آشنایی با لوله و خطوط لوله و تعمیرات خطوط لوله ...

به دلیل شرایط خاص محیطی و بهره برداری مانند آب ، هوا و فشار و درجه حرارت و فعال بودن سایر مکانیزم های مخرب ، خطوط لوله یکی از آسیب پذیر ترین تجهیزات در صنعت نفت و صنایع وابسته می باشد . از طرفی بروز اشکال و آسیب در خطوط لوله سبب توقف واحدهای پایین دستی ، مختل شدن فعالیت های روزمره یا تعطیلی فرآیند خواهد شد . به همین دلیل فرآیند طراحی و، اجرا و بازرسی خط لوله و تحلیل خرابی ها و شناخت دلایل آنها از اهمیت فروانی برخوردار می باشد .

زیرا با اطلاع و آگاهی از خطوط لوله درحال سرویس و آگاهی از علت خرابی می توان با ایجاد تغییرات مناسب در شرایط بهره برداری و انجام روشهای پیشگیرانه از تکرار حوادث جلوگیری نمود .

به طور کلی لوله ظرفی است با مقاطع دایره و توخالی ( دارای قطر ، ضخامت و طول ) و جهت جابجایی سیالات ( مایعات ، گازها و بخار ) و یا جامدات با ذرات ریز مورد استفاده قرار می گیرد . لوله از نظر جنس می توانند فلزی ( چدن و فولاد ) ، پلاستیکی ، فایبر گلاس ، گلی ، بتنی و ... باشند . لوله های فولادی از نظر ساخت بر دو نوع اند :

1 ـ لوله های بدون درز

2 ـ لوله های درزدار

لوله های بدون درز ( seamless pipes ) :

این لوله با استفاده از شمش های توپر با مقطع دایره با استفاده از حرارت و نیروی کشش و شکل دادن توسط غلطک کاری تولید می شوند . لوله های بدون درز بطور کلی معمولاً تا قطر 16 اینچ تولید می شوند .

لوله های درز دار ( welded pipes ) :

جهت ساخت اینگونه لوله ها از ورق فولادی و جوشکاری استفاده می شود . در این روش ورق از عرض به اندازه محیط نهایی لوله مورد نظر برشکاری شده سپس بعد از فرم دادن به شکل دایره لبه های ورق را به هم جوشکاری و بعد از بازرسی و آزمایشهای لازم لوله تولید می گردد .

لوله های درز دار بطور معمول با دو روش جوشکاری زیر پودری و جوش مقاومت الکتریکی جوشکاری می شوند . متداولترین لوله های فولادی کربنی ( carbon steel ) لوله سیاه و لوله گالوانیزه هستند .

انتخاب نوع لوله :

انتخاب صحیح لوله های فولادی با توجه به شرایط عملیاتی ، دوام آنها را تضمین می کند . لوله انتخاب شده باید در برابر شرایط کاری مخصوصاً فشار و دما و خوردگی مقاوم باشد . این شرایط با انتخاب لوله از یک استاندارد مناسب مثلاً astm و یا api تأمین می گردد .

مشخصات فنی لوله ها :

1 ـ مشخصات ابعادی

2 ـ مشخصات مکانیکی

مشخصات ابعادی :

شامل :

1 ـ قطر اسمی

2 ـ قطر خارجی

3 ـ قطر داخلی

4 ـ ضخامت

5 ـ طول

6 ـ پَخ یا آرایش سر لوله

7 ـ کلاسه ضخامت

8 ـ میزان اغماض

شرایط ظاهری لوله :

لوله بدون پوشش

لوله با روغن پوشش شده

لوله سیاه

لوله گالوانیزه

لوله پوشش شده

لوله با پوشش داخلی

لوله با پوشش خارجی

لوله با پوشش سیمانی

اتصالات:

روشهای اتصال که برای اغلب لوله های کربن استیل و stainless steel بکار می روند عبارتند از :

1 ـ جوش لب به لب butt welded

2 ـ جوش ساکتی socket welded

3 ـ اتصال پیچی screwed

4 ـ فلنج پیچدار bolted flange

5 ـ کوپلینگ پیچ bolted quick coupling

اتصال زانویی ( elbow ) :

بصورت 45 یا 90 درجه ساخته می شوند و مسیر لوله اصلی را تغییر می دهند . زانویی ها معمولاً شعاع بلند با شعاع یک و ینم برابر قطر نامی لوله برای لوله هایی با سایز ¾ و بزرگتر می باشند . زانویی های شعاع کوتاه نیز با شعاعی برابر قطر نامی لوله موجود می باشند .

زانوهای کاهنده :

ضمن تغییر جهت 90 درجه ای مسیر ، سایز خط لوله را نیز تغییر می دهند .

زانوی برگشت ( return) :

جهت جریان را 180 درجه تغییر می دهد و در ساخت کویل های حرارتی و خروجی هوای مخازن و غیره کاربرد دارند .

کاهنده ( reducer ) :

اتصال بین یک لوله بزرگتر با کوچکتر را برقرار می کند . در دو نوع هم مرکز ( cc ) و غیرهم مرکز ( ec ) موجود می باشند .

سه راهی :

بر دو نوع اند

سه راهی یکسان ( equal tee )

سه راهی غیر یکسان ( reducing tee )

کلاهک :

جهت مسدود کردن سر لوله ها در خطوط لوله گاز و یا برای ساخت مخازن کوچک مثل نم گیر گاز از آن استفاده می شود .

فلنج ( flange ) :

روشهای انشعاب گیری :

انشعاب گیری مستقیم

انشعاب گیری مستقیم با تقویت

انشعاب گیری زین اسبی با غلاف کامل

انشعاب گیری سه راهی دو تیکه

تعمیرات خط لوله :

اداره تعمیرات خط لوله مارون زیر نظر شرکت بهره برداری نفت و گاز مارون می باشد که به طور کلی وظایف زیر را بر عهده دارد :

1 ـ احداث خط لوله جدید

2 ـ تعمیرات کلیه خطوط احداث شده

به طور کلی کارهای زیر در اداره تعمیرات خط لوله انجام می پذیرد که بطور مختصر هرکدام را توضیح می دهیم :

ایجاد پوشش برای لوله :

لوله را باد توجه به شرایط محیط و وضعیت استقرار آن در برابر عوامل خورنده حفاظت و پوشش می نمایند .

معمولی ترین تقسیم بندی پوشش ها به قرار زیر است :

1 ـ پوشش طبیعی :

لوله بعد از در معرض هوا قرار گرفتن دچار زنگ زدگی سطحی می شود و یک لایه اکسید به طور طبیعی سطح زیرین لوله را حفاظت می کند .

2 ـ رنگ ( paint ) :

پس از تمیزکاری سطح لوله و با استفاده از رنگ پاش یا برس سطح لوله رنگ آمیزی می شود .

3 ـ نوارپیچی یا لتف پیچی ( coat & wrap ) :

در این روش ابتدا باید سطح لوله کاملاً تمیز شود

یعنی کلیه مواد خارجی مانند زنگ ، پوسته ، اکسید ، زنگ ، چربی و گرد و غبار باید برطرف گردد .

برای تمیزکاری روشهای نتعددی وجود دارد که مهمترین آنها بقرار زیر است :

1 ـ برس دستی

2 ـ ابزارهای پرنیروماسینی ، برس هوایی ، برس برقی

3 ـ ماسه زنی

4 ـ ساچمه زنی

5 ـ مواد شیمیایی

سپس با یک لایه چسب رنگ مانند بنام پرایمر ( primer ) تمام سطوح خارجی لوله را می پوشاند ، سپس یک لایه نوار چسبی بنام نوار داخلی ( inner wrap ) بر روی پرایمر خیس پیچانده می شود . در خاتمه نیز یک لایه نوار بدون چسب بنام ( outer wrap ) جهت حفاظت نوار داخلی بر روی آن پیچانده می شود . نوارپیچی به دو روش دستی و ماشینی قابل اجرا می باشد .

خم زدن لوله (pipe bending ):

خم زدن عبارت است از تغییر جهت ، تغییر مسیر ، کاهش یا افزایش ارتفاع خط لوله بدون استفاده از اتصالات می باشد . این کار بویسله bend machine صورت می گیرد .

خم شکسته ( miter bend )

ساخت خم با استفاده از دو یا سه تیکه لوله برشکاری شده و جوشکاری آن را خم شکسته گویند . خم شکسته در خطوط لوله کم فشار به کار برده می شود .

وقتیکه افت فشار باید حداقل باشد خو با سه برش ایجاد می گردد . خم شکسته با دو برش بیشترین افت فشار را دربر خواهد داشت .

خم کاری گرم ( hot bending ) :

خم نمودن لوله به شعاع معین بعد از گرم نمودن لوله تا دمایی بالاتر و متناسب کار گرم را خم کاری در حالت گرم می گویند .

خم کاری سرد ( cold bending ) :

خم نمودن لوله به شعاع معین در هر دمایی پایین تر از دمای تغییر فاز یا دمای انتقالی و یا دمایی نزدیک به دمای محیط را خم کاری در حالت سرد می گویند .

موارد و مسایل خم کاری سرد :

برای خم زدن موارد زیر باید رعایت شود :

برای لوله های تا قطر 10 اینچ شعاع خم حداقل به میزان 25 برابر قطر خارجی

برای لوله های با قطر 12 اینچ و بیشتر شعاع خم حداقل به میزان 35 برابر قطر خارجی

ضخامت لوله برای خم باید حداقل دارای مقادیر زیر باشد :

4.8 6 تا 8 اینچ

5.6 10 اینچ

6.3 12 تا 18 اینچ

8.0 24 تا 30 اینچ

9.5 36 تا 42 اینچ

1- کم شدن ضخامت لوله درهر نقطه خم از 1.5 درصد ضخامت بیشتر نباشد .

2- کاهش قطر لوله در هر نقطه خم از 2 درصد بیشتر نباشد

3 - جوش محیطی در خم نباشد و درز طولی ( جوش طولی ) در کشش و تنش نباشد

4 - خم یکنواخت باشد و چین و چروک wrinkle روی خم ایجاد نشده باشد .

5 - خم ایجاد شده با توجه به درز طولی به نحوی انجام پذیرد که درز طولی به سمت زمین یا تکیه گاه قرار نگیرد

6 - حداقل خم از یک متری فاصله جوش محیطی به بعد انجام شود ، به عبارت دیگر دو سر لوله فاصله حداقل یک متر خارج از خم باشند .

محاسبه زاویه خم :

برای محاسبه زاویه خم کافی است طول مجاز در خم یعنی کل طول یک شاخه لوله منهای 2 متر را بر شعاع مجاز خم تقسیم نمود ، حاصل زاویه خم بر حسب رادیان می باشد .

نکات مهم درباره خم کاری :

باید درنظر داشت هرچند از نظر تئوری با محاسبات ارائه شده می توان خم مناسب را ایجاد نمود ولی درعمل خم زدن لوله به عوامل مختلفی از جمله mand rail ، جنس لوله ، ضخامت ، مهارت و تجربه اجرا کننده خم و غیره بستگی دارد .

نوع دستگاه خم زدن bend machine عملاً حداقل 2 متر از هر طرف در قالب فرم دهنده خم که به آن پالونه نیز گفته می شود قرار نمی گیرد و این دو متر از هر طرف قابل خم کاری نیست . اما به عنوان یک راه چاره می توان از هر طرف لوله 2 متر تکه لوله جوشکاری نمود و پس از اجرای خم کاری قسمتهای اضافی را مجدداً جدا نمود .

گذاشتن تکیه گاه یا support گذاری :

یکی دیگر از کارهای ادارهد تعمیرات خط لوله گذاشتن تکیه برای لوله ها می باشد

فاصله تکیه گاه ( span ):

فاصله بین دو تکیه گاه متوالی را فاصله تکیه گاهی می گویند .

اسپول یا ماسوره ( spool ) :

قسمتی از طول یک شاخه لوله که بطور مستقیم یا غیرمستقیم باشد و دو سر آن فلنج نصب شده باشد .

نشت بندی :

یکی دیگر از کارهای تعمیرات خط لوله نشت بندی از شیرها و فلنج های خطوط لوله می باشد .

حفاری افقی جاده ( boring ) :

به منظور عدم تخریب جاده و بزرگراه و برای عبور خط لوله از زیر آن دستگاه حفاری افقی جاده مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاه تونلی افقی در زیر جاده ایجاد نموده و هم زمان یک عدد لوله غلاف فولادی ( steel casing ) در درون تونل جاسازی می کند .

اندازه قطر لوله غلاف فولادی همواره بزرگتر از قطر لوله عبوری می باشد . مثلاً برای خط لوله 8 اینچ ، قطر لوله غلاف 12 اینچ مناسب است .

ایجاد تقاطع خط لوله با رودخانه ( river crossing ) :

یک نوع احداث ویژه خط لوله است که در محل عبور خط لوله از عرض رودخانه یا نهر مورد استفاده قرار می گیرد . انواع تقاطعهای خط لوله با روزخانه شامل موارد زیر می باشد .

1 ـ تقاطع هوایی :

با استفاده از شمع کوبی و پل لوله در بستر رودخانه انجام می گیرد .

2 ـ تقاطع در بستر رودخانه :

با استفاده از پوشش بتنی خط لوله و حفر کانال در بستر رودخانه انجام می گیرد .

3 ـ تقاطع حفاری هدایتی :

با استفاده از دستگاه حفاری هدایتی افقی در زیر بستر رودخانه انجام می گیرد .

بالشتک گذاری ( padding ) :

در هنگام استقرار خط لوله زیرزمینی احداثی جدید در درون کانال ، پوشش خط لوله ممکن است در اثر تماس با صخره ، سنگ و یا خاک زیر کف کانال ، دچار صدمه گردد . بنابراین جهت اجتناب از این امر ، خاک نرم یا پودر سنگ و یا سایر مواد نرم دیگر در بسته گونی مانند قرار داده و در بستر کانال و زیر لوله جای داده می شود .

بالشتک ممکن است به صورت مواد نرم در درون کیسه باشد و یا خاک نرم به فواصل معین در کف کانال توده و کومه گردد .

آشنایی با لوله و خطوط لوله و تعمیرات خطوط لوله ...

مطالب مشابه :

اصول وضوابط طراحی پارک های شهری

لوله كشي تاسيسات در ساختمان

لیست مقالات و پایان نامه های مکانیک

« موارد درسی آزمون کارشناسی ارشد مکانیک ساخت و تولید و منابع آنها »

انواع روشهای اتصال لوله (روشهای نوین) فنی مهندسی

اصول کار با لیزر :چوشکاری )رشته فیزیک قسمت اول

آناتومی توربین بادی

مقایسه بین کوره قوس الکتریکی و کوره ذوب القایی در تولید فولاد

آشنایی با لوله و خطوط لوله و تعمیرات خطوط لوله ...

انواع جوشکاری