API مخفف عبارت American petroleum institute (به فارسی: انجمن نفت آمریکا) یکی از معتبرترین موسسات تنظیم و نشر استاندارد های نفت و گاز ، در سراسر جهان است. موسسه API در سال 1919 میلادی، در شهر کلمبیا در ایالات متحده آمریکا، تاسیس گردید و از سال 1924 تبدیل به یک موسسه معتبر در زمینه نفت و گاز شده است.
انجمن نفت آمریکا (API) با ادعای همکاری با 650 شرکت در خصوص تولید، پالایش، توزیع و سایر بخشهای صنعت نفت به عنوان بزرگترین انجمن تجاری صنعت نفت و گاز آمریکا محسوب می گردد. (ویکی پدیا)
این انجمن در هر سال بالغ بر 300،000 اثر شامل کتاب، استاندارد فنی، کتاب الکترونیک، نرم افزار و کاتالوگ در زمینه های مختلف و صنایع بالادستی و پایین دستی نفت و گاز، منتشر می کند.
موسسه API ، فعالیتهای گوناگونی دارد. از صدور گواهینامه های آموزشی گرفته، تا ژورنال های نفت و گاز، دوره ها و کتاب ها و غیره. مهمترین فعالیت این موسسه، نشر استانداردهای API است که کاربرد فراوانی در صنعت نفت دارد و ما هم در اینجا بیشتر به بررسی استانداردها می پردازیم. برای آشنایی با سایر فعالیت ها می توانید از وبسایت رسمی API دیدن نمایید.
کاربرد استانداردهای API :
استانداردهای API بخشهای مختلفی از زنجیره صنایع نفت و گاز را پوشش میدهند، از مراحل اولیه اکتشاف، استخراج و تولید گرفته تا پالایش و توزیع محصولات. این استانداردها به بخشهای متنوعی از تجهیزات، فرآیندها و شیوه‌های عملیاتی پرداخته و به طور مستمر با پیشرفت فناوری‌ها به‌روزرسانی میشوند.
آشنایی با استانداردهای API
طبقه بندی استانداردهای API شامل 3 نوع مختلف طبقه بندی میشود:
1.طبقه بندی نوع اسناد
2.طبقه بندی کمیته های فنی
3.طبقه بندی های موضوعی استانداردها
#1 انواع سند در استاندارد API
استانداردهای API از نظر نوع سند، به سه دسته SPEC و RP و STANDARD تقسیم بندی می شوند. قبلا مقاله ای در پارس اکتان نوشتیم با عنوان ” انواع استاندارد، و تفاوت کد، استاندارد و اسپک” که برای مطالعه بیشتر می توانید بر روی آن کلیک کنید. البته اسناد api بخش های دیگری نیز دارد تحت عنوان TR یا (TECHNICAL REPORT) که به بررسی گزارشات فنی می پردازد.
#2 كمیته های فنی استاندارد API
کمیته های فنی استانداردهای API شامل دو كمیته اصلی پایین دستی و صنایع بالا دستی است. صنایع بالا دستی شامل كمیته های استانداردسازی در زمینه حفاری و استخراج است و با نام CSOEM شناخته می شود و صنایع پایین دست شامل كمیته های استانداردسازی در زمینه پالایش است که با نام CRE شناخته می شود. CSOEM مخفف عبارت Committee on Standardization of Oilfield Equipment and Materials و CRE مخفف عبارت Committee on Refinery Equipment می باشد.
کمیته شماره 22 یا (SC-22) : جرثقیل های فراساحل (Offshore Cranes, Lifting and Handling)
لیست کمیته های فرعی گروه CRE
کمیته فرعی SCAST (مخفف Subcommittee on Aboveground Storage Tanks)
کمیته فرعی SCHTE (مخفف Subcommittee on Heat Transfer Equipment)
کمیته فرعی SCIMI (مخفف Subcommittee on Inspection and Mechanical Integrity)
کمیته فرعی SCOPV (مخفف Subcommittee on Piping and Valves)
کمیته فرعی SCPRS (مخفف Subcommittee on Pressure-Relieving Systems)
کمیته فرعی SCRM (مخفف Subcommittee on Refractory Materials)
کمیته فرعی SOEE (مخفف Subcommittee on Electrical Equipment)
کمیته فرعی SOICS (مخفف Subcommittee on Instruments and Controls)
کمیته فرعی SOME (مخفف Subcommittee on Mechanical Equipment)
#3 طبقه بندی موضوعی استانداردهای API
طبقه بندی موضوعی استانداردهای API شامل سرفصل های زیر است. این طبقه بندی، طبق کاتالوگ استانداردهای API است که هر ساله منتشر می گردد. (دانلود کاتالوگ API 2024)
استانداردهای گروه حفاری و استخراج (Exploration and Production)
گروه اندازه گیری محصولات و پارامترها در نفت و گاز (MPMS)
فروش و بازاریابی (MARKETING)
حمل و نقل و انتقال سیالات (Transportation)
پالایش نفت و گاز (Refining)
ایمنی و حریق (Safety and Fire Protection)
بهداشت محیط (Health and Environmental Issues)
در پارس اکتان، علاوه بر دانلود استانداردهای API به صورت تک آیتم، می توانید پکیج های موضوعی استاندارد API را که منطبق با دسته بندی کاتالوگ است، دانلود نمایید. ما این پکیج ها را به صورت موضوعی با علائم اختصاری زیر دسته بندی و تدوین کرده ایم:
استانداردهای حفاری و استخراج نفت و گاز (API-EXP)
استانداردهای اندازه گیری (API-MPMS)
استانداردهای ترانسپورت و پایپ لاین (API-PIP)
استانداردهای ایمنی (API-HSE)
استانداردهای پالایش نفت و گاز (API-REF)
در پایین همین صفحه در قسمت دانلود، میتوانید لیست پکیج های آماده با موضوعات مذکور را مشاهده و دانلود نمایید.
سوالات متداول (FAQ)
API مخفف چیست؟
API مخفف عبارت انگلیسی ” American petroleum institute ” به معنی انجمن نفت آمریکا می باشد.
استانداردهای API در چه رشته و حوزه هایی کاربرد دارد؟
استانداردهای API طیف وسیعی از استاندارد در رشته های مهندسی نفت، مهندسی مکانیک، پایپینگ، برق و ابزاردقیق و همچنین حوزه های تخصصی نفت و گاز و پتروشیمی از قبیل حفاری، استخراج نفت و گاز، پالایش و خطوط انتقال سیالات و ایمنی در صنعت را پوشش می دهد.
مجموعه استانداردهای API چند آیتم دارد؟
استانداردهای API بین 900 تا 1000 آیتم است که هر کدام به یک موضوع خاص می پردازد.
استاندارد های API را از کجا دانلود کنیم؟
برای دانلود استانداردهای API می توانید از وبسایت اصلی موسسه API اقدام به خرید کنید و اگر مشکل پرداخت دلاری در ایران دارید، می توانید این استانداردها را با قیمتی مناسب از پارس اکتان دانلود کنید. ضمن اینکه دانلود ویرایشهای قدیم در پارس اکتان رایگان است.
دانلود استانداردهای API
دانلود استانداردهای API برای پالایش نفت و گاز
دانلود استانداردهای API برای حفاری و استخراج نفت و گاز
در صورتی که استاندارد مورد نظر شما ، در وبسایت پارس اکتان بارگزاری نشده است، می توانید ابتدا موجودی آرشیو را بررسی و سپس از طریق فرم زیر، درخواست خود را مطرح سازید. همچنین اگر به تعداد زیادی از استانداردهای API نیاز دارید، با بررسی آرشیو زیر، لیست کاملی تهیه، و برای ما ارسال کنید تا قیمت پکیج مربوطه با تخفیفات ویژه، خدمت شما ارسال گردد.
لیست همه استانداردهای API موجود در آرشیو پارس اکتان
ASME در سال 1880 در ایالات متحده آمریکا تاسیس شد ، ASME یک سازمان غیرانتفاعی حرفه ای است که امکان همکاری ، اشتراک دانش و توسعه مهارت در همه رشته های مهندسی را فراهم می کند . کدها و استانداردهای ASME ، نشریات ، کنفرانس ها ، آموزش مداوم و برنامه های توسعه از اهداف ASME است . این سازمان، اخیراً انجمن بین المللی مهندسین بین رشته ای (ISIE) LLC را تشکیل داده است ، که یک زیرمجموعه جدید است و محصولات ، خدمات و فناوری های جدید و نوآورانه را به جامعه مهندسی وارد می کند.
ASME در دنیا ، بیشتر با استانداردهایی که در زمینه های مهندسی و مخصوصا حوزه نفت و گاز و پتروشیمی منتشر میکند ، شناخته می شود. استاندارد های ASME از مهمترین مراجع علمی برای ساخت ، نصب و بهره برداری از تاسیسات صنعتی است.
ASME مخفف چیست ؟
ASME متشکل از 4 حرف اول عبارت American Society of Mechanical Engineers به معنی فارسی : جامعه مهندسین مکانیک آمریکا می باشد.
کدها و استانداردهای ASME
ASME یکی از قدیمی ترین سازمانهای تدوین استاندارد در آمریکا است. این موسسه تقریباً 600 کد و استاندارد تولید کرده است که بسیاری از زمینه های فنی مانند اتصالات (Fasteners) ، لوله کشی خانگی (Plumbing) ، آسانسور ، خطوط لوله (Pipeline) ، پایپینگ و لوله کشی صنعتی (Piping) ، سیستم ها و اجزای نیروگاهی ، تجهیزات مکانیکال از قبیل بویلر و دیگ بخار و اکسچنجر و صدها موضوع ریز و درشت دیگر را پوشش می دهد. استانداردهای ASME در بیش از 100 کشور جهان مورد استفاده قرار می گیرد و به زبانهای مختلفی ترجمه شده است
کمیته های فنی ASME و لیست استانداردها
ASME BPVC : مهمترین کمیته استانداردهای ASME
بزرگترین قسمت استاندارد ASME ، هم از نظر اندازه و هم از نظر تعداد داوطلبانی که در تهیه آن نقش دارند ، کدهای موسوم به بویلر و مخازن تحت فشار ASME (BPVC) است.
BPVC مخفف Boiler and Pressure Vessel Code (به فارسی: کدهای دیگ بخار و مخازن تحت فشار) میباشد که قوانینی را برای طراحی ، ساخت، نصب ، بازرسی ، مراقبت و استفاده از دیگهای بخار ، مخازن تحت فشار و اجزای هسته ای ارائه می دهد. این کد همچنین شامل استانداردهایی در مورد مواد ، روش های جوشکاری و لحیم کاری و صلاحیت ها ، معاینه غیر مخرب و بازرسی هسته ای در حین کار است.
کدهای ASME BPVC در 13 بخش یا اصطلاحا سکشن (SECTION) تدوین شده اند. این سکشن های 13 گانه با شماره های لاتین شماره گذاری میشوند که لیست کامل کمیته BPVC به شرح زیر است:
ASME Section I : سکشن 1 مجموعه ای جامع از قوانین ساخت پاور بویلر یا دیگ های بخار نیروگاهی است. این استاندارد کاربردهای فراوانی در نیروگاه دارد.
ASME Section II : سکشن 2 یک مرجع بسیار گستره شامل مشخصه های متریال است که شامل 4 پارت و مجموعا بالغ بر 7000 صفحه است .
استاندارد ASME SECTION 2 در 4 بخش تنظیم شده است. در پارت A متریال فلزی آهنی ، پارت B متریال فلزی غیر آهنی، پارت C متریال جوشکاری شامل الکترود و فیلر و پارت D به انواع دیگر متریال اختصاص داده شده است.
ASME BPVC Section III : سکشن 3 کاربردهای نسبتا محدودی دارد و شامل قوانین و استانداردهای بویلر و مخازن، در نیروگاه های اتمی و تمرکز بر مقررات هسته است.
ASME BPVC Section IV : سکشن 4 نیز یکی از مهمترین سکشن های BPVC است. در سکشن 4 استانداردهای بویلرهای حرارتی یا همان Fired Boilers تهیه و تنظیم شده است.
ASME BPVC Section V : سکشن 5 به بررسی تست های غیر مخرب (NDT) در حوزه ساخت بویلر و مخازن تحت فشار می پردازد. تستهای غیر مخرب، مجموعه ای از آزمایشاتی است که بدون تخریب قطعه، میتوان از کیفیت ساخت مطمئن گردید.
ASME BPVC Section VI : سکشن 6 شامل استانداردهای مراقبت و نگهداری بویلرهای حرارتی است.
ASME BPVC Section VII : سکشن 7 شامل استانداردهای مراقبت و نگهداری بویلرهای نیروگاهی یا پاور بویلرها می باشد.
ASME BPVC Section VIII : سکشن 8 به عنوان مهمترین مرجع ساخت و طراحی مخازن تحت فشار در سطح جهانی مورد استفاده قرار می گیرد. استاندارد ASME SECTION 8 به علت گستردگی، در 3 بخش تنظیم شده که این بخش ها به دیویژن (DIV) مشهور هستند . برای آشنایی کامل با این استاندارد مهم، می توانید به صفحه “ آشنایی با ASME SECTION VIII ” مراجعه کنید.
ASME BPVC Section IX : سکشن 9 نیز یکی از مهمترین سکشن هاست که به بررسی تایید صلاحیت، روشهای جوشکاری و لحیم کاری ، دستورالعمل های جوشکاری و بازرسی جوش می پردازد.
استاندارد ASME SECTION 9 در بسیاری از دستورالعمل های جوش، با استانداردهای AWS منطبق و یکسان هستند.
ASME BPVC Section X : سکشن 10 مربوط به ساخت مخازن تحت فشار فایبرگلاس و پلاستیک می باشد.
ASME BPVC Section XI : سکشن 11 نیز مانند سکشن 3 کاربرد فراوان در نیروگاه های هسته ای دارد و قواعد و قوانین بازرسی فنی ضمن کار در نیروگاه اتمی را بررسی می کند.
ASME BPVC Section XII : سکشن 12 مقررات ساخت و بهره برداری مداوم مخازن حمل و نقل و مخازن مورد استفاده در ترانسپورت را تنظیم می کند.
ASME BPVC Section XIII : سکشن 13 یک سکشن نسبتا جدید از کمیته BPVC محسوب می گردد و اولین ویرایش آن در سال 2021 منتشر گردیده است. ASME SECTION 13 به استانداردهای مورد نیاز در زمینه تجهیزات کنترل و تخلیه فشار می پردازد. با توجه به اهمیت این تجهیزات در مخازن و بویلرها و جلوگیری از بروز فاجعه های ایمنی و زیست محیطی، این سکشن یکی از مهمترین بخشها به شمار می رود.
ASME BPVC Code Cases : همچنین در قسمتی که بنام کد کیس های ASME معروف است ، قوانین و استانداردهای اضافی جمع آوری شده است تا ASME BPVC را به مهمترین و جامع ترین استاندارد در زمینه بویلر و مخازن تحت فشار تبدیل کند.
استانداردهای سری A
استانداردهای ASME A شامل یک سری از کمیته های فنی است که شماره این کمیته ها با حرف A شروع می گردد. این کمیته ها هر کدام شامل چند استاندارد هستند.
لیست کمیته های فنی ASME سری A
ASME A13 : کدهای شماتیک نقشه های پایپینگ
ASME A17 : استانداردهای ایمنی آسانسور و بالابر
ASME A18 : استانداردهای ایمنی پله برقی و پلتفرم بالابر
ASME A90 : استانداردهای ایمنی بالابرهای تسمه ای
ASME A112 : استانداردهای لوله کشی تاسیساتی و خانگی
ASME A120 : ایمن پلکان و راهرو
استانداردهای سری B : مهمترین استانداردهای متریال ASME
استانداردهای سری B از استانداردهای ASME ، شامل تعدادی کمیته فنی است که با حرف اختصاری B شماره گذاری شده اند، مانند ASME B16 . کمیته های فنی سری B ، بدون شک مجموعه ای از مهمترین استانداردها، نه تنها در موسسه ASME، بلکه در سطحی بین المللی ، به شمار می روند.
این سری، شامل کمیته هایی است که عموما بر مبحث استاندارد سازی در حوزه متریال، استانداردهای ابعادی، و جداول اندازه گیری و جدول استاندارد ASME ، متمرکز می باشند. در میان این مجموعه، شاید مهمترین کمیته های این سری ، سه کمیته مهم زیر است:
ASME B16 : مجموعه ای کامل از استاندارد ابعادی متریال برای اتصالات و فیتینگ و فلنج و گسکت و دیگر اقلام پایپینگ
ASME B30 : سری B30 ، به طور کامل به تجهیزات بالابر و جرثقیل می پردازد
استانداردهای سری Y : استانداردهای ASME برای نقشه خوانی، نقشه و مدارک مهندسی
سومین سری که با حرف اختصاری نام گذاری می گردد، کمیته های فنی سری Y هستند. مانند کمیته ASME Y14 . استانداردهای سری Y بر مدارک و نقشه های مهندسی تمرکز دارد و شامل دو کمیته اصلی است:
کمیته ASME Y14 : شامل استانداردهای نقشه های مهندسی، سیمبل ها، علائم در نقشه ها و دیگر مدارک مهندسی
کمیته ASME Y32 : علائم و نشان گذاری عناصر مکانیکال در نقشه های شماتیک و P&ID .
سایر کمیته های فنی ASME برای نشر استاندارد
تا اینجا با مهمترین کمیته ASME یعنی BPVC آشنا شدیم همچنین گفتیم که کمیته هایی با حرف اختصاری A و B و Y نیز چه موضوعاتی شامل می شوند. علاوه بر موارد بالا، کمیته هایی برای استاندارد سازی وجود دارد که ابعاد به نسبت کوچکتری نسبت به کمیته های مذکور دارند. این کمیته و استانداردها، با چند حرف نامگذاری می گردند. برای مثال میتوان از مهمترین این کمیته ها مانند ASME PVHO و همچنین ASME PTB نام برد.
نکته قابل ذکر در این نامگذاری، اینست که این حروف اختصاری، معمولا مخفف از عبارتی معنادار است که حوزه تمرکز آن کمیته را شامل میشود. به عنوان مثال PVHO مخفف عبارت Pressure Vessels for Human Occupancy می باشد و یا ASME BPE مخفف Bioprocessing Equipment است. همچنین ممکن است یک سری از این استانداردها، مطالعات موردی از استانداردهای مهم دیگری باشد که در کمیته های اصلی موجود است و شاید زیر مجموعه همان کمیته های بزرگتر باشند.
برخی از این استانداردهای بصورت تک آیتم است. برخی دیگر در قالب یک کمیته فنی است که مهمترین کمیته های این سری را در زیر نام برده ایم.
لیست مهمترین کمیته های ASME با علائم اختصاری:
ASME EA : مدیریت انرژی در سیستم های بخار
ASME CC : کد کیس های ASME در کمیته BPVC و هسته ای
ASME HST : کارایی بالابرهای زنجیری (CHAIN HOIST)
ASME MFC : استانداردهای اندازه گیری در صنعت
ASME NM : استانداردهای پایپینگ غیر فلزی
ASME PCC : کمیته اتصالات و دستورالعملهای فیتینگ ها و اتصال آنها
ASME PTB : راهنمایی های بر استاندارد ASME SECTION 8
ASME PTC : کد های تست و آنالیز کارایی و پرفورمنس تجهیزات
ASME PVHO : مخازن تحت فشار قابل ورود
ASME STP : دستورالعمل تست متریال و مواد
آشنایی بیشتر با کمیته ها و زیرمجموعه های ASME
ASME A17
آشنایی با کمیته ASME A17 _مجموعه استانداردهای آسانسور و بالابر
ASME B30
آشنایی با کمیته ASME B30 _مجموعه استانداردهای جرثقیل
ASME B31
آشنایی با کمیته ASME B31 _مجموعه استانداردهای پایپینگ
ASME SECTION-8
آشنایی با ASME SECTION 8 _مهمترین استاندارد مخازن تحت فشار
دانلود استانداردهای ASME از آرشیو پارس اکتان
کالکشن های موضوعی ASME
ASME BPVC
دانلود استانداردهای کمیته BPVC و سکشن های 13 گانه
Click Here
ASME B16
کمیته B16 – مجموعه استانداردهای متریال و ابعاد فیتینگ های پایپینگ
آرشیو پارس اکتان، شامل بروز ترین ویرایشهای استاندارد ASME می باشد. ولی ممکن است بسیاری از مدارک در وبسایت بارگزاری نشده باشند. در صورتی که استاندارد مورد نظر خود را در آرشیوهای سایت پیدا نکردید، و یا به تعدادی بالاتر از 20 آیتم نیاز دارید، می توانید درخواست خود را مبنی بر شماره استاندارد و سال ویرایش مورد نظر، برای ما ارسال کنید . در اسرع وقت کارشناسان ما راهنمایی های لازم در خصوص خرید استانداردهای ASME ، را در اختیار شما خواهند گذاشت.
لیست موجودی آخرین ویرایشهای استانداردهای ASME در آرشیو پارس اکتان :
اسکجول لوله (pipe schedule) جدولی است که که مشخصات لوله ها با ضخامت های گوناگون در آن درج شده است. این جداول عمدتا از استانداردهای ANSI , ASME استخراج میگردد و کاربردهای روزمره بسیاری در واحدهای پایپینگ صنایع دارد. (پیش نیاز مطالعه: پایپینگ چیست؟)
توضیحات پایه : برای آنکه پی به مفهوم اسکجول لوله ببریم، ابتدا باید با مفهومی به نام NPS آشنا شویم ….
اندازه اسمی لوله ، Nominal Pipe Size) NPS) یک اصطلاح است که برای لوله های پایپینگ رواج دارد. این اصطلاح قبلا IPS بوده “Iron Pipe Size” که اخیرا به NPS تغییر نام یافته است. NPS یک اصطلاح اندازه گیری بدون بُعد و بدون واحد است و برای اندازه دقیق باید به جدول پایپ اسکجول مراجعه کرد.
سیستم IPS جهت تخصیص ابعاد و اندازه به لوله ها راه اندازی شد. و بعد به NPS تغییر یافت. اندازه اسمی لوله (NPS) فقط یک شماره بدون بُعد برای سایز لوله ها میباشد ، برای مثال NPS 6 نمایانگر یک لوله با قطر خارجی 168.3mm میباشد.
در آغاز هر سایز لوله برای داشتن یک ضخامت ساخته میشد تا اینکه بعد ها وزن و قطر خارجی لوله استاندارد شد.
در پاسخ به نیاز صنعت، جهت انتقال مایعات پر فشار، لوله ها با ضخامت های بیشتری تولید شد که با نام XS که مخفف Extra Strong یعنی (دارای استحکام زیاد) و یا لوله های XH که مخفف Extra Heavy یعنی فوق سنگین شناخته می شدند.
بعد ها و با افزایش توان تولید لوله های با ضخامت دیواره بیشتر، تقاضای صنایع نیز برای لوله های فشار بالا بیشتر شد. در نتیجه لوله ها با ضخامت و استحکام بالاتر XXS که مخفف Double Extra Strong و یا XXH که مخفف Double Extra Heavy که به معنی (وزن 2 برابر) میباشد ساخته شدند .
اسکجول لوله ، رده لوله و یا Pipe Schedule ، به چه معناست ؟
در زمان IPS لوله ها فقط با سه ضخامت تولید میشدند. در ماه مارس سال 1927 انجمن استاندارد آمریکا صنایع را ممیزی نمود و اقدام به ایجاد یک سیستم جدید که ضخامت دیواره لوله برپایه ردیف های کوچکتر میان سایزی بود را بنیان گذاشت.
این سیستم جدید که بعد ها بنام NPS معروف شد جایگزین سیستم قدیمی تر IPS شد، اینچنین بود که واژه (SCH) برای ضخامت تعیین اندازه اسمی لوله ابداع شد.
اسکجوِل هم مانند NPS و DN ، یک شماره بدون بعُد است. با در دست داشتن دو عدد اسکجول و NPS ، ما میتوانیم به جدول اسکجوِل لوله مراجعه کنیم و اطلاعاتی مانند ضخامت دیواره، وزن لوله، قطر خارجی و قطر داخلی را بدست آوریم.
با الحاق شماره SCH به NPS , امروزه ما دامنه ضخامت لوله ها را با نام های زیر میشناسیم:
آیا عدد NPS لوله برابر با قطر داخلی یا قطر خارجی است؟
ربط دادن NPS به قطر داخلی یا خارجی لوله کوچکتر از NPS 14 ، آن هم با واحد اینچ بسیار بی ربط و بی معناست. ولی برای NPS 14 و بزرگتر از آن ، NPS برابر با قطر خارجی لوله است. یعنی لوله NPS 14 قطر خارجی دقیقا برابر با 14اینچ دارد.
برای یک NPS مشخص ، همیشه قطر خارجی بدون تغییر باقی می‌ماند ولی ضخامت دیواره لوله با افزایش شماره رده (SCH) زیاد میشود. در نتیجه : قطر داخلی لوله به ضخامت دیواره لوله و به شماره اسکجوئل (SCH) بستگی دارد.
در جدول پایپ اسکجوِل ، اندازه واقعی لوله با دو واژه بدون شماره تعیین میگردد: • اندازه اسمی لوله (NPS) • رده اسکجوِل (SCH) و ارتباط بین این دو واژه هست که قطر داخلی یک لوله را مشخص می نماید.
اسکجول لوله در چه استانداردهایی مشخص شده است؟
اندازه لوله های استنلس استیل بوسیله استاندارد ASME B36.19 تعیین می گردند، که قطر خارجی و شماره اسکجول لوله و ضخامت لوله را پوشش میدهد. (دانلود ASME B36.19)
توجه کنید که مطابق استاندارد ASME B36.19 درانتهای تمامی (شماره) ضخامت های لوله های استنلس استیل یک پسوند (S) قرار دارد و اندازه هایی که بدون پسوند (S) میباشند متعلق به استاندارد ASME B36.10 میباشند که برای لوله های کربن استیل در نظر گرفته شده است. (دانلود استاندارد ASME B36.10)
سازمان جهانی استاندارد ISO نیز یک سیستم تخصیص دهنده اندازه لوله بدون شماره را بکار میگیرد.قطر اسمی (DN) که مخفف Diameter Nominal در سیستم های متریک استفاده میشود. آن نیز استاندارد سایز لوله را وقتی که به همراه شماره مشخص تخصیص داده شده باشد نشان میدهد. البته بدون علامت (mm) . برای مثال DN 80 یک شماره معادل NPS 3 و تقریبا حدود 3 اینچ میباشد.
مثالهایی از داده های جدول پایپ اسکجوئل پایپینگ:
در تصاویر بالا، گوشه ای از جداول اسکجول لوله در دو استاندارد مذکور را مشاهده میکنید…
نکاتی که قابل ذکر است اینست در که در این دو استاندارد، در ویرایش 2018 ، هم قطر اسمی (DN) و هم سایز اسمی لوله (NPS) درج شده است. ولی در ویرایشهای قبلتر فقط NPS درج می شد.
به حرف S … پس از اسکجول لوله ( 40- 80 – و … ) در تصویر دوم توجه کنید. همانطور که گفتیم این حرف نشاندهنده متریال استنلس استیل لوله است که در B36.19 مشخص شده اند.
به قطر خارجی در اسکجول های متفاوت توجه کنید …. قطر خارجی ثابت، و با بالا رفتن سایز اسکجوئل، ضخامت دیواره، و به تبع آن، قطر داخلی تغییر می کند. به یک مثال دیگر از اندازه های قطر خارجی و رابطه آن با NPS را در زیر توجه کنید..
در زیر شما میتوانید نمونه قطر واقعی داخلی (ID) لوله را با مقایسه داده های جدول پایپ اسکجوئل، پیدا کنید : (منظور از WT ، صخامت دیواره و منظور از OD ، قطر خارجی می باشد)
NPS 1-SCH 40 –> O.D.33,4 mm – WT 3,38 mm = I.D. 26,64 mm NPS 1-SCH 80 –> O.D.33,4 mm – WT 4,55 mm = I.D. 24,30 mm NPS 1-SCH 160 –> O.D.33,4 mm – WT 6,35 mm = I.D. 20,70 mm
بنابر محاسبات انجام شده بالا هیچ یک از قطر های داخلی برابر یک اینچ واقعی نمیباشند. قطر داخلی با ضخامت دیواره لوله (WT) مشخص میگردد.
در آخر، جالب است بدانید که تسلط بر جداول اسکجول لوله، تفاوت یک پایپینگ کار حرفه ای و ماهر را با یک آماتور مشخص میکند. در قسمت سوالات متداول، چند نکته و دانستی را لیست کردیم که دانستن آنها برای یک مهنس پایپینگ بسیار مهم است.
ASME SECTION VIII با نام کامل ASME BPVC SECTION VIII : Rules for Construction of Pressure Vessels يكی از كدهاي 13گانه کمیته BPVC از مجموعه استانداردهای انجمن مهندسي مكانيك امريكا ( ASME ) است که به طراحی ، ساخت، و بازرسی مخازن تحت فشار می پردازد. در مطالب پیشین، گفتیم که كدهاي 13 گانه BPVC مخفف عبارت Boiler & Pressure Vessel Code مهمترین كميته ASME است که به الزامات بویلر و مخازن تحت فشار می پردازد. اینجا درباره ASME BPVC بیشتر بدانید.
کاربردهای استاندارد ASME SECTION 8 :
استاندارد ASME Section 8 به طور اختصاصی به ارائه استاندارد در زمینه طراحی و ساخت مخازن تحت فشار (Pressure Vessel) می پردازد. که کاربردهای فراوانی در صنایع سنگین، و مخصوصا در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی دارد.
این استاندارد جامع، شامل 3 جلد مجزا (دیویژن) است كه با Div1-Div2 -Div3 نامگذاری و مشخص مي شوند. (متداول ترين آنها Div1 است. Div2 بعنوان الزامات جايگزين و Div3 بعنوان الزامات جايگزين براي ساخت مخازن High Pressure و فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرد).
بخش های مختلف استاندارد ASME SECTION 8 (Division های سه گانه) :
همانطور که گفتیم، این استاندارد شامل سه بخش است که به دویژن های DIV.1 , DIV.2 , DIV.3 معروف است و شناخته میشوند. این سه بخش به نامهای زیر معروف هستند:
ASME VIII – DIV.1 : Rules for Construction of Pressure Vessels
ASME VIII – DIV.2 : Alternative Rules
ASME VIII – DIV.3 : Alternative Rules for Construction of High Pressure Vessels
الف) ASME VIII DIV.1
كد ASME Section VIII Div 1 به سه زيربخش اصلي تقسيم بندي مي شود:
زيربخش A : الزامات عمومی كه كدگذاری الزامات با UG شروع مي شود.
زيربخش B : الزامات روشهای ساخت مخازن تحت فشار (جوشكاري بصورت UW، فورجينگ بصورت UF و Brazing بصورت UB)
زيربخش C : الزامات مربوط به متريالهاي مورد استفاده در ساخت مخازن تحت فشار.
بخش A – الزامات عمومی
بخش UG – الزامات عمومی برای تمام روش های ساخت و ساز و تمام مواد
مواد: UG-4 تا UG-15
طراحی: UG-16 تا UG-35
الزامات و تقویت: UG-36 تا UG-46
سطوح محکم و ماندگار: UG-47 تا UG-50
ساخت: UG-75 تا UG-85
بازرسی و آزمایشات: UG-90 تا UG-103
علامت گذاری، مارکینگ و گزارش ها: UG-115 تا UG-120
حفاظت بیش از حد فشار: UG125 تا UG-140
بخش B – الزامات مربوط به روش ساخت مخازن تحت فشار
قسمت UW – الزامات برای مخازن تحت فشار تولید شده توسط جوش
قسمت UF – الزامات برای مخازن تحت فشار تولید شده توسط فورجینگ
قسمت UB – الزامات برای مخازن تحت فشار ساخته شده توسط ریخته گری
بخش C – الزامات مربوط به کلاس های مواد
قسمت UCS – مورد نیاز برای مخازن تحت فشار ساخته شده از فولاد کربن و کم آلیاژ
بخش UNF – الزامات برای مخازن تحت فشار ساخته شده از مواد غیر آهنی
ضمیمه NF: خصوصیات متریال برای مواد غیر آهنی
قسمت UHA – الزامات مورد نیاز برای مخازن تحت فشار از فولاد آلیاژی
ضمیمه HA: پیشنهادات در مورد انتخاب کروم نیکل آستنیتی و فولاد کرومیوم و مارتنزیتی
قسمت UCI – الزامات مورد نیاز برای مخازن تحت فشار ساخته شده از آهن
قسمت UCL – الزامات مخازن تحت فشار جوشکاری شده با پوشش مقاوم در برابر خوردگی
قسمت UCD – الزامات مخازن تحت فشار ساخته شده از آهن چدن
قسمت UHT _ الزامات مخازن تحت فشار ساخته شده از فولادهای فریتی با خواص کششی پیشرفته توسط گرما.
قسمت ULW _ الزامات مورد نیاز برای لاینینگ
قسمت ULT _
قسمت UHX – قوانین مبدلهای حرارتی پوسته و لوله
قسمت UIG – الزامات مورد نیاز برای مخازن تحت فشار که از گرافیت Impregnated ساخته شده است.
در پايان دو ضميمه بصورت ضمائم الزامي (Mandatory Appendices) و ضمائم غيرالزامي (Non mandatory Apendices) شامل الزامات ساخت مخازن تحت فشار پيوست كد گرديده است. لازم بذكر است ضمائم الزامي با عدد و ضمائم غيرالزامي با حرف مشخص مي شوند.
ب) ASME VIII _ DIV.2 : قوانین جایگزین
این بخش شامل الزامات اجباری، ممنوعیت های خاص و راهنمایی برای مواد، طراحی، ساخت، بازرسی و آزمایش، نشانه ها و گزارش ها، حفاظت بیش از حد فشار و صدور گواهینامه از مخازن تحت فشار با فشار داخلی یا خارجی است که بیش از 3000 پوند (20700 کیلو پاسکال) است.
قوانین موجود در این بخش می تواند به عنوان جایگزین برای 1 (DIV.1) مورد استفاده قرار گیرد. بخش 2 همچنین مقررات استفاده از تجزیه و تحلیل عناصر محدود را برای تعیین استرس مورد انتظار در تجهیزات فشار،در بر میگیرد.
ج) ASME VIII _ DIV.3 : قوانین جایگزین برای ساخت مخازن تحت فشار بالا
این بخش شامل الزامات اجباری، ممنوعیت های خاص و راهنمایی برای مواد، طراحی، ساخت، بازرسی و آزمایش، نشانه ها و گزارش ها، حفاظت بیش از حد فشار و صدور گواهینامه از مخازن تحت فشار با فشار داخلی یا خارجی بیش از 10،000 psi 70،000 kPa است.
دانلود منابع ، کتاب ها و اصل و ترجمه استاندارد ASME SECTION 8 :
در این بخش، لینکهای داخلی از وبسایت پارس اکتان، برای دانلود استاندارد و کتاب و هندبوک های راهنمای section 8 برای شما قرار داده شده است.
و همچنین اگر به کتاب یا استانداردی نیاز داشتید که در سایت پیدا نشده ، میتوانید در قسمت کامنت ها درخواست خود را قرار دهید تا منبع مورد نظر تامین و در وبسایت بارگزاری گردد.
مناسب بودن برای سرویس دهی ،یا “صلاحیت برای ادامه سرویس” یا Fitness For Service _FFS یک روش مطمئن و تایید شده برای تصمیم گیری در مورد ادامه سرویس دهی یک قطعه یا یک تجهیز می باشد.
اين ارزيابي ها يك روش چند شاخه اي براي بررسي اين نكته هستند كه آيا قطعه مورد نظر توانايی ادامه دادن به سرويس دهی در یک واحد فرآیندی را دارد يا خير.
اجرا و استقرار سیستم FFS در نفت و گاز و پتروشیمی و همه صنایع سنگین، می تواند باعث افزایش عمر مفید و کاهش هزینه های تعمیر و تعویض تجهیزات کارکرده و عدم تعویض زودهنگام تجهیز کارآمد می شود . ارزیابی مناسب بودن برای سرویس دهی (FFS) ابزاری مناسب جهت یکپارچگی ساختاری و امکان افزایش عمر تجهیزات، همراستا با در نظر گرفتن ایمنی و کاهش هزینه است.
دلایل استفاده از FFS
تعیین عمر باقیمانده تجهیزات آسیب دیده
اطمینان از ایمنی تجهیزات پس از عمر طراحی آنها
اثبات استحکام کافی نمونه با وجود نقص .
افزایش فاصله های زمانی بازرسی .
کاهش زمان از کارافتادگی و خاموشی تجهیزات .
رفع نواقص و معايب جزئي قبل از نياز به تعميرات كلي.
جلوگيری از افزايش اثرات عيوب و نواقص و توسعه آن در کل مجموعه.
افزايش راندمان و بازده متخصصين قسمت نصب و تعميرات.
كاهش تعميرات غير ضروری و صرفه جويي در نيروی کار .
کاربردهای FFS
مخازن ذخیره ، مخازن تحت فشار
لوله ها و سیستم پایپینگ و ایستگاه های فشار و شیرهای اطمینان
مبدل های گرمایی و برج های تقطیر
دیگ های بخار و لوله ی متصل به دیگ های بخار
پمپ ها ، کمپرسور و توربین ها
مهمترین نواقصی که می تواند تجهیزات و سازه را تحت تاثیر قرار دهد:
شکست ترد (Brittle Fracture)
خوردگی عمومی (General Metal Loss)
خوردگی موضعی (Local Metal Loss)
خوردگی حفره ای (Pitting Corrosion)
تاول هیدروژنی
رشد ترک
خستگی
خزش
ترک ناشی از خوردگی تنشی (SCC)
تردی هیدروژنی
حملات هیدروژنی در دمای بالا
خرابی ناشی از آتش سوزی
ترک خوردگی هیدروژنی
2. استانداردهای ارزیابی مناسب بودن برای سرویس
استاندارد API 579-1/ASME FFS-1 اصلی ترین و مهمترین استاندارد بین المللی در زمینه FFS است که دستورالعمل هایی را برای ارزیابی مناسب بودن برای سرویس دهی (FFS) تجهیزات صنعتی ، پالایشگاه و پتروشیمی و صنایع نفت و گاز ارائه می دهد.
API 579 در سال 2000 توسط انستيتو نفت آمريكا براي انجام ارزيابي هاي مناسب بودن براي سرويس دهي منتشر شد. اگرچه اين استاندارد مخصوص صنايع پالايش و پتروشيمی تدوين شده بود اما كاربردی گسترده در ساير صنايع در مورد ارزيابی مخازن تحت فشار، مخازن ذخيره و سیستم لوله كشی نيز پيدا كرد.
در سال 2007 در نتيجه همكاری انستيتو نفت آمريكا (API) با انجمن مهندسان مكانيك امريكا (ASME) استانداردی اشتراکی تحت عنوان API 579 / ASME FFS منتشر شد. که آخرین آپدیت آن در حال حاضر (هنگام تالیف این مقاله) نسخه ای است که سال 2016 انتشار یافته است. ⇐(صفحه API 579 در دانلودشاپ پارس اکتان را ببینید)
از این دستورالعمل ها میتوان برای تصمیم گیری در مورد امکان ادامه فعالیت، و یا لزوم تعمیر و جایگزینی تجهیزات استفاده نمود تا از ادامه ی فعالیت ایمن تجهیزات تحت فشار اطمینان حاصل کرد.
این استاندارد شامل 12 قسمت و در بیش از 1300 صفحه تنظیم گردیده است است که 11 مکانیزم تخریب را به شکل بسیار جامعی مورد بررسی قرار میدهد.
این مکانیزمهای تخریب شامل: شکست ترد، خوردگی یکنواخت و موضعی،خوردگی حفره ای، تخریب هیدروژنی، ترک، ناپیوستگی جوش و پیچش پوسته، خزش، تورق (ورقه ورقه شدن) و آتش سوزی است.
یکی از مهمترین مکانیسم های تخریب حمله هیدروژنی است که ارزیابی مناسب بودن برای سرویس دهی فولادهای کم استحکام و تحت فشار ترکهای ناشی از حمله هیدروژن (HIC) و شکافهایی که منشأ آن تنش است، در قسمت 7 استاندارد API 579 بررسی شده است.
از دیگر استانداردهایی که جزیی یا غیر مستقیم به FFS پرداخته اند میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
UK nuclear industry standard for fracture assessment R6 : این استاندارد بیشتر در حوزه صنایع هسته ای کاربرد دارد .
BS 7910 : این استاندارد نیز تکیه بیشتری بر مکانیسم های تخریب و ارزیابی FFS در استراکچر فلزی دارد.
ارزيابی FFS شامل هماهنگی بین چندين بخش مهندسی یک واحد است:
آناليز تنش: اين بخش عبارتست از يك تخمين مناسب از تنش وارد شده به قطعه یا سازه ، برای ارزيابی يكپارچگی مكانيكی تجهیز و عمر باقيمانده آن.
مهندسی مواد : اين بخش مستلزم درك از عملكرد متريال های مختلف تحت محيط های متفاوت، دما و سطح تنش تجهیز، براي اطمينان از عملكرد مطمئن و قابل اطمينان است.
آزمون هاي غيرمخرب : پيش از ارزيابی نياز است تا عيوب تشخيص داده شده و از نظر ابعادی اندازه گيری شوند.
خوردگي: داشتن درك درست و تخصص کافی از مكانيزم های تخريب كه مي تواند منجر به تخريب شوند، برای ارزیابی FFS ضروری است.
شرايط سرويس دهي : مشورت و هماهنگی با پرسنل عملياتی يكی از الزامات تشخيص پارامترهای تاثيرگذار (مانند دما و فشار) در ارزيابي های FFS مي باشد .
مكانيك شكستگی : از اين حوزه براي بررسي و ارزيابي ترك و عيوب صفحه اي استفاده مي شود.
آمار و احتمال : ازاين مورد براي آناليز اطلاعات و ارزيابي ريسك هاي احتمالي استفاده مي شود.
ازنقطه نظر پيچيدگي، دستورالعمل هاي ارزيابي مناسب بودن براي سرويس دهي مي توانند در محدوده اي از ارزيابي هاي ساده تا مدلسازی هاي سطح بالاي كامپيوتري و آناليز المان محدود و ديناميك سيالات محاسباتی (CFD) را در بر گيرند.
سطوح ارزیابی FFS شامل سه سطح است :
سطح 1 : سطح ارزيابی پايه است كه شامل محاسبات دستی است .
سطح 2 : اين سطح از ارزيابی پيچيده تر از سطح 1 است و بايد فقط توسط مهندسين مسلط به استاندارد API/ASME انجام شود. بسیاری از محاسبات سطح دو ميتوانند همراه با محاسبات كامپيوتری باشند. این سطح نيازمند اطلاعات دقيق تر و جزئی تر است .
سطح 3 : اين سطح پيچيده ترين سطح ارزيابی است. ارزيابي سطح سه شامل شبيه سازی كامپيوتری و آناليز المان محدود (FEA) يا دايناميك كامپيوتری سيال (CFD) مي باشد.
دستورالعمل کلی FFS برای انواع نقص ها شامل 8 مرحله است:
مرحله 1: مشخص کردن نقص و مکانیسم تخریب
مرحله 2: جمع آوری دیتا
مرحله 3:کاربردها و محدودیتهای دستورالعملهای ارزیابی FFS
مرحله 4: تکنیکهای ارزیابی و معیارهای پذیرش (ارزیابی سطح 1و 3و 2)
مرحله 5: تعیین عمر باقیمانده
مرحله 6: اقدامات اصلاحی
مرحله 7 پایش و مانیتورینگ حین سرویس
مرحله 8:بایگانی
اگر نتایج ارزیابی مناسب بودن برای سرویس دهی ، نشان دهد که یک قطعه برای شرایط عملیاتی فعلی مناسب میباشد ،آن قطعه میتواند با چنین شرایطی به سرویس دهی خود ادامه دهد.
RBI مخفف شده اصطلاح Risk Based Inspection به معنای بازرسی بر مبنای ریسک ، یک روش نوين (از دهه نود میلادی) در بازرسی فنی است.
بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI) یک روش و فرآیند تحلیل است که بر خلاف بازرسی سنتی که بازرسی مبتنی بر شرایط (condition-based inspection) است ، نیاز به ارزیابی کیفی یا کمی از احتمال خرابی (probability of failure_PoF) و پیامد عدم موفقیت (consequence of failure_CoF) مرتبط با هر تجهیز و مدارهای پایپینگ آن ، در یک واحد فرآیندی خاص دارد .
برخلاف روشهای سنتی بازرسی، فاصله زمانی ثابت برای بازرسی بر مبنای ریسک تعريف نمی گردد. در برنامه RBI ، قطعات جداگانه از تجهیزات را با میزان ریسک آنها طبقه بندی می کند و تلاش های بازرسی را بر اساس این طبقه بندی در اولویت قرار می دهد.
با استفاده از بازرسي بر مبناي ريسك، ضمن اجتناب از بازرسيهای مكرر، ميتوان امكانات و توانمنديهای بازرسی را بر روي دستگاههای با ريسک بالاتر متمركز كرد.
در واقع هدف اصلی بازرسی بر مبنای ریسک ،به حداقل رساندن خطرات براي انسان و محيط ، به واسطه خرابی (یا دقیقتر بگوییم : تخریب و خوردگی) يك تجهيز است. که به موازات آن، استراتژی بکار رفته بايد از نظر هزينه هم مؤثر و مفيد باشد. افزایش عمر و کیفیت سیستم ، همیشه رابطه مستقیم با هزینه های بازرسی دارد. RBI این بهینه سازی را برای ما فراهم میکند.RBI به ما این امکان را میدهد که نقطه بهینه بین هزینه اقتصادی و خطر زایی تجهیز ناکارآمد را پیدا کنیم و دقیقا به موقع، نسبت به رفع نقایص اقدام کنیم، نه زودتر (که باعث ازدیاد و هدر رفتن هزینه ها شود) و نه دیرتر (که باعث خطر آفرینی گردد) RBI یعنی کاهش ریسک ،افزایش قابلیت اطمینان و بهینه سازی برنامه های بازرسی فنی .
تجربه موفق اجرای بازرسی مبتنی بر ریسک در صنعت نفت، گاز، پالایشگاه و پتروشیمی جهان نشانگر اهمیت این مقوله در حوزه مدیریت هزینه های نگهداری و تعمیرات است.
2. فرایند بازرسی برمبنای ریسک (RBI Process)
RBI را می توان برای اولویت بندی فعالیت های مرتبط با بازرسی ، معمولاً با استفاده از آزمایش غیر مخرب (NDT) ، به منظور کاهش عدم قطعیت در مورد وضعیت صدمه واقعی تجهیزات استفاده کرد.
علاوه بر NDE ، فعالیتهای کاهش ریسک اضافی که توسط یک ارزیابی RBI مشخص شده اند ، ممکن است شامل تغییر در ساخت و ساز ، نصب آسترهای مقاوم در برابر خوردگی، عایق کاری ، تغییرات شرایط کار ، تزریق مواد شیمیایی مهار خوردگی ، رنگ و پوشش ضد خوردگی و غیره باشد.
مراحل مدیریت خوردگی براساس بازرسی مبتنی بر ریسک را می توان به ترتیب زیر بیان کرد : در این فرآیند در مرحله اول ریسک هر یک از تجهیزات بطور مجزا محاسبه می گردد، در مرحله دوم تجهیزات بر اساس میزان ریسک رتبه بندی و مرتب می شوند. در مرحله سوم برنامه بازرسی فنی بر اساس میزان ریسک تجهیزات تدوین می گردد. در مرحله چهارم تصمیمات لازم جهت مدیریت و کاهش خوردگی ارائه می گردد.و در نهایت در مرحله پنجم با انجام ارزیابی مجدد، اقدامات صورت گرفته جهت مدیریت خوردگی، سنجش و اندازه گیری می شود.
تعیین و تحليل ريسك، تلاش مي كند به سوالات زير پاسخ دهد: – بروز چه اشكالاتی منجر به خرابی سيستم مى شود؟ – اين اشكال چگونه به وجود مي آيد؟ – رخداد آن چه احتمالی دارد؟ – نتيجه و پيامد آن واقعه چه خواهد بود؟
برنامه ریزی بازرسی (Inspection Planning)
RBI شرایط تصمیم گیری آگاهانه در خصوص فرکانس بازرسی و سطح اثر بخشی انواع روش های NDE را به ازای هر یک از تجهیزات در کارخانه را فراهم می کند. RBI با کاهش فرکانس بازرسی تجهیزات با ریسک پایین و تمرکز بر روی تجهیزات با ریسک بالاتر شرایط مدیریت بهینه هزینه ها در حوزه بازرسی فنی را امکان پذیرمی کند.
نرم افزارهای بازرسی مبتنی بر ریسک
با توجه به پیچیدگی و حجم زیاد محاسبات موجود در بازرسی مبتنی بر ریسک اساساً پیاده سازی RBI به صورت دستی و غیر ممکن است. نرم افزارهایی وجود دارند که RBI را مبتنی بر استاندارد API 580 – 581 ارائه می دهند.
یک نرم افزار خوب باید قادر باشد اطلاعات و دیتای خام را گرفته و مراحل ارزیابی ریسک برای تجهیزات تجت فشار مانند کمپرسور، پمپ ،لوله ، مبدل های حراتی، مخازن تحت فشار، و شیرهای اطمینان را محاسبه کند. جهت حمایت از کارآفرینان برجسته ایرانی، نرم افزارها و شرکتهای انجام بازرسی بر مبنای ریسک را برای هر شهر معرفی خواهیم کرد. دوستانی که تمایل دارند نام آنها بررسی و ذکر گردد در کامنت یا خصوصی به ما پیام دهند.
3. استانداردهای بازرسی بر مبنای ریسک
استانداردهای بازرسی بر مبنای ریسک ممکن است طیف وسیعی از مدارک بین المللی را دربر گیرد ولی در اینجا قصد داریم مهمترین استانداردهایی را که در صنایع سنگین و علی الخصوص در نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع پالایش کاربرد فراوان دارند را به شما معرفی کنیم.
استاندارد API 580
استاندارد API 581
استاندارد API 571
استاندارد API 572
استاندارد API 579 (ASME FFS)
استاندارد ASME PCC3
API RP-580
دانلود استاندارد API 580
API RP-581
دانلود استاندارد API 581
استاندارد API RP 580 (ارزیابی ریسک به صورت کیفی) حداقل دستورالعمل ها را برای اجرای یک برنامه مؤثر و معتبر RBI تعیین می کند.
استاندارد API RP 581 ( ارزیابی ریسک به صورت کمی مبتنی بر محاسبات دقیق آماری) جزئیات مراحل و اجرای بازرسی RBI برای تجهیزات تحت فشار را نشان می دهد.
API 571(تعیین مکانیزم های تخریب برای تجهیزات تحت فشار)
API 572 (تدوین برنامه های بازرسی برای تجهیزات تحت فشار)
API 579 / ASME FFS-1 Fitness for Service: یکی دیگر از استانداردهای موسسه API که در دو استاندارد بالا نیز به آن رفرنس فراوانی داده شده ، استاندارد API 579 / ASME FFS-1 می باشد. API 579-1 به بررسی مناسب بودن برای سرویس دهی میپردازد که در مطلبی جداگانه مورد بحث قرار دادیم.
ASME PCC-3 با عنوان ” برنامه ریزی بازرسی با استفاده از روشهای مبتنی بر ریسک “
BS DIN EN 16991 : که البته نسبت به استانداردهای بالا کاربرد کمتری دارد.BS EN 16991 چارچوب بازرسی مبتنی بر ریسک (RBIF) را مشخص می کند و دستورالعمل های بازرسی و نگهداری مبتنی بر ریسک (RBIM) را در صنایع هیدروکربن و فرآیندهای شیمیایی ، تولید برق و سایر صنایع که RBI کاربرد دارد ارائه می دهد.
امروزه شركت های بزرگ نفتی از روش هاي كيفی بازرسی بر مبنای براي ريسك مطابق با استاندارد API 580 برای ارزيابي اوليه ريسك و شناسايي تجهيزات با ريسك بالا استفاده کرده و سپس، به كمك روش های بازرسی بر مبنای ریسک كمّی مطابق با استاندارد API 581 ،تجهيزات شناسايی شده با ريسك بالا را مورد ارزیابی قرار می دهند.
4. نگاهی دقیقتر به جزییات و اصطلاحات فنی
4.1 اصلا تعریف ریسک چیست؟ و چگونه محاسبه میشود ؟ بر اساس تعريف ارائه شده در استاندارد API 580 و API 581 ، ريسک ، به صورت زير قابل محاسبه است: احتمال خرابی x پیامد حاصل از خرابی = ریسک
محاسبه ریسک در روش بازرسی مبتنی بر ریسک شامل تعیین احتمال خرابی همراه با ارزیابی پیامد از کارافتادگی تجهیز به واسطه خرابی ایجاد شده است. Risk(t) = Probability of Failure(t) × Consequence of Failure در رابطه فوق (Risk(t ریسک محاسبه شده برای یک تجهیز خاص است. (Probability of Failure(t ، احتمال خرابی یک تجهیز است. از آنجایی که احتمال خرابی تجهیز با گذشت زمان تغییر می کند لذا ریسک تجهیز نیز تابعی از زمان است.
4.1.1 احتمال خرابی (Probability of Failure) و محاسبه POF (POF) احتمال اینکه قطعه ای از تجهیزات در زمان معین خراب شود که بخش مهمی از آنالیز ریسك است. POF نیمی از معادله در هنگام تعیین خطر به عنوان بخشی از روش بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI) است.
POF برای قطعات جداگانه تجهیزات با مراجعه به مکانیسم های تخریب احتمالی ،محاسبه می شود. جزئیات بیشتر در مورد POF در استاندارد API 580 ارائه شده است .
معمولاً در تجهیزات مختلف صنعتی، خوردگی ها به عوامل متفاوت وابسته هستند. این عوامل می تواند خوردگی ساده یکنواخت ،خوردگی های حفره ای، سایشی، گالوانیک، شیاری، خوردگی در زیر عایق، حملات هیدورژنی ، SCC ، خزش و خستگی در دما و فشار بالا، خوردگی اتمسفری و غیره باشد. وقوع انواع خوردگی ها مستقیماً بستگی به نوع مواد انتخاب شده و شرایط کاری فرآیندی و شرایط محیطی تجهیزات خواهد داشت.
احتمال تخریب از سه پارامتر بدست می آید: فرکانس عمومی از کارافتادگی (GFF) ، عامل یا عوامل خرابی (DF) و فاکتور سیستم مدیریت (FMS) POF = GFF × DF × FMS
فرکانس عمومی از کارافتادگی (GFF – General Failure Frequency) فرکانس عمومی از کار افتادگی نشان دهنده میزان خرابی است و برای تجهیزات مختلف متفاوت است. مقدار GFF براساس اندازه سوراخ (سوراخ ایجاد شده در اثر تخریب) برای هریک از انواع تجهیزات تعیین می گردد. اندازه سوراخ ها در RBI ، به صورت Small ، Medium ، Large و Rupture نامگذاری می شوند.
فاکتورهای خرابی (Damage Factors) فاکتور خرابی بر اساس مکانیزم های قابل اجرای خرابی تعیین می شود. تعیین مکانیزم های تخریب برای هریک از تجهیزات تحت فشار بر اساس استاندارد API 579-1 / ASME FFS-1 مشخص می شود. مکانیزم های تخریب طبق استاندارد API 581 عبارتند از: نازک شدن Thinning ترک خوردگی ناشی از استرس Stress Corrosion Cracking _SCC تخریب خارجی تجهیز External Damage تخریب هیدروژنی در دمای بالا High Temperature Hydrogen Attack _HTHA فرسودگی مکانیکی سیستم پایپینگ Mechanical Fatigue شکستگی و از هم گسیختگی Brittle Fracture فرمول های دقیق تعیین فاکتورهای تخریب را میتوان در API 581 و API 579 پیدا کرد.
فاکتور سیستم مدیریت (Management System Factor) فاکتور تنظیم سیستم های مدیریت، FMS کیفیت برنامه مدیریت سازمان و مدیریت خوردگی بر تجهیزات مکانیکی را مشخص می کند. تعیین مقدار این فاکتوررا میتوان با ارجاع بخش ANNEX 2.A از PART 2 استاندارد API 581 تعیین کرد.
4.1.2 پیامد خرابی (Consequence of Failure) و محاسبه COF COF بخش دوم از معادله تعیین ریسک به عنوان بخشی از روش بازرسی مبتنی بر خطر (RBI) است. COF با بررسی و رتبه بندی پیامدهای احتمالی تجهیزات ، پرسنل ، محیط زیست و غیره در صورت خرابی تجهیزات محاسبه می شود. جزئیات بیشتر در مورد COF در API 580 آورده شده است. مکانیزم ارزیابی پیامد تخریب در بخش سوم از دستورالعمل API 581 ارائه شده است که اثرات و پیامدهای ناشی از خرابی ایجاد شده را در دو حوزه محیطی(Area) و مالی(Financial) محاسبه می کند و نتایج خرابی مانند آتش، انفجار، ابر بخار، حوضچه آتش، جت آتش، پیامدهای ناشی از انتشار گازهای سمی، گازهای آتش زا، گازهای غیر سمی و غیر آتش زا مانند بخار و اسید و فشار زائد بر تجهیزات و پرسنل اطراف به صورت کمی محاسبه می شود.
4.2 آنالیز ریسک(Risk Analysis) محاسبه ریسک در دو حوزه مالی و محیطی بصورت تابعی از زمان به ترتیب زیر محاسبه می شود. همان گونه که در شکل زیر مشاهده می شود تاثیر مکانیزم های خرابی مختلف بر میزان ریسک یک تجهیز تقریباً به صورت خطی می باشد
ماتریس ریسک (Risk matrix) برای نمایش کیفی میزان ریسک برای هریک از تجهیزات و واحدهای فرآیندی از ماتریس ریسک استفاده می شود.ماتریس ریسک ابزاری برای غربالگری تجهیزات جهت اولویت بندی بازرسی است. این ماتریس بدون در نظر گرفتن میزان عددی ریسک، وضعیت تجهیز را براساس گروه بندی های انجام شده، در دو حوزه محیطی و مالی مشخص می کند. جزییات کامل درباره ماتریس ریسک در استاندارد API RP-581 قید شده است . بر اساس استاندارد API 581 ماتریس ریسک به دو شکل متقارن و نامتقارن تعریف می شود.
ماتریس نامتقارن
ماتریس متقارن
بر اساس ماتریس ریسک، تجهیزاتی که در گوشه سمت راست و بالای ماتریس هستند. به احتمال زیاد برای برنامه ریزی بازرسی در اولویت قرار دارند زیرا دارای بالاترین ریسک می باشند. به همین ترتیب تجهیزاتی که در گوشه چپ و پایین ماتریس هستند کمترین ریسک را دارند.
در API 581 گروه بندی ریسک در دو حوزه محیطی و مالی جهت تعیین مکان تجهیزات در ماتریس ریسک بر اساس جداول زیر انجام می شود:
5. رفرنس و لینک های مفید برای مطالعه و دانلود
6. سوالات متداول (FAQ)
+ RBI مخفف چیست؟
RBI مخفف عبارت Risk Based Inspection و به معنای بازرسی بر مبنای ریسک است و به روشی نوین در بازرسی فنی تاسیسات صنعتی اشاره دارد.
+ مهمترین استاندارد برای بازرسی بر مبنای ریسک چیست؟
مهمترین استاندارد RBI ، استاندارد API RP 580 (مفاهیم بازرسی برمبنای ریسک ) برای الزامات عمومی و استاندارد API RP 581 ( روشها و متدلوژی RBI) برای جزئیات مراحل و اجرای بازرسی RBI برای تجهیزات می باشند.
+ ماتریس ریسک چیست؟
ماتریس ریسک ابزاری گرافیکی برای نمایش و غربالگری تجهیزات جهت اولویت بندی بازرسی است. برای نمایش کیفی میزان ریسک تجهیزات و واحدهای فرآیند، از مفهومی بنام ماتریس ریسک استفاده می شود. جزییات کامل درباره ماتریس ریسک در استاندارد API 581 قید شده است .
+ POF در بازرسی بر مبنای ریسک چیست؟
POF مخفف عبارت Probability of Failure یا به فارسی : احتمال خرابی تجهیز ، بیان کننده احتمال اینکه قطعه ای از تجهیزات در زمان معین خراب شود است که بخش مهمی از آنالیز ریسك می باشد.
آشنایی با فلاشینگ روغن سیستم های هیدرولیکی در صنایع – فلاشینگ روغن لوله و تجهیزات ، استانداردهای فلاشینگ و ذرات مجاز روغن
فلاشینگ روغن چیست و چرا فلاشینگ می کنیم ؟
مقدمه: سیستمهای هیدرولیک و تجهیزاتی که در مسیر سیستم های هیدرولیکی قرار دارند نسبت به تمیزی و خلوص سیال هیدرولیک بسیار حساس هستند بطوریکه بیش از 70 درصد خرابی این تجهیزات ، طبق آمار، به علت آلودگی روغن و سیال هیدرولیک است.
لذا در سیستمهاي هیدرولیک پایین نگه داشتن سطح آلودگی روغن و تمیز کارکردن یک اصل مهم به شمار می رود.
با اینکه در این سیستمها همواره از فیلتر استفاده میگردد، ولی گاهی به علتهای مختلف که مهمترین آنها تعمیرات جزیی و باز بست کردن قسمتهای سیستم است، آلودگی وارد سیستم هیدرولیک شده و باید این آلودگی برطرف گردد که در این مواقع سیستم را اصطلاحا فلاشینگ می کنند.
برای فلاشینگ به طور خلاصه، کل سیستم از ابتدا تا انتها را در یک مدار بسته شامل پمپ و تانک روغن و فیلترهای مورد نیاز می بندند و روغنی مشابه با روغن اصلی سیستم را برای ساعتها در مسیر می چرخانند تا کل ذرات و آلودگی ها با روغن فلاشینگ حمل شود و در فیلترها به دام افتد.
البته باید توجه داشت که این آلودگی ها شامل انواع مختلفی هستند مانند : آلودگی ذرات، آلودگی آب، آلودگی مخلوط شدن با روغن دیگر ، آلودگی خرابی روغن در اثر افزایش حرارت، آلودگی هوا.
ولی از انجایی که مهمترین آنها آلودگی ذرات معلق است، در این مقاله تمرکز بیشتری بر این نوع آلودگی خواهیم داشت و در این مقاله اصول فلاشینگ ، روش صحیح فلاشینگ و استانداردهای فلاشینگ روغن هیدرولیک را بررسی خواهیم کرد.
روش اجرای عملیات فلاشینگ روغن در سیستم هیدرولیک :
تئوری فلاشینگ روغن :
فلاشینگ عبارتست از جدا سازی ذرات آلوده از روغن و سیستم هیدرولیک به کمک فیلتر با سرعت جریان سیال بالا و دماي مناسب. در این شرایط روغن با سرعت بالا و به کمک جریان مغشوش، ذرات موجود در سیستم و جداره هاي داخلی لوله ها و منافذ را جدا کرده و پس از عبور دادن آنها از کلیه مسیرها در آخر توسط فیلتر ها جدا می شوند.
برای دستیابی به حداکثر کارایی در این عملیات ، ما نیاز داریم که 3 پارامتر کلیدی را کنترل کنیم که عبارتند از : 1. جریان مغشوش 2. ویسکوزیته سیال 3. زمان فلاشینگ
اغتشاش در جریان سیال برای غوطه وری ذرات آلوده کننده برای سیستم هیدرولیک بسیار مهم است که ما برای این منظور نیاز داریم همواره عدد رینولدز را بر روی عدد 4000 نگاه داریم. لذا استفاده از پمپ با دبی مناسب بسیار مهم خواهد بود.
ویسکوزیته مناسب برای فلاشینگ ، 10 تا 15 سانتی استوک در دمای 40 درجه است .برای کنترل ویسکوزیته و گرانروی سیال نیز باید دمای روغن فلاشینگ را به محدوده 40 تا 60 درجه سانتی گراد برسانیم.
زمان مورد نیاز براي این امر بسته به میزان آلودگی سیستم داشته و حداقل زمان موردنیاز طبق فرمول زیر قابل محاسبه خواهد بود: T=V/Q*3
این زمان حداقل مورد نیاز می باشد. (نکته مهم اینست که باید توجه داشت این فرمول تنها حداقل زمان است و در حین فرآیند فلاشینگ باید فیلترها از لحاظ آلودگی بازرسی شوند. پس از این حداقل زمان، با نمونه گیری از روغن و سنجش آلودگی در آزمایشگاه ادامه فرایند فلاشینگ مشخص خواهد شد و هیچگاه زمان مشخصی برای فرایند نمی توان تعیین کرد.)
اجرای عملیات فلاشینگ :
از نظر اجرای عملیات ، فلاشینگ روغن به دو نوع فلاشینگ داخلی (Internal) و فلاشینگ خارجی (External) تقسیم بندی می شود.
تفاوت فلاشینگ داخلی و خارجی چیست ؟
اگر سیستم آلودگی کمی داشته باشد ، تنها شیرها و قطعات حساس به آلودگی باز می شوند و به کمک یونیت و پمپهای اصلی خود سیستم ، عملیات فلاشینگ انجام می شود که به آن فلاشینگ داخلی می گویند.
در این روش نیازی به یونیت و فیلترهای مجزا نداریم. ابتدا کلیه قطعات حساس از سیستم باز شده و بجای آنها ولو بای پاس و یا Plate راه دهنده بسته می شود. و سپس مسیر چرخشی از مخزن و پمپ به لوله ها و مجددا مخزن ایجاد می شود. همچنین فیلتر هاي خود سیستم وظیفه تمیز کردن روغن آلوده شده فلاشینگ را برعهده دارند.
ولی اگر سیستم تا بحال مورد بهره برداری نبوده و تازه تجهیزات نصب شده باشد ، و یا عملیات تعمیرات وسیعی انجام شده که موجب آلودگی شدید در سیستم شده باشد ، در این حالت ما به یک یونیت جداگانه نیاز داریم . چرا که مش بندی فیلترها باید از درشت به ریز تغییر کند تا هزینه گزافی برای فیلترها متحمل نشویم. همچنین پمپهایی با فشار بالاتر استفاده شود تا عدد رینولدز بالاتر و اغتشاش بیشتر ایجاد کنیم.
اصول کار فلاشینگ داخلی تماما مشابه فلاشینگ خارجی خواهد بود .در اینجا ما با توجه به اهمیت فلاشینگ خارجی و نکات مهمی که این عملیات دارد ، بیشتر بر این نوع از فلاشینگ سیستم هیدرولیک تکیه می کنیم و مراحل کار را طبق تیترهای زیر شرح خواهیم داد:
آماده سازی سیستم
آماده سازی یونیت فلاشینگ
اتصالات و لوپ بندی
اجرای عملیات
نمونه گیری و آنالیز روغن
آماده سازی سیستم :
در اینجا منظور ما از سیستم ، یک واحد صنعتی هیدرولیک است که شامل تجهیزات هیدرولیک ، لوله ها ، ابزاردقیق و شیرآلاتی است که بر روی لوله ها بسته شده است.
آماده سازی سیستم شامل کارهایی است که باید قبل از اتصال به یونیت فلاشینگ انجام دهیم . یک بخش از این آماده سازی ، باز کردن تمامی تجهیزات ابزار دقیق و ولوهای حساس به آلودگی در مسیر است.
بخش دیگر ، تمیز کاری اولیه سیستم است که بیشتر شامل لوله میشود. ممکن است داخل لوله مواد خارجی مانند لاستیک، پارچه ، گرد و غبار باشد که می توان با استفاده از هواي فشرده آنها را خارج نمود. پس از آن باید تا جایی که امکان دارد ، ذرات آلوده کننده را از لوله ها پاک کنیم که متحمل هزینه و کار کمتری هنگام فلاشینگ شویم.
به این منظور ، اگر جنس لوله های سیستم از استنلس استیل باشد (که اغلب در سیستمهای هیدرولیک چنین است) میتوانیم به هوای فشرده برای خارج سازی آلودگی بسنده کنیم و یکبار جهت اطمینان با مقداری روغن لوله را فلاش کنیم و روغن را دور بریزیم و سپس فلاشینگ اصلی را شروع کنیم.
ولی اگر جنس لوله ها کربن استیل باشد ، ممکن است لوله ها حاوی آلودگی بسیاری شامل چربی و زنگار و براده آهن باشند که کار کمی سخت تر میشود.
برای تمیزکاری و آماده سازی لوله کربن استیل جهت فلاشینگ ، باید لوله ها را شستشوی شیمیایی کنیم. در مطالب پیشین مراحل کامل شستشوی شیمیایی لوله کربن استیل (به طور کلی و برای مقاصد مختلف) توضیح داده شده که میتوانید به آن مراجعه کنید. در اینجا توضیح مختصری خدمت شما ارائه میکنیم:
شستشوی شیمیایی شامل 4 مرحله میباشد: 1 ) چربی زدایی : در این مرحله لوله را با حلال چربی زدا با دماي 70 درجه شستشو میدهند که چربی زدا معمولا ترکیبی از قلیاهای قوی و ضعیف انتخاب می شود مانند سود سوز آور (NAOH) به همراه کربنات کلسیم ، بیکربنات کلسیم و مانند آن.
2) اسید شویی : پس از چربی زدایی یکبار فلاشینگ آب داریم و پس از آن لوله را با محلول 10 تا 15 درصد اسید شستشو می دهند تا زنگار از سطح آن کنده شود. محلول اسید شامل HCL (برای زنگار زیاد) و یا اسید سیتریک (برای لوله های نسبتا تمیز) است.
3) خنثی سازی : در مرحله سوم باید اسید خنثی سازی شود که معمولا برای اینکار از محلول آبی آمونیاک استفاده میشود.
4) و اما مرحله چهارم که پسیویشن (Passivation) نام دارد. اگر این مرحله به درستی انجام نشود تمامی زحمات ما برای شستشوی شیمیایی بیهوده بوده است.
هدف از این مرحله ایجاد فیلمی نازک بر روی سطح آهن است که باعث میشود نسبت به خوردگی مقاوم (یا اصطلاحا PASSIVE ) شود. محلول مورد نیاز هم معمولا نیتریت سدیم می باشد.
نکته بسیار مهم اینست که جدأ باید از اسید شویی منیفولد و تجهیزات هیدرولیکی اجتناب کرد.
همچنین پس از انجام عملیات باید محلولهای شستشو کاملا تا قطره آخر از لوله خارج و با هوای فشرده Blow-out و خشک کردن انجام شود و تا زمان شروع فلاشینگ روغن ، لوله ها بسته و اصطلاحاُ CAP شود. (به جهت اظمینان، باید یکبار با مقداری روغن مخصوص فلاشینگ، لوله ها فلاش شوند و این روغن دور ریخته شود)
آماده سازی یونیت فلاشینگ روغن :
یونیت فلاشینگی که در کارگاه های مختلف استفاده میشود عمدتأ توسط شرکتهایی که متخصص انجام فلاشینگ هستند بصورت آماده کرایه میشود چرا که از نظر اقتصادی ساخت یک یونیت مجهز برای پروژه فلاشینگ مقرون به صرفه نیست. مگر در مواردی خاص، به عنوان مثال کارخانجات فولاد را میتوان نام برد . در صنعت فولاد واحدهای هیدرولیکی که وجود دارند باید دوره ای فلاشینگ شوند لذا در فولاد معمولأ یک یونیت فلاشینگ در انبار میتوان پیدا کرد.
در اینجا به بررسی این موضوع می پردازیم که یونیت فلاشینگ چیست و برای کار مورد نظر ما چه خصوصیاتی باید داشته باشد:
یونیت فلاشینگ به یک یونیت پرتابل و مجهز اطلاق می گردد که شامل پمپها ، مخزن برای جمع آوری روغن و کارتریج فیلتر است. شکل شماتیک و واقعی یک یونیت فلاشینگ را میتوانید در تصاویر زیر مشاهده نمایید:
تصویر شماتیک یونیت فلاشینگ
یک یونیت کوچک برای فلاشینگ روغن
تصویر یک یونیت فلاشینگ بزرگ و کاملا مجهز
پمپ یونیت باید از یک موتور قوی با دبی مورد نیاز (بستگی به سیستمی که میخواهیم فلاشینگ کنیم) بهره مند باشد که بتواند عدد رینولدز 4000 که برای عملیات نیاز داریم را تامین کند.
مخزن فلاشینگ محل جمع آوری روغن و تغذیه پمپ به درون خطوط سیستم است. از خصوصیات مهم این مخزن اینست که باید ترجیحأ گالوانیزه باشد ، مجهز به هیتر های قابل کنترل باشد (برای افزایش دمای روغن تا 70 درجه) و شیر نمونه گیری بر روی آن نصب شده باشد.
کارتریج فیلترهای یونیت باید در سایز مناسب فیلترهایی که میخواهیم استفاده کنیم باشد و عاری از هرگونه آلودگی و قابل آب بند کردن باشد.
لوپ بندی و اتصالات :
لوپ بندی به عملیاتی اطلاق میگردد که طی آن سیستم و یونیت فلاشینگ در یک مدار سری بسته قرار می گیرند و آماده استارت چرخش روغن می شوند.
لوپ بندی کار بسیار دقیق و حساسی است که باید حتمن با حضور ناظر و اپراتور و فیترهای باتجریه در فلاشینگ انجام گردد. هرگونه کوتاهی و بی دقتی ممکن است خطرات جانی برای پرسنل و هزینه های گزافی برای شرکت ایجاد کند.
برای لوپ بندی باید ابتدا ولوها و تجهیزات ابزاردقیق درآورده شود، به جای آنها کانکشن های موقت (Temporary) نصب گردد ،کلیه عملگرها شامل سیلندرها و هیدروموتورها از مدار خارج گردند. کلیه اتصالات لوله کشی از محل والو استندها و مانیفولدهاي هیدرولیک و همچنین پمپ هاي هیدرولیک باز شوند.
سپس لوله ها طبق نقشه های پلن و آیزومتریک انتخاب شوند ، و انتهای هر لوله به ابتدای لوله بعدی متصل گردد.
مدار باید به شکلی بسته شود که از گردش روغن در همه مدار و عدم ایجاد هوا در مدار اطمینان حاصل شود. در صورت نیاز ، مناطق خاصی شامل ونت (Vent) باشد.
لوپ بندی باید به شکلی باشد که سرعت و دمای در تمامی نقاط و همه لوله ها یکسان باشد. در صورت نیاز از منیفولدهای موقت استفاده کنید.
شروع عملیات چرخش روغن :
برای شروع عملیات ، روغن را داخل تانک یونیت ریخته و پمپ را استارت میکنیم مراحل و نکات زیر جهت فلاشینگ توصیه می شوند:
1. سیال فلاشینگ باید با سیالی که در سیستم هیدرولیک استفاده می شود سازگار باشد.(به این منظور باید به اسپک های سیستم مراجعه و از نوع روغن هیدرولیک سیستم اطمینان حاصل نمود. به عنوان مثال در سیستمی که سیال آن پایه آب-گلیکول است به هیچ عنوان نباید از روغن استری برای فلاشینگ استفاده کرد.)
2. مسیر برگشت به تانک را باید از فیلترهایی با ظرفیت مناسب عبور داد.
3. سرعت سیال در فرآیند فلاشینگ باید به گونه اي باشد که جریان در کلیه مسیرها مغشوش باشد. (عدد رینولد بزرگتر یا مساوی 4000)
4. حین فلاشینگ، ویسکوزیته سیال در حین کار حدود 10 الی 15 سانتی استوك در دماي 40 درجه سانتیگراد باشد.
5. سرد ترین نقطه در فلاشینگ باید حداقل 50 درجه سانتی گراد دما داشته باشد لذا حداقل دماي سیال فلاشینگ باید 60 درجه سانتی گراد باشد. در برخی موارد می توان براي رسیدن به این دما از عایق کردن لوله ها نیز استفاده کرد.
6. شیرهاي پروانه اي، توپی ،سوزنی و … قطعات مهمی هستند که باید بصورت گرم کامل فلاشینگ گردند.
7. مخزن روغن سیستم، محفظه فیلترها (بادي فیلتر) و سیلندرها باید بطور جداگانه فلاشینگ گردند. بادي فیلتر را می توان بصورت دستی و یا با خارج کردن المان فیلتر در مدار چرخشی فلاشینگ قرار داد تا تمیز گردد. سیلندر هاي هیدرولیک باید با حرکت دادن کل کورس آنها و تکرار آن تمیز شوند.
8. ترجیحا اگر بتوان جریان را متناوبا کم و زیاد کرد جریان ضربه اي می تواند بهتر رسوبات و آلودگی هاي مسیر را جدا کرده و تمیز نماید. (ایجاد اغتشاش در سیال)
9 . سیال را باید قبل از شروع عملیات فلاشینگ گرم کرده تا به دماي مناسب حدود 30 درجه سانتی گراد برسد. این عملیات را باید به کمک هیتر درون مخزن استاندارد انجام داد. (هنگام کار دما در اثر اصطکاک بالا میرود و به دمای مطلوب 60 تا 70 درجه میرسیم)
10. هر نیم ساعت دمای قسمتهای مختلف مدار را چک کنید و مطمئن شوید جایی با دمای کمتر از بقیه سیستم وجود نداشته باشد.
11. بصورت مداوم باید گیج فشار روی کارتریج فیلترها را بررسی کرد . با کثیف شدن فیلتر فشار بالا میرود و موقع تعویض فیلتر است . (هنگام چرخش روغن به هیچ وجه کارتریج را باز نکنید)
12. حداقل زمان فلاشینگ بسته به دبی و حجم مخزن فلاشینگ می باشد که حدودا جهت بررسی اولیه 4 ساعت می باشد.
13. فیلترها از سمت سیستم به سمت تانک ، باید از مش درشت به مش ریز به ترتیب قرار گیرند. توصیه ما تعبیه 3 فیلتر 25 میکرون و 10 میکرون و 3 میکرون است. برای سیستم های حساس نیز 2 میکرون هم اضافه گردد. (برای کاهش هزینه ها میتوانید حدود دو ساعت اول را با فیلتر 40 یا 50 میکرون به تنهایی ، فلاش کنید تا ذرات بزرگ کاملن گرفته شود.)
14. پس از 4 ساعت از سیستم نمونه گیري نموده و میزان تمیزي سیال بررسی شده و شرایط سیستم بررسی گردد.
15. هر 4 ساعت یک مرتبه از سیستم نمونه گیري کرده و شرایط سیستم بررسی گردد. زمان پایان دادن به فلاشینگ ، تنها مستلزم تطابق تمیزی نمونه ( که آنالیز شده) با سطح تمیزی مورد نیاز است. باز تاکید میکنیم : زمان قطعی برای پایان دادن به عملیات فلاشینگ وجود ندارد.
16.هنگامیکه نتایج آزمایشگاه مطلوب بود عملیات را متوقف و کلیه سیال فلاشینگ از سیستم خارج گردد.
17. کلیه قطعات ، شیلنگ ها و اتصالات اضافی که براي مدار چرخشی نصب شده بود باز شده و لوله ها به تجهیزات مربوطه مجددا متصل گردند. (باید توسط تیم متخصص و با وسواس زیاد انجام شود که دوباره آلودگی وارد سیستم نشود)
18. روغن جدید در سیستم اصلی شارژ شده و فلاشینگ را با سیستم اصلی شروع می کنیم.
19. مش فیلتر مناسب براي سطوح تمیزي مطلوب مطابق جدول پیشنهاد زیر می باشد.
مش فیلتر مناسب برای فیلتراسیون روغن هیدرولیک
تست و آنالیز آزمایشگاهی و استاندارد هاي آلودگی روغن هیدرولیک
پس از انجام فلاشینگ در حداقل زمان درنظر گرفته شده ، باید از روغن نمونه برداری شود و برای تست به آزمایشگاه یا افراد متخصص برای آنالیز سپرده شود.
اصول آنالیز بدین شکل است که اندازه و تعداد ذرات آلوده کننده با استانداردهای موجود مقایسه گردد.
ریز ترین سایز ذرات قابل رویت توسط چشم غیر مسلح حدود 40 میکرون است. این در حالی است که بسیاری از ذرات آسیب رسان به سیستم هیدرولیک، معمولا دارای سایز کوچکتر از 40 میکرون هستند. لذا برای آنالیز باید از دستگاه های آزمایشگاهی و میکروسکوپ (برای بررسی ویژوال) استفاده شود.
برای بیان سطح آلودگی روغن از استاندارد هاي مختلفی استفاده می شود که متداول ترین آنها استاندارد ISO 4406 و NAS 1638 می باشد. استاندارد ایزو به لحاظ دقت استاندارد دقیق تری بوده ولی استاندارد NAS به دلیل سادگی بیشتر متداول است.
استاندارد ISO 4406
در این استاندارد سطح آلودگی روغن با سه عدد بصورت A/B/C نشان داده میشود .
A بیان گر تعداد ذرات موجود در هر میلی لیتر با سایز بیشتر از 4 میکرون ، B بیان گر تعداد ذرات موجود در هر میلی لیتر با سایز بزرگتر از 6 میکرون ، و عدد سوم C با سایز بزرگتر از 14 میکرون است.
به این معنی که اگر کارفرما از ما میخواهد سیستم هیدرولیکی با تمیزی 16/14/11 به او تحویل دهیم ، نتایج آزمایشگاه پس از فلاشینگ باید مقدار ذرات 4 میکرون را بین 320 تا 640 ، تعداد ذرات بالای 6 میکرون را 80 تا 160 و تعداد ذرات بزرگتر از 14 میکرون را 10 تا 20 عدد اعلام کرده باشد.
این اعداد را از کجا آوردیم؟ ! به تصویر زیر دقت کنید تا متوجه موضوع شوید.
جدول زیر دو مثال از نحوه بیان سطح آلودگی روغن برای کدهای 24/22/19 و 16/14/11 داده است.
مثالی از بیان سطح آلودگی روغن با ISO 4406
استاندارد ایزو در نگاه اول کمی گیج کننده به نظر می رسد. اگر راهنمایی بیشتری نیاز دارید در کامنت ها بیان کنید تا جایی که در توان باشد ، با کمال میل پاسخگو خواهم بود.
استاندارد NAS به مراتب راحت تر و کاربردی تر است:
استاندارد NAS 1638
NAS 1638 یک استاندارد بسیار قدیمی ولی کاربردی است. ناشر این استاندارد انستیتو هوافضای آمریکا National Aerospace Standard و آخرین ویرایش NAS 1638 متعلق به سال 1964 می باشد! که هنوز هم کاربرد فراوانی دارد .(بیشتر بخوانید > دانلود NAS 1638 )
در این استاندارد سطح آلودگی روغن با اعداد 00 تا 12 نشان داده میشود. البته باید توجه داشت که این اعداد بیانگر رده های با تعداد ذرات مشخص در 100 میلی لیتر روغن است.
به منظور آنالیز با این استاندارد ، نمونه گیری در حین عملیات انجام شده و صد میلی لیتر از روغن را از کاغذ صافی عبور می دهند و تعداد ذرات شمارش شده و با سطح آلودگی 00 تا 12 مقایسه میشود و اندازه ذرات ، با تصاویری که در این استاندارد موجود است مقایسه میگرد.
به تصویر زیر دقت کنید تا مثالی واضح بزنیم :
جدول آلودگی روغن استاندارد NAS 1638
اگر کارفرما سیستمی با تمیزی NAS 10 از ما خواست ، نتایج آزمایشگاهی روغن باید اعلام کند که تعداد ذرات بزرگتر از 100 میکرون 256 عدد ، 50-100 میکرون مساوی 1440 عدد ، 25-50 میکرون مساوی 8100 عدد ، 15-25 میکرون مساوی 45600 عدد و 5-15 میکرون مساوی یا کوچکتر از 256000 عدد است.
نتیجه کلی اینست که آلودگی روغن همواره با دو پارامتر اندازه و تعداد ذرات سنجیده میشود.
خطرات فلاشینگ هیدرولیک و نکات ایمنی فلاشینگ روغن :
در فلاشینگ ما با روغن داغ با سرعت بسیار زیاد در یک سیستم سروکار داریم ، لذا عمده خطرات کاملا مشخص است : خطر پاشیدن روغن داغ به پرسنل ، خطر لیز بودن محیط کارگاهی ، و خطر پاشیدن سیال با فشار بالا.
خطر برخورد سیال با سرعت بسیار بالا از مقاطع باریک به انسان که می تواند باعث سوراخ شدن پوست و نفوذ روغن به داخل پوست گردد. لذا با توجه به اینکه سرعت سیال درون خطوط هیدرولیک در زمان فلاشینگ بسیار بالا می باشد و در صورت استفاده از اتصالات و متعلقات نامناسب می تواند خطر ساز شود لذا لازم است در مدار فلاشینگ حتما از لوله ها، شیلنگ ها، اتصالات و ادوات مناسب استفاده کرده و حتما از محکم بودن اتصالات و باز نبودن هیچ یک از آنها اطمینان حاصل نمود.
با توجه به اینکه دما در فلاشینگ بسیار دارای اهمیت می باشد و بالا بردن دما در این سیستم امري ضروري است لذا خطرات پاشش روغن با سرعت بالا و با درجه حرارت بالا می تواند خطر ساز باشد.
اگر مخزن هیدرولیک بصورت کنترل شده گرم نگردد می تواند باعث رسیدن دماي روغن به میزان دماي اشتعال و یا حتی احتراق روغن گردد و باعث آتش سوزي گردد.
همچنین در صورت کنترل نشدن دما و فشار و اتصالات غیر استاندارد، عملیات میتواند به یک فاجعه ایمنی ختم گردد. لذا جدی گرفتن ایمنی در فلاشینگ روغن باید به اپراتورها و بازرسین همواره گوشزد گردد.
ملاحظات ایمنی فلاشینگ :
از آنجایی که دما و سرعت و فشار سیستم باید کنترل شده باشد ، در زمان اجرای فلاشینگ، حضور یک بازرس حرفه ای حتما لازم است . این بازرس باید به سیستم هیدرولیک و فلاشینگ روغن مسلط باشد و كنترل هاي لازم را انجام دهد و موارد غیر عادي را تشخیص دهد.
استفاده از لوازم حفاظت فردي بر سیستمهای هیدرولیک و فلاشینگ لازم و ضروري بوده و در صورت عدم استفاده میتواند منجر به آسیب به فرد و حتی مرگ گردد. لوازم ایمنی ضروری حین فلاشینگ عبارتند از: کلاه ایمنی، دستکش ضد روغن، عینک محافظ ،کفش ایمنی، لباس ایمنی .
در زمان فلاشینگ لازم می شود از وضعیت آلودگی سیستم در فلاشینگ اطلاع کسب کرد که لازم است از سیستم نمونه گیری گردد لذا حتما در زمان نمونه گیری از تجهیزات نمونه گیری مناسب جهت نمونه گیری از خطوط مختلف به خصوص نمونه گیری از خطوط فشار بالا استفاده گردد.
هنگام بازرسی از سیستمهاي هیدرولیک از نور کافی در محیط بهره ببرید و از تست محل هاي نشتی با دست بپرهیزید چرا که میتواند روغن خروجی بصورت سیال نازك به دست شما وارد شده و آسیب برساند و یا به دلیل لغزنده بودن سطح در محل سیستمهای هیدرولیک باعث سر خوردن و سقوط گردد.
حتما از یونیت فلاشینگ استاندارد شرکت هاي معتبر و با مشاوره از کارشناسان خبره آنها استفاده کنید.
قبل از انجام فلاشینگ دستورالعمل مربوط به فلاشینگ را بررسی و مطالعه نموده و مطابق با آن اقدام نمایید.
از سازنده و طراح تجیهزات دستورالعمل فلاشینگ را بخواهید و یا این عملیات را به آنها واگذار نمایید.
منابع :
1. Ito, T. (1984). Hydraulic System Flushing. FRH Journal.
2. Arnold Krielen and Hans H. Faatz, The production and Installation of Pipework, Bosch Rexroth Corporation.
3. Gibbons, Tom. (1998). Improved Flushing Techniques for Turbine Lube Systems. Pall Corporation Presentation.
4. ISO 5910 Hydraulic Fluid Power. Cleaning of Hydraulic Pipe Systems.
5. ISO 5911 Hydraulic Fluid Power. Methods for Coding Levels of Contamination by Solid Particles.
6.ایمنی در فلاشینگ روغن ، بیژن دیبایی نیا و مسعود هراتیان
با نظرات سازنده خود، به بهتر شدن این مقاله کمک نمایید. در صورت نیاز به مشاوره و راهنمایی خصوصی در رابطه با پروژه های فلاشینگ نیز میتوانید از طریق راههای ارتباطی با ما در تماس باشید.
آشنایی با مهمترین استانداردهای بین الملی جرثقیل و بالابر : مجموعه استاندارد های ASME B30 + دانلود آیتم های استاندارد
ASME B30 چیست ؟ B30 کمیته ای تخصصی از انستیتو ASME می باشد که وظیفه تنظیم استاندارد در زمینه ساخت ، نصب ، بازرسی ، تست و تعمیر و نگهداری جرثقیل ، بالابر ، و هرنوع تجهیزات لیفتینگ و جابجایی بار را بر عهده دارد.
اگر در شغلی کار می کنید که از جرثقیل ، بالابر ، درریک (Drrick) یا کابل برای بلند کردن و جابجایی مواد استفاده می کند ، به احتمال زیاد قوانین و مقررات کار شما از استاندارد ایمنی ASME B30 سرچشمه گرفته است .
امروزه ASME B30 به عنوان مجموعه ای از استانداردهای ملی آمریكا با 30 جلد منحصر به فرد مرتبط با طراحی ، نصب ، بهره برداری ، بازرسی و نگهداری انواع مختلف تجهیزات مورد استفاده در فرایندهای ساختمانی وجود دارد.
رهنمودهای تعیین شده توسط کارشناسان کمیته B30 و کمیته های فرعی می تواند به کارفرمایان ، تولید کنندگان ، مصرف کنندگان نهایی و پیمانکاران کمک کند تا خود را از آسیب های کار حفظ و عملکرد ایمنی و تجهیزات بالابر و لیفتینگ را بهبود بخشند .
آشنایی و دانلود بخشهای مختلف استاندارد ASME B30
همانطور که گفتیم، این کمیته (ASME B30) شامل 30 زیر مجموعه در 30 جلد استاندارد است که از ASME B30.1 شروع و به ASME B30.30 ختم می گردد.
(البته لازم به ذکر است که در سالهای اخیر، استاندارد B30.15 منسوخ و با B30.5 ادغام گردیده است. یعنی درواقع اکنون این کمیته شامل 29 استاندارد می باشد)
در اینجا به صورت خلاصه با محتوای این بخشها آشنا خواهید شد و می توانید برای دانلود آخرین ویرایش هر استاندارد، بر روی لینک آن کلیک نمایید.
B30.1 : جک ها ، غلتک های صنعتی جا به جا کننده بار ، چرخ های جابه جا کننده بار بادی ، جرثقیل دروازه ای متحرک با پایه های جکدار هیدرولیکی
مباحث تحت پوشش : جکهای مکانیکی – جکهای هیدرولیک – کیسه های هوا – غلطک های صنعتی -کاستورهای هوا -سیستم های هیدرولیک تلسکوپی – سیستم های جک Strand
B30.2 : جرثقیل های سقفی و دروازه ای :
مباحث تحت پوشش: دامنه ، تعریف ها ، منابع و شایستگی های پرسنل – ساخت و نصب عمومی ، بازرسی و آزمایش، آموزش و بهره برداری از اپراتور، آموزش تعمیر و نگهداری
B30.4 : جرثقیل دروازه ای گردان و جرثقیل پایه ستونی (پورتال و پایه ای) این استاندارد فقط در مورد جرثقیل های پرتال و پایه که از طناب و سیم بکسل برای بلند کردن استفاده می شود ، کاربرد دارد .
الزامات مربوط به جرثقیل های برجی (به ASME B30.3 مراجعه کنید ) ، جرثقیل های بوم تلسکوپی (مراجعه به ASME B30.5 ) و جرثقیل های قلاب دار (به ASME B30.22 مراجعه کنید ) در این استاندارد لحاظ نشده است.
B30.5 : جرثقیل های متحرک و لوکوموتیو ریلی ASME B30.5 در برگیرنده استاندارد جرثقیل های خزنده ، جرثقیل های جابجا شونده ، جرثقیل های چرخدار و هر نوع تجهیز لیفتینگ که این ویژگی اساسی را حفظ کرده اند (قابلیت جابجایی) و از موتورهای احتراق داخلی یا موتورهای برقی استفاده میکنند، می باشد.
B30.6 : دریک ها این استاندارد در برگیرنده انواعی از جرثقیل است که با نام درریک شناخته می شوند که از طریق سیستم های طناب و سیم برای بلند کردن ، پایین آمدن و حرکت افقی بارهای معلق استفاده می شوند ، به استثنای مواردی که برای دریک های شناور در ASME B30.8 و جرثقیل های شناورها و کشتی ها مشخص شده است .
B30.7 : وینچ ها
winch اطلاحن نوعی قرقره جمع کننده سیم و طناب جرثقیل است که در این استاندارد به این نوع از اکسسوری جرثقیلها پرداخته شده است.
B30.9 : اسلینگ ها ( بلت و کمربندهای مهار و لیفتینگ بار )
قلاب های ساخته شده از زنجیره فولادی آلیاژی ، طناب سیم ، مش فلزی ، کمربند الیاف مصنوعی ، توری مصنوعی و نخ های الیاف پلی استر در پوشش محافظ در محدوده این استاندارد قرار دارند.
B30.12 : هلی کوپتر باربردار مباحث تحت پوشش: قطعات بالابر ، بازرسی و نگهداری ، مقررات دست زدن به بار ، سیگنال ها و ارتباطات حین عملیات ، تأسیسات سوخت رسانی و زمینی
B30.28 : جرثقیل های بازویی ستونی متعادل ساز ASME B30.28 شامل مقررات مربوط به علامت گذاری ، ساخت ، نصب ، بازرسی ، آزمایش ، نگهداری و بهره برداری از واحدهای بالانس بالابر است.( Balancers ) که با توانایی در شناور کردن بار مشخص می شود.
این استاندارد در مورد Balancers با عملکرد خودمختار یا Balancers که برای جابجایی پرسنل استفاده می شود صدق نمی کند ، زیرا این واحدها به ملاحظات ، مقررات و ویژگی های دیگری نیاز دارند که در این جلد درج نشده اند.
B30.30 : طناب ها ASME B30.30 شامل مواردی است که در مورد ساخت ، انتخاب ، نصب ، پیوست ، آزمایش ، بازرسی ، نگهداری ، تعمیر ، استفاده و جایگزینی طناب ، سیم ، طناب ترکیبی ، و طناب فیبر مصنوعی و سیم بکسل های اجزای بالابر طناب کاربرد دارد.
خرید پکیج یکجا همه استانداردهای ASME B30 با تخفیف بیش از 40 درصد نسبت به تک آیتم
برای لیست کامل و ویرایشهایی که در پکیج دانلود می کنید اینجا کلیک کنید
کد ASME B31 , مجموعه استانداردی ، تهیه شده توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا ( ASME ) برای لوله کشی صنعتی تحت فشار (Pressure Piping) می باشد که کاربردهای بسیاری در طیف وسیعی از صنایع دارد.
همچنین قابل ذکر است که در سالهای دور، ASME B31 قبلاً با عنوان ANSI B31 نیز شناخته می شد .
هر یک از بخشهای B31، مقرراتی کامل و جامع برای کل کارهای لوله کشی هستند. اما گاهی برای بعضی از کارهای Pipingیا برای برخی از نصب ها که قسمت های مختلف دارند، ممکن است به بیش از یک کد نیاز باشد .
انتخاب کد مناسب پایپینگ از بین بخشهای مختلف ASME B31 اولین قدم طراحی و اجرا است.
هرکدام از بخشهای این مجموعه (B31) ، تفاوتهایی ممکن است با قسمتهای دیگر داشته باشد که بنابر نیاز لوله کشی، طراحی و اجرای صحیح سیستم نیازمند شناخت دقیق هر قسمت و استفاده صحیح از استانداردهای ASME B31 می باشد.
لذا در اینجا سعی داریم مروری کوتاه بر همه کدهای مجموعه B31 و تفاوتهای کدهای استاندارد ASME B31 داشته باشیم.
آشنایی با انواع کدهای ASME B31 و کاربردهای آنها:
ASME B31 شامل چندین بخش است که مقررات هر بخش براساس سیستم پایپینگ که باید نصب و اجرا گردد توسط زیر کمیته های تخصصی تدوین شده است . (به عنوان مثال B31.1 زیر کمیته تخصصی پاور پایپینگ)
در بند دامنه (Scope) هر کد، کاربردهای هر بخش و موضوعاتی را که کد مربوطه برای آن تدوین شده است را بیان می کند.
ASME B31.1 : Power Piping
این کد از مجموعه B31 به حداقل الزامات لازم را برای طراحی ، متریال ، ساخت ، نصب و آزمایش و بازرسی سیستم های پایپینگ نیروگاهی و کمکی برای ایستگاه های تولید برق ، کارخانه های صنعتی ، نیروگاه های گرمایش مرکزی و منطقه ای، سیستم های حرارتی و بخار و سیستمهای توزیع حرارت و امثال آن می پردازد .
از ویژگیهای B31.1 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
کد B31.1 برای لوله کشی هایی که بصورت مستقیم به شیرهای جداساز بویلرهایی که تحت استاندارد ASME SECTION I ساخته شده اند اجباری است.
این کد، استاندارد پایپینگ لوله های خارجی بویلرها و دیگ بخار را که در آنها بخار با فشار بیش از 15 psig تولید می شود و آب با دمای بالا در فشارهایی بالاتر از 160 psig و یا دمای بیش از 250 درجه فارنهایت (120 درجه سانتیگراد) تولید میشود را ارائه میدهد.
بدون شک یکی از مهمترین استانداردهای پایپینگ بین المللی، همین کد B31.3 می باشد.
ASME B31.3 , الزامات مربوط به مواد، متریال و اجزا و لوله و فیتینگ های پایپینگ، طراحی ، ساخت ، مونتاژ ، نصب ، تست و بازرسی پایپینگ را تعیین می کند.
این کد الزامات لوله کشی برای کلیه مایعات از جمله: (1) مواد شیمیایی خام (2) فرآورده های نفتی؛ (3) گاز ، بخار ، هوا و آب؛ (4) جامدات سیال شده 5) مبرد (6) مایعات کرایوژنیک و بسیاری سیالات دیگر در انواع صنایع را شامل میشود.
ASME B31.4 : Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids
این کد، الزامات پایپینگ یا بهتر بگوییم “پایپ لاین” برای سیستم های توزیع و انتقال هیدروکربن های مایع را تعیین می کند.
از کاربردهای وسیع آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
طراحی ، متریال، ساخت ، مونتاژ ، بازرسی و آزمایش، اجزا و متریال پایپینگ خطوط انتقال، لوله ، فلنج ، پیچ و مهره ، واشر ، شیرآلات ، وسایل امدادی ، اتصالات و …در این کد به صورت جامع بررسی شده است.
شبکه لوله های خطوط انتقال مایعات از قبیل نفت خام ، میعانات گازی ، بنزین طبیعی ، مایعات گازی طبیعی ، بنزین مایع ، گاز دی اکسید کربن ، الکل مایع ، آمونیاک مایع بی آب و فرآورده های نفتی مایع بین تأسیسات ، مخزن ، کارخانه های پردازش گاز طبیعی ، پالایشگاه ها ، ایستگاه ها ، کارخانه های آمونیاک ، ترمینال ها .
الزامات مربوط به خطوط لوله فراساحل در فصل IX یافت می شود.
ASME B31.5 : Refrigeration Piping and Heat Transfer Components
این قانون الزامات لازم برای مواد ، طراحی ، ساخت ، مونتاژ ، نصب ، آزمایش و بازرسی پایپینگ سیستم های خنک کننده ثانویه میباشد.
مایع مبرد ، اجزای انتقال حرارت و لوله کشی مایع خنک کننده ثانویه را برای دماهای بالای (-196 درجه سانتیگراد) ، بدون محدودیت فشار ، اجزا انتقال حرارت ، چگالنده ها (کندانسور) و تبخیر کننده ها (Evaporator) در محدوده این کد جای دارند.
ASME B31.8 : Gas Transmission and Distribution Piping Systems
این بخش شامل خطوط لوله گاز است که عمدتا انتقال گاز طبیعی از منابع را به مصرف کننده های نهایی بر عهده دارد.
این آیین نامه همچنین جنبه های ایمنی عملکرد و نگهداری از آن سرویسها را در بر می گیرد.
ASME B31.8S : Managing System Integrity of Gas Pipelines
این استاندارد در مورد سیستم های خط لوله در ساحل ساخته شده با متریال آهنی و برای انتقال گاز صدق می کند.
تفاوت آن با B31.8 چیست؟ این استاندارد بطور خاص طراحی شده است تا اطلاعات لازم را جهت تهیه و اجرای یک برنامه مدیریت مؤثر در یکپارچگی با بهره گیری از شیوه ها و فرآیندهای اثبات شده صنعت ، در اختیار اپراتور قرار دهد (همانطور که در بخش 13 تعریف شده است).
فرآیندها و رویکردهای موجود در این استاندارد برای کل سیستم خط لوله کاربرد دارد.
این بخش سیستمهای لوله کشی صنایع، مراکز تحقیقاتی، تجاری و مکانهای عمومی و مجموعه های مسکونی را پوشش می دهد.
چرا به جای B31.9 از همان B31.1 استفاده نکنیم؟
ساختمانهای چند واحدی وجود دارد که نیازی به طیف وسیعی از اندازه ها ، فشارها و دمای تحت پوشش B31.1 ندارد.
و درواقع با این استاندارد کار پیمانکار راحتتر گردیده است. و نیازی به حجم وسیعی از الزامات وجود ندارد.
درصورتی که شرایط از موارد درج شده در زیر تجاوز نکند ، برای پایپینگ آب، حلالها، بخار و مایعات غیر سمی و غیر آتشگیر میتوان از کد B31.9 استفاده کرد:
محدودیت سایز لوله:
لوله های کرین استیل تا NPS 42 و ضخامت 0.5 اینچ
لوله های استنلس استیل تا NPS 24 و ضخامت بدنه 0.5 اینچ
لوله آلمنیومی NPS 12
لوله مسی و برنزی NPS 12
لوله های ترموپلاستیک NPS 24
لوله چدنی NPS 24
لوله ترموپلاست تقویت شده NPS 24
محدودیت فشار و دما:
فشار کمپرسور تا 150 PSI
دمای بخار تا 186 درجه سانتی گراد
گازهای با دمای بین -18 تا 93 درجه سانتی گراد
فشار مایعات تا 350 PSI و دمای -18 تا 121 درجه سانتی گراد
لوله های متصل به بویلر ، ساخته شده تحت استاندارد ASME section IV .
تنش زدایی (PWHT) و یا Post Weld Heat Treatment نوعی از عملیات حرارتی می باشد که منجر به بهبود خواص مکانیکی فلز یا قطعه می گردد.
ابتدا به تعریف عملیات حرارتی می پردازیم: گرم کردن و سرد کردن زمانبندی شده فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها را به منظور بدست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، عملیات حرارتی می‌نامند.
عملیات حرارتی برای تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و به ویژه متالورژیکی مواد استفاده میشود.
به عملیات حرارتی که بعد از تولید انجام شود پس گرم می گویند.
هدف از عملیات پس گرم چیست؟ پسگرم و یا بازپخت فرآیندی است، جهت از بین بردن تنش های موجود که در عملیات و فرآیند تولید به وجود آمده است.
اعمال نیرو و یا تغییرات دمایی می‌توانند در قطعه تنشی ایجاد کنند که ممکن است بسیار زیان بار باشد.
این تنشها که «تنشهای پسماند» نامیده میشوند، می‌توانند سبب تاب برداشتن، ترک برداشتن و یا شکست زودهنگام در حین تولید یا درحین کار شوند.
این تنش ها ممکن است در اثر وجود شیب حرارتی یا درواقع عدم سرد شدن یکنواخت قطعه و یا ماشینکاری و کارسرد بوجود بیایند.
حال که با مقدمات آشنا شدید، به طور مشخص به عملیات حرارتی پس از جوشکاری برروی فلز می پردازیم:
PWHT چیست ؟
PWHT همانطور که از نام آن بر می آید، عملیات گرم کردن یکنواخت فلز پس از جوشکاری (Post Weld) تا دمای مناسب زیر حد بحرانی ، و سپس سرد کردن یکنواخت آن می باشد که به آن عملیات پس گرم جوش نیز گفته میشود.
(با توجه به اینکه این نوع از عملیات حراتی بعد از جوش کاری صورت می گیرد، عملیات حرارتی پس از جوشکاری را به اختصار پسگرم یا تنش زدایی جوش می گویند.)
چرا قطعه جوش شده را تنش زدایی می کنیم؟
قطعات جوش شده چه هنگام جوشکاری مهار شده و چه آزاد بوده باشند در آستانه تنش تسلیم دارای تنشهای باقیمانده هستند . این تنشها منجر اشکالاتی در می شوند.
البته احتمال پدید آمدن این عیوب به ترکیب شیمیایی فولاد ، روش جوشکاری ، طرح جوش و شرایط بهره برداری نیز بستگی دارد .
تنش زدایی چه موقع باید انجام گردد؟
تصمیم تنش زدایی یک جوش بر اساس مقررات استاندارد که توسط انجمن مهندسان آمریکا تنظیم می شود (ASME)، اخذ می گردد .
مقررات این استاندارد شرایط مواد ، ترکیب شیمیایی ، ضخامت و موارد لزوم تنش زدایی بعد از جوشکاری را تعریف می کند.
همچنین تصمیم آزاد سازی تنشها در جوش عموما بر اساس تجربه بوده و از اطلاعات بدست آمده از آزمایشات چقرمگی ، تیزی و مقدار شیار و میزان تنشهای باقیمانده حاصل می گردد.
برای قطعاتی که قبل از جوشکاری پیش گرم شده اند، غالبأ عملیات تنش زدایی نیز انجام می گردد.
دمای تنش زدایی برای فولادهای معمولی و کم آلیاژ که جوشکاری می شوند در محدوده 900 – 1250 f می باشد که پایین تر از حد بحرانی است.
مدت زمان تنش زدایی فولاد معمولا برای هر اینچ ضخامت یک ساعت است.
قطعات پیچیده یا فولادهایی که میل زیادی به ترک خوردن دارند باید بلافاصله پس از جوشکاری و قبل از سرد شدن تا دمای پیش گرمایش ، در کوره های تنش زدایی قرار بگیرند. (فرآیند PWHT به دو صورت در کوره و یا به صورت لوکال بر روی قطعه انجام میشود)
کوره تنش زدایی PWHT
انجام PWHT به صورت لوکال
تاثیر عملیات تنش زدایی جوشکاری (PWHT)، بر فولاد :
عملیات تنش زدایی فقط بخاطر از بین بردن تنش ها بکار می روند و تغییرات ساختاری فولاد از آن انتظار نمی رود ولی با این حال تأثیرات عمومی عملیات حرارتی تنش زدایی بصورت های زیر می باشند :
1 – بازیابی Recovery
2 – توقف Relaxation
3 – تمپره کردن Tempering ( نرم کردن و از بین بردن نواحی سخت )
4 – پایداری ابعادی
5 – مقاومت در برابر خوردگی و کاهش خرابی
1) بازیابی چیست – اثر تنش زدایی بر Recovery :
اولین تأثیری که باید هنگام افزایش دما در عملیات حرارتی تنش زدایی حاصل شود بازیافت است .
در تنش زدایی دما بطور یکنواخت افزایش داده می شود تا کلیه قسمتهای قطعه در تمام مدت تا حد امکان هم دما باشند تا از ایجاد تنشهای حرارتی جلوگیری گردد .
در واقع هنگام افزایش دمای یک ماده ، تنشهای داخلی آن کاهش پیدا می کند.
بازیافت همچنین باعث تغییراتی در خواص مغناطیسی و الکتریکی می شود و به نظر می رسد با افزایش دمای فولاد ، حرکات ویژه ای بین اتمها و الکترونهای آن ایجاد میشود که باعث کم شدن تنشهای داخلی می گردد.
2) توقف ( Relaxation ) چیست؟
با افزایش دمای جوش تا 1200F یا بالاتر توقف اتفاق می افتد و در آن تنشها به آرامی و به طور کامل آزاد می شوند .
توقف هنگامی ایجاد می شود که تنش زدایی در دمای بالا و بمدت کافی انجام بگیرد .
مقاومت تسلیم فولاد در دمای 1200F نسبت به مقدار آن در دمای محیط خیلی کم است و این به
آن معنی است که اتمها دیگر قادر به تحمل تنش نبوده و اجبارا به همدیگر نزدیک می شوند و با فاصله های مساوی همانند کریستالی که از تنش آزاد باشد آرایش می گیرند .
در این حالت مقاومت تسلیم فولاد از تنشی که به آن وارد میگردد کمتر است و تا زمانیکه مقدار تنش ( فشاری یا کششی ) با مقاومت تسلیم فلز در دمای 1200F برابر نشده باشد بطور پلاستیک کرنش خواهد کرد.
عملیات حرارتی تنش زدایی اتمها را قادر می سازد تا به حالت با فاصله های مساوی برگشته و تنشها را آزاد کند.
سازه های فولادی ویژه ای که در دماهای زیاد ، مقاومت فوق العاده ای در برابر خزش دارند ، کندتر از فولاد معمولی به نقطه توقف می رسند.
فولادهای مقاوم در برابر خزش ، مثلا فولاد با ترکیب 2% کربن ، 5% مولیبدن ، برای یک تنش زدایی یا درجه خاص ، نسبت به فولادهای غیر آلیاژی به دمای بیشتر و زمان طولانی احتیاج دارد.
فولادهای با آلیاژ بیشتر با افزایش دما استحکام بالایی دارند . فولاد ضد زنگ آستنیتی 316 حتی در دمای بالای 1200F مقاومت تسلیم خوبی دارد.
لایه دوم جوش تنش های باقیمانده لایه اول را آزاد می کند ولی تنش های جدیدی بوجود می آورد.
بنابراین تنش های باقیمانده جوشهای چند لایه ای کمتراز جوش های تک لایه ای نبوده و به همان اندازه احتیاج به تنش زدایی دارد .
بعلاوه با ضخیم شدن جوش، تنش های باقیمانده پیچیده تر می شود .
قسمتهای ضخیم تر نسبت به قسمت های نازکتر برای از بین بردن تنشها به زمان طولانی تری نیاز دارند چون سطح قطعه اولین جایی است که به دمای کوره می رسد و مدت زیادی سپری می شود تا وسط قطعه های ضخیم به دمای کوره برسد.
3) تمپره کردن چیست ؟
نواحی گرما دیده مجاور جوشهایی که بدون پیشگرمی یا پسگرمی ناقص و ناکافی بوجود آمده اند در فولادهای با کربن متوسط و بسیاری از فولادهای با استحکام زیاد آنچنان سریع سرد می شوند که به سخت کردن یا کوئینچ شباهت دارند .
افزایش دمای فولاد کوئینچ شده را تا هر دمایی زیر محدوده بحرانی تمپره کردن می گویند .
برای تمپره کردن، فولاد تا دمائي پايين تر از (F° 1335) گرم شده و به مدت معيني در آن دما نگه داشته مي شود و بالاخره تا دماي محيط سرد مي گردد.
4) اثر تنش زدایی بر پایداری ابعادی:
پایداری ابعاد در یک جوش مستقیما از تنشهایی که در قطعه محبوس مانده باشد متأثر می شود.
تنش زدایی جوش قبل از ماشینکاری باعث می شود که قطعه از نظر شکل پایدار بماند و ابعاد آن هنگام ماشینکاری تغییر نکند.
5) مقاومت در برابر خوردگی پس از تنش زدایی
بسیاری از فلزات و آلیاژها در معرض ترک خوردگی تنشی قرار دارند . فولاد از این امر مستثنی نمی باشد .
تغییر ماهیت محیط خورنده یا کاهش تنش می تواند احتمال ترکخوردگی تنشی را از بین ببرد .
چرخه دمایی در عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) :
فرآیند عملیات حرارتی پس گرم ( حرارت دادن و خنک کردن ) اغلب به صورت اتوماتیک و با استفاده از تجهیزات اندازه گیری ابزاردقیق دما مانند ترموکوپل انجام می شود.
انجام صحیح عملیات تنش زدایی پس گرم وابسته به 4 پارامتر کلیدی زیر است :
نرخ گرمایش
دمای نگه داشت
زمان نگه داشت
نرخ سرمایش
نرخ گرمایش عملیات حرارتی:
معمولا عملیات حرارتی در محدوده دمای بحرانی ناگوار هستند و به همین علت تنش زدایی در بیشتر موارد زیر حد بحرانی انجام می گیرد.
قطعه جوشکاری شده باید با میزان مشخصی از حرارت گرمادهی شوند، زیرا اگر میزان گرما مورد توجه قرار نگیرد، قطعه مورد نظر به دلیل توزیع حرارتی نامناسب در معرض تشدید تنش قرار می گیرد و باعث تنش و ترک خوردگی احتمالی میگردد.
دمای نگه داشت:
بازه دمایی مشخصی برای نگهداری فلز جوشکاری شده در آن، وجود دارد، تا از سطح تنش ها بطور موثری کاسته شود.
دمای نگه داشت با توجه به جنس اجزای اتصال / سازه به طور معمول بین 600 تا 760 درجه سانتی گراد تعیین می شود.
زمان نگه داشت:
عبارتست از بازه زمانی مشخص شده ، که قطعه جوشکاری شده باید در دمای مورد نظر نگهداری گردد. که موجب می شود تا گرما به صورت یکسان در سراسر ضخامت توزیع گردد.
زمان مناسب نگه داشت برای کاهش سطح تنش پسماند الزامی است و با توجه به ضخامت اتصالات تعیین می گردد. برخی از مراجع زمان یک ساعت به ازای 20 تا 25 میلی متر ضخامت را توصیه می نمایند.
نرخ سرمایش فلز برای تنش زدایی:
نرخ سرمایش نیز باید مورد توجه قرار گیرد تا از ایجاد تنش و ترک خوردگی حاصل از آن به دلیل توزیع نامناسب حرارت پرهیز گردد.
با اتمام زمان نگه داشت، قطعه در کوره ای با نرخ سرمایش مشخص و کنترل شده خنک می شود.
نتیجه گیری:
در این مقاله فقط سعی بر این بود که با مفاهیم و کلیات فرآیند PWHT آشنا شوید. باید در نظر داشته که نوع فولاد و کاربردهای آن از مهمترین مسائل قابل توجه برای اجرای عملیات حرارتی پس گرم PWHT هستند.
استثناهایی در زمینه کاربرد و نوع مواد وجود دارد که عملیات حرارتی پس از جوشکاری می تواند موجب ایجاد اثرات مخرب در آنها شود.
لذا برای اجرای صحیح این عملیات باید به صورت موردی به استانداردهای مرجع مراجعه نمود.
استانداردهای تنش زدایی، عملیات حرارتی و PWHT در صنعت با تمرکز بر نفت و گاز :
در قسمت استانداردهای عملیات حرارتی PWHT نیز سعی شده است مجموعه ای از مهمترین استانداردهای این مبحث، در صنایع و نفت و گاز برای شما عزیزان آماده گردد که میتوانید آنها را نیز دانلود نمایید.
ماتریس ریسک ابزاری گرافیکی برای نمایش و غربالگری تجهیزات جهت اولویت بندی بازرسی است. برای نمایش کیفی میزان ریسک تجهیزات و واحدهای فرآیند، از مفهومی بنام ماتریس ریسک استفاده می شود.
