طراحی piping

می توان گفت که در هر صنعت یکی از مهمترین بخشها واحد piping می باشد. زیرا اولا” حجم زیادی از مجموعه را در بر می گیرد و جز هزینه های اصلی طراحی محسوب می شود ثانیا”piping نامناسب باعث عملکرد بد تجهیزات می شود. لذا مطالب حاظر با نگرش به اهمیت دقیق piping فرایندی و انتخاب مناسب اجزا piping تهیه شده است.

مواد فلنجها ,واشرها و پیچ و مهره

موسسه استانداردANSI با همکاری دیگر سازمانها ی فنی همانند ASME تعدادی از درجه های دما – فشار و استاندارد برای اجزا سیستم piping تهیه کرده است . برای اغلب مواد piping فرآیندی فلنجهای لوله و اتصالات فلنجها اساسا برا ساس کدASME B16.5 تهیه و طراحی شده اند. عمده ترین استثنا در این مورد piping با آهن انعطاف پذیر است که براساس استانداردهای AWWAتعیین و طراحی شده است. استفاده از دیگر استانداردهای جامعیت فشار ASME عموما با روش های تشریح شده زیر مطابقت دارد.

فلنج ها

در کد ASME B16.5 هفت کلاس فشار 150-300-400-600-900-1500-و 2500 برای فلنج ها فراهم شده است.

واشر ها

واشر ها و آب بند ها جهت تضمین یک سیستم بدون نشتی با دقت کافی انتخاب می شوند.

بست ها

جهت جلوگیری از تخریب در سیستم های piping روی سطح زمین طراحی دقیق سیستم های تکیه گاهی لازم است . هدف از طراحی سیستم های تکیه گاهی برای سیستم های piping فرآیندی جلوگیری از فرورفتگی و خرابی لوله و اتصالات است.

انواع تکیه گاه ها(بستها)

1- بست آویز رگلاژی
2- بست آویز t
3- بست پایدار
4- بست بدون پایه
5- بست روکش دارفاضلابی
6- بستnts

اتصال

روشهای مرسوم برای اتصال لوله های فلزی در سیستم های piping فرآیندی شامل:

• جوش
• فلنج
• حدیده کاری
• اتصالات مکانیکی از قبیل اتصالات شعله زنی,بدون شعله, تراکم , بتونه کاری , لحیم کاری و اتصالات لحیمی

فولادکربن دار

فولاد کربن دار یک ماده قابل استفاده برای هر نوع کاربردی است که به صورت رول شده به وسیله گرما در دسترس است. این فلز معمولا بیشترین و اقتصادی ترین فلزی است که در صنعت از آن استفاده می شود. فلز مذکور به آسانی در اتمسفر محیط زنگ میزند (خورده می شود) و بنابراین در کاربردهای ریخته گری باید تحت ملاحظه قرار بگیرد. همچنین در اثر ارتباط طولانی با سیال های قلیایی یا سوزاور قوی شکننده خواهد شد و ارتباط آن با اسید خوردگی را شتاب می بخشد. همچنین ممکن است این فلز به طور مستقیم با سولفید هیدر.ژن واکنش دهد. جدول ماده /سیال ارائه شده در پیوست ب باید برای هر کاربردی مدنظر قرار گیرد.

خصوصیات لوله فولادی کربن دار

این ماده با تغییر مقدار کربن و عملیات های گرمایی در محدوده گسترده از خواص مکانیکی قابل دسترس است. عموماpiping فولادکربن دار جهت برآورده کردن ملزومات کد astm a53 ایجاد شده است.
اجزائی که ممکن است مطابق astm a53 ساخته شود. شامل گالوانیزه کردن اندوده ای انتها ها و بخشهای حدیده شده اسکجوال های 40-80-160 و مواردی دیگر که ممکن است بستهخ به قطر لوله در دسترس باشند . می باشد.
گزینه های زیاد دیگری وجود دارد . برای مثال astm a587 یک لوله فولادی کربن دار جوش داده شده با قوس الکتریکی را برای استفاده در صنایع شیمیایی مشخص می کند. این ماده کم کربن بوده و می تواند برای گالوانیزه کردن نیز استفاده شود.
استاندارد لوله فولادی کربن دار دیگر astm a106 است که لوله فولادی کربن دار بدون درز برای سرویس با دمای بالا را مشخص می کند اما هنوز ممکن است گرفیکی کردن در دماهای بالای طولانی مدت اتفاق بیفتد استاندارد های ساخت دیگری برای piping فولادی کربن دار وجود دارد :
• astm a333 لوله فولادی کربن دار بدون درز یا درزدار (و فولاد کم آلیاژ )برای سرویس یا دمای پائین و
• astm a691 لوله فولادی کربن دار درزدار با در جوشی ب روشی ذوب الکتریکی برای قطر 405mm (16in) و قطر های بزرگتر برای سرویس فشار بالا در دماهای بالاتر .

اتصالات کربن دار

اتصالات برای سیستم piping با فولاد کربن دار می تواند به صورت حدیده کاری جوش یا فلنج کاری باشد. جنس اتصالات می تواندئ از آهن ریخته گری چکش خوار, فولاد کربن دار آهنگری شده و فولاد کم کربن یا دیگر فولادهای مشخص شده باشد.در کاربرد های غیر خورنده با اتصالات حدیده شده , اساسا آهن چکش خوار مطابق با کد astm a47 استفاده می شود. با این حال براساس مطالبات فرآیند, اتصالات حدیده کاری شده از جنس فولاد کربن دار آهنگری بوده و اتصالات حدیده کاری از جنس فولاد کم کربن مطابقبا کد astm b58 برای سرویس های خورنده یا سرویس های مورد استفاده در دمای محیط به پایینتر به کار می روند. اتصالات جوشی بر اساس نوع مواد می توانند از نوع جوش لب به لب یا جوش حفره ای مطابق astm a105 یا astm a 858 باشند. آهن چکش خوار جوش داده نمی شود.همچنین ممکن است دیگر مواد astm مناسب باشند باید یک ماده و اتصال سازگار با نوع کاربرد انتخاب شود.

انواع فولاد ضد زنگ

رایجترین انواع فولاد ضد زنگ استفاده شده برای کاربردهای فرایند مایعات304 و 316هستند . توجه به این نکته ضروریست که فولاد ضد زنگ یک ماده کاملا مقاوم در برابر خورندگی نیست. مواد شیمیایی از قبیل بی سولفید سدیم, کلرید آهن, ازن و اسیدهای هیدروکلریک می توانند به طور موفقیت آمیزی به فولاد ضربه بزنند.
انواع 304و 304L فولادهای ضد زنگ از جنس آستینیت دار هستندکه مقاومت قابل توجهی در برابر مواد پایه ای همچون آهک و هیدروکسید سدیم فراهم می کنند. آنها مقاوم های بسیار قوی در برابر تعداد زیادی از اسیدها شامل اسید نیتریک سرد و گرم هستند. 316 و 316Lانواع فولادهای ضد زنگ هستند که مقاومت بهتری را در برابر سولفید ها و کلریدها نسبت به انواع 304و 304L عرضه کرده ومقاومت کافی را در برابر خوردگی ناشی از اسید سولفوریک فراهم می کنند. به عبارت دیگر 316 و 316L همان مقاومت بالا را که انواع 304و 304L در برابر اسیدها و مواد پایه اعمال کرده فراهم می نمایند. عنوان L مبین آلیاژهای گسترش داده شده جهت می نیمم کردن خوردگی بین دانه ای ناشی از جوشی نقطه ای بوده و قویا برای هر جائی که جوش وارد سیستم شده است توصیه گردیده است. در کل فولادهای ضد زنگ L مقاومت بیشتری را در برابر محلول های اختلاطی اسید سولفوریک/اسید نیتریک نسبت به فولادهایی که کم کربن نیستند اعمال می کنند.

آلمینیوم

آلومینیوم فلزی بسیار چکش خوار است. اگر چه استحکام ضعیفی دارد ولی نسبت استحکام به وزن بالای این ماده استفاده وسیع از آلیاژهای آلمینیوم را موجب شده است.

استفاده لوله آلمینیوم

آلیاژهای 6063,6061,5052,3003,1060بیشترین ترکیبات معمول لوله آلومینیوم است. از آلیاژی6063 اغلب به دلیل قیمت مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی خیلی زیاد استفاده می شود آلیاژی3003,5052بهترین گزینه برای استفاده در دماهای خیلی پایین هستند.

بستها سیستم piping وسیستم piping دفن شده

بست ها برای لوله های ترموپلاستیک از همان اصول اساسی لوله های فلزی پیروی می کنند. فاصله بست ا در لوله های پلاستیکی بسیار مهم می باشد. لوله های پلاستیکی خیلی راحتتر نسبت به لوله های فلزی در اثر بار خیز بر میدارند. خیز بیش از حد باعث سازه می شود بنابراین فاصله بست ها در لوله های پلاستیکی نسبت به لوله های فلزی کمتر است . شیر ها , وسایل اندازه گیری و اتصال ها در سیستم های piping پلاستیکی همانند سیستم piping فلزی باید به صورت مستقل نگهداری شوند.

لوله pvc و cpvc
لوله pvc و cpvc

Pvc

Pvc سختتر و قویتر از مواد ترموپلاستیک دیگر می باشد. هنگام تعیین سیستم هایpiping ترموپلاستیک pvc بایستی توجه ویژه ای به ضریب بالای انبساط – انقباض این مواد علاوه بر اثرات محدودیتهای دمایی , درجه فشار , ویسکوالاستیسیته, خزش کششی ,کش پذیری و شکنندگی اعمال گردد.

مشخصات pvc

لوله ها در اندازه های بین 8 تا 400 میلیمتر ((1/4-16 in و در اسکجوالهای بین 40تا 80 در دسترس می باشد. پوسته لوله مطابق با کد astm d2464 ,اسکجوال 80 حدیده شده و برای astm d 2466, اسکجوال 40 از نوع بدون درز یا astm d 2467, اسکجوال 80 از نوع بدون درز می باشد.
با افزایش اندازه قطر درجات فشار ماکزیمم مجاز کاهش می یابد . لوله pvc در استاندارد(SDR) درجات فشار در دماهای استاندارد قابل دسترس است . جهت نگهداری درجه فشار ماکزیمم مجاز SDRابعاد piping را تغییر می دهد.

نصب pvc

برای لوله های با قطر بزرگتر از (4in)100mm از اتصالات حدیده شده نباید استفاده کرد. در حقیقت جوشکاری حفره ای یا اتصالات فلنجی باید استفاده شوند . اگر از لوله حدیده شده pvc استفاده شود دو گزینه انتخابی وجود دارد یکی استفاده از لوله و اتصالات اسکجوال 80و دیگری استفاده از لوله اسکجوال 40 . اتصالات با اسکجوال 80 می باشد. لوله و اتصالات اسکجوال 80 و دیگری استفاده از لوله اسکجوال 40- و اتصالات با اسکجوال 80می باشد. لوله اسکجوال 40 نباید حدیدیه شده باشد. اساسا لوله اسکجوال 80 برای لوله های با قطر بالاتر دماهای بالا و یا سیستم piping با فاصله تکیه گاههای زیاد استفاده می شود. سیستم براساس محاسبات طراحی و نوع کاربردی انتخاب می شود.
درجه بندی سیستم های piping از بالترین به پایین ترین فشار عملیاتی به صورت زیر است لوله اسکجوال80 با جوش حفره ای لوله اسکجوال 40 با اتصالات اسکجوال 80 جوش حفره ای و لوله اسکجوال 80 حدیده شده .لوله اسکجوال40 درجه فشار یکسانی نسبت به لوله اسکجوال 80 حدیده شده فراهم می کند و باعث می شود لوله اسکجوال 80 حدیده شده غیر اقتصادی باشد. به علاوه حداکثر فشار کاری مجاز در شیر های pvc کمتر از سیستم piping اسکجوال 80 حدیده شده می باشد.

پلی ونیل کلراید کلر زده شده (CPVC)

پلی و نیل کلراید کلرزده شده (CPVC) بسیار کلردارتر از pvcمیباشد . لوله cpvc عموما برای سرویسهای شیمیایی و خورنده و آب گرم بالای 60c(140f)تا 99c(210f) بکار می رود.لوله cpvc در اندازه های 8تا 300 میلیمتر (¼-12in) و اسکجوال های 40و80 در دسترس می باشد. سیستم cpvc piping که در معرض هوای آزاد قرار گرفته به دلیل امکان صدمات فردی ناشی از تکه های لوله ایجاد شده از تخریب لوله در هر فشاری نباید تحت تست نیوماتیک قرار گیرد.
مشخصات astmبرای لوله cpvc شامل astm f 437 برای اسکجوال 80 حدیده شده astm f 439 برای اسکجوال 80 نوع جوش حفره ای و astm f 438 برای اسکجوال 40 نوع جوش حفره ای بکار می رود. باید توجه کرد که ممکن است تهیه اسکجوال 40 نوع جوش حفره ای مشکل باشد.

پلی اتیلن (pe)

خواص این نوع لوله ها در کارخانه جات مختلف به دلیل نوع فرآیندشان متفاوت می باشد. لولهpe باید به وسیله کربن در برابر اشعه uv محافظت شود . لوله های pe در اندازه های 15 تا 750میلیمتر(2/1-30in) در دسترس می باشند. لوله pe مثل pvcدر ابعاد sdr جهت نگهداری درجات فشار ماکزیمم مجاز در دسترس می باشد.

پلی پروپیلن pp

لوله pp شبیه pe بوده که بدون کلرین یا فلورین می باشد. سیستمهای pp piping در اسکجوالهای 40 و 80 و ابعاد sdr در دسترس می باشند. با در نظر گیری وزن ویژه برابر 0.91 سیستمهای pp piping یکی از سبکترین سیستمهای piping ترمو پلاستیکی می باشند.

پلی ونیلیدن فلوراید pvdf

لوله های pvdf در قطر های 15 تا 150 م م (2/1-6in) و اسکجوالهای 40و 80 و درجات فشار 1.03 MPa (150psig) و 1.59 MPa (230psig) در دسترس می باشند . لوله pvdf برای سیال بالای 120c و 49c در برابر اشععه uv مقاوم می باشد و نیازی به محافظت ندارد. این لوله در برابر اغلب اسید ها ؛, بازها و مواد آلی مقاوم می باشد و می توان از آن برای انتقال هالوژنهای مایع یا پودری از قبیل کلر و برم استفاده کرد از pvdf نباید برای سیستم های دارای فلزاتقلیایی قوی اسیدهای گازی حلالهای قطبی آمینها کتونها و یا استر ها استفاده کرد . اسامی تجاری که در برابر لوله pvdf استفاده می شوند . شامل kynar , solef ,hylar و super pro230 می باشد . برای اتصال لوله pvdf از جوش لحیمی استفاده می کنند و تنها در لوله اسکجواتل 80 می توان از حدیدیه کاری استفاده کرد.

لوله pvdf
لوله pvdf

اتصالات پیچی cast-iron

این نوع اتصال توسط استاندارد asme b16.4 پوشش داده می شود. این نوع اتصال در کلاسهای 150و 250 برای tee,cross,45g90 elbows ,reduce tee, cap,couplingو reduce coupling در اندازه های NPS1/4 (DN 6)تا (DN300) NPS12 موجود می باشد.بهرحال این کلاسها فقط straight tee , 45g90 elbows, straight cross را پوشش می دهند.

اتصالات فلنجی

اتصالات فلنجی آلیاژهای فولاد و نیکل بر اساس استاندارد asme b16.5 می باشند. کد نرخها مواد ابعاد دامنه تغییرات فروش آزمایش و روشهای طراحی برای لوله فلنجی و اتصالات فلنجی را در اندازه های DN15) (2/1npsتا DN600) ( nps25و در کلاسهای 150,300,400,600,900.1500و2500 فراهم می کند. البته تمام فشارها در دسترس نمی باشد. در هر جنسی هر کلاسی دارای نرخ های فشار دمای خاص خودش می باشد به عنوان مثال کلاس 600فورج کربن استیل A105) ( دارای نرخ فشار – دمای 1275 psig در دمای 400fمی باشد و کلاس 600فولاد ضد زنگ فورج A182,f304) ( دارای نرخ دما فشار940psig در دمای 400f می باشد.

اتصالات رزوه ای و جوش داخلی

این اتصالات براساس استاندارد asme b16.11 می باشند. اتصالات رزوه ای در کلاسهای 2000,3000,6000در دسترس می باشند. اتصالات جوش داخلی نیز برای کلاسهای 3000,6000,9000دردسترس می باشند محدودیتهای اندازه و سرویس توسط کد تعیین شده اند. ماکزیمم فشار مجاز اتصال برابر مقدار محاسبه شده برای لوله بدون درز با مواد یکسان دامنه تغییرات سازند حد مجاز خورندگی و تنش مجاز ماده است.

اتصالات جوش لب به لب

این نوع اتصال شامل زانویی سه راهی چهار راهی کاهنده عرضی کلاهک و زین می باشد. که بر اساس کد asne b16.9 تعیین و در اندازه گیری های nps1/2-dn15تا nps 48-dn1200دردسترس می باشند. زانویی کوتاه و برگرداننده در کد astm b 16.28 در اندازه های nps24 – dn600تاnps1/2-dn15 در دسترس می باشد. مواد هم از کد astm a234-a403-a420پیروی می کنند.

اتصالات انشعابی فورج

در کدهای مختلف piping تحت فشار اتصالات ممکن است توسط جوش به لوله متصل شوند و یا اینکه بوسیله یک جوش خارجی به اتصالات لوله متصل شوند و از یک تقویت کننده نیز استفاده می کنند کد mss-sp-97 انشعابات 90 درجه با اتصال جوش لب به لب جوش داخلی و رزوه ای را پوشش می دهد.

تله بخار

هدف از تله در سیستم piping خارج کردن کندانسها از خطوط بخار بدون بدون خارج شدن بخار می باشد تعدادی از انواع تله به شرح زیر می باشند :
• شناور float
• ترموستاتیک thermostatic
• ترمودینامیک thermondynamic
• سطل معکوس invert bucket
نوع دیگر تله ها تله های ترموستاتیک است .ساختار عمومی این تله ها شیری است که به صورت ترموستاتیک عمل می کند و تا زمانی که بخار داغ به آن برسد باز می ماند. تله بخار نوع سطل معکوس شامل یک اتاق و یک سطل معکوس است شیر موقعی باز است که سطل پایین تله باشد یعنی تا موقعی که تله از کندانس پر نشود و سطل پایین باشد شیر باز است و اجازه خروج هوا را می دهد و بعد از پر شدن سطل بلند شده و شیر خروجی را می بندد. تله بخار نوع ترمودینامیکی در این نوع تله کندانس داغ به یک پیستون کوچک فلش شده و هر گاه اختلاف دما به 15c-30f حالت اشبا برسد خروجی باز می شود.

صافی

از صافی در سیستم لوله کشی جهت جلوگیری از ورود ذرات جامد همراه سیال به تجهیزات استفاده می شود. در طول راه اندازی و پایان کار سیستم از صافی در ورودی پمپ استفاده می شود تا ورود آشغال باقیمانده در خط لوله به آن جلوگیری کند. از صافی در ورودی شیرهای کنترل ابزار دقیق و تله ها برای جلوگیری از ورود مواد حاصل از خوردگی استفاده می شود. صافی ها در اشکال مختلف شامل نوع wye و سبدی basket موجود می باشند.

اتصالات انبساطی

این نوع اتصال برای جذب انبساط سیستم لوله کشی هنگامی که استفاده از حلقه انبساطی غیر ممکن است می باشد این نوع اتصال در ساختار های اغزشی گوه ای فلز مرتجع و پلاستیک مرتجع در دسترس می باشد. مواردی که آبندی سیستم حساس است استفاده از این نوع اتصال پیشنهاد نمی شود در این نوع اتصال همواره نیاز است که آکنه ها مورد بازبینی قرار گیرند در انتخاب آکنه باید جنس سیال مد نظر قرار گیرد. این نوع اتصال انبساطی برایانبساطهای محوری بزرگ مناسب است و برای انبساطهای غیر محوری استفاده نمی شود. بنابرین استفاده از راهنما برای لوله ضروری می باشد زیرا انحراف از محور باعث نشتی در محل آکنه ها می شود.

اتصالات رزوه ای

این نوع اتصال در سیستمهای فشار پایین با تنش خستگی کم سرویسهای غیر اشتعال پذیر البته در piping گاز شهری از این اتصال استفاده می شود کاربرد دارد . این نوع اتصال تا در سیستم های فشار پایین مایع مورد استفاده قرار می گیرد.

اتصالات فشاری

این نوع اتصال برای سرویسهای فشار پایین استفاده می شود که گاهی به صورت رزوه داخلی و رزوه مخروطی خارجی آمریکایی ساخته می شوند و قابلیت اتصال به یکدیگر را دارند . یعنی رزوه مخروطی به رزوه صاف پیچ می شود . البته به طور تجربی اتصال رزوه ای صاف مخروطی برای اسکجوال 40 لوله nps2-dn50و کمتر قابل استفاده است.

مغزی شیلنگی

این نوع اتصال به صورت اتصال رزوه ای loose بوده و در آن از یک واشر استفاده می شود.استانداردهایی مختلفی از شیلنگ رزوه ای با قطر ها و گامهای مختلف در استاندارد لوله های رزوه ای وجود دارد با این سری از رزوه ها امکان اتصال شیلنگهای کوچک 2/1تا2 اینچ وجود دارد. بیشتر استفاده این نوع اتصال در سیستم اطفا حریق می باشد.
اتصالات پیچی
این نوع اتصال برای موارد زیر سودمند است
• اجزا در طول نتوانند سرویس دهند.
• نصب سریع مورد نیاز باشد.
• برای اتصال امکان جوشکاری وجود نداشته باشد .
• اجزا یا بخشها ی لوله به تناوب باید عوض شوند

فلنجها

فلنجهای cast-iron براساس کد asme b 160.1تعیین می شوند. استاندارد ابعاد مورد نیاز نرخ فشار مواد و پیچ های مورد نیاز را مشخص می کند . نرخ دما – فشار و نیازمندیهای مواد برای فلنجهای cast- iron مشابه اتصالات فلنجی cast-iron می باشد. قابل توجه است که فلنجهای کلاس 125و250مشابه فلنج فولاندی صفحه تخت به فلنج فولادی صفحه تخت کلاس 150پیچ می شود.

فلنجهای فولادی وآلیاژ نیکل

این فلنجها تا nps24 درکد asme b 16.5 و فلنجهای فولادی از nps26 dn 650 تا nps 60 dn1500در کد asme b 16.47وجود دارند. در کد استاندارد مواد ابعاد نرخ دما – فشار و توصیه هایی برای پیچ ها و واشر ها وجود دارد . فلنجهای ارائه شده در کدهای asme b 16.5,b16.47به صورت forge یاcastمی باشند. در مورد فلنجهاکور blind می توان از ویژگی های مواد صفحه تخت plate استفاده کرد . به طور معمول از فولاد ضد زنگ فورج astm a 182 و کربن استیل فورج astm a105 استفاده می کنند. استانداردها هفت کلاس مختلف را پوشش میدهند1500,400,600,300,400,150.

انواع فلنج ها

اتصال فلنجها با روش های اتصال لوله متفاوت است . یعنی به شکل های پیچاندن جوشی یا لبه دار است.
سطح اتصال فلز به فلز ممکن است تخت یا شیاردار برای اتصالات حلقوی جوش آببندی و لبه دار باشد.
سه نوع کلی برای فلنجها توصیف شده است . نوع loose –integral- integral.

فلنجهای loose

طراحی این نوع فلنج slip onبه صورتی است که می توان آنرا به طور مستقیم به نوک نازل یا مخزن یا لوله دیواره متصل کرد. از نظر مقاومت اتصالی ضعیف و اتصال کاملی محسوب نمی شود.

فلنجهای integral

طراحی این نوع فلنجها در حالت forge – cast برای نوک نازل یا مخزن یا لوله دیواره به همراه جوش لب به لب با قوس یا جوش گازی قابل انجام است و اتصال کاملی محسوب می شود. در اتصال فلنج جوش بین نوک نازل یا مخزن یا لوله جداره و hubفلنج می باشد.

فلنجهای integral

این نوع فلنج برای اتصال به مخزن- نازل و لوله جداره در هنگام نیاز به دقت زیاد استفاده می شود که اساس آن طراحی و ساخت براساس نیاز سیستم می باشد. در طراحی این فلنجها انتخاب ماده و ابعاد پیچها فلنج و واشر باید طوری باشد که از عمر مفید دستگاه بیشتر باشد .

انواع فلنج

برای فلنجها انواع سطح برجسته raise face لبه دار و سطوح نری – مادگی دارای ابعاد یکسانی می باشند که باعث انعطاف در اتصالشان می شود. هنگام استفاده از واشر بهتر است سظح واشر کم شود تا تراکم واشر بیشتر شود انواع سطح فلنجها و سطح اتصال به صورت زیر دسته بندی شده اند:
• زبانه و شیار بلند tongue-groove
• نری – مادگی کوچک
• زبانه و شیار کوتاه
• اتصال حلقوی

واشر ها

واشر یک ماده نرم است که بین سطح تماس قرار می گیرد . انواع واشر وجود دارد. واشر نرم مثل چوب پنبه –لاستیک-فیبرگیاهی-گرافیت-آزبست می باشند و معمولا با سطوح صاف بکار می روند.

مواد واشر ها

ماده واشر بر اساس مقاومت شیمیایی و فشار در برابر سیال داخل لوله و مقاومت در برابر خرابی ناشی از دما انتخاب می شود. واشر می تواند فلزی یا غیر فلزی باشد . واشر ها ی فلزی توسط کد asme b 16.20 برای واشر شیال دار مورد استفاده در فلنج لوله فولادی مشخص می شود . واشر های غیر فلزی توسط کد asme b 16.21 برای فلنجهای لوله مشخص می شوند.

جوش لب به لب butt weld

عمومی ترین نوع اتصال در سیستم اتصال لب به لب می باشد. این نوع جوش ایمن ترین جوش از نقطه نظر توزیع تنش می باشد. عمومی ترین کاربرد هایش اتصال لوله به لوله – لوله به فلنج- لوله به شیر و لوله به اتصالات چفت شونده fitting jointمی باشد.
انواع فلنجها
• فلنج welding neck
• فلنج slip on
• فلنج کور blind
• فلنجlap joint
• فلنج threaded
• فلنج socket weld

انواع شیرها

شیرها عمدتا دارای تنوع زیادی از نظر نوع بوده و ممکن است بسته به سازنده نامهای مختلفی داشته باشند.

شیر دروازه ای Gate

شیر دروازه ای یکی از رایجترین شیرهای استفاده شده در سیستمهای لوله کشی فرآیندی است. براساس یک قانون این شیر یک شیر جداکننده است که جهت به جریان انداختن و قطع کردن جریان جداسازی یک عضو از تجهیزات یا یک خط لوله که در واقع با جریان تنظیمی مخالفت کند استفاده می شود. شیر دروازه ای دارای یک دیسک شبیه دروازه است که در یک زاویه مستقیم با مسیر جریان عمل می کند. به خودی خود این شیر دارای یک قسمت میانی مستقیم است که باعث ایجاد می نیمم آشفتگی و مقاومت در برابر جریان می شود. معمولا یک شیر دروازه ای جهت باز شدن کامل نیاز به چندین چرخش دسته شیر دارد. حجم جریان عبوری از میان شیر در تناسب مستقیم با تعداد چرخشهای چرخ دستی نیست. این نوع شیردر سیستمهایی که نیاز به عایق کاری دارند استفاده می شود.

مزایای شیرهای دروازه ای :

  1.   مشخصات قطع مناسبی دارد.
  2.   دوسویه می باشند.
  3.   افت فشار در طول شیر حداقل می باشد.

معایب شیرهای دروازه ای :

معایب زیر برای انتخاب شیرهای دروازه ای باید مد نظر قرار گیرد:

  1.  این نوع شیر سریع باز و بسته نمی شود. برا باز و بسته کردن شیر دسته باید به مقدار زیادی پیچیده شود.
  2.   به فضای زیادی برای نصب عملیات و نگهداری نیاز دارد.
  3.   حرکت آهسته هنگام بسته شدن شیر در نزدیکی نشیمنگاه باعث افزایش سرعت سیال می شود.
  4.   در سیستمهای دما بالای آب گوه شیرهای دروازه ای ممکن است باعث نشتی زیاد شود.
  5.   تعمیر ونگهداری آن مشکل می باشد.

شیر گوه ای Globe

جریان سیال مستقیم از بین شیرهای Globe عبور نمی کند.بنابراین این مسئله باعث افزایش مقاومت در برابر جریان و یک افت فشار قابل ملاحظه می شود. یک شیر Globe در تناسب مستقیم با تعداد چرخشهای محرکش باز می شود. این الگو به شیرهای Globe اجازه می دهد حتی با وجود عملگرهای دستی تنظیم جریان دقیقتری انجام گیرد.

مزایایی شیرهای Globe

برای قطع مناسب می باشند.
برای تنظیم آرام مناسب است.
تکانهای کوچکی دارد(در مقایسه با شیرهای دروازه ای)
در مدلهای tee-wye-angleموجود می باشد که هر کدام قابلیتهای خاص خودشان را دارند.
دارای مکانیسم ساده ای می باشند.
دارای دیسکی می باشند که به stem متصل نبوده و شیر می تواند مثل شیر یک طرفه عمل کند.

معایب شیر globe

1. افت فشار زیاد (در مقایسه با شیر دروازه ای )
2. نیازمند نیروی زیادی است
3. تنظیم جریان در زیر نشیمنگاه صورت می گیرد و قطع جریان در بالای جریان

کاربردهای شیر globeبه شرح زیر می باشد:

1. سیستم آب سرد کننده که نیاز به تنظیم دارد
2. سیستم نفت سوخت جاییکه تنظیم و نشتی کم مهم باشد
3. نقاط بالا دورریز گاز(vent) و نقاط پایین دورریز مایع (darain) با نشتی کم که ایمنی بسیار مهم می باشد.

شیر سوزنی needle

این نوع شیر مهمولا برای ابزار دقیق ,فشارسنج و سرویس اندازه گیری خط استفاده می شود. تنظیم دقیق با این نوع شیر قابل انجام است بنابراین در سیستم های دما و فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر یک طرفه

شیرهای یکطرفه خودکار هستند . این شیرها باز می شوند و به وسیلهنیروی فشاری ناشی از سرعت سیال باز نگهداشته می شوند.آنها با استفاده از نیروی گرانش یا جریان برگستی بسته می شوند. بار نشیمنگاهی و دوام آنها به مقدار فشار پشت وابسته است. اساسا شیرهای کنترلی شامل شیرهای یکطرفه زاویه ای یکطرفه دیسک نوسانی یکطرفه بالا برنده و یکرفه توقفی می باشند.

شیر ball

شیر های توپی با مواد استاندارد کم قیمت فشرده کم وزن دارای نصب و کارکرد آسان می باشند.آنها جریان کامل با کمترین آشفتگی را عرضه نموده و می توانند برای موازنه یا تنظیم سیالات بکار روند اساسا شیر های توپی با ربع چرخش محور از حالت بسته به حالت کاملا باز حرکت نموده و بر این اساس به عنوان شیرهای توپی ربع دور نامیده می شوند.

مزایای استفاده از شیر ball

1. باز و بسته شدنش سریع می باشد.
2. کوچکتر از شیر gate
3. سبکتر از شیر gate
4. این قابلیت را دارد که چند ورودی می تواند به آن متصل شود و در نتیجه از تعدد شیرهای فرآیندی می کاهد.
5. تنوع طراحی
6. قابل استفاده در سیستمهای تمیز و دوغابی
7. قابل استفاده در سرویسهای دما و فشار بالا
8. احتیاج به نیروی کمی جهت باز و بسته شدن نسبت به gate و globe دارد

معایب شیرهای ball

1. در کنترل جریان ضعیف عمل می کند
2. در جریانهای دوغابی ممکن است که رسوب بوجود آید و باعث نشتی سیستم شود

کاربردهای شیرهای ball

1. هوا,گازی و مایع
2. در سیستم دورریز مایع و گاز vent drain و دیگر سرویس ها
3. شیر کنترل
4. آب سرد کننده وآب خوراک
5. سیستم بخار

شیرهای plug

شیرهای plug مخروطی نوع دیگری از شیر جداکننده هستند که برای موارد مشابه با شیرهای دروازه ای در جائیکه قطع سریع جریان مورد نیاز است طراحی شده اند این نوع شیرها عموما برای کاربردهای تنظیم جریان طراحی نشده اند شیرهای plug گاها تحت عنوان شیر سماوری نیز نامیده می شوند .

مزایای شیرهای plug

1. سادگی طراحی با اجزا کم
2. سرعت باز و بسته شدن
3. قابلیت تعمیر شدن در محل
4. مقاومت کم در مسیر جریان
5. آب بندی قابل اعتماد
6. قابلیت طراحی به صورت چند مسیر جریان و تغییر جهت که باعث کاهش تعداد شیرها در فرایند

معایب شیرهای plug

• نیاز به نیروی زیادی برای باز و بسته شدن دارند.
• برای اندازه های بالای nps 4 dn 100 شیر نیاز به موتور دارد.
• کاهش مقطع جریان در طول چرخش plug
• هزینه شیرهای plug بیشتر از شیر ballاست

کاربرد شیرهای plug

1. سرویس های هوا گاز بخار
2. سیستم pipingگاز طبیعی
3. دوغاب زغال معدنی لجن و کاربردهای فاضلاب
4. سیستم piping نفت
5. در خلا بالا

شیرهای دیافراگمیdiaphragm

تمام شیرهای دیافراگمی دو جهتی می باشند . آنها به صورت قطع و وصلی و همچنین تنظیمی کاربرد دارند. این نوع شیر در سیستم های فشار پایین که شیرهای دیگر کاربردی ندارند, مفید می باشند.

مزایای شیر دیافراگمی

1. به دو صورت باز و بسته و همچنین تنظیمی قابل استفاده است.
2. به علت عدم تماس سیال با بخشهای مکتنیکی در سیستمهای شیمیایی خورنده مفید می باشند.
3. نشتی از طریق stemبسیار پایین است.
4. محلی برای تجمع جامدات دوغاب و … ندارد. در نتیجه برای سرویسهای ویسکوز و دوغابی بسیار مفید است.
5. برای سرویسهای شیمیایی و رادیواکتیوبسیار مفید می باشد.

شیرهای پروانه ای butterfly

شیرهای پروانه ای یک ظرفیت بالا با افت فشار کم را فراهم نموده و بادوام موثر و مطمئن هستند . بزرگترین مزیت شیرپروانه ای سطح نشیمنگاه آن است دلیل این مزیت این است که دیسک با یک روکش انعطاف پذیر برخورد نموده و در برابر حبابهای تشکیل شده مقاوم است و گشتاور عملیاتی خیلی کم ایجاد می کند.

مزایا شیرهای پروانه

1. دیسک کوچکی دارند بنابراین فضای کمی نسبت به gate,globeو دیگر شیرها نیاز دارد
2. وزن کمی دارد
3. دامنه عمل سریعی دارد 4/1گردش برای کاملا باز یا بسته شدن
4. در اندازه های بزرگ در دسترس است بینnps11/2 dn 40 تا nps200 dn5000
5. دارای افت فشار کم و فاکتور بازیافت فشار بالایی است.

معایب شیرهای پروانه

1. در سیستم تنظیم محدودیت اختلاف فشار کم را دارد.
2. تنظیم جریان در محدوده بین 30تا80 درجه باید صورت گیرد
کاربردهای شیرهای پروانه ای
1. آب سرد کننده ,هوا,گاز و دیگر کاربردهای مشابه از قبیل سیستم آتش نشانی و …
2. سیستمهای خورنده که نیاز به آستری دار دارند.
3. سرویسهای فرایندهای صنایع غذایی شیمیایی و پتروشیمیایی
4. دوغابی و سرویسهای مشابه
5. سرویسهای بخار و آب دما – فشار بالا
6. سرویس تنظیم با اختلاف فشار کم مثل آب سرد کننده یا سیستم تامین هوا

کوپلینگهای انعطاف پذیر

کوپلینگهای انعطاف پذیر جهت اتصال مقاطع لوله جداسازی مقاطع از یکدیگر جذب حرکت جمع شده در لوله و اتصال انتهای لوله به شیرها و دیگر تجهیزات استفاده می شوند.

کوپلینگهای انعطاف پذیر فلزی

طرح اصلی کوپلینگ انعطا ف پذیر یک حلقه فلزی است که بر روی اتصال بین دو مقطع لوله با یک واشر و یک پیرو در هر انتها روکش می شود.

کوپلینگهای تبدیلی

مشابه کوپلینگهای انعطاف پذیر از نظر ساختاری کوپلینکهای تبدیلی قابلیت اتصال لوله های دارای اختلاف جزئی از نظر قطر خارجی را دارا می باشند.

کوپلینگهای فلنجی

اساسا کوپلینگهای فلنجی بصورت یک اتصال انتهایی فشرده در یک انتها و یک فلنج در انتهای دیگر تهیه می شوند فلنجها بر اساس کاربرد مورد نیاز در استانداردهای awwa یا ansiقابل تهیه هستند و برای درجات فشار با سازنده بایستی مشورت شود.

کوپلینگهای برای سیستم pipingغیر فلزی

کوپلینگهای انعطاف پذیر برای سیستم pipingغیر فلزی خیلی شبیه به کوپلینگهای سیستم piping فلزی هستند.

فشار شکن هوا و خلا

در حین راه اندازی توقف و در شرایط عملیاتی معمولی در سیستم piping فرایندی ایجاد شرایطی که در آن نیاز باشد هوا خارج شود یا دوباره وارد شود (تجدید شود) معمو است.

شیرهای تخلیه هوا

برای سیستم piping فرایندی در جائیکه تمایل به جمع آوری هوا از داخل خطوط است (به عنوان مثال در خطوط لوله تحت فشار که هوا در آنها حل شده و سپس در اثر کاهش فشار هوا آزاد می گردد) استفاده از شیرهای تخلیه هوا ضروری است.

شیرهای مکنده هوا

برای سیستم piping که به صورت متناوب استفاده می شوند و بنابراین به صورت تناوبی پر و تخلیه می شوند از شیرهای مکنده هوا جهت جلوگیری از تخریب سیستم piping استفاده می شود.

خلا شکن ها

دو نوع از خلا شکن های اولیه در دسترس خلاشکنهای اتمسفر یک و فشاری هستند خلاشکنهای اتمسفر یک هنگام جبران تفلات فشار کل عمل می کنند خلاشکنه ای فشاری در مقابل سیال سیفون شده برگشتی و نوسانات فشاری مقاومت ایجاد می کنند طرح استفاده شده جهت جلوگیری از سیفون برگشتی از سیالات خطرناک اغلب شامل یک شیر یکطرفه به علاوه یک ورودی هوا است .

مفاصل انبساطی (قطع انبساطی )

مفاصل انبساطی اساسا جهت جذب انبساط خط لوله ناشی از کشیدگیهای طولی – گرمایی استفاده می شوند در جاهاییکه تمایلی به استفاده از حلقه های انبساطی نیست و یا استفاده از آنها غیر عملی است اغلب استفاده از مفاصل انبساطی ضروری است.

مفاصل انبساطی نوع لغزشی

مفاصل انبساطی نوع لغزشی دارای یک آستری می باشد که به داخل بدنه فرو می رود نشتی به وسیله پکینگ واقع شده در بین آستری و بدنه کنترل می شود بخاطر استفاده از پکینگ وجود یک آب بندی بدون نشتی تضمین شده نیست .

مفاصل انبساطی ساچمه ای

این مفاصل شامل یک حفره و یک ساچمه با اب بندهای جایگذاری شده در بین دو قسمت می باشند. مفاصل انبساطی ساچمه ای می توانند چرخش محوری و زاویه ای را مهار کنند ولی نمی توانند حرکتهای محوری را تحمل کنند.

مفاصل انبساطی دمنده

این مفاصل می توانند فلزی یا پلاستیکی باشند آنها دارای پکینگ نیستند اساسا این مفاصل دارای دمنده های دستی یا شیارهای موجدار هستند که جهت جذب انبساط سستم piping انبساط و انقباض می کنند.

مواد مورد نیاز برای ساخت

حلال های موجود در فاضلاب باعث حذف abs-pvc-cpvc-hdpe-frp می شوند. به طور مشابه با بررسی امکان استفاده از لوله آستری دار برای حلالهای لاستیکی pp-pvdc حذف می شوند در حالیکه آستریهای ptfe-pvdf قابل قبول می باشند. مشخصات طراحی باید بشکلی باشد که استفاده از آستریهای pvdfبا می نیمم ضخامت برابربا 4.45mmمطابق با اندازه گذاری لوله ,و یا ptfe که باید براساس منفذهای تراوش کننده فراهم گردد ,و یک پوسته فولاد کربنی از جنس astm a106 grade a را ارضا کند . پوسته باید به فلنجهای حدیده شده پخ خورده متصل شود. جدیدترین لیست لوله پلیکا ، لیست قیمت پوش فیت ، لیست قیمت لوله 5 لایه ،  لیست قیمت لوله پلی پروپیلن ، لیست قیمت لوله و اتصالات upvc و لیست قیمت لوله پلی اتیلن را ببینید.

نمره شما به این مطلب
Sending
User Review
5 (1 vote)
این صفحه را برای دوستان خود بفرستید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس: ۵۵۱۵۱۶۸۳-۰۲۱

پیمایش به بالا
تماس بگیرید