با پیشرفت علم و صنعت، افزایش واحدهای تولیدی و صنعتی در حجم و ابعاد بزرگتر بار عظیمی از وظایف بر دوش مهندسین طراح و پیمانکاران اجرایی قرار گرفته است. در انجام چنین وظایفی نیازمند مدیریت و اطلاعات دقیق، تبادل و همفکری علمی و راهبردی با کشورهای صنعتی و پیشرفته که دارای صنایع مادر و نیز تکنولوژیهای پیشرفته هستند واجب و لازم است. در این بین مدیریت و کنترل صحیح و کم‌هزینه پروژه (چه از لحاظ زمانی و چه از لحاظ اقتصادی) و حفظ ارزش و کیفیت اطلاعات طراحی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار میباشد.
در کشور ما با توجه به اینکه صنعت نفت و گاز و پتروشیمی سهم عمده‌ای از اقتصاد را بر عهده دارند و این صنعت یکی از صنایع پیچیده میباشد که تقریباً تمام علوم مخصوصاً مهندسی را در بر گرفته این احساس نیاز، کاملاً لازم و ضروری است.
در این بین طراحی Piping یکی از ارکان مهم این صنعت و صنایع دیگر است که متأسفانه ما نتوانسته‌ایم در این زمینه بطور اساسی وارد این عرصه شویم که نیازمند سالها تلاش و کسب علم و تکنولوژی و ارتباط با دنیا و کشورهای پیشرفته بدون در نظر گرفتن منابع گروهی هستیم. در این پروژه سعی بر این شده است با توجه به اطلاعات و انواع fileها و documentهای موجود که در یکی از بزرگترین پروژه‌های گازی کشور و خاورمیانه (یعنی مجتمع گاز پارس جنوبی منطقه عسلویه) که توسط شرکتها و پیمانکاران خارجی و داخلی در دسترس می‌باشند و نیز بر اساس یافته‌ها و تجارب کاری که در این مجتمع مشغول می‌باشم تهیه، تنظیم و جمع‌آوری نمایم که امیدوارم مورد نظر واقع گردد.
در پایان برخود لازم می‌دانم از زحمات استاد گرانقدر جناب دکتر سالار خواجه‌پور که این پروژه را با ایشان دارم و دروس دیگری را هم با ایشان گذرانده‌ام سپاسگذاری و آرزوی موفقیت کنم.
1-1- مقدمه
لوله‌کشی در زمینه‌های مختلف صنعتی کاربرد دارد مثلاً در کارخانه‌هایی که برای تأمین یک فرآیند شیمیایی خاص مانند تصفیه آب، پالایشگاهها و کارخانجات مواد شیمیایی و... می‌باشند که به صورت اختصار به Process Plant یا کارخانه‌های فرآیندی نامیده می‌شوند و یا در دیگر زمینه‌های صنعتی از قبیل صنایع دریایی، انتقال مواد، لوله‌کشی ساختمانی و تأسیسات... مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله‌کشی در یک جمله عبارت است از ایجاد ارتباط بین تجهیزات و محل‌های مورد نیاز برای حمل مواد و سیالات به طوری که اهداف فرآیندی تأمین شود که این ارتباط توسط لوله انجام می‌گردد.
با توجه به تعریف ارائه شده مشخص است که یک طراح لوله‌کش علاوه بر اینکه باید به نحوه طراحی لوله‌کشی مسلط باشد باید کلیه تجهیزات و قسمتهای مختلف مهندسی فعال در یک پروژه را بشناسد.
در زیر چندین کاربرد لوله‌کشی صنعتی در صنایع مختلف اشاره می‌شود:
لوله‌کشی فرآیندی ـ جهت انتقال سیالات بین واحدهای ذخیره و واحدهای فرآیندی و دیگر واحدها استفاده می‌شود. لوله‌کشی سرویس، جهت انتقال بخار، هوا، آب و غیره جهت فراهم آوردن امکانات جهت انجام فرآیند به نحو مطلوب استفاده می‌شود. از لوله‌کشی سرویس ذکر شده در این قسمت گاهی تحت عنوان لوله‌کشی تأسیساتی (utility piping) نیز یاد می‌شود.
1-1- مقدمه
2-1- برنامه‌ریزی، طرح، و ساخت یک PLANT
1- آشنایی با مقدمات و تعاریف اولیه Piping و اصول طراحی Plant:
1-2- لوله‌های فرآیندی
1-1-2- لوله و تیوب
2-1-2- سایزها و طول‌های متداول در لوله‌های فولادی
3-1-2- قطر و ضخامت جدار لوله
4-1-2- جنس لوله‌ها
5-1-2- محدودیت‌های دمایی و فشاری
2-2- روشهای اتصال لوله
1-2-2- اتصالات جوشی و پیچی (WELDED & SCREWED JOINTS)
2-2-2- اتصالات SOCKET-WELDED
2-3-2- اتصالات BUTT-WELDING جهت انشعاب‌گیری از سیستم BUTT-WELDED
1-4-2- اتصالات SOCKET-WELDED جهت انشعاب‌گیری از مخازن یا خطوط اصلی BUTT-WELDED
2-4-2- اتصالات انشعاب‌گیری در سیستم‌های پیچی (SCREWED)
انشعاب‌گیری از مسیر اصلی پیچی
1-6-2- ساپورت‌های لوله
2-6-2- انواع ساپورت‌ها
1-7-2- دیسک، seat و port
2-7-2- دسته (Stem)
3-7-2- بدنه درپوش (Bonnet)
4-7-2- آب‌بندی یا SEAL
5-7-2- عملگرهای دستی (Manual operators)
2-8- انتخاب شیرهای قطع و وصل (ON/OFF) و شیرهای تنظیم کننده جریان
1-8-2- شیرآلات مناسب برای سرویس باز و بسته (on/off)
9-2- انواع شیرهای نوع دروازه‌ای (Gate valves)
Solid wedge gate valve
10-2- شیرآلات مناسب برای تنظیم جریان
11-2- شیرآلات برای جلوگیری از برگشت جریان
12-2- شیرآلات مناسب برای انتخاب مسیر جریان
شیرهای تخلیه
13-2- شیرهای کنترل و تنظیم کننده‌های فشار
شیرهای کنترل
14-2- شیرآلات و عبارات کلاسه‌بندی نشده
15-2-5- معرفی و تشریح اقلام و اتصالات نرمال و خاص مورد استفاده در Piping:
Header Block
5-3- نگهداری Maintenance
عملیات Operation
انعطاف‌پذیری Flexibility
سیستم‌های بسته Close loop
7-3- تکیه‌گاههای لوله Pipe support
تکیه‌گاههای ترونیون یا پایه‌های ساختگی (trunnions and dumy leg)
Plot Plan در واحد پروسس و تعاریف:
2-4- طراحی لوله‌ها:
3-4- کنترل پروژه‌ها:
4-4- پروژه‌های پایپینگ (Piping)
1-4-4- مرحله اول:
کدها و استانداردها:
معیارهای طراحی:
محاسبات:
دیاگرام جریان سیستم: (PFD)
دیاگرام پایپینگ و ابزار دقیق Piping and Instrument Diagram:
2-4-4- مرحله دوم
مشخصات فنی طراحی
مشخصات فنی خرید
مشخصات فنی نصب
نقشه‌های طراحی فیزیکی
آنالیز تنش:
نقشه‌های اسپول پایپینگ:
نقشه‌های تجهیزات:
نقشه‌های ساپورت:
3-4-4- مرحله سوم:
5-4- آشنایی با مدارک
آشنایی با مدرک Line list
آشنائی با مدرک Manual valve list
آشنائی با مدرک Pd-info
آشنائی با مدرک Piping instructions
2-5- تاریخچه اسناد کاربردی (کدها، استانداردها و توصیه‌های عملی) Codes, Standards, Recommended, Practic
1-3-5- مؤسسه فولادسازی آمریکا(AISC) American Institute of Steel Construction
2-3-5- مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا American National Standards Institute (ANSI)
3-3-5- انجمن استانداردسازی تولیدکنندگان شیر (valve) و fitting
4-3-5- انجمن مهندسان مکانیک آمریکا American Society of Mechanical Engineering
4-5- بخشهای مربوط به بویلر و مخازن تحت فشار ASME
5-5- مرزهای کدهای مختلف
6-5- انجمن آمریکایی تست و مواد (ASTM)
7-5- بورد ملی ناظرین بویلر و مخازن تحت فشار
1-7-5- انجمن مهندسین حرارت مرکزی، تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE)
2-7-5- مؤسسه ساخت لوله (P.F.I.)
3-7-5- اداره کل سلامت و امنیت مشاغل (O.S.H.A.)
4-7-5- انجمن جوش آمریکا (A.W.S.)
5-7-5- کدهای ساختمانی (SBC)
نشریه های فنی
8-5- استانداردهای بین‌المللی
9-5- معرفی کدها و استانداردهای معمول در طراحی Piping:
بعنوان مثال حوزه نفوذ کد ASME B31.1 (Power Piping) در طراحی خطوط لوله:
5-10- انواع لوله‌ها
1-10-5- لوله‌های سیاه فولادی (Corbon steel):
2-10-5- لوله‌های فولاد آلیاژی (Alloy steel):
3-10-5- لوله‌های فولاد ضدزنگ (Stainless steel):
4-10-5- استاندارد ابعاد و ضخامت لوله‌ها:
5-10-5- استاندارد ابعاد فلنج ها:
1- روش محاسبه و تعیین ضخامت جدار لوله ها و اتصالات و کلاس کاری شیرها و فلنج‌ها:
روش محاسبه ضخامت جدار مورد نیاز لوله ها:
3- استانداردهای رایج در طراحی و تست شیرآلات:
4- طراحی Reinforcement pad و لزوم استفاده از این روش جهت افزایش استحکام لوله:
7- آشنایی با مدارک Process & Mechanical & Vendor data sheet:
8- آموزش روشهای طراحی Pipe Rack و الزامات مربوطه:
8-1-6- مقدمه:
9- آشنایی با جنسهای مورد استفاده در Piping و اصول انتخاب جنس:
1-9-6- فولاد سیاه (Carbon Steel):
2-9-6- دمای طراحی سیستم:
3-9-6- سیستهای حساس (No Scaling):
1- روش گرم (Hot Deep Galvanized):
2- روش سرد (Cold Galvanized):
10- فولاد آلیاژی (Alloy Steel):
1-10-6- فولاد ضد زنگ (Stainless Steel):
2-10-6- جدول عمومی حساسیت خوردگی فولادها نسبت به محلولها و یونهای مختلف:
پدیده خوردگی (Corrosion):
11- خوردگی ناشی از تشکیل پیل‌های الکتریکی (Galvanic Corrosion):
درصد عناصر بکار رفته در برخی جنسهای معمول لوله های فولادی ضدزنگ (S.S.):
1) تأثیر درصد کربن در جوشکاری و ماشینکاری فولادهای ضدزنگ:
2) خاصیت فناشوندگی آند در فلزات گوناگون:
3) آشنایی با اصطلاح فلز فعال و غیرفعال (Active & Passive)
12- عملیات Passivity در ابتدای راه اندازی یک سایت صنعتی:
مقایسه قیمت جنسهای مختلف فلزی بصورت خام (Raw Material Cost):
13- آشنائی با مدرک PMS و اهمیت تهیه این مدرک در هر پروژه:
1- روش تهیه مدرک Piping Material Specification (PMS)
2- نمونه‌ای از روش نامگذاری کلاسهای لوله‌کشی در یک پروژه نیروگاهی:
جدول راهنمای انتخاب جنس اقلام مختلف لوله‌کشی:
3- ساپورت‌های نوع فنری (Spring Supports):
4- ساپورت‌های ضربه گیر (Snubber & Sway-Strut):
5- خواسته کد ASME B31.1 در خصوص ساپورت‌های فنری دارای بار متغیر:
15- قیود صلب (Rigid restraints):
2-1-7- فشار طراحی سیستم (Design Pressure):
3-1-7- وزن مرده سیستم (Dead Weight):
4-1-7- انبساط حرارتی (Thermal Expansion):
5-1-7- نیروهای دینامیکی (Dynamic Effects):
6-1-7- نیروی زلزله (Seismic Load):
7-1-7- نیروی باد (Wind Load):
8-1-7- تنشهای وارد بر لوله:
9-1-7- اجبار کد در خصوص تحلیل تنش لوله‌ها:
10-1-7- تفاوت نیروی حاصل از انبساط حرارتی با نیروی ناشی از بار مرده:
11-1-7- پدیده خزش (Creep):
2-7- ضریب انعطاف‌پذیری سیستم لوله‌کشی:
1-2-7- ضریب افزایش تنش در اتصالات (SIF):
2-2-7- مناطق پرتنش و کم تنش در جزیره بویلر نیروگاه سیکل ترکیبی:
3-2-7- مقدار مجاز تغییر مکان عمودی در لوله‌ها:
4-2-7- کشش لوله در حالت سرد (Cold Springing):
5-2-7- نسبت تنش (Stress Ratio):
3-7- دسته‌بندی تنشها
2-3-7- خستگی Fatigue
تنشهای ناشی از بارهای ثابت
تنشهای ناشی از بارهای occasional
دامنه تنش ناشی از بارهای انبساطی
5-7- کد Piping توزیع و انتقال گاز B31.8 و تنشها:
تنشهای ناشی از بارهای اولیه
7-6- کد مخزن تحت فشار و بویلر ASME، زیرمجموعه‌های NC و ND و تنشها:
تنشهای ناشی از بارهای پایدار
1-8- کلیات طراحی خط لوله دریایی:
الف) مفاهیم اولیه طرح
ب) روش اجرایی طرح
2-8- انتخاب مسیر خط لوله دریایی:
نتیجه‌گیری:
شامل 216 صفحه فایل word
دانلود پایان نامه طراحی خطوط لوله دریایی جایگاه ویژه و مهم پروژه های دریایی
