۰ تا ۱۰۰ آشنایی با طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ
طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ یا به انگلیسی Equipment Layout in Piping باید بر اساس ملاحظات خاصی انجام شود. طرح نهایی چیدمان تجهیزات روی نقشه باید به نحوی انجام شده باشد که ایمن و مقرون به صرفه باشد. از این رو، مهندس پایپینگ باید مفهوم طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ را درک کند و در حین آمادهسازی طرح، باید یک طراحی پایدار، کارآمد و غیرخطرناک را آماده کند.
به طور کلی، از آنجایی که چرخههای مختلف فرآیندی در پالایشگاههای نفت، مجتمعهای پتروشیمی، کارخانههای کود شیمیایی و کارخانههای شیمیایی و دارویی نیاز به تأسیسات پایپینگ مختلف میباشد توجه ویژه به مواد و فرآوردههای آن برای طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ حیاتی میباشد.
قبل از شروع به طراحی قرارگیری تجهیزات پایپینگ، اطلاعات زیر مورد نیاز است.
الف) تعداد واحدها و ظرفیتهای فرآیندی مشخص باشد.
ب) نمودار جریان فرآیند Process Flow Diagram که توالی جریان فرآیند را نشان میدهد، لازم است.
ج) تعداد مخازن ذخیرهسازی و همچنین فضاهای ذخیره رو باز مشخص باشد.
د) ورودی دریافت و ارسال مواد اولیه یا محصول مشخص باشد.
ه) محل ساختمانهای اداری، آزمایشگاه، کارگاه نگهبانی، پارکینگ، ایستگاه آتش نشانی، غذاخوری و غیره مشخص باشد.
ملاحظات اصلی برای طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ
۱) ملاحظات اقتصادی Economic Consideration
مهمترین ملاحظهی اقتصادی برای چیدمان تجهیزات، در نظر گرفتن کمترین طول لوله پایپینگ و انشعابات آن میباشد. معمولاً تجهیزات باید به ترتیب متناسب با جریان فرآیند چیده شوند، اما استثناء این امر ناشی از وجود مواد خاص یا جداسازی عملیات خطرناک بر اساس قوانین و مقررات موجود میتواند الزام اجرای سیستم پایپینگ چند جریان (Multiple Stream Flow) به جای تک جریان (Single Stream Flow) را فراهم کند.
۲) ملاحظات ایمنی Safety Consideration
در جاهایی که مواد سمی یا خطرناک مورد استفاده قرار میگیرند، ممکن است نیاز به جداسازی بخشی از تجهیزات باشد. لذا در نظر گرفتن تدابیری مانند دور کردن مواد قابل اشتعال یا فرار از محلهایی که امکان اشتعال آنها وجود دارد، اندیشیدن سیستم فِلر (Flare System) و تفکیک قسمتهای مختلف سایت از گسترش آتش، از جمله ملاحظات ایمنی هستند.
۳) ملاحظات فرآیند Process Consideration
مواردی نظیر در نظر گرفتن هد مکش پمپ (NPSH) و چیدمان نازل پمپها Pump Nozzle Arrangement جزو ملاحظات فرآیند برای طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ هستند. همچنین محدودیت افت فشار یا دما در نزدیکی کوره، راکتورها از جمله سایر ملاحظات برای طراحی محل قرارگیری تجهیزات پایپینگ میباشد.
۴) ملاحظات بهرهبرداری و نگهداری Operational & Maintenance Consideration
موقعیت استقرار تجهیزات پایپینگ که نیاز به حضور مکرر پرسنل عملیاتی دارند باید به نحوی باشد که دسترسی اپراتور به آنها را تسهیل کند. همچنین در تعیین محل قرارگیری تجهیزات موارد طراحی ارگونومی باید لحاظ شود. در ضمن باید امکان دسترسی به قطعات معیوب و تعویض آنها در طراحی لحاظ شود.
در برخی از تجهیزات مکانیکی پایپینگ مانند مبدل حرارتی پوسته و لوله Shell and Tube Exchanger باید الزامات آینده برای تعبیه فضای مناسب جهت عملیات اورهال (Overhaul) و تمیز کردن تیوبها (Bundle Removal) دیده شود.
۵) ملاحظات زیبایی Appearance and Aesthetic Consideration
تجهیزات باید یک چیدمان منظم و متقارن و متعادل را تشکیل دهند که علاوه بر اینکه ظاهر زیبایی داشته باشد و درک نمودار جریان توسط افراد ذیفع راحت باشد باید نیاز به حداقل ساپورت (Piping Support) برای نگهداشتن لوله باشد.
۶) ملاحظات توسعه آینده Future Expansion Consideration
طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ باید به نحوی انجام شود که قابلیت ایجاد تغییرات ضروری ناشی نیازهای آینده را داشته باشد.
۷) ملاحظات آب و هوا Climate Conditions
ملاحظات آب و هوا یکی دیگر از مواردی است که باید برای چیدمان تجهیزات پایپینگ لحاظ شود؛ در آب و هوای سرد برخی از تجهیزات پایپینگ باید در داخل سالن یا اتاق نصب شوند. کورهها و سایر تجهیزاتی که خطر آتش سوزی را ممکن است ایجاد کنند باید به دور از جهت وزش باد، نصب شوند تا بخارات قابل اشتعال به آن تجهیزات نرسند.
نحوه نمایش چیدمان تجهیزات پایپینگ در نقشه
برای جاینمایی تجهیزات پایپینگ، لولهها و غیره از دستگاه سیستم مختصات استفاده میشود. سیستم مختصات که برای این مهم مورد استفاده قرار میگیرد شبیه به دستگاه مختصات دکارتی (Cartesian Coordinate System) با این تفاوت که جهت شمال جغرافیایی در آن مشخص شده است و صفحه توسط خوط راهنمای مشبک تفکیک شدهاند.
نقطه مرکز مختصات، که معمولاً به عنوان بِنچ مارک (Bench Mark) شناخته میشود، یک نشانگر دائمی است که در یک مکان مشخص شده در جایی در داخل تأسیسات پایپینگ نصب میشود. اغلب محل بِنچ مارک را جایی قرار میدهند که همواره مشخص باشد و محل آن ثابت باشد و در آینده توسط عملیات عمرانی از بین نرود. موقعیت تجهیزات به صورت نسبی با توجه جهت آن از شمال / جنوب و شرق / غرب نقطه مرجع سنجیده میشود و در نقشه نمایش داده میشود.
مکان یک تجهیز همیشه نسبت به یک موقعیت مرجع دیگر داده میشود. به عنوان مثال، محل یک مبدل حرارتی Heat Exchanger ممکن است چهار بلوک شرق و سه بلوک در جنوب نقطهی مرجع موقعیت دهی شود که با این روش فاصله و جهت تجهیز مورد نظر مشخص میشود.
مطابق شکل زیر، بسته به جهت فلش شمال، میدانیم که مختصات تجهیزات سایت به صورت x/-x، y/-y و z/-z نمایش داده میشوند. واحد نوشته شده در نقشهها میتواند فوت، اینچ، متر یا میلیمتر باشد.
نقشهی سه بعدی (3D) از چیدمان تجهیزات پایپینگ در شکل زیر قابل مشاهده است؛ معمولاً این نوع خروجی از نرم افزار طراحی پایپینگ برای فهم بهتر افراد ذینفع گرفته میشود.
نشان دادن موقعیت عمودی در نقشههای پایپینگ
مشابه موقعیت دهی افقی در نقشهها برای طراحی چیدمان تجهیزات پایپینگ، نیاز است که موقعیت عمودی یا به عبارت دیگر ارتفاع آنها از سطح زمین مشخص شود.
ارتفاع یا موقعیت عمودی به صورت قراردادی از قدیم با توجه به ارتفاع از سطح دریا سنجیده میشود مشابه ارتفاع کوه از سطح دریا، اما در نقشههای پایپینگ برای راحتی موقعیت از سطح زمین سنجیده میشود و زمین به عنوان گرید (Grade) شناخته میشود.
روشهای مختلفی برای نشان دادن موقعیت عمودی در نقشههای پایپینگ وجود دارد که پر استفادهترین این روش نگارش علامت EL که اول کلمه Elevation به معنای ارتفاع در کنار نقشههای پایپینگ مانند نقشههای ایزومتریک است. در این روش برای موقعیت دهی تأسیسات، از ارتفاع بلندترین سازه، استفاده میشود. یکی از مزایای این روش عدم نیاز به ذکر ارتفاع منفی برای تأسیسات زیر زمینی است. برای شفافتر شدن این موضوع به مثال زیر دقت کنید.
اگر فرض شود که ارتفاع بلندترین سازه ۱۰۰ متر است؛ دو علامت EL. ۱۰۹۶۶۵ و EL. ۹۹۴۵۰ را در نقشه توضیح دهید؟
همانطور که گفته شده است؛ ارتفاع بلندترین سازه ۱۰۰ متر؛ که معادل ۱۰۰٬۰۰۰ میلیمتر است به عنوان حداکثر ارتفاع ثبت میشود. با حال علامت EL. ۱۰۹۶۶۵ به معنای آن است که لوله ۹۶۶۵ میلیمتر بالاتر از نقطه مرجع است و علامت EL. ۹۹۴۵۰ به معنای آن است که لوله ۵۵۰ میلیمتر پائینتر از نقطه مرجع است.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.