سیستم های پایپینگ 1

در این پست و چند پست آینده قصد دارم تا ترجمۀ فصل 5 از کتاب process piping design نوشتۀ Rip Weaver را که دربارۀ سیستم­های پایپینگ است برایتان بیاورم. البته جرح و تعدیل­های اندکی هم صورت گرفته که در جهت بهبود مطلب بوده است. امید که بپسندید. در ضمن خوشحال خواهم شد اگر نظرهایتان را در میان بگذارید.

همۀ تاسیسات پایپینگ با سیستم­هایشان شناخته می­شوند که هر سیستمی با آخرین سیستم طراحی شده توسط طراح مشترکات و تفاوت­هایی دارد. سیستم تقطیر از همۀ دیگر سیستم­ها فراوان­تر است، زیرا مبنای همۀ واحدهای فرایندی به شمار می­رود. همۀ واحدهای داخل کارخانه و بیرون کارخانه دارای سیستم­های تخلیۀ فاضلاب برای انتقال آب سطحی یا آب باران هستند، که شامل تراوش­ها و مایعات دورریز روغنی یا مایعات خاص مثل بازها، اسیدها و غیره هستند. همۀ واحدهای فرایندی یک یا دو سیستم مشعل دارند. سیستم­های گرمایش با بخار (steam tracing) مشابه یکدیگرند. این فصل سیستم­های یاد شده و سیستم­های دیگر را توضیح می­دهد.

جزییات سیستم­ها نیز در واحدهای مختلف مشابه­اند. بسیاری از جزییات باید در صنعت استاندارد شوند، اما به دلیل استاندارد نبودن میلیون­ها دلار و نفرساعت برای توسعۀ راهی صرف می­شود که پیشتر 50 بار از سوی دیگر طراحان انجام شده است. این فصل جزییات روش­هایی را برای طراحی بیان می­کند که هنوز استاندارد نیستند اما کار می­کنند.

مرحلۀ نصب برای همۀ سیستم­های پایپینگ انجام می­شود. بیشتر لوله­کشی­های فرایندی در کارگاه ساخته شده و به شکل «اسپول­های کارگاهی» به سایت منتقل می­شوند تا توسط کارگران نصب شوند. بیشتر طراحان پایپینگ دربارۀ مشکلات نصب کنندگان و چگونگی انجام کار اطلاعات کمی دارند. به دلیل بازده بالاتر ساخت اسپول در کارگاه و کیفیت بهتر جوشکاری، این کار هزینۀ کمتری را دربردارد و پیمانکاران ترجیح می­دهند اسپول­هایشان را تا جای ممکن در کارگاه بسازند.

لوله­کشی زیرسطحی:

لوله­کشی زیرسطحی به دو دستۀ اصلی تقسیم می­شود: سیستم­های فرایندی و پشتیبانی. از لوله­کشی فرایندی زیرسطحی پرهیز می­شود؛ با این حال مواردی هست که در آنها این نوع لوله­کشی بهترین گزینه است. سیستم­های پشتیبانی زیرسطحی نیز به دو دسته تقسیم می­شوند: سیستم­های جریان گرانشی و تحت فشار.

سیستم­های جریان گرانشی:

این سیستم­ها به نیروی جاذبۀ گرانشی وارد شده به جریان بستگی دارند. به همین دلیل این خطوط باید از مبدأ تا مقصد شیب یکنواختی داشته باشند. کمترین شیب پیشنهادی برای این خطوط 1% است.

این نوع لوله­کشی برای سیستم­های زیر به کار می­رود:

1-    آب تمیز که شامل آب باران، آب شستشو و آب مصرفی آتش نشانی است. این آب معمولاً از روی سطوح سیمانی توسط دریچه­های مشبک (catch basin) جمع­آوری شده و برای جدا کردن مواد روغنی موجود در آب به یک گودال جدا کننده یا جدا کنندۀ API لوله­کشی می­شود و سپس به نهر، رود یا احتمالاً حوضچۀ تبخیر منتقل می­گردد.

2-    فاضلاب فرایندی، که گاهی فاضلاب چرب یا کثیف هم نامیده می­شود، شامل تراوش و مایعات تخلیه شده از پمپ­ها، مخازن و قیف­های نمونه­گیری است. این سامانه به یک جدا کننده هدایت شده و هیدروکربن­ها معمولاً بازیافت می­شوند.

3-    فاضلاب مخلوط فاضلابی است شامل هر دو نوع فاضلاب تمیز و فرایندی که تنها یک سیستم پایپینگ برای آن به کار می­رود. این نوع فاضلاب باید به یک جدا کنندۀ API بزرگ فرستاده شود که توانایی جداسازی هیدروکربن از آب را دارد. با اینکه سیستم مخلوط از لحاظ هزینۀ لوله­کشی به صرفه است، اما این صرفه­جویی با هزینۀ اضافی ناشی از ساخت تاسیسات جدا کنندۀ بزرگتر سربه­سر می­شود. امروزه سیستم مخلوط به ندرت به کار می­رود.

4-    فاضلاب­های بهداشتی سیستم­هایی هستند که فاضلاب­های انسانی را منتقل می­کنند. این فاضلاب­ها به یک سیستم بهداشتی بزرگ منتقل می­شوند یا به صورت محلی به چاه جذبی فرستاده می­شوند.

5-    فاضلاب­های خورنده به صورت سیستم­های فاضلاب مستقل درون واحد فرایندی طراحی می­شوند. سیالات این نوع فاضلاب شامل اسیدها، آمین ها، کربنات­ها و دیگر سیالات خورنده است. برخی از این فاضلاب­ها توسط قیف­هایی جمع­آوری شده، به لوله­ای اصلی سرازیر شده و به یک انباره فاضلاب (sump) محلی منتقل می­شوند. یک پمپ فاضلاب، این مایعات را به سیستم تحت فشار بازمی­گرداند، یا آنکه آنرا برای امحا به بیرون واحد می­فرستد، احتمالاً به یک گودال خنثی سازی. برخی از اسیدها مثل اسید سولفوریک، انباشته شده و سپس برای بازیافت به یک کارخانۀ بازیافت منتقل می­شوند.

6-     فاضلاب­های تحت فشار که بیشتر در پالایشگاه­های گاز به کار می­رود و مایعات فرّار را که در دما و فشار معمولی به گاز تبدیل می­شوند، با لوله­کشی تحت فشار جمع آوری کرده و به مشعل می­فرستند یا برای بازیافت انبار می­کنند. سیال این نوع فاضلاب­ها بیشتر شامل هیدروکربن­های سبک بوتان و پروپان است که هنگام تخلیۀ خط (مثلاً برای تعمیر) سیال درون آن را خارج می­کنند و اتصال آن به سیستم فاضلاب تنها از نوع فلنجی است.