مختلف پایپینگ مستقیماً به هر شیر یا اتصالاتی که ممکن است موردنیاز باشد جوش داده می‌شوند. انتخاب هر روش از اتصالات به طراحی پایپینگ و تجهیزات لوله کشی مؤثر برای هر کاربرد بستگی دارد. برای خرید باکیفیت‌ترین لوله و تجهیزات پایپینگ با مشاوران ما در آهن نرخ تماس بگیرید.
کلمات مرتبط: پایپینگ – تجهیزات لوله کشی – قتجهیزات لوله کشی – سیستم لوله‌کشی صنعتی – لوله – اتصالات لوله – انواع لوله در پایپینگ –
