پایپینگ

پایپینگ چیست و چه کاربردی دارد ؟ اجرای خط لوله فرایند صنعتی شرکت ایمن سازه

پایپینگ چیست و چه کاربردی دارد ؟/اجرای خط لوله فرایند صنعتی شرکت ایمن سازه

هدف از ایجاد پایپینگ چیست؟ آب، به‌ویژه آب شرب، از نیازهای اساسی انسان از آغاز تاریخ تاکنون بوده است. این نیاز همواره یکی از دغدغه‌های اصلی بشر بوده است. در گذشته، زمانی که انسان‌ها برای تأمین آب آشامیدنی مجبور بودند مسافت‌های طولانی را طی کنند تا به منابع آبی نظیر رودخانه‌ها دسترسی پیدا کنند، این فرآیند نه تنها زمان‌بر بود، بلکه خطرات زیادی به همراه داشت. در آن دوران، بیماری‌هایی که ناشی از کمبود آب یا آلودگی منابع آبی بودند، به سرعت در جوامع شیوع می‌یافتند و باعث مرگ و میر بسیاری از افراد می‌شدند.

این مشکلات و معضلات باعث شد تا انسان به فکر راهی برای انتقال آب از منابع دورتر بیفتد. اختراع لوله‌کشی و ایجاد سیستم‌های انتقال سیالات، یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بشر در تاریخ بهداشت عمومی و کیفیت زندگی بود. این اختراع نه تنها امکان تأمین آب برای مناطق دورافتاده را فراهم کرد بلکه باعث بهبود شرایط بهداشتی و کاهش شیوع بیماری‌ها شد.با گذشت زمان و پیشرفت‌های علمی، استفاده از لوله‌کشی تنها به انتقال آب محدود نماند و به سرعت برای انتقال دیگر سیالات مانند گاز، نفت، مواد شیمیایی و بخار در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت. این روند در نهایت باعث پیشرفت‌های عظیم در صنایع و جوامع بشری شد.

 انواع لوله‌کشی:

لوله‌کشی، بر اساس کاربرد و شرایط استفاده، انواع مختلفی دارد. از جمله این تفاوت‌ها می‌توان به تفاوت‌های قابل توجهی اشاره کرد که در لوله‌کشی ساختمان‌ها و پالایشگاه‌ها وجود دارد. در ادامه، انواع لوله‌کشی را بررسی می‌کنیم:

لوله‌کشی صنعتی (Piping):

پایپینگ صنعتی یا لوله‌کشی صنعتی به مجموعه‌ای از لوله‌ها و سیستم‌های انتقال سیال در محیط‌های صنعتی، مانند کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و دیگر تأسیسات صنعتی گفته می‌شود. در این سیستم‌ها، سیالات مختلف از جمله آب، گاز، مواد شیمیایی و نفت باید به صورت ایمن و بهینه از یک واحد به واحد دیگر انتقال یابند. طراحی و نصب لوله‌کشی صنعتی نیازمند مهارت‌های فنی و دقت بالا در انتخاب مواد و طراحی سیستم‌ها است.

خط انتقال (Pipeline):

خط انتقال به لوله‌کشی‌هایی اطلاق می‌شود که برای انتقال سیالات از یک واحد به واحد دیگر یا از یک پالایشگاه به پالایشگاه دیگر استفاده می‌شوند. این نوع لوله‌کشی بیشتر برای مسافت‌های طولانی و انتقال مقادیر زیاد سیال طراحی شده است. خطوط انتقال معمولاً به لوله‌هایی با ابعاد بزرگتر و توان تحمل فشار بالاتر نیاز دارند، زیرا سیالات باید مسافت‌های طولانی را طی کرده و فشار بالاتری را تحمل کنند.

لوله‌کشی تأسیساتی (Plumbing):

لوله‌کشی تأسیساتی، که معمولاً در داخل ساختمان‌ها انجام می‌شود، برای انتقال آب شرب، گاز، فاضلاب و دیگر سیالات مورد نیاز در ساختمان‌ها طراحی می‌شود.پایپینگ تأسیساتی به دلیل شرایط خاص ساختمان‌ها، نیاز به رعایت استانداردهای ویژه دارد. و معمولاً در مقیاس کوچکتر نسبت به سیستم‌های صنعتی طراحی می‌شود.

3. پایپینگ چیست و چه کاربردی دارد؟

پایپینگ یا لوله‌کشی صنعتی به مجموعه‌ای از لوله‌ها، اتصالات، شیرآلات، نگهدارنده‌ها و دیگر اجزای ضروری گفته می‌شود که برای انتقال، توزیع، جداسازی، اندازه‌گیری، اختلاط، تخلیه و کنترل سیالات و حتی جامدات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم‌ها نقشی حیاتی در عملکرد بسیاری از صنایع دارند و اساساً در تمامی مراحل تولید و فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند.

پایپینگ در واقع یک شاخه تخصصی از مهندسی مکانیک سیالات است که هدف اصلی آن، اجرای صحیح و بهینه سیستم‌های لوله‌کشی در محیط‌های صنعتی است. این سیستم‌ها معمولاً در کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب و همچنین در برخی موارد فضای باز مانند تأسیسات صنعتی یا ساختمان‌ها به کار می‌روند. از آنجا که پایپینگ در انتقال سیالات میان واحدهای مختلف یک کارخانه یا پالایشگاه نقش دارد، به آن لوله‌کشی صنعتی نیز گفته می‌شود.

با توجه به کاربرد گسترده پایپینگ، می‌توان آن را به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع لوله‌کشی‌ها دانست. این رشته به دلیل ارتباط مستقیم با سلامت و کارایی فرایندهای صنعتی، نیازمند رعایت استانداردهای خاص، نرم‌افزارهای تخصصی و علوم مهندسی پیچیده‌ای است که به طراحی و اجرای بهینه آن کمک می‌کنند.

تفاوت پایپینگ و خط انتقال:

در بحث پایپینگ، یک تفاوت مهم میان لوله‌کشی صنعتی (پایپینگ) و لوله‌کشی خط انتقال وجود دارد. در حالی که پایپینگ به انتقال سیالات درون یک مجموعه مانند پالایشگاه یا نیروگاه می‌پردازد (به‌طور مثال، از یک واحد به واحد دیگر)، لوله‌کشی خط انتقال به انتقال سیالات بین مجموعه‌های مختلف اشاره دارد، به‌عنوان‌مثال، از یک پالایشگاه به پالایشگاه دیگر یا از یک منطقه به منطقه دیگر.

این تفاوت‌ها موجب می‌شود که سیستم‌های پایپینگ برای استفاده در فضاهای داخلی یا محلی طراحی شوند، در حالی که خطوط انتقال نیاز به لوله‌هایی با قطر بزرگتر و تحمل فشار بالاتر دارند. بنابراین، طراحی این دو سیستم لوله‌کشی به لحاظ فنی و اجرایی تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند و نیازمند تخصص‌های ویژه‌ای هستند.

اهمیت طراحی پایپینگ:

طراحی و اجرای سیستم‌های پایپینگ نیازمند دانش فنی بسیار بالاست. طراحی درست پایپینگ می‌تواند تاثیر زیادی بر بازدهی سیستم داشته باشد. از طراحی لوله‌کشی ساده برای خانه‌ها گرفته تا طراحی خطوط انتقال عظیم بین قاره‌ها، همه این‌ها مستلزم محاسبات دقیق، برنامه‌ریزی اصولی و اجرای بی‌نقص هستند. برای مثال، در پروژه‌های بزرگ مانند انتقال گاز از مناطق جنوبی ایران به اروپا، حجم بالای محاسبات، بررسی فشارهای وارده، طول مسیر و سایر پارامترهای فنی اهمیت بسیار زیادی دارند.

در نهایت، طراحی پایپینگ به این معنی است که باید تمامی بخش‌های سیستم لوله‌کشی به‌گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند وظایف مورد نظر را با بازدهی بالا و در شرایط ایمن و پایدار انجام دهند. این طراحی شامل انتخاب لوله‌های مناسب، شیرآلات، اتصالات، نگهدارنده‌ها و سایر اجزای ضروری است که با در نظر گرفتن استانداردها و نیازهای خاص هر پروژه، اجرا می‌شوند.

پایپینگ در عمل:

پایپینگ در عمل، از سیستم‌های مختلفی مانند لوله‌های فلزی، پلاستیکی و ترکیبی از این‌ها تشکیل شده است که با استفاده از انواع اتصالات، تغییرات جهت‌ها، شیرآلات کنترلی و ابزارهای اندازه‌گیری، سیالات را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می‌کنند. به این ترتیب، این سیستم‌ها در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، مواد غذایی، داروسازی و حتی ساختمان‌ها کاربرد دارند.در مجموع، طراحی و اجرای پایپینگ نقش حیاتی در تضمین کارایی، امنیت و بهره‌وری سیستم‌های صنعتی ایفا می‌کند. این سیستم‌ها به‌عنوان شاهرگ‌های حیاتی صنعت شناخته می‌شوند و برای موفقیت هر پروژه صنعتی، اجرای صحیح آنها بسیار ضروری است.

کاربردها و انواع سیستم‌های پایپینگ:

پایپینگ (لوله‌کشی صنعتی) یکی از ارکان اساسی در بسیاری از صنایع و زیرساخت‌های حیاتی به شمار می‌رود. این سیستم‌ها برای انتقال انواع مختلف سیالات، گازها و مواد شیمیایی طراحی شده و به اشکال مختلف در صنعت و زندگی روزمره به کار می‌روند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای پایپینگ به شرح زیر است:

  1. خانگی: در سیستم‌های لوله‌کشی خانگی، پایپینگ برای تأمین آب آشامیدنی، گاز، تهویه مطبوع و انتقال فاضلاب استفاده می‌شود. این سیستم‌ها در بهبود کیفیت زندگی و بهداشت افراد در منازل و ساختمان‌ها نقش بسزایی دارند.
  2. صنعتی: در صنایع مختلف مانند پتروشیمی، تولید مواد شیمیایی، نفت و گاز، پایپینگ به‌عنوان ابزاری کلیدی برای انتقال مایعات، گازها و دیگر مواد شیمیایی و صنعتی به کار می‌رود. این سیستم‌ها در خطوط تولید، فرآیندهای شیمیایی، و انتقال مواد خام یا فرآورده‌ها به واحدهای مختلف در صنایع حیاتی استفاده می‌شوند.
  3. نیروگاهی: در نیروگاه‌ها، پایپینگ برای انتقال آب و بخار به منظور تولید انرژی الکتریکی و گرمایی کاربرد دارد. این سیستم‌ها در فرآیندهای تولید انرژی و به‌ویژه در توربین‌ها و دیگ‌های بخار نقش اساسی ایفا می‌کنند.
  4. دریایی: در صنایع دریایی، پایپینگ برای انتقال سیالات مختلف مانند نفت و گاز در محیط‌های آبی، به‌ویژه در سکوی‌های نفتی و تأسیسات دریایی، استفاده می‌شود. این سیستم‌ها به‌عنوان شاهرگ‌های حیاتی در فرآیند استخراج و انتقال منابع انرژی از زیر دریا به خشکی هستند.

کاربردهای دیگر پایپینگ:

پایپینگ صنعتی به‌طور گسترده در صنایع مختلف به کار می‌رود و اغلب از لوله‌های استوانه‌ای برای انتقال سیالات مختلف استفاده می‌شود. در اینجا به برخی از کاربردهای مهم پایپینگ در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:

  • پتروشیمی: در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی، پایپینگ برای انتقال مواد اولیه، محصولات نیمه‌تمام و نهایی به کار می‌رود.
  • صنایع غذایی: در تولید و بسته‌بندی مواد غذایی، پایپینگ برای انتقال مایعات، گازها و مواد دیگر به‌صورت بهداشتی و ایمن استفاده می‌شود.
  • شهرسازی: در طرح‌های شهری، پایپینگ برای ایجاد زیرساخت‌های آبرسانی، فاضلاب و گازرسانی حیاتی است.
  • نفت و گاز: در صنایع نفت و گاز، پایپینگ برای انتقال نفت، گاز طبیعی و محصولات پتروشیمی از نقاط مختلف به پالایشگاه‌ها و تأسیسات استفاده می‌شود.
  • نیروگاه‌ها: در نیروگاه‌ها، سیستم‌های پایپینگ برای انتقال بخار، آب و دیگر سیالات در فرآیند تولید انرژی به کار می‌روند.
  • سازه‌های دریایی: در صنایع دریایی، از سیستم‌های پایپینگ برای استخراج نفت و گاز از بستر دریا، همچنین در تأسیسات دریایی مانند سکوی‌های نفتی استفاده می‌شود.
  • کشاورزی: در آبیاری و انتقال مواد شیمیایی کشاورزی، پایپینگ به‌طور گسترده برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها به کار می‌رود.
  • ساختمان‌سازی: در ساخت ساختمان‌ها، پایپینگ برای تأمین آب، گاز، فاضلاب و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود.
  • راه‌سازی: در پروژه‌های راه‌سازی، سیستم‌های پایپینگ برای تأمین آب و انتقال مواد مختلف از جمله مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • تهویه: در سیستم‌های تهویه مطبوع و تهویه هوا، از لوله‌ها برای انتقال هوا و گازهای مختلف به‌منظور ایجاد فضای مطلوب و سالم استفاده می‌شود.
  • تصفیه فاضلاب: در تصفیه خانه‌های فاضلاب، سیستم‌های پایپینگ برای انتقال فاضلاب و مواد شیمیایی به کار می‌روند.
  • ساخت مواد نیمه‌رسانا: در صنایع الکترونیک و تولید نیمه‌رساناها، پایپینگ برای انتقال مواد شیمیایی خاص و سیالات در فرآیندهای تولید استفاده می‌شود.
  • لایروبی: در پروژه‌های لایروبی و بازسازی بستر رودخانه‌ها و دریاچه‌ها، پایپینگ برای انتقال مواد و خاک‌های لایروبی شده به کار می‌رود.

این گستردگی کاربردها نشان‌دهنده اهمیت بالای پایپینگ در تأسیس و حفظ زیرساخت‌های صنعتی و اجتماعی است و در نتیجه نیاز به استانداردها و سیستم‌های پیچیده برای طراحی و اجرای آن امری ضروری است.

اجزای سیستم پایپینگ:

در سیستم‌های پایپینگ صنعتی، تمامی اجزای موجود در مسیر لوله‌کشی به نام «اجزای پایپینگ» شناخته می‌شوند. این اجزا برای انتقال سیالات، گازها، و دیگر مواد در خطوط لوله‌کشی طراحی و ساخته شده‌اند. به طور کلی، سیستم‌های پایپینگ صنعتی از چهار جزء اصلی تشکیل می‌شوند که هر کدام نقش حیاتی در عملکرد کلی سیستم دارند. در ادامه به معرفی این اجزا پرداخته و به شرح ویژگی‌ها و کاربردهای هر یک می‌پردازیم:

  1. لوله (Pipe)
  2. اتصالات (Fittings)

  3. فلنج‌ها (Flanges) و آب‌بندها (Gaskets)
  4. شیرآلات صنعتی (Valves)

1. لوله (Pipe):

لوله‌ها، به عنوان اجزای اصلی سیستم پایپینگ، وظیفه حمل و انتقال سیالات مختلف را بر عهده دارند. لوله‌ها معمولاً استوانه‌ای توخالی هستند و در انواع مختلف و با ابعاد و ویژگی‌های متفاوت تولید می‌شوند. این ویژگی‌ها و مشخصات لوله‌ها نقش بسیار مهمی در عملکرد، کارایی و ایمنی سیستم دارند.

لوله‌ها با توجه به مشخصات مختلفی معرفی می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر است:

  • نوع لوله (Type): تعیین‌کننده روش تولید لوله است که می‌تواند به صورت بدون درز جوش (Seamless) یا با درز جوش (Welded) باشد.
  • سایز لوله (Size): نمایشگر قطر خارجی لوله است که در انتخاب لوله مناسب برای سیستم‌ها اهمیت دارد. در این قسمت دو سیستم اندازه‌گیری متداول استفاده می‌شود: اینچی (NPS) و میلی‌متری (DN).
  • جنس لوله (Material): مواد اولیه لوله‌ها می‌توانند از فلزات مختلفی مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای خاص باشند. انتخاب مناسب جنس لوله بسته به نوع سیال و شرایط محیطی اهمیت زیادی دارد.
  • استاندارد ابعادی (Dimensional Standard): استانداردهایی مانند ASME B36.10 و ASME B36.19 برای معرفی ابعاد لوله‌ها به کار می‌روند.
  • ضخامت لوله (Thickness): فاصله میان قطر داخلی و خارجی لوله را ضخامت می‌نامند که در مقاومت و طول عمر لوله تأثیرگذار است.
  • آرایش انتهای لوله (Pipe End): این مشخصه شامل انواع اتصالات انتهای لوله‌ها مانند پخ خورده، صاف و رزوه‌ای است که در نحوه اتصال لوله‌ها به یکدیگر تأثیر دارد.
  • طول لوله (Length): طول استاندارد لوله‌ها معمولاً 6 متر و 12 متر است که می‌توانند در محل پروژه به اندازه‌های مورد نیاز بریده شوند.

2. اتصالات (Fittings):

اتصالات در سیستم پایپینگ برای تغییر مسیر، اندازه یا جهت لوله‌ها به کار می‌روند. این اجزا به لوله‌ها متصل شده و به سیستم قابلیت انعطاف در مسیر و اندازه را می‌دهند. انواع مختلفی از اتصالات وجود دارد که شامل زانوها، سه‌راهی‌ها، تبدیل‌ها و دیگر اجزا هستند.

3. فلنج‌ها و آب‌بندها (Flanges and Gaskets):

فلنج‌ها اجزای فلزی هستند که برای اتصال دو قطعه لوله یا قطعات دیگر در سیستم پایپینگ به کار می‌روند. این فلنج‌ها به همراه آب‌بندها (گاسکت‌ها) به منظور جلوگیری از نشت سیالات و حفظ ایمنی سیستم طراحی می‌شوند. آب‌بندها معمولاً از مواد نرم‌تر مانند لاستیک یا مواد پلیمر ساخته می‌شوند.

4. شیرآلات صنعتی (Valves)

شیرآلات به عنوان اجزای کنترلی سیستم‌های پایپینگ عمل کرده و وظیفه قطع و وصل جریان سیال، کنترل فشار و تنظیم دما را بر عهده دارند. انواع مختلفی از شیرآلات وجود دارد که می‌توانند به صورت دستی یا اتوماتیک عمل کنند.

نکات کلیدی در انتخاب اجزای پایپینگ:

  • انتخاب صحیح جنس مواد: انتخاب ماده مناسب برای لوله‌ها، اتصالات، فلنج‌ها و شیرآلات بسیار مهم است تا از خوردگی، سایش و نشت جلوگیری شود.
  • استانداردها: رعایت استانداردهای بین‌المللی مانند ASME، ASTM و API در انتخاب اجزا و نصب صحیح آن‌ها، از جمله الزامات اصلی برای داشتن یک سیستم پایپینگ ایمن و کارآمد است.
  • عملکرد در شرایط خاص: انتخاب اجزای پایپینگ باید متناسب با نوع سیال، دما، فشار و شرایط محیطی محل نصب انجام شود.

با توجه به این نکات، طراحی و ساخت سیستم پایپینگ صنعتی به دقت و برنامه‌ریزی نیاز دارد تا عملکرد صحیح و ایمن سیستم در بلندمدت تضمین شود. مهندسان پایپینگ مسئول طراحی، تحلیل، اجرا و نظارت بر سیستم‌های لوله‌کشی هستند. این کار شامل انتخاب مواد مناسب، محاسبات تنش‌ها، انتخاب سایز لوله‌ها، و همچنین طراحی مسیرهای لوله‌کشی است. مهندسی پایپینگ نیازمند دانش عمیق در زمینه‌های مختلف از جمله مکانیک، متالورژی و دینامیک سیالات است.

سیستم‌های ارتینگ (Earthing Systems):

ولتاژ تماس بالقوه:

ولتاژ تماس بالقوه به ولتاژی گفته می‌شود که بین یک هادی در دسترس (مانند بدنه یک دستگاه یا تجهیزات الکتریکی) و زمین یا هادی بیگانه (مثلاً زمین) به وجود می‌آید. این ولتاژ به ویژه در زمانی خطرناک است که جریان‌های ناشی از اتصال کوتاه در سیستم‌های برقی اتفاق بیفتد. در سیستم‌های جریان مستقیم (DC) مانند باتری‌ها، ولتاژ تماس بالقوه معمولاً به شکل یک ولتاژ ثابت است. اما در مواردی که ولتاژ DC از تبدیل AC به DC به دست می‌آید، این ولتاژ می‌تواند شکل موج متناوب AC داشته باشد.

در مواقعی که یک اتصال کوتاه در سیستم‌های برقی اتفاق می‌افتد، ممکن است ولتاژ تماس بالقوه میان هادی‌های در دسترس دستگاه‌های برقی مصرفی و زمین یا میان هادی‌های در دسترس دو دستگاه برقی که همزمان در دسترس هستند، ایجاد شود. در این شرایط، داشتن سیستم حفاظتی و ارتینگ مناسب اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

سیستم‌های ارتینگ:

1. سیستم ارتینگ TN:

سیستم ارتینگ TN یکی از رایج‌ترین و شناخته‌شده‌ترین روش‌های حفاظت در سیستم‌های برق‌رسانی فشار ضعیف است. این سیستم در هنگام استفاده از سیستم‌های توزیع نیروی برق زمین شده، به‌ویژه برای جلوگیری از ولتاژ تماس بالقوه خطرناک در بدنه تجهیزات برقی به‌کار می‌رود. در این سیستم، قسمت‌های هادی در دسترس بدنه تجهیزات از طریق سیم حفاظتی یا نول حفاظتی به نقطه زمین‌شده سیستم توزیع نیروی برق متصل می‌شود.

در صورتی که در سیستم‌های TN یک اتصال کوتاه به‌وجود آید، وسیله حفاظتی مربوطه (مانند فیوز یا کلید اتوماتیک) برق تجهیزات را قطع می‌کند. این سیستم از مزایای زیادی برخوردار است، از جمله کاهش ولتاژ تماس بالقوه به میزان قابل توجهی هنگام وقوع اتصال کوتاه فاز به نول. به‌عنوان مثال، در هنگام اتصال کوتاه فاز به نول، ولتاژ فاز به نسبت زمین کاهش می‌یابد (مثلاً از ۲۲۰ ولت به ۱۱۰ ولت)، که موجب کاهش خطر برق‌گرفتگی می‌شود.

2. شرایط مورد نیاز در سیستم‌های TN:

در سیستم‌های TN باید چندین شرایط خاص رعایت شود تا از خطرات احتمالی جلوگیری شود:

  • در یک سیستم توزیع نیروی برق، نقطه‌ای از سیستم باید به زمین متصل شود (مانند مرکز ستاره ترانسفورماتور یا ژنراتور).
  • در سیستم‌های TN، سیم‌های نول و حفاظتی باید از یکدیگر جدا باشند و برای جلوگیری از خطرات، سیم‌های نول باید به‌طور مستقل از سایر سیم‌ها عمل کنند.
  • همچنین، سیم‌های نول و سیم‌های حفاظتی باید در تمام نقاط سیستم به‌طور مستقیم یا از طریق اتصالات استاندارد به زمین متصل شوند.

3. انواع سیستم‌های TN:

سیستم‌های TN به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

  • TN-S: در این سیستم، سیم نول و سیم حفاظتی در طول سیستم توزیع نیروی برق از یکدیگر جدا هستند.
  • TN-C: در این سیستم، سیم نول و سیم حفاظتی در طول سیستم به هم متصل می‌شوند و به‌عنوان یک هادی مشترک (PEN) عمل می‌کنند.
  • TN-C-S: این سیستم ترکیبی از سیستم‌های TN-S و TN-C است، به‌گونه‌ای که در ابتدا هادی نول و حفاظتی مشترک هستند و سپس در بخش‌های بعدی از هم جدا می‌شوند.

4. مزایای و معایب سیستم‌های TN:

  • مزایا:
    • در سیستم TN-S، قطع شدن سیم حفاظتی نمی‌تواند موجب خطر شود زیرا در این سیستم اقدامات حفاظتی به‌طور مؤثر عمل می‌کنند.
    • امکان استفاده از دستگاه‌های حفاظتی اضافی مانند رله ارت فالت (RCD) وجود دارد.
    • خطرات ناشی از اتصال‌های کوتاه به‌شدت کاهش می‌یابد.
  • معایب:
    • در سیستم TN-C، اگر سیم نول قطع شود، خطرات جدی به‌وجود می‌آید، زیرا به‌طور همزمان هادی نول و حفاظتی نقش ایفا می‌کنند.

5. سیستم ارتینگ TT:

سیستم ارتینگ TT از سیستم‌های دیگر از نظر اتصال زمین متمایز است. در این سیستم، نقطه صفر ستاره ترانسفورماتور مستقیماً به زمین وصل می‌شود و بدنه‌های هادی تأسیسات الکتریکی نیز به یک سیستم زمین جداگانه متصل می‌شوند. این سیستم در شرایطی که نیازی به هم‌پتانسیل بودن دقیق زمین و بدنه تجهیزات نیست، مناسب است.

در این سیستم، وقتی که عایق‌بندی تجهیزات خراب شود و بدنه دستگاه‌ها برقدار شوند، وسیله حفاظتی باید وارد عمل شود و برق را قطع کند. همچنین در این سیستم می‌توان از رله‌های جریان پس‌ماند نیز استفاده کرد.

6. تفاوت‌ها و مزایای سیستم‌های TN و TT:

  • در سیستم‌های TN، زمین‌شدن مشترک بین تأسیسات برقی و سیستم توزیع وجود دارد و این باعث افزایش امنیت و کاهش خطرات احتمالی می‌شود.
  • در سیستم‌های TT، زمین‌شدن تأسیسات برقی مستقل از سیستم توزیع است و هر کدام سیستم ارتینگ مجزا دارند. این سیستم ممکن است برای برخی از محیط‌ها که به‌دلیل شرایط خاص، نیاز به سیستم‌های زمین‌شدن مستقل دارند، مناسب‌تر باشد.

7. معیارهای نصب و نگهداری:

در هر دو سیستم TN و TT، نگهداری و نظارت دقیق بر وضعیت سیم‌های حفاظتی و نول‌های زمین‌شده امری بسیار مهم است. در صورتی که اتصال‌ها به‌درستی انجام نشوند یا در صورت قطعی در سیم نول یا سیم حفاظتی، خطرات جدی ایجاد خواهد شد. به همین دلیل، در هر دو سیستم باید عملیات بازرسی و تست‌های دوره‌ای برای بررسی سلامت سیستم ارتینگ انجام شود.

مزایا و معایب ارتینگ:پایپینگ

  • حفاظت از جان انسان‌ها: ارتینگ کمک می‌کند تا جریان‌های اضافی به‌طور ایمن به زمین هدایت شوند و از خطر برق‌گرفتگی جلوگیری شود.
  • حفاظت از تجهیزات: از آسیب به تجهیزات حساس و گران‌قیمت جلوگیری می‌کند.
  • کاهش خطر آتش‌سوزی: با جلوگیری از افزایش حرارت در تجهیزات و کابل‌ها از بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند.
  • ایجاد مرجع ولتاژ ثابت: ارتینگ یک مرجع ولتاژ ثابت برای تجهیزات الکترونیکی ایجاد می‌کند که عملکرد صحیح آن‌ها را تضمین می‌کند.
  • هزینه‌های نگهداری و تست دوره‌ای سیستم‌های ارتینگ.
  • نیاز به طراحی دقیق در مراحل اولیه.
  • پیچیدگی در انتخاب نوع سیستم مناسب برای شرایط خاص.

چهار روش متداول جوشکاری لوله‌ها در صنعت پایپینگ:

در صنعت لوله‌کشی، جوشکاری لوله‌ها نقشی حیاتی در اتصال اجزای مختلف سیستم‌های پایپینگ ایفا می‌کند. بسته به نوع کاربرد و ویژگی‌های لوله، روش‌های مختلفی برای جوش دادن آن‌ها استفاده می‌شود. در اینجا به چهار روش اصلی جوشکاری لوله‌ها پرداخت می‌شود:

  1. جوش مقاومت الکتریکی (ERW)
    این روش با استفاده از مقاومت الکتریکی در محل اتصال لوله‌ها، باعث ذوب و جوش خوردن لبه‌ها می‌شود. این نوع جوشکاری بیشتر برای لوله‌های کوچک تا متوسط کاربرد دارد.
  2. جوش کوره‌ای لب به لب (FBW)
    در این روش، لبه‌های دو لوله توسط حرارت ناشی از کوره به هم جوش می‌خورند. این فرآیند برای لوله‌های ضخیم‌تر و در مواردی که استحکام بالا نیاز است، استفاده می‌شود.
  3. جوش الکتریکی گداخت (EFW)
    در این روش، از جریان الکتریکی برای ذوب و اتصال لوله‌ها استفاده می‌شود. این جوشکاری معمولاً برای لوله‌های بزرگ‌تر و با ضخامت بیشتر به کار می‌رود.
  4. جوش قوس الکتریکی زیر پودری (SAW)
    جوشکاری زیر پودری از طریق ایجاد قوس الکتریکی و پوشش پودری روی محل جوش انجام می‌شود. این روش برای جوش دادن لوله‌های بزرگ و ضخیم با کیفیت بسیار بالا مناسب است.

آشنایی با سایز لوله‌ها و استانداردهای آن:

سایز لوله یکی از مهم‌ترین عوامل در انتخاب و سفارش لوله‌ها در صنعت است. این ویژگی تأثیر زیادی در انتخاب روش ساخت لوله دارد. سایز لوله به دو صورت میلی‌متری و اینچی بیان می‌شود که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.

  1. سایز لوله به روش اینچی
    در این روش، از واحد NPS (Nominal Pipe Size) استفاده می‌شود. این واحد نشان‌دهنده قطر خارجی لوله است و معمولاً به اینچ بیان می‌شود. NPS در واقع قطر رند شده لوله است که به‌صورت تقریبی به قطر خارجی آن نزدیک است.
  2. سایز لوله به روش میلی‌متری
    در این روش از واحد DN (Diameter Nominal) برای بیان اندازه لوله‌ها استفاده می‌شود. این روش بیشتر در سیستم‌های متریک کاربرد دارد و دقت بیشتری را در اندازه‌گیری قطر لوله‌ها فراهم می‌آورد.

جنس لوله و اهمیت انتخاب متریال مناسب:

یکی از مهم‌ترین جنبه‌های انتخاب لوله‌ها، انتخاب جنس مناسب برای کاربری خاص است. انتخاب نادرست متریال می‌تواند هزینه‌های گزافی را به پروژه تحمیل کند. آشنایی با استانداردهای متریال لوله‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است.

  1. مواد فلزی پایه آهنی
    در صنایع مختلف به‌ویژه در صنعت نفت و گاز، لوله‌های فلزی پایه آهنی از جمله کربن استیل، فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ پرکاربرد هستند.
  2. مواد غیر فلزی
    این مواد به‌طور محدود در صنعت پایپینگ استفاده می‌شوند، اما معمولاً در سیستم‌های خاص یا در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استانداردهای ابعادی لوله‌ها و تأثیر آن بر انتخاب:

استانداردهای ابعادی لوله‌ها از جمله ASME B36.10 و ASME B36.19، معیارهای اصلی برای تعیین ابعاد و اندازه‌های لوله‌ها در صنعت پایپینگ هستند. این استانداردها به‌طور خاص برای لوله‌های فولادی کربنی و فولاد ضد زنگ طراحی شده‌اند و تعیین‌کننده‌های مهمی برای کیفیت و عملکرد سیستم‌های پایپینگ هستند.

انواع آرایش انتهای لوله‌ها:

یکی از نکات کلیدی در جوشکاری لوله‌ها، نوع اتصال انتهای آن‌ها است. این نوع اتصال به‌طور مستقیم بر کیفیت و استحکام جوش تأثیر می‌گذارد. لوله‌ها معمولاً در سه آرایش مختلف انتها دسته‌بندی می‌شوند:

  1. آرایش پخ خورده (Bevel End)
    این نوع آرایش برای لوله‌های بزرگ‌تر از 2 اینچ مناسب است و می‌تواند به‌صورت تک پخ یا دو پخ انجام شود. اتصال این لوله‌ها معمولاً به روش جوش لب به لب صورت می‌گیرد.
  2. آرایش صاف (Plain End)
    این آرایش برای لوله‌های کوچک‌تر از 2 اینچ استفاده می‌شود و معمولاً برای جوشکاری سوکتی مناسب است. در این روش، لوله‌ها با استفاده از قطعات میانی به یکدیگر متصل می‌شوند.
  3. آرایش رزوه‌ای (Thread End)
    این آرایش برای لوله‌های کوچک‌تر از 2 اینچ به‌کار می‌رود که به‌وسیله رزوه به یکدیگر متصل می‌شوند.

ضخامت و طول لوله‌ها:

ضخامت لوله به فاصله بین قطر داخلی و خارجی لولهاست  و یکی از مهم‌ترین پارامترها برای تعیین استحکام و کاربرد لوله است. همچنین، طول لوله‌ها معمولاً در شاخه‌های 6 یا 12 متری تولید می‌شود و در محیط کارگاه‌ها با توجه به نیاز برش  می شود.

انواع آرایش انتهای لوله‌ها:

اتصال لوله‌ها به یکدیگر بسته به نوع پروژه و مشخصات فنی، نیازمند انتخاب آرایش مناسب انتهای لوله است. این آرایش‌ها به‌طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند:

  1. آرایش پخ خورده (Bevel End):
    این نوع آرایش برای لوله‌های بزرگ‌تر از ۲ اینچ استفاده می‌شود. در این روش، لبه‌های لوله‌ها به‌طور زاویه‌دار تراش می‌شوند تا بتوان آن‌ها را با روش‌های جوشکاری به یکدیگر متصل کرد. این نوع اتصال باعث استحکام بالا و قابلیت استفاده در فشارهای زیاد می‌شود.
  2. آرایش صاف (Plain End):
    لوله‌های کوچک‌تر از ۲ اینچ معمولاً دارای انتهای صاف هستند. در این نوع اتصال، لبه لوله‌ها بدون هیچ‌گونه تراش یا زاویه‌ای هستند و معمولاً برای استفاده در اتصالات سوکتی یا رزوه‌ای کاربرد دارند. این نوع آرایش برای مواردی که نیاز به جوشکاری ندارد، مناسب است.
  3. آرایش رزوه‌ای (Thread End):
    در این روش، انتهای لوله‌ها رزوه‌دار می‌شود تا به‌وسیله مهره‌ها و قطعات رزوه‌دار به یکدیگر متصل شوند. این آرایش برای لوله‌های کوچک‌تر از ۲ اینچ مناسب است و معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به جداسازی و اتصال مکرر دارند، کاربرد دارد.

اتصالات پایپینگ:

اتصالات در سیستم‌های پایپینگ برای تغییر جهت، تغییر اندازه، انشعاب‌گیری و آب‌بندی دائمی استفاده می‌شوند. انواع اصلی اتصالات عبارتند از:

  1. اتصالات جوشی (Butt Weld):
    این نوع اتصال برای جوش دادن دو لوله با قطر مشابه استفاده می‌شود. در این روش، لبه‌های دو لوله به‌طور مستقیم به هم جوش داده می‌شوند و اتصال محکمی ایجاد می‌کنند.
  2. اتصالات سوکتی جوشی (Socket Weld):
    در این نوع اتصال، لوله‌ها داخل یک سوکت قرار می‌گیرند و سپس جوش داده می‌شوند. این روش معمولاً برای لوله‌های کوچک و متوسط با فشار بالا کاربرد دارد.
  3. اتصالات رزوه‌ای (Threaded):
    در این روش، لوله‌ها با استفاده از رزوه‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوع اتصال برای لوله‌های کوچک مناسب است و معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به جدا کردن و نصب مجدد دارند، استفاده می‌شود.

فلنج‌ها و گسکت‌ها:

فلنج‌ها برای اتصال لوله‌ها به تجهیزات و سایر لوله‌ها استفاده می‌شوند. آن‌ها به‌طور مستقیم بر روی لبه لوله‌ها قرار می‌گیرند و با پیچ‌ها و مهره‌ها محکم می‌شوند. انواع مختلف فلنج‌ها عبارتند از:

  1. فلنج صورت لبه‌دار (RF):
    این نوع فلنج معمولاً برای سیستم‌های تحت فشار بالا کاربرد دارد و از یک سطح صاف برای آب‌بندی استفاده می‌کند.
  2. فلنج صورت تخت (FF):
    فلنج‌هایی با سطح تخت برای سیستم‌های با فشار پایین‌تر به کار می‌روند و معمولاً برای لوله‌های با قطر کوچک‌تر مناسب هستند.
  3. فلنج صورت رینگی (RTJ):
    این نوع فلنج‌ها به‌طور معمول در سیستم‌های فشار بالا و دماهای زیاد کاربرد دارند و از یک رینگ فلزی برای آب‌بندی استفاده می‌کنند.

گسکت‌ها میان فلنج‌ها قرار می‌گیرند و برای آب‌بندی اتصال‌ها به کار می‌روند. انواع مختلف گسکت‌ها شامل گسکت‌های فلزی، لاستیکی و کامپوزیتی هستند که مرتبط به نوع سیال و شرایط کاری انتخاب می‌شوند.

شیرآلات صنعتی:

شیرآلات در سیستم‌های پایپینگ برای کنترل جریان سیالات، فشار و دبی به‌کار می‌روند. انواع مختلف شیرآلات عبارتند از:

  1. شیر دروازه‌ای (Gate Valve):
    این نوع شیر برای قطع و وصل جریان سیال استفاده می‌شود و به‌طور معمول در سیستم‌های تحت فشار بالا کاربرد دارد.
  2. شیر کروی (Globe Valve):
    شیرهای کروی برای کنترل دقیق جریان سیال استفاده می‌شوند و معمولاً در مواقعی که نیاز به تنظیم دقیق جریان باشد، کاربرد دارند.
  3. شیر ربع گرد (Rotary Valve):
    این شیرها برای تنظیم و قطع جریان در سیستم‌های با دبی بالا مناسب هستند و در مواقعی که نیاز به تغییر سریع جریان است، استفاده می‌شوند.

نقشه‌خوانی پایپینگ

نقشه‌خوانی در سیستم‌های پایپینگ برای مهندسان این امکان را فراهم می‌آورد که طرح‌های انجام‌شده را به‌طور دقیق و بدون اشتباه در واقعیت پیاده‌سازی کنند. آشنایی با نقشه‌های پایپینگ، از جمله جزئیات لوله‌ها، اتصالات و تجهیزات، یکی از مهارت‌های ضروری در این صنعت است.

شرکت ایمن سازه مفنخر است که کلیه عملیات پاپیپینگ را بر اساس استاندارد های موجود در صنایع فرآیندی و صنعتی نصب و راه اندازی کند.برای اطلاعات بیشتر خدمات این شرکت لطفا نماس حاصل فرمایید.

نظر بدهید

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