انتخاب متریال لوله (متریال piping)

<p><strong>مقدمه</strong></p> <p>لوله های فولادی مقاطعی هستند که برای انتقال گاز، مایعات و حتی جامدات پودری از آن ها استفاده می شود. کاملا مشخص است که همه ی لوله ها در شرایط یکسان مشغول به کار نیستند. لوله ها مواد مختلفی را منتقل می کنند که خواص شیمیایی متفاوتی دارند. به عنوان مثال لوله ای که برای انتقال آب آشامیدنی از آن استفاده می شود نمی تواند از همان متریالی ساخته شده باشد که برای انتقال نفت یا محصولات پتروشیمی از آن استفاده می شود. همچنین حجم، فشار و دمای سیالی که منتقل می شود نیز بسیار متنوع است. بنابراین&nbsp; واضح است که در هر شرایط عملیاتی لازم است تا طراحی های لازم در خصوص لوله انجام شود تا لوله هم از نظر مکانیکی، هم شیمیایی و البته اقتصادی قابل استفاده باشد. در این مقاله به صورت کلی به بررسی پارامترهایی که در طراحی و انتخاب متریال لوله های فولادی تاثیر گذار هستند پرداخته ایم.</p> <p><strong>آنچه در این مقاله خواهید خواند:&nbsp;</strong></p> <ul> <li><a title="انتخاب متریال لوله" href="#select">انتخاب متریال لوله</a></li> <li><a title="استاندارد متریال پایپینگ" href="#standard">استاندارد متریال پایپینگ</a></li> <li><a title="ماده ای که از طریق خط لوله منتقل می شود" href="#pipe-line">ماده ای که از طریق خط لوله منتقل می شود</a></li> <li><a title="فشار کاری لوله" href="#Pressure">فشار کاری لوله</a></li> <li><a title="دمای کاری لوله" href="#Temperature">دمای کاری لوله</a></li> <li><span id="select"></span><a title="جابجایی و جوشکاری لوله&nbsp;" href="#welding">جابجایی و جوشکاری لوله&nbsp;</a></li> <li><a title="حجم و توان عملیاتی لوله&nbsp;" href="#Volume">حجم و توان عملیاتی لوله&nbsp;</a></li> <li><a title="خرید لوله فولادی" href="#buy">خرید لوله فولادی</a></li> </ul> <h2>انتخاب متریال لوله (<a title="پایپینگ (piping) و مهندسی پایپینگ چیست؟" href="https://www.modiranahan.com/article/489/%D9%BE%D8%A7%DB%8C%D9%BE%DB%8C%D9%86%DA%AF-%D9%88-%D9%85%D9%87%D9%86%D8%AF%D8%B3%DB%8C-%D9%BE%D8%A7%DB%8C%D9%BE%DB%8C%D9%86%DA%AF-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA" target="_blank" rel="nofollow">متریال پایپینگ</a>)</h2> <p>&nbsp;یکی از تصمیمات مهمی که در زمان برنامه ریزی برای نصب یک خط لوله جدید و یا اصلاح خط لوله ی نصب شده باید گرفته شود انتخاب متریالی ست که باید در ساخت و طراحی لوله از آن استفاده شود. فاکتورهایی که در این تصمیم گیری نقش دارند شامل موارد زیر می شوند:</p> <ul> <li>نوع محصول و حجم روزانه که باید منتقل شود</li> <li>فشار عملیاتی</li> <li>محلی که لوله باید در آن نصب شود</li> <li>نوع سازه ای که باید استفاده شود.</li> </ul> <p>امروزه استانداردهای مختلفی تدوین شده است که الزامات طراحی خطوط لوله را مشخص کرده اند. یکی از معتبرترین این استانداردها توسط انستیتوی پتروشیمی آمریکا (API) تدوین شده است که به طراحان و مهندسان در انتخاب متریال لوله ها و اجزای آن کمک می کند. &nbsp;</p> <blockquote> <p><span id="standard"></span>بیشتر بخوانید:&nbsp;<a title="استاندارد لوله بدون درز" href="https://www.modiranahan.com/article/459/%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%A7%D9%86%D8%AF%D8%A7%D8%B1%D8%AF-%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D8%A8%D8%AF%D9%88%D9%86-%D8%AF%D8%B1%D8%B2" target="_blank" rel="nofollow">استاندارد لوله بدون درز</a></p> </blockquote> <h2>استاندارد طراحی لوله</h2> <p>لوله های فولادی معمولا برای کار در فشار (پوند بر اینچ مربع) &nbsp;100 psig یا بیشتر به کار برده می شوند. این لوله ها عموما طول عمر عملیاتی بالایی دارند و می توانند فشار بالایی را نیز تحمل کنند. لوله های فایبرگلاس، PVC یا پلی اتیلن با چگالی بالا <span id="pipe-line"></span>(HDPE) معمولا برای خط لوله های انتقال گاز با فشار کم به کار برده می شود. هنگامی که از اجزای یک خط لوله صحبت می شود منظور لوله ها، ولوها، فیتینگ ها و تجهیزاتی از قبیل پمپ ها و کمپرسورها هستند.</p> <p>در این مقاله به بررسی برخی از پارامترهایی که در طراحی خطوط انتقال گاز طبیعی، محصولات پتروشیمی پالایشگاهی، نفت خام و گاز نفت (lpg) اهمیت دارند خواهیم پرداخت. &nbsp;</p> <h2>ماده ای که از طریق خط لوله منتقل می شود</h2> <p>ماده ای که توسط لوله می بایست منتقل شود نقش بسیار مهمی در انتخاب متریال لوله دارد. لوله های فولادی عموما به دلیل استحکامی و مقاومتی که دارند برای انتقال سیالات در فشار بالا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از محصولاتی که منتقل می شوند خورنده هستند و می توانند به مرور زمان باعث خوردگی داخلی لوله شوند. برای تعیین اجزای متالورژیکی لوله می بایست آنالیزهایی انجام شود. در برخی موارد ممکن است از بازدارنده های خوردگی درون لوله نیز استفاده شود تا روند خوردگی کند شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 2 - لوله های انتقال گاز.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1635943702827.jpg" alt="لوله ی انتقال گاز طبیعی" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="Pressure"></span>تصویر شماره 1 &ndash; لوله ی انتقال گاز طبیعی</p> <h2>فشار کاری لوله</h2> <p>برای تعیین قطر، ضخامت جداره و فشار عملیاتی لوله بر اساس طول لوله و حجم ماده ی درون لوله می بایست محاسبات هیدرولیکی انجام شود. چندین گرید مختلف برای فولاد وجود دارد. هر چه شماره گرید فولاد بیشتر باشد حداقل استحکام تسلیم لوله نیز بزرگتر خواهد بود. در این شرایط لوله می تواند ماکزیمم فشار عملیاتی بزرگتری را تحمل کند.</p> <p>برای انتخاب گرید مناسب فولاد می بایست ملاحظات اقتصادی نیز در نظر گرفته شود. استفاده از لوله هایی با ضخامت بیشتر و یا گرید فولاد بالاتر می تواند استحکام بیشتری را به همراه داشته باشد اما باید در نظر گرفت که همیشه این راه حل اقتصادی نیست. بنابراین لازم است همواره از اقتصادی ترین نوع گرید، طول و ضخامتی برای لوله استفاده شود که نیازهای الان و آینده را برآورده می کند.</p> <p>معمولا استفاده از گرید فولاد و یا ضخامت بالاتر لوله و انتقال سیال با فشار بالاتر از نظر اقتصادی به صرفه تر از استفاده از لوله با قطر بالاتر و فشار عملیاتی کمتر است. ساخت لوله های با قطر زیاد و ضخامت جداره کم معمولا پر هزینه تر از لوله های کوچک با <span id="Temperature"></span>ضخامت جداره بیشتر است.</p> <p>علاوه بر فشار داخلی، لوله باید بارهای خارجی را نیز تحمل کند. این مساله ممکن است شامل بارهای ناشی از وسایل نقلیه و ترافیکی بر روی لوله یا بارهای وارد بر لوله در طول ساخت و ساز باشد.</p> <h2>دمای کاری لوله</h2> <p>زمانی که لوله در فضای باز در محیطی با دمای کمتر از صفر درجه سانتیگراد نصب می شود و یا درون زمین با دمای کمتر از صفر درجه کار گذاشته می شود باید به متریال آن بسیار توجه شود. در برخی موارد مانند خطوط لوله ی CO2 ماده باید در دمای کمتر از صفر درجه منتقل شود و یا ممکن است دمای سیالی بیشتر از 100 درجه فارنهایت (37 درجه سانتیگراد) &nbsp;باشد. در این موارد باید به جنس لوله و اجزای سیستم انتقال بسیار توجه شود. آنالیزهای لازم برای تعین ویژگی های متالورژیکی فولاد باید انجام شود تا صلاحیت فولاد برای تحمل اثرات حرارت تایید شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 3 - لوله ی انتقال CO2.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1635943727366.jpg" alt="خط انتقال CO2" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="welding"></span>تصویر شماره 2 &ndash; خط انتقال CO2</p> <h2>جابجایی و <a title="فرآیند جوشکاری لوله فولادی" href="https://www.modiranahan.com/article/281/%D8%AC%D9%88%D8%B4%DA%A9%D8%A7%D8%B1%DB%8C-%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF%DB%8C" target="_blank" rel="nofollow">جوشکاری لوله&nbsp;</a></h2> <p>جابجایی و حمل لوله از جمله مواردی ست که در انتخاب سایز، ضخامت جداره و گرید فولاد مورد استفاده در لوله باید مورد توجه قرار داده شود. لوله ها معمولا از محل ساخت به وسیله ی کامیون یا خط راه آهن منتقل می شوند.</p> <p>لوله ها معمولا پس از انتقال در نزدیکی محل پروژه انبار می شوند. در زمان استفاده لوله ها از محل انبار به حریم مسیر لوله کشی منتقل و به یکدیگر متصل و جوشکاری می شوند.</p> <p>همانطور که پیش از این گفته شد، قطر لوله، گرید فولاد و ضخامت دیواره بر اساس حجم و فشار عملیاتی سیال انتخاب می شود. همچنین حمل و جابجایی لوله نیز باید در نظر گرفته شود. در برخی موارد ضخامت لوله برای انتخاب سیال ممکن است کافی باشد اما برای جابجایی مناسب نباشد. اگر ضخامت لوله کم باشد ممکن است در زمان بار زدن و یا تخلیه به وسیله ی ماشین آلات دچار ترک و آسیب شود. همچنین انتهای لوله می تواند دچار کشیدگی شده و حالت تخم مرغی به خود بگیرد و در اتصال به لوله های دیگر دچار مشکل شود. در این موارد لازم است تا از لوله هایی با ضخامت بیشتر استفاده شود که هزینه ی لوله و همچنین هزینه کلی پروژه را افزایش می دهد.</p> <p>ضخامت لوله و اجزای لوله نقش مهمی در میزان جوش و فرایند جوشکاری مورد استفاده دارد. هر چند صحبت در مورد جوشکاری لوله ها بسیار مفصل است اما به طور خلاصه باید اشاره شود که هر چه ضخامت لوله بیشتر باشد مقدار پاس جوش بیشتری نیاز است که همین مساله هزینه و زمان لازم برای اتصال لوله ها به یکدیگر را افزایش می دهد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 4- جوشکاری در خط انتقال لوله.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1635943744447.jpg" alt="جوشکاری در خط انتقال" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 &ndash; جوشکاری در خط انتقال</p> <p>همچنین گرید فولادی که لوله از آن ساخته شده نیز بر فرایند جوشکاری بسیار تاثیر گذار است. هرچه گرید فولاد بالاتر باشد به جوشکاری سختگیرانه تری نیاز است که هزینه ها را بالا می برد و همچنین اپراتورهای جوشکاری نیز باید مهارت بیشتری داشته باشند. مقررات موجود جوشکار را ملزم می کند که تست هایی را برای نوع فولادی که جوشکاری روی آن انجام می شود پاس کند.</p> <p>نرخ موفقیت در پاس کردن تست هایی که بر روی فولادهای با گرید بالاتر انجام می شود، کمتر است.</p> <p>تمام مواردی که گفته شد در زمان انتخاب ضخامت و گرید لوله فولادی باید در نظر گرفته شود.</p> <h2>حجم و توان عملیاتی لوله&nbsp;</h2> <p>در زمان آغاز طراحی یک لوله باید حجم سیالی که می بایست منتقل شود لحاظ شود. همچنین افزایش حجم سیال در برنامه های آینده نیز باید پیش بینی شود. به عنوان مثال اگر قرار است در ده سال آینده حجم ماده مورد انتقال افزایش یابد اینکه الان این افزاش حجم را در طراحی در نظر بگیریم کم هزینه تر از این است که بخواهیم ده سال دیگر یک خط لوله ی دیگر موازی با خط لوله ی فعلی نصب کنیم.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 5 - لوله با قطر زیاد.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1635943804966.jpg" alt="لوله ی انتقال با قطر زیاد" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 4 &ndash; لوله ی انتقال با قطر زیاد</p> <p><strong>جمع&zwnj;بندی</strong></p> <p>در صنعت و زندگی روزمره لوله ها از اجزای جدا نشدنی زندگی ما شده اند. بدون وجود لوله ها از آب آشامیدنی گرفته تا گاز طبیعی و بنزین و ... به دست ما نخواهد رسید. در زمان استفاده از لوله ها لازم است تا طراحی هایی صورت بگیرد که خط لوله بتواند <span id="buy"></span>بهترین عملکرد را داشته باشد. در این مقاله به برخی از مهمترین پارامترهایی که در زمان طراحی و انتخاب متریال خط لوله باید به آن توجه شود اشاره شد. مواردی مانند حجم و توان عملیاتی، جابجایی و جوشکاری، دما و فشار عملیاتی و نوع ماده ای که از طریق خط لوله منتقل می شود.</p> <h2>خرید لوله فولادی از مدیران آهن</h2> <p>مجموعه مدیران آهن با سال ها تجربه در زمینه&zwnj;ی تامین و فروش انواع مقاطع فولادی و لوله از جمله لوله صنعتی، لوله گازی، لوله گالوانیزه، لوله مانیسمان، لوله مبلی و ... آماده ارائه ی خدمات مشاوره و همچنین فروش انواع لوله به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با شماره تلفن <a href="tel:03134155">03134155</a> تماس گرفته و یا به وب سایت مدیران آهن مراجعه نمایید.</p>