به نام خدا
1
شناخت و کاربرد لوله و اتصالات صنعتی
2
پایپینگ Piping
پایپینگ شامل لوله ها ، فلنج ها ، اتصالات ، پیچ و مهره ها ، واشرها ، شیر آلات و سایر تجهیزات تحت فشار می باشد. همچنین شامل نگهدارنده های لوله و پایه های خطوط لوله و تجهیزاتی که از تحت تنش قرار گرفتن لوله ها و سایر قطعات جلوگیری می کنند می باشد. اجزای پایپینگ توسط اتصالات و شیرآلات و سایر اجزای مکانیکی به یکدیگر متصل و به وسیله نگهدارنده ها و پایه ها نگهداری می شوند.اجزای پایپینگ شامل اجزای مکانیکی هستند که برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
اجزای پایپینگ:
1. لوله و تیوپ 2. اتصالات « مانند زانویی ، کاهنده ، انشعاب ، فلنج و غیره » 3. واشرها ، پیچ ها 4. شیرآلات 5. پایه های پایپینگ 6. برخی از تجهیزات ویژه مانند اتصالات انبساطی . لوله و تیوپ : انواع لوله و تیوپ از نظر ساخت به دو دسته زیر تقسیم می شود: 1- لوله های بدون درز 2- لوله های جوشی : که این لوله ها نیز به دو دسته زیر تقسیم می شوند: 1. درز طولی : الف- یک درز ب- دو درز 2. درز مارپیچی
تعریف تیوپ و لوله
تیوپ : محصولی است تو خالی با سطح مقطع دایره یا غیر دایره که دارای محیطی پیوسته است. لوله : تیوپی با سطح مقطع دایره ای است. علائم اختصاری به کار رفته برای لوله و تیوپ 1. (IPS): برای قطر داخلی لوله های آهنی به کار می رود. 2. (NPS): برای سایز نامی لوله ها به کار می رود و دارای تقسیم بندی زیر است: STO: استاندارد XH or XS: مقداری قویتر XXH or XXS : قویتر از دو دسته بالا 3 . ) API) ( انجمن نفت آمریکا ) : برای خطوط لوله و جنس لوله به کار می رود 4. نرخ فشار – دمایی لوله
نحوه تولید:
نحوه تولید به دو صورت Welded و Seamless انجام میپذیرد.
قیمت Seamless تقریباَ دو برابر نوع Welded بوده ولی تقریباَ اکثر سازندگان بزرگ دنیا از نوعWelded زیر سایز 6” نمی سازند.
لوله بدون درز (Seamless): در استاندارد حداکثر تا 48” تعریف گردیده.
در بازار معمولاَ بین 32”~36” تولید میگردد.
معمول استفاده از آن در طراحی حداکثر بین 18”~20” میباشد.
لوله درزدار (Welded):
در صورت اجازه دادن ابعاد ، ضخامت و جنس پلیت و همچنین داشتن خط تولید پیوسته امکان تولید این نوع لوله میباشد.
روش تک ورق که با انجام دو مرحله Uing (یواینگ) و Oing (اوینگ) و انجام جوشکاری مستقیم (Straight Seam) میتوان این نوع لوله را تولید نمود.
روش Spiral (Helical) Seam:
در این روش ورق را به صورت مارپیچ تابانده و آنرا جوشکاری مینمایند
شیرآلات (Valve):
انواع / سایز / جنس / نحوه تولید / نوع اتصال / (Rating, Class ، ضخامت) / استاندارد
انواع:
در کل میتوان شیرآلات را به چندین نوع دسته بندی کرد. بطور مثال بر اساس نوع عملکرد مکانیکی (ON/OFF , Regulating, …) ، نوع ساخت ( آهنگری شده (Forged) و یا ریخته گری شده (Casting)) و … . ولی ما در ذیل شیرآلات را بر اساس نوع عملکرد دسته بندی میکنیم:
بسته و باز کننده (ON/OFF):
این شیر ها بایستی کاملاً باز و یا کاملاً بسته باشند زیرا در مقابل سایش از آببندی میافتند. در صورتیکه این شیرآلات به Actuator مجهز گردند به آنها LBV (Long Break Valve), ESDV (Emergency Shut Down Valve), ON/OFF, Shut Off و یا MOV(Motor Operated Valve) میگویند.
شیرهای دروازهایی (Gate) ، شیرهای توپی (Ball) و شیرهای سماوری یا مخروطی (Plug) از این دسته میباشند.
شیر دروازه ایی (Gate Valve):
این نوع شیر از نوع ON/OFF بوده و به دو صورت Forged و Cast ساخته میشوند. این نوع شیرها معمولاَ برای سرویسهای کم خطر مانند آب و … استفاده میشوند ولی آببندی خوبی ندارند. از نظر شکل ظاهری قسمت تحتانی انحنای یکنواخت داشته و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) ثابت و میله مرکزی (Stem) بالا و پایین میشود.
شیر توپی (Ball Valve):
این نوع شیر از نوع ON/OFF بوده و به صورت Cast ساخته میشوند. این نوع شیرها بعلت آببندی بالا معمولاَ برای سرویسهای خطرناک مانند خطوط گاز و مایعات خطرناک استفاده میشوند و سطح مقطع عبور جریان برابر با لوله بوده و به سادگی باز و بسته میشوند. از این نوع شیر تا سایز 56” و 64” هم استفاده میشود. این شیرها بصورت یک ، دو و سه تکه ساخته میشوند
شیر توپی یک تکه (1 Piece Ball Valve)
شیرتوپی دو تکه (2 Piece Ball Valve)
شیرتوپی سه تکه (3 Piece Ball Valve)
شیرتوپی ورودی از بالا (Top Entry Ball Valve)
شیر سماوری (مخروطی) (Plug Valve):
این نوع شیرها از نوع ON/OFF بوده و از نظر کلی فرقی با Ball Valve ندارند ولی از نظر ابعادی کوچکتر از آن و از نظر قیمت ارزانتر از آن میباشند. نکته مهم نیز سطح مقطع عبور جریان میباشد که کوچکتر از لوله و بصورت بیضی طراحی میگردد.
تنظیم شونده (Regulating):
با این نوع شیر ها میتوان با تغییر دریچه میزان دبی را تغییر داد. معمولاً وقتی به آنها Actuator اضافه شود Control Valve نیز میگویند و نوع عملکرد Actuator که آیا از نوع Pneumatic ، Hydraulic و یا Electric باشد توسط واحد ابزار دقیق تعیین و توسط واحد Piping بازبینی میگردد.
گاهی از سیستمی بنام Interlock که میتواند هم اتوماتیک و هم دستی باشد استفاده میشود که با باز شدن یک شیر ، شیر بعدی همزمان بسته میشود و در مواقعی که نیاز باشد دو شیر همزمان بسته و یا باز شوند از سیستم Double block & Bled استفاده میشود که معمولاً در یک Package ساخته میشوند.
شیرهای Regulating برای کلیه سرویسها استفاده میشوند ولی تنها از نوع Butterfly در جایی که آببندی بالا و یا Rating بالای 600# نیاز باشد پیشنهاد نمیگردد.
شیرهای سوپاپی (Globe) ، شیرهای زاویه ایی (Angle) ، شیرهای پروانه ایی (Butterfly) ، شیرهای پیستونی (Piston) و شیرهای سوزنی (Needle) از این دسته میباشند.
شیر سوپاپی (Globe Valve):
این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.
شیر زاویه ایی (Angle Valve):
این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.
شیر پروانه ایی (Butterfly Valve):
این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.
شیر پیستونی (Piston Valve):
این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.
شیر سوزنی (Needle Valve):
این نوع شیرها از نوع Regulating بوده و از نظر شکل ظاهری معمولاً تحدب مایل به یک سمت عامل شناسایی آنها میباشد. همواره روی شیرهای Globe جهت جریان مشخص گردیده و در زمان باز و بسته کردن دسته (Wheel) و میله مرکزی (Stem) هر دو بالا و پایین میشوند.
غیر قابل بازگشت (Non Return):
این شیر ها باعث جلوگیری از بازگشت سیال عبوری میگردند.
شیر های یکطرفه (Check) از این دسته میباشند.
ایمنی (Safety):
این شیرها برای جلوگیری از خلا ویا افزایش فشار ، دما استفاده میشوند تا از لحاظ ایمنی کاملاً تاسیسات دارای شرائط ایمن باشد.
شیرهای ایمنی فشاری (PSV) ، شیرهای ایمنی دمایی (TSV) ، شیرهای شکننده خلاء (Vacuum Breaker (Breathing)) از این دسته میباشند.
فشار شکن (High Pressure Drop):
شیر های فشار شکن (Chock) از این دسته میباشند.
استانداردهای لوله
1. ASTM A 53 : لوله های فولادی 2. ASTM A 312 : لوله های فولادی ضد زنگ 3. AWWA C 151: لوله های آهنی 4. API 5 L : خطوط لوله 5. ISO 11960 , API5GT: تیوپ 6. ASTM A 53/A 53 M Electric: لوله های بدون درز و جوشی فولاد 7. ASTM A106: لوله های بدون درز فولاد کربنی مورد استفاده در دماهای بالا
لوله چیست؟
لوله استوانه ای توخالی است که از آن برای انتقال یا نگهداری سایر مواد استفاده می کنند. لوله ها می توانند از مواد مختلفی مثل آهن، فولاد، پلیمر، شیشه و غیره ساخته شوند.
انواع لوله
لوله ها را می توان به انواع مختلف از نظر جنس ، کاربرد و نحوه اتصالات دسته بندی نمود . لوله هایی که در سیستم آبرسانی و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد به شرح زیر می باشند: لوله های گالوانیزه لوله های گالوانیزه خود به دو دسته تقسیم می شوند : لوله های فولادی گالوانیزه و لوله های آهنی گالوانیزه. این دو نوع در بازار به لوله های آهنی سفید معروفند و عموماً بین این دو فرقی گذاشته نمی شود ،در صورتیکه لوله های فولادی گالوانیزه در مقایسه با نوع آهنی آن سبک تر و براق تر هستند
لوله های فولادی گالوانیزه
این نوع لوله ها گاهی برای تخلیه فاضلاب لوازم بهداشتی کوچک به کار برده می شود ولی مورد استفاده اصلی آنها در تهویه مطبوع است . جنس این لوله ها از فولاد نرم است که در ساختن آن ورقه فولاد را با فشار از داخل قالب عبور داده درز آن را جوش می دهند و سپس آن را جهت افزایش مقاومت در برابر اسیدها و زنگ زدگیها در یک وان آبکاری، روی اندود (گالوانیزه) می کنند . این نوع لوله ها نسبت به نوع آهنی در برابر اسیدها مقاومت کمتری دارند و کلیه اسیدهایی که برای چدن مضر می باشند فولاد گالوانیزه را هم خراب می کنند .
لوله های آهنی گالوانیزه
جنس این لوله ها از آهن سفید نورد شده است که درز آن توسط دستگاه های درز جوش بهم جوش داده می شود و سپس لوله را در فلز روی مذاب فرو می برند . به همین علت آنها را لوله های با درز نیز می گویند . این نوع لوله ها از رنگ تیره و خاکستریشان شناخته می شوندو عموماً به دو صورت سبک و متوسط تولید می شوند . کلیه لوله های فولادی و آهنی گالوانیزه در شاخه های 6 متری و دو سر دنده با قطر اینچ تا 8 اینچ تولید می گردند . قطر این لوله ها معمولاً قطر اسمی است که بزرگتر از قطر داخلی و کوچکتر از قطر خارجی است . همچنین در بازار این لوله ها را بر اساس نمره می شناسند . لوله های گالوانیزه نیز به وسیله دنده پیچی به یکدیگر وصل و توسط مواد مناسب آب بندی می شوند
نکته :
از اتصال این لوله ها به روش جوشکاری باید پرهیز نمود زیرا بر اثر حرارت ناشی از جوشکاری و سوختن روکش گالوانیزه (آلیاژ روی) دود غلیظ و سفیدی تولید می شود که محیط کار را آلوده می نماید و تنفس آن ایجاد مسمومیت کرده و موجب آسیب دیدن دستگاه تنفسی می شود .
لوله های چدنی
جنس این لوله ها از چدن ریخته گری است و بر حسب نوع کاربرد آنها انواع و مقدار آلیاژ ، شکل و طول لوله ، نوع اتصالات آنها با هم متفاوت هستندو اغلب در سیستم لوله کشی فاضلاب استفاده می شوند . لوله های چدنی که در سیستم لوله کشی فاضلاب به کار می رود : الف) سرتوپی (یک سرتوپی – دو سرتوپی) ب) دو سر تخت
نکته :
لوله های چدنی با سرتوپی و سرتخت به ترتیب لوله های بوشن دار و بدون بوشن نیز نامیده می شوند .
مزایا و معایب لوله های چدنی
در برابر فشار وارده به جداره های خارجی دارای مقاومت و استحکام خوبی هستند . فرسودگی این لوله ها کمتر از لوله های فلزی است . می توان براحتی از دستگاه تراکم هوا جهت باز کردن و رفع گرفتگی لوله استفاده نمود . قیمت لوله های چدنی نسبت به لوله های آهنی ارزانتر است . نصب لوله های چدنی نسبت به لوله های آهنی کندتر انجام می شود . لوله های چدنی به علت تاثیر مواد شیمیایی موجود در فاضلاب زنگ می زنند و جلوگیری از زنگ زدگی آنها میسر نمی باشد . داشتن وزن زیاد قطعات و تکثر اتصالات از معایب دیگر لوله های چدنی می باشد .
مقایسه لوله چدنی توپی دار و سر تخت
قابلیت تحمل فشار لوله های سرتخت بیشتر است . لوله های سر تخت به دلیل نداشتن مادگی و لبه های قیطانی و وزن و ضخامت کمتر و نوع پیوند، کاربرد بیشتری دارند . لوله های سرتخت به دلیل خاصیت الاستیکی نوع پیوند آن، تغییر حرارت بیشتری را نسبت به لوله های دیگر تحمل می کند .
نکته : در اتصالات چدنی دو نوع تبدیل کاهنده و افزاینده در اندازه های تبدیلی متنوع وجود دارد که بر حسب جهت توپی سر وصاله، اگر قطر توپی بزرگتر از لوله باشد تبدیل افزاینده و در غیر این صورت کاهنده خواهد بود .
افست یا دو خم
در تغییر امتداد لوله های افقی و قائم سیستم لوله کشی فاضلاب به کار می رود وبا مقادیر انحراف مختلف تولید می شوند . طریقه اتصال لوله های چدنی اتصال لوله های چدنی توپی دار با استفاده از کنف و سرب انجام می گیرد و اتصال لوله های چدنی دو سر تخت به کمک واشر لاستیکی و بست مخصوص انجام می شود . روش اتصال لوله های چدنی توپ دار ابتدا بایستی بدنه لوله واتصالات از نظر سالم بودن تست شود و نحوه آزمایش از طریق زدن ضربات آرام چکش امکان پذیر است . چنانچه لوله شکسته باشد یا حتی دارای ترک مویی جزیی باشد صدای ضربات به صورت بم که اصطلاحاً صدای «مرده چدن» نام دارد شنیده می شود . پس از اینکه لوله ها در یک امتداد به صورت هم محور در داخل یکدیگر قرار داده شدند کنف مخصوص بایستی با استفاده از قلم و چکش در طوقه مطابق شکل متراکم شود .
لازم به ذکر است کنف مورد استفاده به دو روش دو رشته ای و سه رشته ای بافته می شود و کنف بافته شده بایستی متناسب با قطر لوله های اتصالی بوده و فضای بین نر و مادگی را تا عمق 5/2 سانتی متری لبه مادگی پر نماید . سرب مذاب که قبلاً توسط چراغ کوره ای یا کوره ذوب تهیه شده با ملاغه مطابق شکل داخل طوقه ریخته می شود . چنانچه محل پیوند به صورت کاملاً عمودی و سرتوپی رو به بالا باشد نیازی به کمربند سرب ریزی نیست اما اگر محل پیوند افقی یا مایل یا سرتوپی رو به پایین باشد استفاده از کمربند سرب ریزی ضروری است و باید با استفاده از کمربندهای نخ سوز یا لاستیکی یا فلزی یا گل رس با ایجاد مسیر سرب ریزی عمل سرب ریزی را انجام داد . بعد از تمام مراحل فوق وقتی سرب سرد شد آن را باید با استفاده از قلم سرب کوبی و چکش به طور آهسته کوبید تا مواد لازم حتی الامکان به داخل اتصال برود
روش اتصال لوله های چدنی سر تخت
ابتدا باید واشر لاستیکی را از طوقه فولادی خارج کرده و سالم بودن آن را بررسی نمود . واشر لاستیکی را در انتهای قطعه اول لوله مورد اتصال قرار داده به طوریکه رگه برجسته میانی واشر به لبه انتهایی لوله مماس باشد . قسمت آزاد واشر لاستیکی را به پایین برگردانده تا رگه برجسته میانی روی لبه انتهایی لوله قرار گیرد . قطعه دوم مورد اتصال را وارد واشر لاستیکی نموده به طوریکه لبه آن روی رگه برجسته میانی قرار گیرد . سپس باید قسمت برگردانیده شده واشر را به حالت اول خود درآورد . بست نگهدارنده فولادی را باز رده جهت سهولت بسته شدن سطح داخلی آن را کمی چرب نموده و طوقه را در محل خود و بر روی واشر لاستیکی قرار داده و پیچها را در محل خود باید بتدریج سفت نمود
لوله های پلاستیکی
لوله های پلاستیکی که در تاسیسات آب و فاضلاب بکار برده می شوند عبارتند از : لوله های پلاستیکی پی وی سی (PVC مخفف پلی و نیل کلراید) لوله های پلاستیکی (PE مخفف پلی اتیلن) لوله های پلاستیک ABS (مخفف اکریلونیتریل ، بوتادین و استیرن) لوله های پلاستیک PP (مخفف پلی پروپلین) لوله های پلاستیکی CPVC (مخفف کلرینیتد پلی و نیل کلراید) لوله های پلاستیکی PB (مخفف پلی بوتیلن)
نکته : در شبکه فاضلاب از لوله های پی وی سی و پلی اتیلن بیشترین استفاده به عمل می آید .
مزایای لوله های PVC
-اتصال لوله و قطعات آن بسیار آسانتر و سریعتر از سایر لوله ها انجام می شود . -در نصب روکار احتیاجی به رنگ آمیزی ندارند . -دارای وزن سبک هستند و به راحتی در بین سقف کاذب و مکانهایی که دسترسی بدان مشکل است نصب می شود . -در مقایسه با لوله های دیگر قطر خارجی کمتری داشته و به راحتی در داخل دیوار جاسازی و اجرا می شود . -در برابر مواد شیمیایی از مقاومت بالایی برخوردار هستند .
معایب لوله های PVC
-لوله های پی وی سی خشک در برابر سرما بسیار حساس و شکننده می باشند . -لوله های پی وی سی در برابر حرارت زیاد فرم و استحکام خود را از دست می دهند . -به علت قدرت مقاومت کم جداره این نوع لوله ها بایستی از فنر لوله بازکنی برای گرفتگی مجرای لوله ها استفاده نمود . -در برار نیروهای خارجی دارای مقاومت کمتری هستند
نکته : لوله های فاضلاب PVC از نوع خشک در دو نوع فشار ضعیف به رنگ خاکستری و متمایل به آبی و فشار قوی به رنگ خاکستری روشن تولید می شوند . کاربرد لوله های PVC فشار ضعیف در لوله کشی تهویه آب باران و اتصال برای آب باران بالکنها و لوله های اتصالی توالتها است اما کاربرد لوله های PVC فشار قوی در سیستمهای فاضلاب ساختمان به عنوان لوله های عمودی و جمع آوری کننده و لوله تخلیه اصلی فاضلاب است .
نکته 1 : اتصال لوله های PVC بر حسب نوع لوله و اتصالات به روشهای مختلف انجام می شود که نوع اتصال چسبی متداولتر است . نکته 2 : اتصال حداقل به مدت 10 تا 15 دقیقه به هیچ وجه نبایستی حرکت داده شود تا سفت گردد .
مزایای انواع لوله های PE
نوع اول – داشتن چگالی ، مقاومت حرارتی پایین و قابلیت انعطاف خوب از مزایای این نوع می باشد . نوع دوم – دارای چگالی متوسط و اندکی سخت تر از نوع اول هستند و در دمای بالا مقاومتشان بیشتر بوده و قابلیت انبساط بهتری دارند . نوع سوم – بسیار سنگین تر از نوع قبلی و چگالی بیشتری دارند و برترین خواص فیزیکی از نظر مقاومت، قابلیت انبساط،درجه سختی و ضریب زبری را دارا هستند و از این رو کاربرد وسیعی در گازرسانی و آبرسانی دارند . نکته 1 : اتصال لوله های PE به روشهای مختلف دنده ای، فلنچی، بستی، اورینگی و نر و مادگی با روش اتصال جوش حرارتی و جوش سر به سر انجام می شود . نکته 2 : اتصال دنده ای در مورد کلیه لوله های پلاستیکی سنگین و 4 اینچ به پایین قابل اجرا است .
مزایای لوله های PB
لوله پلی بوتیلن در برابر خوردگی ، یخ زدگی ، زنگ زدگی ، خاکهای اسیدی و رسوب گرفتگی مقاوم است . این لوله هنگام انجماد ترک نمی خورد و در دمای 82 درجه سانتی گراد فشار 5/6 اتمسفر را تحمل می کند . نکته : به سبب انعطاف پذیری این لوله های در شبکه لوله کشی ضربه قوچ اتفاق نمی افتد . لوله های پنج لایه در تاسیسات لوله کشی ساختمان خوردگی و رسوب در لوله های فلزی خسارات و مشکلاتی را بوجود می آورد . برای حل این مشکل تا کنون تلاشهای زیادی صورت گرفته است .استفاده ازآلیاژهای مختلف با پوشش گوناگون از راه حل هایی است که تا کنون برای افزایش مقاومت فلز در برابر خوردگی به کار رفته است بی آنکه هیچ یک پاسخی قطعی به مشکل بدهند .
یکی دیگر از راه هایی که برای پرهیز از مشکلات لوله های فلزی پیشنهاد شده است استفاده از لوله های پلیمری است اما به کارگیری این لوله ها در عمل نشان داده که اگر چه جایگزینی فلز با پلاستیک مسله خوردگی و پوسیدگی لوله را حل می کند اما مشکلات دیگری را باعث می شود که پیش از آن وجود نداشت از جمله نفوذ اکسیژن ، محدودیت در تحمل فشار یا دمای بالا ، ضریب انبساط زیاد و … . در این شرایط گروهی از دانشمندان به تلفیق فلز و پلیمر توجه کردند. به عنوان مثال سوپر پایپ نقطه اوج همین تکنولوژی است . تلفیقی هوشمندانه که حاصل آن لوله ای است پنج لایه شامل یک لوله آلومینیومی ، دو لایه پلیمر و دو لایه چسب مخصوص که مقاومت در برابر خوردگی ، زنگ زدگی ، رسوب و پوسیدگی را از لوله های پلیمری و توان تحمل حرارت مداوم ، فشار بالا و نفوذ ناپذیری را از لوله های فلزی به ارث برده است . سوپر پایپ آخرین دستاورد تکنولوژی است که برای تمام تاسیسات ساختمان قابل استفاده است و حتی در بدترین شرایط صد سال عمر می کند .
ساختار لوله های سوپر پایپ
یک لوله آلومینیمی با جوش طولی اولتراسونیک، بدنه اصلی سوپر پایپ را تشکیل می دهد. این لایه فلزی مقاومت در برابر فشار ،حرارت و نفوذ اکسیژن را تامین می کند . در لایه های داخلی و بیرونی سوپر پایپ به جای پلی اتیلن مشبک (PEX) از پلیمر جدید PEOC استفاده می شود که عمر این پلیمر در شرایط سخت کاری و در فشار و دمای بالا حتی با ضریب اطمینان 5/2 بیش از 400 سال است . لایه های فلزی و پلیمر طی فرآیندی توسط دو لایه چسب مخصوص با هم تلفیق می شوند .
مزایای لوله های پنج لایه
زنگ نمی زند ، رسوب نمی گیرد و هرگز نمی پوسد . به راحتی خم می شود و شکل می پذیرد . نصب آن سریع ، آسان و بدون ضایعات می باشد . بسیار سبک و حمل و نقل آن آسان است . عدم امکان نفوذ اکسیژن به لوله و جلوگری از لجن زدگی و تغییر رنگ آب . ضریب انبساط طولی بسیار ناچیز . افت فشار بسیار ناچیز بدلیل هموار بودن سطح داخل لوله . مقاوم در برابر ضربه و مواد شیمیایی . مقاوم در برابر فشار به علت جوش طولی آلومینیوم . در لوله کشی توکار مطمئن و در نصب روکار زیبا است . توان تحمل حرارت مداوم .
تفاوتهای لوله و تیوب
تیوبها از قطر1 / 32اینچ تا 12 اینج ساخته میشوند.
هزینه ساخت تیوبها در مقایسه با لوله ها بیشتر است.
ضخامت دیواره تیوبها از لوله ها کمتر است.
دیواره داخلی تیوبها نرم و یکنواخت است به همین دلیل جریان سیال در تیوبها بدون تلاطم صورت میگیرد.
مقاومت در برابر خوردگی تیوبها معمولا بیشتر از لوله هاست.
تیوب اغلب توسط قطر خارجی و ضخامت جداره شناسایی می شود
42
شناسایی لوله ها
استاندارد ANSI با شاخص “SCHEDULE”
استاندارد ASMEو ASTM با شاخص STD (استاندارد)، XS (فوق قوی) و XXS (دوبار فوق قوی) (Manufacturers Weights)
استاندارد API از طریق API5L
استاندارد ISO با DN قطر اسمی لوله
43
سایزهای متداول لوله
44
جنس لوله ها
لوله های فولادی
لوله های آهنی
لوله های سربی
لوله های آلومینیومی
لوله های لاستیکی
لوله های پلاستیکی
لوله های مسی
لوله های شیشه ای
لوله های P.V.C
45
مزایای استفاده از لوله های فولادی:
در مقابل فشار و گرمای زیاد از خود مقاومت نشان می دهند.
اینگونه لوله ها از نظر قیمت نسبت به لوله های دیگر ارزانتر هستند.
بخاطر مقاومت بالا در موقع خم شدن دچار تغییر حالت نمی شوند.
46
دسته بندی لوله های فولادی با توجه به آلیاژ استفاده شده در آن:
لوله های فولادی نرم (mild steel)
لوله های فولادی ضد زنگ (stainless steel)
لوله های فولاد کربنی (plain carbon steel)
47
لوله های آهنی
لوله آهنی گالوانیزه
لوله آهنی بدون روکش
48
لوله های پلاستیکی
لوله های ترموپلاستیک (Thermo Plastic)
لوله های ترموستینگ پلاستیک (Thermosetting Plastic)
لوله هایABS
لوله های CAB
لوله های PVC
لوله های FRP
49
لوله های مسی
نسبت به سایر لوله ها هزینه بالاتری دارند.
به دلیل انتقال حرارت بالا در مبدلها ی حرارتی کاربرد فراوان دارند.
به راحتی خم می شوند و دارای الاستیسیته بالا هستند.
50
لوله های شیشه ای
مقاومت شیمیایی مناسبی دارند.
به دلیل شفاف بودن در انتقال مواد شیمیایی حساس نقش اساسی دارند.
51
کاربرد انواع لوله در صنعت
تیوبهای مکانیکی
لوله های انتقال نیرو
لوله های قطر بزرگ
خطوط لوله
تیوبهای تیر
لوله های ساخت غلطک
لوله های تحت فشار
52
لو له های ساختمانی
لوله چاههای آب
لوله های اکتشاف نفت
تیوبهای تحت فشار
تیوبهای مبدل حرارتی
لوله های جدار نازک مخصوص
روشهای ساخت لوله
تقسیم بندی لوله ها از نظر ساخت:
لوله های با درز جوش
لوله های بدون درز
53
(1)
(2)
54
55
جوشکاری لوله ها
56
روند تولید لوله های با درز جوش
روشهای مختلف کشش لوله
57
.aبا استفاده از سنبه استوانه ای
.bبا استفاده از سنبه مخروطی
.cبا استفاده از میله استوانه ای
تولید لوله بدون درز به روش اکستروژن
58
تولید لوله به روش ریخته گری گریز از مرکز
59
تولید لوله به روش سوراخکاری دورانی
60
61
روشهای مختلف خم کردن لوله
62
خم کردن لوله به روش Mandrel Bending
63
64
Ring Roll Bender
65
خمکاری لوله با استفاده از روش خمکاری القایی
انواع ساپورتهای لوله
Shoe
Saddle
Slide Plate
Spring Hanger
Hanger با بار ثابت
Hanger و ساپورت فنری متغیر
66
Support
Hanger
Anchor
Tie
Dummy Leg
Guide
67
Hangers
Supports
68
69
70
71
نگهداری لوله ها بوسیله بستن به فولادهای ساختمانی
نگهداری لوله ها بوسیله بستن به فولادهای ساختمانی
72
Spring Hagers
73
ساپورت بندی لوله با امکان حرکت آن
74
هم محور کردن لوله و اتصالات
اتصال لوله به لوله
75
اتصال زانویی 90 درجه به لوله
76
اتصال زانویی 45 درجه به لوله
77
اتصال سه راهی به لوله
78
اتصال فلنج به لوله
79
روش دیگر
80
انبساط و انقباض لوله ها
روشهای جذب تغییر طول ناشی از انبساط و انقباض
expansion bents
expansion loops
expansion joints
bellows & flexible pipe
81
82
expansion joints
slip
ball
metal bellows
rubber bellows
Sliding Slip
Slip End Connection
Guide Insert
Stuffing Box
Plunger
Std. Packing Cylinder
Injectable Packing
Ring Packing
Limit Stop Pins
Body End Connection
Traverse Chamber
Anchor Base
83
Slip -Type Expansion Joint
Ball expansion joint
84
Metal Bellow
85
اتصالات
86
فصل دوم:
87
اهداف فصل
آشنایی با انواع روشهای اتصال لوله و اتصالات
شناخت اتصالات رایج در هر کدام از روشهای اتصال
انواع روشهای اتصال
اتصال جوشی لب به لب (Butt-Welded)
اتصال جوشی نرو مادگی (Soclect-Welded)
اتصال رزوه ای (Threaded)
اتصال فلنجی (Flange to Flange)
88
اتصالات BW
زانویی ها (Elbows)
مایترها (Miters)
کاهنده ها (Reducers)
سه راهی ( Tee )
BW Cap
Stube in
Lateral
89
انواع زانویی ها
زانو با شعاع کوتاه EL 90 or 45 SR
زانو با شعاع بلند (EL90 or 45 LR)
زانوی با شعاع سه برابر بلند (EL90 3LR)
زانوی با شعاع پنج برابر بلند (EL90 5LR)
زانوی کاهنده (Reducing Eblbow)
90
91
Short Radius 90º Elbow
45o Elbow
Reducing 90º Elbow
Long Radius 90º Elbow
92
سه تکه ای 90 oمایتر
93
Reducing Tee
Straight Tee
Concentric and Eccentric reducers
Cap
94
دو تکه ایLateral 45° انشعاب
Stub in
اولتها (Olets)
Weldolet
BW Elbolet
BW Sweepolet
SW Sockolet
Nipolot
95
96
Weldolet
Butt-Welding Elbolet
Sweepolet
Sockolet
Niploet
اتصالات مورد استفاده دراتصال SW
SW ELBWS
SW TEES
SW LATERAL
SW REDUCERS
SW COUPLINGS HALF- FULL COUPLINGS
SW CAP
97
98
SW Tee & Cross
Reducer Insert
SW Elbow
Full-Coupling, Half-Coupling
SW Cap
اتصالات رزوه ای (Threaded)
99
T Cap
90° T Elbow
Swedge Nipple
Reducer Coupling
Coupling , Half – Coupling
اتصالات فلنجی (F.L.G)
طبقه بندی فلنج ها از نظر تحمل فشار :
100
انواع فلنج ها
فلنج گردن دار (Welding Neck Flange)
فلنج (Socket-Welding)
فلنج لبه دار ( Lap Joint)
فلنج Slip-on
فلنج کور (Blind Flange)
فلنج پیچی (Screwed Flange )
فلنج کاهنده و افزاینده (Reduced Flange& Increaser Flage)
101
102
Welding Neck Flange
Socket Welding Flange
Lap Joint
Flange
103
Slip-on Flange
Blind
Flange
Screwed Flange
انواع سطح فلنج ها ( Flange Faces )
Raised Face RF) )
FF) Flat Face)
(RJF) Ring
Lap-Joint Flange LJF) )
104
105
Raised Face
Flat Faec
Ring Joint
Lap-Joint
گسکت هاGaskets) )
عوامل موثردر انتخاب گسکتها:
درجه حرارت، فشار و خورندگی سیال مورد نظر
نیاز به جداسازی مجدد برای تعمیرات
ملاحظات زیست محیطی
هزینه
106
تقسیم بندی گسکتها از نظر جنس
گسکت های غیر فلزی
گسکت های نیمه فلزی
گسکت های فلزی
107
گسکتهای غیرفلزی
Armid Fiber
Glass Fiber
Elastomer
Teflon(PTFE)
Flexible Graphite
108
گسکتهای نیمه فلزی
Spiral Wound
Metal Jackets
Camprofile
Metal-Reinforced Graphite
109
گسکتهای فلزی
ring-joint
lens ring
110
111
Spiral Wound Gasket
استانداردهای لوله و اتصالات
112
مراجع
DENNIS J. WHISTANCE , " THE PIPING GUIDE FOR THE CLASSING AND DRAFTING OF INDUSTRIAL PIPING SYSTEMS " , REPRING 2003
MOHINDER L. NAYYAR , " PIPING HAND BOOK" SEVENTH EDITION
TROUVARY & CAUNVIN COMPANY , " PIPING EQUIPMENT " . 1998
113
مهندس علیرضا قندچی،" کلیات طراحی PIPING" ، انتشارات ناقوس، 1384
سلمان مدبری،" لوله کشی صنعتی"، انتشارات تعاونی کارکنان آموزش فنی وحرفه ای کشور، 1383
"سیستم های لوله کشی"، موسسه آموزشی – پژوهشی وزارت صنایع ومعادن، نشرذهن –آویز، 1380
جمشید قضایی مصلی آبادی،" استاندارد در قطعات و مواد"، انتشارات آزاده ، 1379
دکتر علی حائریان اردکانی – مهندس احسان حائری ارکانی ،" مواد و فرآیندهای تولید"، انتشارات نما، 1383
114
حسین تویسرکانی،" شکل دادن فلزات "، دانشگاه صنعتی اصفهان، 1381
بیژن قنواتی، " آشنایی با مهندس شیمی: تجهیزات صنایع نفت ،گاز وپتروشیمی"، انتشارات دانش نگار، 1384
"روشهای مختلف ساخت لوله های بدون درز"، مهندسین مشاور بینا، 1367
CD های آموزشی "شکل دهی مواد" و "روشهای ساخت و تولید"، شرکت بنیان تدبیر پارس
115
با تشکر از توجه شما
116