پایپینگ چیست؟ آشنایی با لوله کشی صنعتی

سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی مجموعه‌ای از لوله‌ها هستند که از طریق اتصالات به یکدیگر متصل شده و سیالات را از یک مکان به مکانی دیگر انتقال می‌دهند. سیستم‌های پایپینگ برای انتقال تمام سیالات مایع یا گاز، مواد خمیری یا سیالات استفاده شده و طیف وسیعی از محدوده فشار و دمای مورد استفاده در صنایع مختلف را پوشش می‌دهد. در ادامه این مطلب با واژه پایپینگ، انواع و اجزا آن، کارشناس پایپینگ و در آخر نیز به معرفی دوره آموزش پایپینگ و بسیاری موارد دیگر آشنا می‌شویم.

پایپینگ چیست؟

پایپینگ یا لوله‌کشی صنعتی به گروه وسیعی از لوله‌ها، اتصالات نگهدارنده، شیرآلات و اجزایی گفته می‌شود که جهت حمل و نقل، توزیع، جداسازی، اندازه‌گیری، اختلاط، تخلیه و کنترل سیالات و جامدات؛ در بسیاری صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در واقع پایپینگ شاخه‌ای از رشته مکانیک سیالات بوده و با هدف اجرای درست و سریع موارد بالا؛ اغلب در کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب یا فضای بیرونی ساختمان‌ها و موارد این چنینی اجرا می‌شود.

فنر زنی چگونه انجام میشود؟

جنس و ویژگی‌های پایپ‌های صنعتی

لوله‌های صنعتی بکار رفته در پایپینگ در جنس‌های مختلف و با استفاده از طیف وسیعی از مواد مختلف تولید می‌شوند. در ساخت این لوله‌ها معمولا از مواد اولیه‌ای مانند ABS، آلومینیوم، برنج، برنز، کربن یا گرافیت، سرامیک، رس، بتن، CPVC، EPDM، فایبرگلس، کامپوزیت، فلوروپلیمرها (PFA, FEP)، شیشه یا روکش شیشه‌ای، چدن، سرب، نئوپرن، الاستومر، Nylon یا پلی آمید، پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، PTFE یا روکش PTFE، PVC، کربن و فولاد، فولاد ضدزنگ، تیتانیوم و Zirconium استفاده می‌شود.

لوله‌های صنعتی معمولا ویژگی‌های متفاوتی دارند:

حداکثر فشار: به حداکثر فشاری که لوله توان تحمل آن را دارد؛ اشاره می‌کند.
محدوده دما: به محدوده کامل دمای مورد نیاز در محیط کار اشاره دارد.
انعطاف‌پذیری: در ساخت پایپینگ‌های انعطاف‌پذیر از مواد و ساختاری استفاده شده که سبب ایجاد درجات مختلفی از انعطاف‌پذیری در لوله‌ها می‌شوند.
پوشش لوله: یک لوله پوشش ‌دار همراه با یک روکش یکپارچه تولید می‌شود. این پوشش ها اغلب از پلیمرهای مهندسی شده ساخته شده و از آنها در فرآیندهایی مانند فرآوری مواد غذایی؛ جایی که بهداشت و تمیزی اهمیت پیدا می‌کند، استفاده می‌شود. علاوه بر این در برخی از موارد برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی؛ بر روی لوله‌های صنعتی از آبکاری‌ نیکل و کروم استفاده می‌شود.
عایق: در ساخت لوله‌های از پیش عایق شده از انواع مواد عایق استفاده می‌شود.
فلنج: در لوله فلنج‌دار برای ایجاد اتصالات، در یک یا هر دو انتهای لوله فلنج‌ بکار رفته است.
Underground Piping: این نوع لوله‌ها برای کاربردهای زیرزمینی طراحی و ساخته شده‌اند.

بازسازی چاه چه روش هایی دارد؟

تفاوت پایپ و تیوب چیست؟

علاوه بر پایپ یا همان لوله، تیوب نیز یکی دیگر از تجهیزات صنعتی است که برای انتقال سیالات از آن استفاده می‌شود؛ اما با وجود شباهت کاربردی، این دو با یکدیگر تفاوت دارند. توجه داشته باشید که در استانداردهای اروپا لوله و تیوب بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیواره توصیف می‌شوند.

لوله / Pipe: با مقطع گرد طراحی شده و برای انتقال سیالات و گازها استفاده می‌شود. ظرفیت انتقال لوله بر اساس اندازه اسمی (یعنی DN یا NPS) تعیین می‌شود.

تیوب / Tube: یک بخش توخالی گرد، مستطیلی، مربعی یا بیضی شکل بوده و بر اساس قطر خارجی OD و ضخامت دیوار WT اندازه‌گیری شده و بر حسب اینچ یا میلی‌متر بیان می‌شود.

کاربردهای پایپینگ چیست؟

لوله‌های صنعتی اغلب، اما نه لزوما، به صورت استوانه‌‎ای شکل طراحی و ساخته شده و توسط اتصالات مخصوص با فرم‌دهی خاص به یکدیگر متصل شده و پیکربندی می‌شوند. معمولا از لوله‌های استوانه‌ای در انتقال انرژی، دوغاب و دیگر سیالات از محلی به محل دیگر استفاده می‌شود.

به طور کلی لوله کشی صنعتی در ساخت و ساز و بسیاری از زیرساخت‌های عمرانی مانند موارد زیر بکار می‌رود:

پتروشیمی
صنایع غذایی
شهرسازی
نفت و گاز
نیروگاه
سازه‌های دریایی
کشاورزی
ساختمان‌سازی
راه‌سازی
تهویه
تصفیه فاضلاب
ساخت مواد نیمه رسانا
لایروبی

پایپینگ از چه اجزایی تشکیل شده است؟

سیستم پایپینگ شامل لوله‌ها، تیوب، اتصالات (انبساطی و انعطاف‌پذیر)، شیرآلات، فلنج، گسکت، پیچ، مهره، شلنگ فشار قوی، گیره، صافی، ابزار دقیق و جداکننده، پمپ‌ها، کمپرسورها یا دمنده‌ها (در خطوط لوله گاز)، ایستگاه‌های بوستر (تقویت کننده)، تاسیسات ذخیره‌سازی متصل به لوله، سازه‌های ورودی و خروجی، جریان سنج‌ها (Flowmeter) و سایر سنسورها بوده و در آن از تجهیزات کنترل خودکار مانند کامپیوترها و سیستم‌های ارتباطی مانند مایکروویو، کابل و ماهواره نیز استفاده می‌شود.همچنین جهت مطالعه کامل‌تر و دقیق‌تر در این موضوع میتوانید مقاله معرفی و آشنایی با تجهیزات پایپینگ را مطالعه کنید.

ایستگاه‌های تقویت‌کننده فقط برای خطوط لوله طولانی که به بیش از یک ایستگاه پمپاژ نیاز دارند مورد استفاده قرار گرفته و فاصله بین ایستگاه‌های تقویت‌کننده برای خطوط لوله طولانی حدود ۵۰ مایل است. همچنین به منظور نگه داشتن دمای سیال در زیر دمای بحرانی در پایپینگ‌هایی که برای انتقال سیالات برودتی مانند گاز طبیعی مایع و دی اکسید کربن مایع استفاده می‌شوند سیستم‌های تبرید نیز بکار گرفته می‌شوند.

معرفی لوله و انواع آن

به استوانه توخالی که برای انتقال سیالات از یک مکان به مکان دیگر استفاده می‌شود، لوله می‌گویند. در پایپینگ از سه نوع لوله با انتهای استاندارد استفاده می‌شود:

لوله با انتهای تخت (Plain Ends)

لوله با انتهای رزوه (Threaded Ends)

لوله با انتهای پخ خورده (Beveled Ends)

تقسیم بندی لوله ها بر اساس جنس

لوله گالوانیزه: به منظور انتقال آب
لوله کربن استیل: به منظور انتقال مایعات و گازها (بدون خطر خوردگی)
لوله کربن استیل Nace: به منظور انتقال مایعاتی که خطر خوردگی دارند.
لوله کربن استیل LTCS: به منظور انتقال مایعات با دمای بسیار پایین.
لوله GRP و GRE: به منظور انتقال مایعات با فشار پایین و خورندگی بالا.
لوله استنلس استیل: به منظور انتقال مایعاتی که خاصیت خورندگی بالایی دارند.
لوله کاپرنیکل: به منظور انتقال سیالاتی که خطر سایش دارند.

تقسیم بندی لوله ها بر اساس ساخت

لوله‌های درزدار: لوله‌های درز دار به صورت ساده و یا مارپیچی ساخته شده و در ساخت آنها ابتدا ورق لوله شکل گرفته و سپس قسمت درز به وسیله جوش به هم متصل می‌شود.
لوله‌های بدون درز: در هنگام ساخت لوله‌های بدون درز، پس از گرم کردن یک قطعه شمش، آن را از طریق سمبه ماتریس از یک قالب مخصوص عبور می‌دهند.

معرفی اتصالات بکار رفته در پایپینگ

در فرایند پایپینگ برای ایجاد انعطاف‌پذیری در تغییر جهت، توزیع و تغییر ظرفیت جریان؛ از قطعاتی به نام اتصالات یا فیتینگ استفاده می‌شود. اتصالات پایپینگ انواع متنوعی داشته و از هر کدام آنها متناسب با شرایط و اهداف اجرایی مختلف، استفاده می‌شود. مهم‌ترین این اتصالات عبارتند از:

زانویی / Elbow : به منظور تغییر مسیر خط لوله به صورت 45 و 90 درجه استفاده استفاده می‌شود.
کاهنده / Reducer: به منظور ایجاد ارتباط‌ بین لوله‌هایی با سایزهای مختلف استفاده می‌شود.
چهار راهی / Cross: به منظور ایجاد انشعاب جدید و گسترش شبکه استفاده می‌شود.
سه راهی / Tee: به منظور ایجاد انشعاب از خط لوله اصلی از آن استفاده می‌شود.
خم / Bend: به منظور تغییر مسیر خطوط لوله استفاده می‌شود.
برگردان / Return: به منظور برگشت 180 درجه ای خط از آن استفاده می‌شود.
کپ / Cap: به منظور مسدود کردن انتهای لوله استفاده می‌شود.

همچنین سایر اتصالات یا فیتینگ‌های مورد استفاده در پایپینگ عبارتند از:

اولت / Olet
کوپلینگ / Coupling
پلاگ / Plug
یونیون / Union

معرفی فلنج در پایپینگ

به برجستگی (به صورت دیسک یا حلقه) که به انتهای لوله متصل شده است، فلنج گفته می‌شود. با پیچ کردن دو فلنج یه یکدیگر و قرار دادن یک واشر آب‌بندی در میان آنها، اتصالات فلنجی ایجاد می‌شود. از اتصالات فلنجی به صورت جفت استفاده می‌شود؛ به این معنا که یک سمت فلنج‌ به لوله متصل شده و از سمت مقابل روبه‌روی فلنج‌های دیگر قرار گرفته و اتصال آنها با پیچ و مهره محکم می‌شود. فلنج‌ها در انواع مختلف موجود بوده و استفاده می‌شوند:

فلنج رزوه‌ای (Threaded Pipe Flange)
فلنج کور (Blinds)
فلنج لپ جوینت (Lap joint Pipe Flange)
فلنج ساکتی جوشی (Socket-weld Pipe Flange)
فلنج جوشی (Weld neck Pipe Flange)
فلنج لغزشی (Slip-on Pipe Flange)

معرفی تکیه‌گاه لوله در سیستم پایپینگ

در صنعت پایپینگ برای انتقال بار (Load) از لوله به سازه‌های نگهدارنده؛ از تکیه‌گاه لوله (Pipe Support) یا آویز لوله (Pipe Hanger) استفاده می‌شود. انواع ساپورت‌ها و نحوه ساپورت‌گذاری سیستم‌های Piping با یکدیگر متفاوت بوده و به طور کلی ساپورت‌ها چهار وظیفه اصلی جلوگیری از لنگر انداختن، هدایت، جذب ضربه و تحمل میزان مشخصی از بار را برعهده دارند. موارد زیر مثال‌هایی از تکیه‌گاه‌های لوله هستند :

Pipe Guides
Pipe Slides
Shoes Supports
Spring Supports
Axial Stops

معرفی شیرآلات و انواع آن در پایپینگ

شیرآلات یک وسیله مکانیکی و از اجزای اصلی سیستم پایپینگ هستند که از آنها در جهت کنترل جریان و فشار در یک سیستم لوله‌کشی استفاده می‌شود. انواع شیرآلات بکار رفته در سیستم‌های پایپینگ عبارتند از:

شیر اطمینان / Pressure Relief Valve
شیر چک / Check Valve
دیافراگم ولو / Diaphragm Valve
پلاگ ولو / Plug Valve
شیر پروانه‌ای / Butterfly Valve
پینچ ولو / Pinch Valve
بال ولو / Ball Valve
شیر کنترل / Control Valve

معرفی اتصالات پیچی در پایپینگ

اتصالات پیچی یا Screw به اتصالاتی گفته می‌شود که لوله‌ها را بدون نیاز به جوش و از طریق رزوه به هم متصل می‌کنند. معمولا از اتصالات پیچی برای سیستم‌های آبیاری زمین‌های کشاورزی و باغات استفاده می‌شود.

همچنین در لوله‌کشی صنعتی برای ایجاد اتصالات فلنجی از پیچ (Bolt) استفاده شده و نوع متریال پیچ به موارد مختلفی مانند متریال فلنج، شرایط، خواص مکانیکی و دما بستگی دارد.