لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

مجموعه پردیس فولاد تامین کننده مستقیم انواع لوله مطابق با اصول پایپینگ از کارخانه های معتبر داخلی و خارجی است. این مجموعه بهترین قیمت و بالاترین کیفیت لوله پایپینگ را در اختیار مشتریان قرار می دهد. برای مشاوره رایگان و استعلام قیمت لوله انتقال سیالات و لوله پایپینگ با ما تماس بگیرید.

لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

لوله کشی صنعتی که به طور عمومی به عنوان “پایپینگ” شناخته می شود، مجموعه ای از لوله ها، اتصالات، شیرها و اجزای خاص در صنایع مختلف است. در پایپینگ لوله ها و اتصالات به کمک تکیه گاه های مناسب مهار شده و وظیفه انتقال سیال از تجهیزات مختلف به یکدیگر را به عهده دارند. این سیالات شامل مایع، بخار، و گاز می شود.

لوله کشی صنعتی یا پایپینک یک فرایند چند مرحله ای است که شامل گام های زیر می شود:

1. طراحی: در این مرحله، نیازهای سیستم لوله کشی صنعتی شناسایی می شود. این موضوع شامل تعیین مسیر، قطر، جنس و نوع لوله ها، اتصالات و تجهیزات مورد استفاده است. همچنین، نیازهای فشار و دما، مواد منتقل شونده و استانداردهای مربوط به صنعت مشخص می شوند.
2. تهیه و تأمین مواد: لوله ها، اتصالات، تجهیزات و سایر ملزومات مورد نیاز خریداری می شوند. مواد باید مطابق با استانداردها و مشخصات فنی مورد نیاز برای سیستم لوله کشی صنعتی باشند.
3. نصب: در این مرحله، لوله ها و تجهیزات به محل نصب منتقل می شوند و به کمک ابزارها و تجهیزات مربوطه نصب می شوند. این مرحله شامل برشکاری، جوشکاری، و تثبیت لوله ها است.
4. آزمایش و راه اندازی: پس از نصب، سیستم لوله کشی صنعتی مورد آزمایش قرار می گیرد تا از صحت و عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود. آزمون هایی مانند آزمون فشار، آزمون نشتی، و آزمون عملکرد انجام می شود. سپس، سیستم راه اندازی شده و نهایتا به بهره برداری می رسد.
5. نگهداری و تعمیرات: سیستم لوله کشی صنعتی باید به صورت دوره ای نگهداری و تعمیرات شود تا عمر مفید بالایی داشته باشد. این مرحله شامل بررسی و تعویض قطعات آسیب دیده، رسوب گیری، تعمیرات جوش و سایر فعالیت های تعمیر و نگهداری می شود.

یه طور کلی لوله های مورد استفاده در صنعت پایپینگ را می توان بر اساس قطر لوله ها به دو دسته سایز پایین ( قطر لوله کمتر از 2 اینچ)، و سایز بالا (قطر لوله بیش از 2 اینچ) تقسیم بندی کرد.

کاربرد لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

از لوله کشی صنعتی یا پایپینگ در صنایع مختلفی استفاده می شود، این صنایع عبارتند از:

• کارخانه های شیمیایی
• نیروگاه های بخار
• نیروگاه های طبیعی
• کارخانه های پالایش نفت
• کاربردهای تهویه مطبوع و تبرید (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)
• حمل و نقل آب، زهکشی و مدیریت فاضلاب

مواد مورد استفاده در لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

معمولا برای لوله کشی صنعتی در خانه و ساختمان از لوله های پی وی سی (پلی وینیل کلراید) استفاده می شود. از این لوله های پی وی سی برای انتقال آی، زهکشی و مدیریت فاضلاب نیز استفاده می شود. اما انتخاب نوع لوله در پایپینگ مساله پیچیده تری است. بر اساس کاربردهای مختلف (کارخانه های شیمیایی، نیروگاه ها، کارخانه های پالایشگاه نفت، تهویه مطبوع، سیستم های تبرید) و شرایط کاری متفاوت نوع خاصی از لوله برای سیستم پایپینگ در نظر گرفته می شود.

البته کار انتخاب مواد مناسب برای پایپینگ، توسط استانداردهای بین المللی با معرفی کد های استاندارد لوله کشی صنعتی آسان شده است. به این ترتیب ایمنی ، کیفیت محصول و بهره وری کالا تضمین شده است. یکی از استاندارد های مورد استفاده برای سیستم لوله کشی صنعتی ASME B31 است. که انتخاب مواد، اندازه و ایمنی سیستم های پایپینگ را برای همه کاربرد ها تنظیم می کند.
در ادامه رایج ترین مواد مورد استفاده برای لوله های پایپینگ آورده شده است:

لوله های فولادی

فولاد پرکاربردترین ماده برای لوله کشی صنعتی است. لوله های فولادی در دو دسته اصلی تولید می شوند.

• لوله های بدون درز
• لوله های درزدار

همچنین از فولاد های فورج شده به طور گسترده در اتصالات استفاده می شود. از فولاد ریخته گری شده نیز برای کاربرد های خاص استفاده می شود. از آنجایی که فولاد ها دسته بندی های متفاوتی دارند، بایستی با جزییات بیشتری در مورد آنها صحبت کنیم. در ادامه انواع فولادهای مورد استفاده در سیستم پایپینگ را معرفی می کنیم.

فولاد کربنی

بیشتر لوله های مورد استفاده در پایپینگ از فولاد کربنی ساخته شده اند. فولاد کربنی حاوی مقدار کمی کربن است. گاهی اوقات بسیار کمتر از 1٪ کربن دارد. طبقه بندی فولادهای کربنی به صورت زیر است:

• فولادهای ملایم (Mild Steels): تا 0.3% کربن
• فولادهای کربن متوسط یا فولادهای کربنی ​( Medium Carbon Steels): 0.3 تا 0.6 درصد کربن
• فولادهای با کربن بالا (High Carbon Steels): بیش از 0.6٪ کربن

درصد کربن بر ویژگی های مکانیکی لوله نیز تأثیر می گذارد.

• لوله های حاوی بیش از 0.35% کربن شکننده می شود.
• لوله های حاوی بیش از 0.43% کربن قابل جوش دادن نیستند

فولاد کم کربن رایج ترین ماده لوله کشی صنعتی است. مشخصات مواد توسط استانداردهای ASTM A53 و ASTM A106 کنترل می شود و در سه گرید A، B و C را تعریف می شود.

• این گرید ها به استحکام کششی فولاد اشاره دارد که گرید C بالاترین استحکام را دارد.
• گرید B محتویات کربن و منگنز بالاتری نسبت به گرید A می دهد.

معمولا از فولاد A106 برای کار در دما و فشار بالا استفاده می شود.

فولادهای آلیاژی (Alloy Steel)

فولاد های نیکل دار: این فولادها حاوی 3.5 تا 5 درصد نیکل هستند. نیکل چقرمگی را افزایش می دهد و خواص مکانیکی در دمای پایین را بهبود می بخشد (تا دمای منفی 100 درجه سانتی گراد). فولادهای حاوی بیش از 5 درصد نیکل مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و پوسته شدن دارند.

فولادهای دارای مولیبدن: مولیبدن در دماهای بالا به فولاداستحکام می بخشد. مولیبدن اغلب در ترکیب با کروم و نیکل استفاده می شود. مولیبدن به فولاد چقرمگی می دهد و می توان از آن به جای تنگستن استفاده کرد تا گرید های ارزان تری از فولادهای تندبر را برای استفاده در لوله های تحت فشار بسازد. افزودن حدود 0.5 درصد مولیبدن استحکام فولاد را تا دمای 480 درجه سانتیگراد به میزان زیادی بهبود می بخشد. مولیبدن اغلب برای مقاومت در برابر خوردگی کلریدها (مانند آب دریا) به ترکیب آلیاژ اضافه می شود.

فولادهای کروم دار: کروم و سیلیکون سختی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشند. افزودن تا 9 درصد کروم با تمایل به اکسید شدن در دماهای بالا مقابله می کند و در برابر خوردگی ناشی از ترکیبات گوگرد مقاومت می کند. فولادهای زنگ نزن حداقل 10.5 درصد کروم دارند.

فولادهای کروم وانادیوم دار: این فولاد دارای حداکثر مقاومت با کمترین وزن است. این فولادها حاوی 0.15٪ تا 0.25٪ وانادیم، 0.6٪ تا 1.5٪ کروم و 0.1٪ تا 0.6٪ کربن هستند.

فولادهای دارای تنگستن: تنگستن سختی فولاد در دماهای بالا را افزایش می دهد. یکی از ترکیبات مورد استفاده از این فولاد حاوی 13% تا 19% تنگستن، 1% تا 2% وانادیم، 3% تا 5% کروم و 0.6% تا 0.8% کربن است.

فولادهای منگنزی: مقادیر کمی از منگنز موجب افزایش استحکام و بهبود خواص ماشین کاری آن می شود. مقادیر بیشتر (بین 2 تا 10 درصد) فولاد تا حدودی شکننده می کند. در حالی که مقادیر بیشتر (11 تا 14 درصد) فولادی تولید می کند که پس از عملیات حرارتی مناسب در برابر سایش مقاوم است.

برای اینکه در مورد فولادهای آلیاژی مطالعه بیشتری داشته باشید مقاله معروف ترین آلیاژهای فلزات را به شما توصیه میکنیم.

فولاد زنگ نزن (استنلس استیل)

لوله های فولادی زنگ نزن به دلایل مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند:

• مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون
• مقاومت در برابر دما های بالا
• تمیزی و هزینه های نگهداری پایین
• حفظ خلوص موادی که در تماس با آن هستند

افزودن حداقل 12 درصد کروم به آلیاژ آهن آن را تبدیل به فولاد زنگ نزن می کند. نیکل، مولیبدن، تیتانیوم و سایر عناصر اغلب در مقادیر مختلف به همراه آلیاژ می شوند تا طیف وسیعی از گریدهای فولاد زنگ نزن را تولید کنند که هر کدام دارای خواص منحصر به فردی هستند. فولاد زنگ نزن توسط موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) سری کلی به نام های سری 200-300 و سری 400 طبقه بندی می شود.

فولاد آستنیتی

سری 200-300 فولاد ضد زنگ با نام فولاد آستنیتی شناخته می شود. هجده گرید مختلف فولاد آستنیتی وجود دارد که از این میان نوع SS 304 بیشترین استفاده را دارد. گرید SS304 حاوی 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است. حداکثر محتوای کربن آن 0.08٪ است.

استفاده از آن در محدوده دمایی بین 400 تا 900 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود. زیرا به دلیل رسوب کاربید در مرزهای دانه منجر به خوردگی بین دانه ای و شکست زودرس می شود. نوع 304L همان 304 است با این تفاوت که حداکثر محتوای کربن در حدود 0.03٪ است که مانع از رسوب کاربید می شود.. گرید SS316 حاوی 16 درصد کروم، 10 درصد نیکل و 2 درصد مولیبدن است. این فولادمقاومت بالایی در برابر خوردگی شیمیایی و آب دریا دارد.

لوله های فولادی زنگ نزن در اندازه های 8 اینچی یا کوچکتر، مطابق با استاندارد ASTM A312 تولید می شوند.

لوله های فولادی زنگ نزن در اندازه های بزرگ (8 اینچ و بالاتر) مطابق با استاندارد ASTM A358 تولید می شوند.

لوله های فولادی زنگ نزن با ضخامت دیواره نازک مطابق با استاندارد ASTM A409 تولید می شوند.

فولاد زنگ نزن سری 400

فولادهای سری 400 به دو گروه اصلی فریتی و مارتنزیتی تقسیم می شوند.

فولاد فریتی (Ferritic Steel)

این فولادها با درصد کروم بین 12 تا 18 درصد و کربن کم در محدوده 0.08٪ تا 0.20٪ هستند. ویژگی های عمومی آنها عبارتند از:

مقاومت خوردگی متوسطی دارند

مغناطیسی هستند.

جوش پذیری و شکل پذیری ضعیفی دارند.

فولاد رایج این دسته گرید 430 است.

فولاد مارتنزیتی (Martensitic Steel)

فولاد مارتنزیتی SS درصد کربن نسبتا بالایی (0.1-1.2٪) با 12 تا 18٪ کروم دارد. ویژگی های عمومی آنها عبارتند از:

مغناطیسی هستند.

مقاومت خوردگی متوسطی دارند و می توانند عملیات حرارتی شوند.

استحکام بالایی دارند اما جوش پذیری بدی دارند.

فولاد رایج این دسته گرید 410 است.

فولاد زنگ نزن دوپلکس (Duplex Stainless Steel)

فولاد زنگ نزن دوپلکس دارای درصد کروم بالا (بین 18 تا 28 درصد) و نیکل (بین 4.5 تا 8 درصد) است. این فولادها ترکیبی از ساختار فریتی و آستنیتی دارند و از این رو آنها را دوپلکس می نامند. برخی از فولادهای دوبلکس حاوی مولیبدن 2.5-4٪ هستند. ویژگی های عمومی آنها عبارتند از:

مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس دارند و برای لوله کشی صنعتی مناسب هستند.

مقاومت خوبی در برابر کلریدها دارند.

از نظر استحکام کششی و تسلیم بهتر از فولادهای آستنیتی و فریتی هستند و در عین حال جوش پذیری و شکل پذیری خوبی دارند.

فولاد رایج این دسته گرید 2205 است.

لوله های چدنی (Cast Iron /Ductile Iron pipes)

چدن به هر آهنی گفته می شود که بیش از ۲ درصد کربن داشته باشد. درصد کربن بالا آن را بسیار سخت و شکننده می کند. چدن دارای مقاومت فشاری بالا و مقاومت در برابر سایش خوبی است. با این حال، فاقد شکل پذیری، چکش خواری و استحکام ضربه است.

معمولا دو نوع چدن در صنعت استفاده می شود:

• چدن خاکستری
• چدن داکتیل

چدن مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش دارد و برای سیستم های انتقال خاکستر، دوده، خطوط فاضلاب و خطوط آب زیرزمینی استفاده می شود. از آنجایی که لوله های چدنی بسیار شکننده هستند، برای اکثر خدمات نیروگاهی مناسب نیستند.

لوله گالوانیزه (Galvanized Pipe)

لوله آهنی گالوانیزه (GI) یک لوله آهنی معمولی است که با لایه نازکی از روی پوشانده شده است. روی با محافظت از لوله در برابر زنگ زدگی و خوردگی، عمر لوله را تا حد زیادی افزایش می دهد. GI معمولا در طول 6 متر (21 فوت) است و توسط اتصالات رزوه ای به یکدیگر متصل می شود.

لوله تیتانیوم (Titanium)

تیتانیوم دارای مقاومت در برابر خوردگی فوق العاده ای است و برای کاربردهای صنایع دریایی و لوله های مبدل حرارتی بسیار مناسب است. این ماده در مقایسه با سایر مواد نسبتا گران است و برای لوله کشی صنعتی مناسب است.

اتصالات در لوله کشی صنعتی

طول لوله ها در اکثر مواقع محدود است و برای رسیدن به طول مناسب نیاز به اتصال لوله ها به یکدیگر داریم. برخی از رایج ترین انواع اتصالات لوله عبارتند از:

سوکت یا اتصال کوپلر (Socket or a coupler Joint)

اتصال نیپل (Nipple Joint)

اتصال یونیون (Union Joint)

اتصال اسپیگوت و سوکت (Spigot and Socket Joint)

مفصل انبساط (Expansion Joint)

مفصل فلنج دار (Flanged Joint)

اتصال لوله هیدرولیک (Hydraulic pipe Joint)

تمامی اتصالات فوق در یک جهت مستقیم به یکدیگر متصل می شود. اما گاهی اوقات نیاز به چرخش های زاویه ای، کاهش سطح مقطع یا به تقسیم شدن به چند شاخه داریم. اتصالات زیر در این شرایط کمک خواهند کرد.

اتصالات لوله زانویی (با چرخش های زاویه ای متفاوت)

خم های اتصال چند شاخه ( دو راهی، سه راهی، چهار راهی)

استانداردهای سیستم لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

اغلب از کد استاندارد ASME B 31 برای طراحی لوله کشی صنعتی استفاده می شود. اما علاوه بر ASME (انجمن مهندسین مکانیک آمریکا)، استانداردهای دیگری نیز وجود دارد.

ASTM (A252): انجمن آمریکایی مواد و آزمایش ها

API (5L): انجمن نفت آمریکا در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی

EN (13480): کد لوله کشی صنعتی فلزی اروپا

GOST: استانداردهای ملی روسیه

AWS: انجمن جوشکاری آمریکا

AWWA: انجمن لوله کشی صنعتی آب آمریکا

ANSI: موسسه ملی استاندارد آمریکا

CWB: موسسه جوشکاری کانادا

تجهیزات ویژه سیستم لوله کشی صنعتی یا پایپینگ چیست؟

در کنار لوله ها و اتصالات، ابزارهای دیگری مانند شیرها، فیلترها، محرک ها، تله های لوله کشی، جداکننده های بخار، سیستم های زهکشی و عایق های لوله کشی صنعتی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. از این تجهیزات برای کاربردهای خاص مانند حمل بخار و مواد شیمیایی فرار در نیروگاه ها استفاده می شود.

سخن آخر

مجموعه پردیس فولاد با نزدیک به چهار دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، امکان خرید انواع لوله های متداول در صنایع نفت و گاز، اعم از لوله های فولادی، کربنی، آلیاژی، حرارتی، برودتی، آتشخوار و مانیسمان برای مشتریان فراهم کرده است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع لوله را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند. همچنین شما را در جریان قیمت لوله پایپینگ و دیگر لوله ها قرار می­دهند.

سوالات متداول