پایپ رک (Pipe Rack)

پایپ رک (Pipe Rack) چیست؟

در این مقاله قصد دارم در مورد Pipe Rack صحبت کنم. قفسه های لوله همچنین به عنوان پل های لوله، راه های لوله و راهروهای خط لوله شناخته می شوند.

در کارخانه های فرآیندی مانند پالایشگاه، پتروشیمی یا سایر تاسیسات مانند نیروگاه های شیمیایی و نیروگاهی، حرکت سیالات برای عملکرد مناسب تجهیزات و واحدهای به هم پیوسته حیاتی است.

ترتیبات مناسب این خطوط لوله به هم پیوسته برای کاهش هزینه سرمایه و افزایش راندمان کارخانه برای به حداکثر رساندن سود کارخانه ضروری است.

پایپ رک (Pipe Rack)

قفسه لوله چیست؟

قفسه‌های لوله سازه‌های فلزی یا بتنی مرتفعی هستند که برای پشتیبانی از لوله‌ها ، سینی‌های کابل برق و ابزارآلات طراحی شده‌اند. گاهی اوقات از تجهیزات مکانیکی، کشتی ها و پلت فرم های دسترسی سوپاپ نیز پشتیبانی می کند.

قفسه لوله از تمام خطوط فرآیند اصلی که تجهیزاتی مانند پمپ ها، مخازن ذخیره سازی، مخازن ساکن و ستون ها را به هم متصل می کنند، پشتیبانی می کند. همچنین هدرهای مختلف امداد و انفجار را به هم متصل می کند. تمام خطوط خروجی و ورودی به نیروگاه، خطوط تامین برق مانند بخار، هوا، آب خنک کننده، گاز بی اثر و غیره از طریق یک راهرو خط لوله هدایت می شوند.

در هر تأسیسات فرآوری نفت و گاز، تأسیسات پتروشیمی معمولاً دارای «قفسه(های) لوله اصلی» است که به انتقال مواد بین تجهیزات و انبارها یا مناطق تاسیساتی کمک می کند. قفسه های لوله یونیت در داخل واحد قرار دارند و تجهیزات واحد را به هم متصل می کنند.

به تصویر داده شده در اینجا مراجعه کنید؛ قفسه لوله اصلی و قفسه لوله واحد نشان داده شده است. من همچنین Pipe Track را نشان داده ام. میدونی فرقشون چیه؟

مسیرهای لوله تکیه گاه لوله به زمین (Sleeper Supported) هستند، در حالی که قفسه های لوله سازه های فولادی یا بتنی مرتفع هستند. برای مشاهده تفاوت به این تصویر مراجعه کنید.

پایپ رک (Pipe Rack)

انواع قفسه لوله

در کارخانه فرآیند، می توانید یکی از انواع قفسه های زیر را برای پشتیبانی از لوله کشی مشاهده کنید.

  • اسکلت فلزی
  • RCC / پیش بازیگر

در تصویر اینجا انواع RCC را مشاهده می کنید. انتخاب بین آنها بستگی به هزینه، برنامه، و در دسترس بودن مواد و نیروی کار دارد.

پایپ رک (Pipe Rack)

قفسه‌های RCC در محل نصب می‌شوند، بنابراین با توجه به زمان پخت بتن، کار زمان‌بر است. در قفسه های بتنی، آرماتور توسط مقاومت کششی میلگردهای فولادی تامین می شود و سیمان استحکام فشاری را فراهم می کند. امروزه برای ساخت قفسه های بتنی در محل از تیرها و ستون های پیش ساخته استفاده می شود. این باعث صرفه جویی در زمان و هزینه ساخت سایت می شود. صفحات درج در ستون ها و تیرها برای جوش دادن اعضای فولادی بر روی آنها استفاده می شود.

قفسه های فولادی با استفاده از تیرها، کانال ها و زاویه ها ساخته می شوند. بیشتر در فروشگاه ساخته می شود و در محل به صورت پیچ و مهره یا جوش داده می شود. این کار نصب را بسیار سریع می کند. با این حال، این قفسه ها به تعمیر و نگهداری پارودیک مانند رنگ آمیزی به دلیل خوردگی نیاز داشتند.

اجزای قفسه لوله

پایپ رک (Pipe Rack)

قاب ها

Piperrack ها قاب های خمشی در جهت عرضی و طولی هستند. می توانید پایه های پرتو پیوسته را در هر طرف ببینید. فاصله مناسب در Piperrack چند سطحی بین سطوح برای تسهیل هر گونه عملیات و تعمیر و نگهداری فراهم شده است.

مهاربندی عمودی در جهت طولی برای حمل نیروهای طولی، منتقل شده از طریق پایه های تیر، به فونداسیون ارائه می شود. در تصویر اینجا، Piperrack معمولی چند سطحی را مشاهده می کنید.

تیر عرضی و طولی

تیرهای عرضی و طولی برای مقاومت در برابر تمام نیروها، گشتاورها و برش های ناشی از ترکیب بار طراحی شده اند.

ستون

ستون ها به گونه ای طراحی شده اند که در برابر تمام بارها، گشتاورها و برش های تولید شده توسط ترکیب بارها مقاومت کنند. تمام بارهای اولیه را حمل می کند.

مهاربندی عمودی

مهاربندی های عمودی برای انتقال نیروهای طولی از پایه های تیر به پایه ها استفاده می شود. برای این منظور از مهاربندی K با فاصله مساوی بین دو درز انبساط استفاده می شود. در مقاله بعدی در مورد معیارهای طراحی قفسه لوله برای شما توضیح خواهم داد.

در مقاله بعدی در مورد معیارهای طراحی قفسه لوله برای شما توضیح خواهم داد.

 

قفسه لوله ها

قفسه‌های لوله فولادی ساختاری معمولاً از لوله‌ها، کابل‌های برق و سینی کابل ابزار در نیروگاه‌های پتروشیمی، شیمیایی و نیروگاه پشتیبانی می‌کنند. گاهی اوقات، قفسه‌های لوله ممکن است از تجهیزات مکانیکی، کشتی‌ها و سکوهای دسترسی دریچه پشتیبانی کنند. قفسه های لوله اصلی به طور کلی مواد را بین تجهیزات و مکان های ذخیره سازی یا تاسیسات انتقال می دهند. قفسه های ذخیره سازی موجود در انبارها، قفسه های لوله نیستند، حتی اگر طول لوله را ذخیره کنند. [1]

قفسه لوله شریان اصلی یک واحد فرآیند است. قفسه‌های لوله لوله‌های فرآیندی و ابزاری را حمل می‌کنند و همچنین ممکن است شامل سینی‌های ابزار و کابل و همچنین تجهیزات نصب شده روی همه آنها باشد. [2]

قفسه‌های لوله شامل یک سری تیرهای عرضی هستند که در طول سیستم لوله اجرا می‌شوند و در فواصل یکنواخت معمولاً حدود 20 فوت فاصله دارند. برای دسترسی به تعمیر و نگهداری در زیر قفسه لوله، تیرهای عرضی معمولاً قاب‌های خمشی هستند. تیرهای عرضی معمولاً با پایه های طولی متصل می شوند. [1]

انواع مختلفی از لوله ها بر روی قفسه لوله وجود دارد. لوله های تاسیساتی که شامل بخار، آب خنک کننده، آب خاموش کننده، نفت کوره و غیره می باشد. این لوله ها بیشتر در وسط یک قفسه لوله یک سطحی یا در صورت وجود دو سطح در سطح بالایی قرار دارند. سپس لوله های فرآیند وجود دارد. این لوله ها محصولی را حمل می کنند که بخشی از خود واکنش شیمیایی است. این لوله ها در قسمت بیرونی لوله های برق (مخصوصاً اگر سنگین باشند) یا زمانی که چندین سطح وجود دارد در سطح پایین قرار می گیرند. در نهایت، لوله های امداد و شعله ور که یک هدف ایمنی را برآورده می کنند. آنها از نصب در برابر فشار زیاد محافظت می کنند و همیشه در قسمت بیرونی قفسه قرار دارند. [3]

منابع

  1. Drake, Richard M., PE, SE, SECB and Walter, Robert J., PE, SE “طراحی لرزه ای قفسه های لوله های فولادی سازه ای” . مجله ساختار. فوریه 2012.
  2. باوسباخر، اد (1993). چیدمان کارخانه فرآیند و طراحی لوله کشی . نیوجرسی: PTR Prentice-Hall, Inc. پ. 261. شابک  0-13-138629-8 .
  3. ترجمه از: “piping a profession” فعالیت های قراردادی زادکین bv/ مرکز مشاوره فناوری 2001، چاپ اول

طراحی و محاسبات قفسه لوله

قفسه لوله سازه ای است که به طور خاص برای پشتیبانی از چندین لوله طراحی و نصب می شود که در آن ساختمان یا سازه کافی (عمدتاً خارج از ساختمان) .

قفسه های لوله برای ترتیب دادن خطوط لوله فرآیند و تاسیسات در سراسر کارخانه ضروری هستند. تمام تجهیزات (نصب شده در مکان های مختلف) را با خطوطی که نمی توانند از مناطق مجاور عبور کنند، متصل می کند.

قفسه‌های لوله به روش‌های ثانویه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا سیم برق، سیم ابزار، سیستم‌های اطفای حریق، چراغ‌ها و غیره را نیز حمل می‌کنند. مبدل‌های حرارتی هوا خنک یا فین فن اغلب در بالای قفسه‌های لوله پشتیبانی می‌شوند تا فضای مورد نیاز کارخانه را کاهش دهند. .

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 1: قفسه لوله معمولی

نوع قفسه لوله

عمدتاً سه نوع قفسه لوله وجود دارد –

  1. نوع سازه فولادی
  2. نوع ساختار RCC
  3. نوع خوابیده (به آن مسیر لوله نیز می گویند)

قفسه لوله سازه فولادی

قفسه لوله از نوع ساختار فولادی برای خطوط تا 12 اینچ یا 300 مگابایت ترجیح داده می شود.

قفسه لوله ساختار RCC

قفسه لوله از نوع ساختار RRC برای خطوط بالاتر از 12 اینچ یا 300 مگابایت و تا 30 اینچ یا 750 مگابایت ترجیح داده می شود. همچنین اگر ارتفاع قفسه لوله بالای 10 متر باشد استفاده می شود.

نوع Sleeper Pipe Rack یا Pipe Track

قفسه های لوله از نوع Sleeper عمدتا برای خطوط لوله بالاتر از 30 اینچ یا 750 مگابایت استفاده می شود.

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 2: نوع قفسه لوله

رایج ترین شکل های مورد استفاده برای قفسه ها L/T/U/H/Z هستند. شکل ها عمدتا بر اساس در دسترس بودن فضا و استفاده بهینه از فضا و مواد تصمیم گیری می شوند.

توجه: شرایط فوق ثابت نیست، ممکن است از شرکتی به شرکت دیگر کمی متفاوت باشد.

مدارک مورد نیاز برای توسعه قفسه لوله

طراحی قفسه لوله شامل برنامه ریزی و هماهنگی قابل توجهی با سایر گروه های مهندسی برای ارائه کار بدون خطا است. اسناد یا مدارک مهندسی زیر مورد نیاز است-

  • PFD (نمودار جریان فرآیند)
  • P&ID (نمودار لوله کشی و ابزار دقیق)
  • لیست خط
  • نمودار مسیریابی خط یا GAD
  • بیش از همه طرح
  • پلان واحد
  • چیدمان تجهیزات
  • مشخصات مواد لوله کشی
  • مشخصات مشتری
  • اطلاعات ضد حریق

چه کسی چه چیزی را طراحی می کند؟

طراحی قفسه لوله یک کار ارتش یک نفره نیست. این شامل محاسبات مهندسی زیادی است و از این رو کمک مورد نیاز رشته های مختلف مهندسی است. بیایید جدول زیر را ببینیم

کار انجام شد آماده شده توسط ثبت شده در
1. محاسبات عرض، ارتفاع و طول قفسه لوله
2. محاسبه بار لوله ها و تجهیزات در قفسه لوله
مهندس لوله کشی مهندس سازه و عمران
3. انتخاب اندازه و نوع عضو (ستون و تیر) بر اساس بارهای مختلف (مانند بار لوله و تجهیزات، بار سینی کابل، بار باد، بار لرزه‌ای و غیره) روی قفسه لوله
4. انتخاب مهاربندی
مهندس سازه مهندس عمران و لوله کشی
5. محاسبات پایه مهندس عمران NA
6. محاسبات سینی کابل برق مهندس برق مهندس سازه و عمران
7. محاسبات سینی کابل ابزار مهندس ابزار مهندس سازه و عمران
8. بار ضد حریق مهندس آتش نشانی مهندس سازه و عمران
جدول 1: جدول مسئولیت کاری

توجه: در این مقاله قصد داریم محاسبات عرض، ارتفاع و طول قفسه لوله را یاد بگیریم.

قبل از ورود به محاسبه عرض قفسه لوله، باید معیارهای خط گذاری را بدانیم. اگر نمی دانید چگونه لوله ها را روی قفسه قرار دهید، نمی توانید عرض دقیق قفسه لوله را بدست آورید.

نگران نباشید، خط گذاری علم موشک نیست، من تمام نکات مهمی که باید در هنگام قرار دادن خطوط روی قفسه لوله در نظر گرفته شود را شرح داده ام.

معیارهای قرار دادن خط برای قفسه لوله

نکات زیر باید در نظر گرفته شود –

  • خطوط ابزار و فرآیند را گروه بندی کنید.
  • خطوط سرد و گرم را از یکدیگر دور نگه دارید تا انتقال حرارت به حداقل برسد.
  • برای سهولت پشتیبانی از حلقه های توسعه، همیشه سعی کنید خطوط تلفن را نزدیک پایه یا ستون نگه دارید.
  • اگر خطوط سنگین هستند، آن خطوط را نزدیک پایه یا ستون نگه دارید تا تنش (لمان خمشی) روی تیر افقی یا عضو را به حداقل برسانید.
  • گیج نشوید که اگر اندازه خط بزرگتر باشد، خط سنگین تر می شود، نه اینطور نیست، زیرا خطوط پر از گاز نسبت به خطوط پر از مایع، فشار کمتری بر تیر افقی ایجاد می کنند.
  • هنگامی که می‌توانیم با وزن سازش کنیم، اما هرگز در مورد دما مصالحه نکنیم، همیشه فاصله کافی بین خطوط را حفظ کنیم.
  • ما باید از نگه داشتن یک خط فرآیند حساس به دما در نزدیکی خطوط با دمای بالا اجتناب کنیم. به عنوان مثال، اگر خط ابزار-هوا نزدیک به خط با دمای بالا قرار گیرد، دما را جذب می کند و می تواند به دستگاه یا دیافراگم ابزار آسیب برساند.
  • همچنین باید از نگه داشتن خطوط حساس به دما در نزدیکی خطوط سرد خودداری کنیم، زیرا خط دیگر می تواند رطوبت را جذب کند و علاوه بر این، می تواند برای آن خط خاص مشکل ساز باشد.
  • در صنایع هیدروکربنی و شیمیایی، از نگه داشتن خطوط تاسیسات زیر خط فرآیند خودداری کنید (به این معنی که خطوط فرآیند در ردیف اول و خطوط تاسیسات در ردیف دوم باقی خواهند ماند. همانطور که در مورد نشت سیال فرآیند، ممکن است آب آلوده شود. (از آنجایی که خط آب یک خط تاسیساتی است) و می تواند برای فرد مضر باشد.
  • در صنایع غذایی و دارویی، برای حفظ خلوص محصول، رعایت خطوط تاسیساتی در زیر خطوط فرآیند الزامی است.
  • در صورت امکان، خطوط تغذیه و برگشت را نزدیک یکدیگر نگه دارید، زیرا این خطوط دارای حداقل اختلاف دما هستند و بنابراین انتقال حرارت کمتر است. به عنوان مثال: بخار و میعانات، تامین آب خنک کننده، و تامین و بازگشت آب سرد.
  • برای متعادل کردن عرض قفسه لوله طبقات مختلف، آب، هوا، نیتروژن چنین خطوطی را می توان در هر یک از طبقات نگه داشت، هیچ محدودیتی برای چنین خطوط شهری وجود ندارد.
  • همیشه سعی کنید انبساط آینده را در وسط تیر نگه دارید، زیرا می تواند در ابتدا به کاهش تنش در تیر کمک کند.
  • انبساط آینده باید حداقل 20 درصد از کل محاسبه عرض قفسه لوله باشد و اگر فضا مشکلی نداشته باشد، حداکثر مقدار دیگری باشد.
  • اطمینان حاصل کنید که فلنج ها به صورت تکان خورده هستند تا عرض قفسه لوله به حداقل برسد
پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 3: نوع چیدمان فلنج

محاسبه عرض قفسه لوله

ما یک مطالعه موردی برای محاسبه عرض لوله انجام خواهیم داد تا بتوانیم نکات فوق را بهتر درک کنیم. بیایید یک مشکل زیر را بررسی کنیم –

ورودی مورد نیاز است

اندازه خط نوع خط رتبه بندی فلنج نوع عایق ضخامت عایق
12 اینچ خط فرآیند 1500# بدون عایق NA
10 اینچ خط فرآیند 900# عایق گرم 125 میلی متر
8 اینچ خط فرآیند 300# بدون عایق NA
6 اینچ خط فرآیند 600# عایق گرم 75 میلی متر
4 اینچ خط فرآیند 2500# عایق گرم 75 میلی متر
3 اینچ خط فرآیند 150# بدون عایق NA
جدول 2: ورودی مورد نیاز

مراحل محاسبه:

مرحله 1:

خط را طبق معیارهای قرار دادن خط قرار دهید-

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 4: خط روی قفسه لوله قرار داده شده است

لوله های سنگین تر را نزدیک پایه یا ستون (لوله 12 و 10 اینچی) قرار دادیم. رجوع به شکل 4

لوله های سرد و گرم از یکدیگر دور نگه داشته می شوند (از آنجایی که خطوط 10، 6 و 4 اینچ هات لاین هستند، ما این خطوط را در سمت چپ و بقیه در سمت راست قرار دارند. به شکل 4 مراجعه کنید.

گام 2:

فاصله A را با استفاده از فرمول زیر

فاصله سازه (اسپندل) تا نزدیکترین لوله = (هفت تیر + شکاف 100 میلی متر + ضخامت عایق + شعاع فلنج)

برای درک بهتر فرمول به شکل زیر مراجعه کنید

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 5: ساختار به نزدیکترین فرمول محاسبه لوله

برای سهولت در محاسبه می توانید جدولی را مطابق زیر تهیه کنید

لوله NPS رتبه بندی شعاع لوله
( ASME B 36.10 یا 36.19 )
شعاع فلنج
(ASME B 16.5)
3 150# 44 95
4 2500# 57 177
6 600# 84 177
8 300# 109 190
10 900# 136 272
12 1500 161 337

بنابراین،
A = 150+100+125+272 = 647 = 650 میلی متر

توجه: ما اندازه تیر را 300 میلی متر در نظر می گیریم (این اندازه توسط سازه یا مهندس عمران تعیین می شود)

به همین ترتیب،
فاصله G را می توان محاسبه کرد
G = 150+100+0+337 = 587 = 590 میلی متر

مرحله 3: پایپ رک (Pipe Rack)

فاصله لوله تا لوله B را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنید

فاصله لوله تا لوله = (شعاع فلنج بزرگتر + ضخامت عایق لوله بزرگتر + فاصله 25 میلی متری + ضخامت عایق لوله دیگر + شعاع لوله دیگر)

برای درک بهتر فرمول به شکل زیر مراجعه کنید

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 6: فرمول محاسبه پایپ رک (Pipe Rack) فاصله لوله تا پاپ

بنابراین،

B = 272+125+25+75+84 = 581 = 585 میلی متر

به همین ترتیب،

C = 177+75+25+75+57 = 409 = 410 میلی متر

D = 177 + 75 + 25 + 0 + 44 = 321 = 325 میلی متر

E = 190 + 0 + 25 + 0 + 44 = 259 = 260 میلی متر

F = 337+0+25+0+109 = 471 = 475 میلی متر

توجه: 1. ما حداقل امتیاز فلنج را 300# در نظر می گیریم، زیرا ممکن است خط دارای اریفیس متر باشد و اوریفیس متر به فلنج حداقل کلاس 300 نیاز دارد زیرا ضخامت فلنج کلاس 150 برای ضربه زدن کافی نیست.

نکته: 2. اگر NPS لوله بزرگتر باشد به این معنی نیست که شعاع فلنج نیز بیشتر خواهد بود. به عنوان مثال شعاع فلنج دو خط 10 اینچ و کلاس 600 و 10 اینچ و کلاس 1500 یکسان نخواهد بود، زیرا شعاع فلنج به ترتیب 255 میلی متر و 292 میلی متر است.

مرحله 4: پایپ رک (Pipe Rack)

فواصل A+B+C+D+E+F+G را اضافه کنید

عرض قفسه لوله محاسبه شده = 650+585+410+325+260+475+590 = 3295 میلی متر

مرحله 5: پایپ رک (Pipe Rack)

20٪ گسترش آینده را به عرض قفسه لوله محاسبه شده اضافه کنید

عرض قفسه لوله پس از افزودن انبساط آینده = (عرض محاسبه شده + 20% انبساط آینده) = 3295+659 = 3954 = 4000 میلی متر

توجه: عرض قفسه لوله باید به 500 میلی متر بعدی گرد شود، معنی که قفسه لوله مضرب 500 میلی متر خواهد بود.

مرحله 6:

اکنون فاصله انبساط واقعی آینده را با کم کردن فاصله (A+B+C+E+F+G) از عرض قفسه لوله با انبساط آینده بیابید.

گسترش واقعی آینده = 4000- (650+585+410+260+475+590) = 1030 میلی متر

تمام نتایج محاسبه شده در شکل زیر ذکر شده است. 7

شکل 7: نمایش محاسبات عرض قفسه

نکات مهم برای ارتفاع پایپ رک (Pipe Rack)

  • بزرگترین فرآیند یا خطوط ابزار به جز خط شعله ور را شناسایی کنید.
  • اندازه خطوط را می توان با استفاده از لیست خط یا P&ID شناسایی کرد.
  • ارتفاع قفسه با در نظر گرفتن بزرگ‌ترین اندازه خط فرآیند یا کاربرد و همان اندازه شاخه محاسبه می‌شود تا همه شاخه‌های کوچک بتوانند در شکاف بین ردیف به ردیف قرار گیرند.
  • ارتفاع قفسه با در نظر گرفتن انشعاب از پایین و بالا در دو طرف محاسبه می شود.
  • فاصله زیر لایه اول یا لوله پایین باید حداقل 2.2 متر بر اساس فضای سر باشد.
  • ارتفاع قفسه لوله استاندارد برای ردیف اول 4.5 متر است.
  • ارتفاع استاندارد طبقه به طبقه 3 متر است (قانون شست)
  • فاصله ردیف به طبقه را می توان بر اساس دو زانویی و یک قرقره محاسبه کرد. همچنین می توان آن را بر اساس نیاز عملیاتی و نگهداری در نظر گرفت.
  • اگر قفسه لوله از جاده عبور کند، حداقل ارتفاع مورد نیاز برای یک وسیله نقلیه عمومی 4.5 متر است.
  • 6 متر برای کامیون.
  • 7 متر برای قطار.
  • 8 متر برای یک جرثقیل بزرگ.
پایپ رک (Pipe Rack)

طول پایپ رک (Pipe Rack)

طول قفسه لوله بستگی به تعداد واحدها و اندازه کارخانه دارد. طول قفسه را می توان با استفاده از یک طرح کلی محاسبه کرد. طول قفسه در اکثر موارد 6 متر است.

ملاحظات لوله کشی قفسه و قفسه لوله با دوره آنلاین (همراه با PDF)

قفسه لوله شریان اصلی یک واحد پردازش است. تمام تجهیزات را با خطوطی که نمی توانند از مناطق مجاور عبور کنند به هم متصل می کند. از آنجایی که در وسط اکثر کارخانه ها قرار دارد، قفسه لوله باید ابتدا نصب شود، قبل از اینکه توسط ردیف های تجهیزات مسدود شود. قفسه‌های لوله فرآیند، لوله‌کشی ابزار، و همچنین شامل ابزار و سینی کابل برق، و همچنین تجهیزات نصب شده روی همه اینها هستند. شکل 1، یک قفسه لوله معمولی را نشان می دهد.

این یک ارائه کوچک در مورد قفسه لوله و رک پایپینگ است. برای مبتدیان در صنعت لوله کشی بسیار مفید خواهد بود. این مقاله به طور خلاصه به نکات زیر خواهد پرداخت:

  • داده های مورد نیاز برای توسعه قفسه لوله
  • معیارهای طراحی قفسه لوله
  • شکل ها
  • فضای آینده
  • عرض قفسه لوله
  • ترخیص کالا از گمرک
  • بارگیری قفسه لوله
  • رک لوله کشی
  • موقعیت خطوط (فرآیند و ابزارها)
  • خطوط گرم و خطوط سرد
  • خطوط اندازه بزرگتر
  • فاصله لوله ها
  • خلیج لنگر
  • محدودیت باتری واحد
  • حلقه های گسترش
  • مسیر لوله
  • سینی ها

داده های مورد نیاز برای توسعه قفسه لوله

داده های اولیه مورد نیاز برای توسعه دقیق قفسه لوله:

  • طرح پلات
  • P&ID
  • مشخصات مشتری
  • مصالح و مواد ساختمانی
  • الزامات ضد حریق
  • الزامات قانونی
پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 1: قفسه لوله معمولی

معیارهای طراحی قفسه لوله

اشکال قفسه لوله

شکل های مختلفی از قفسه های لوله مانند L/T/U/H/Z وجود دارد. این اشکال باید بر اساس مساحت موجود در نظر گرفته شوند.

فضای مورد نیاز آینده در قفسه لوله

  • عرض کل قفسه لوله باید شامل 25٪ فضای اضافی برای توسعه / اصلاح آینده در واحد برای عرض قفسه تا 16 متر و 10٪ برای عرض قفسه بالای 16 متر باشد.
  • سن درصد فضای آینده معمولاً بر اساس نیازهای مشتری است.

عرض قفسه لوله

  • عرض قفسه باید 6 متر، 8 متر، یا 10 متر برای تک خلیج و 12 متر، 16 متر یا 20 متر برای دو قفسه دارای حداکثر 4 طبقه باشد.
  • فاصله بین پورتال های قفسه لوله به طور کلی باید 6 متر در نظر گرفته شود.
  • با این حال، بسته به اندازه پمپ هایی که در زیر قفسه لوله قرار می گیرند، می توان آن را تا 8 متر افزایش داد.

معیارهای ترخیص در قفسه لوله

برای واحدها، فاصله زیر قفسه لوله باید در هر دو جهت طولی و عرضی حداقل 4 متر باشد.

برای خارج از سایت، فاصله زیر قفسه لوله باید در هر دو جهت طولی و عرضی حداقل 2.2 متر باشد.

ترخیص جاده برای جاده اصلی 7 متر و برای جاده فرعی 5 متر باشد.

معیارهای انتخاب عرض رک

برای جزئیات به شکل 2 مراجعه کنید

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 2: معیارهای انتخاب عرض قفسه

بارگیری قفسه لوله

بارهای قفسه لوله باید توسط گروه تنش به رشته عمران و سازه برای طراحی قفسه لوله داده شود.

  • بار پایدار (بار مرده): وزن لوله، شیر و عایق بار
  • بار حرارتی: بار توسط انبساط حرارتی لوله کشی و نیروی واکنش توسط فشار داخلی دم انبساط
  • بار دینامیکی
  • بارهای گاه به گاه توسط ارتعاش لوله کشی و باد و زلزله
  • بار پایدار (بار زنده): بار مایع برای آزمایش فشار هیدرواستاتیک

دستورالعمل برای رک لوله کشی

موقعیت خطوط در قفسه لوله:

خطوط فرآیند غالباً در یک لایه پایین‌تر و خطوط فرآیند کاربردی و داغ در رده بالا نگهداری می‌شوند.

خطوط گرم و خطوط سرد در قفسه لوله:

به طور کلی، خطوط گرم و خطوط سرد باید در طبقات مختلف یا در گروه های مختلف در یک طبقه وجود داشته باشد.

فاصله لوله در داخل قفسه لوله:

حداقل فاصله بین خطوط مجاور باید بر اساس OD فلنج با اندازه بزرگتر (حداقل امتیاز 300# در نظر گرفته شود)، OD لوله کوچکتر، ضخامت عایق جداگانه و فاصله 25 میلی متری اضافی تعیین شود. حتی اگر فلنج حداقل ظاهر نشود. فاصله گذاری فقط باید بر اساس موارد فوق باشد. فاصله خطوط واقعی، به ویژه در مکان های خم و حلقه “L” باید از انبساط حرارتی / انقباض حرارتی / عدم انبساط خطوط مجاور مراقبت کند. انقباض غیر انبساط / حرارتی ممکن است انبساط آزاد خط مجاور را در محل خم ‘L’ متوقف کند.

خطوط اندازه بزرگتر:

خطوط با اندازه بزرگ (14 اینچ و بزرگتر) باید نزدیک به ستون چیده شوند تا لنگر خمشی تیر کاهش یابد. خطوط آب بیش از 30 اینچ نباید از روی قفسه لوله هدایت شوند، این خطوط باید به زیر زمین هدایت شوند.

خلیج لنگر در قفسه لوله

در صورتی که مفهوم انکر bay پذیرفته شود، لنگرها روی قفسه ها باید روی لنگر bay ارائه شوند. در غیر این صورت، لنگر باید در دو تا سه جایگاه متوالی توزیع شود.

لنگرها باید در داخل واحد در تمام خطوط تلفن خروجی از واحد ارائه شود.

مسیر لوله:

قفسه‌ها باید به گونه‌ای طراحی شوند که لوله‌ها کوتاه‌ترین مسیر ممکن را داشته باشند و اتاق‌های سر شفافی را روی گذرگاه‌های اصلی، راهروهای فرعی و سکوها فراهم کنند.

سینی ها:

به طور کلی، لایه بالایی باید برای سینی‌های کابل برق (اگر در ترانشه زیرزمینی وجود نداشته باشد) و کانال‌ها/سینی‌های کابل ابزار نگهداری شود. سینی کابل برای مراقبت از فاصله های لازم برای عایق کاری سازه.

محدودیت باتری (ISBL):

واحدهای عبور خطوط فرآیند (داخل واحدها یا از واحد به مسیر لوله اصلی) معمولاً با شیر بلوک، عینک کور و شیر تخلیه ارائه می شوند. شیرهای بلوک باید گروه بندی شوند و مکان شیرهای بلوک در مسیر عمودی لوله ترجیح داده می شود. در صورتی که شیرهای بلوک باید در یک راه لوله بالای سر قرار گیرند، دسترسی پلکانی به سکوی بالای خطوط باید فراهم شود.

حلقه های گسترش در قفسه لوله

به شکل 3 مراجعه کنید.

پایپ رک (Pipe Rack)
شکل 3: نمونه هایی از حلقه های گسترش

حلقه انبساط در خطوط با دمای بالا ارائه می شود. این اطلاعات باید توسط گروه استرس ارائه شود. تمام حلقه ها باید فقط در اطراف یک ستون قرار گیرند.

خطوط را به صورت گروهی درآورید و یک لوله کشی با اندازه بزرگ و لوله کشی با دمای بالا را به لبه قفسه لوله نصب کنید.

در صورت لزوم برای نصب یک حلقه انبساط روی خط میعانات، این کار را به صورت افقی انجام دهید تا از کوبیدن آب جلوگیری شود. اما اگر حلقه افقی غیرممکن است مانند بالا عمل کنید.

برای یادگیری مفاهیم تنش لوله کشی طراحی قفسه لوله به مقاله زیر مراجعه کنید: رک لوله کشی برای مهندس تنش لوله کشی

دوره آنلاین طرح بندی لوله های PipeRack و تجزیه و تحلیل استرس

ارائه بالا تنها اجمالی از بررسی کامل لوله کشی قفسه لوله را نشان می دهد. اگر می خواهید بیشتر بیاموزید و خود را ارتقا دهید تا نسبت به همتایان خود برتری داشته باشید، دوره زیر توسط یک مهندس لوله کشی بسیار با تجربه برای شما ایده آل خواهد بود. در این دوره، مدرسان تمام فلسفه های اساسی در نظر گرفتن طرح لوله کشی قفسه لوله و روش تجزیه و تحلیل تنش در سزار II را توضیح می دهند. برای دسترسی به دوره آنلاین اینجا را کلیک کنید و از یادگیری ارتقای خود لذت ببرید.

ملاحظات لوله کشی و پایپ رک (Pipe Rack) با دوره آنلاین (با PDF) ”

 خوزه ادواردو می گوید:

می‌خواهم بدانم برای تضمین تداوم برق و در برخی جاها اتصال به سیستم ارتینگ، لازم است ساختار قفسه لوله را با پرش کابل (پیچ و مهره‌های اتصال) به هم وصل کنیم؟
ساختار قفسه لوله از فولاد کربنی رنگ شده است.
قفسه لوله برای پشتیبانی از لوله کشی گاز

 آبهیجیت می گوید:

نوشتن فوق العاده واضح لطفا آن را ادامه دهید. از شما برای به اشتراک گذاری دانش بسیار سپاسگزارم.

 سامینر پاتیل می گوید:

از حمایت شما متشکرم،

عرض کل قفسه لوله باید شامل 25٪ فضای اضافی برای توسعه / اصلاح آینده در واحد برای عرض قفسه تا 16 متر و 10٪ برای عرض قفسه بالای 16 متر باشد. سن درصد فضای آینده معمولاً بر اساس نیاز مشتری است
عرض کل 16 متر، عرض تک لایه یا اضافه شدن همه طبقات است به عنوان مثال 8m+8m=16 یا 6m+6m+6m=18m
2) در حالی که فضای آینده درصد عرض را می گیرد. آیا عرض فاصله مرکز به مرکز است یا فضای اشغال شده واقعی.

 ریضا می گوید:

سلام آنوپ
این یک سوال برای من ایجاد کرد، زیرا “به طور کلی …” است آیا استاندارد یا کدی وجود دارد که قبلاً به شما ارجاع داده شده یا استفاده شده باشد؟

«سینی ها:

به طور کلی، لایه بالایی باید برای سینی‌های کابل برق (اگر در ترانشه زیرزمینی وجود نداشته باشد) و کانال‌ها/سینی‌های کابل ابزار نگهداری شود. سینی کابل برای مراقبت از فاصله های لازم برای عایق کاری سازه.”

 مانیک می گوید:

سلام آنوپ
من به دلیل فنی نیاز دارم که چرا نمی‌توانیم سینی‌های کابل را زیر قفسه لوله نگه داریم.
یک روش کلی که دیدم سینی های کابل همیشه موازی یا بالای لوله پژمرده می شوند.
میشه لطفا توضیح بدید
با احترام،
مانیک

 مارتین می گوید:

سلام مانیک
به طور معمول، سینی های کابل زیر لوله کشی قرار نمی گیرد، زیرا اگر نشتی یا خرابی لوله وجود داشته باشد، کابل های برق در معرض خطر نیستند.

 مارتین می گوید:

سلام آنوپ

وقتی به توسعه آینده (30 درصد رشد) در قفسه لوله نگاه می کنم، می خواستم بپرسم.
اگر کسی 3 سطح روی قفسه داشته باشد، آیا به 30٪ در هر سطح نیاز دارد یا می تواند (10٪ در هر سطح) جمع آوری کند؟

<h2″>قفسه های لوله

قفسه های لوله یا پل های لوله سازه هایی هستند که به طور خاص برای پشتیبانی از چندین لوله در جایی که ساختار کافی در دسترس نیست طراحی و ساخته شده اند. طرح لوله روشن است قفسه های لوله باید از مفاهیم مطالعه برنامه ریزی لوله پیروی کنند، که در مرحله مهندسی اولیه یک پروژه ایجاد شده است.

مقصد قفسه لوله

قفسه های لوله برای ترتیب دادن فرآیند و خطوط لوله خدمات در سراسر کارخانه ضروری هستند. تعداد زیادی خط لوله فرآیند، خطوط فلر و خطوط منیفولد که از طریق این قفسه ها از یک تجهیزات به تجهیزات دیگر یا از یک واحد به واحد دیگر عبور می کنند.
همچنین لوله کشی متصل است که به گروه ابزار مانند آب، بخار، میعانات، هوای کار، هوای ابزار دقیق و نیتروژن منتهی می شود.

کابل های برق که توسط کانال کابل پشتیبانی می شوند نیز در قفسه لوله قرار می گیرند، اما جدا از خطوط لوله. مبدل های حرارتی خنک شونده با هوا اغلب در بالای قفسه های لوله برای صرفه جویی در فضای طرح پشتیبانی می شوند.
قفسه لوله معمولاً از فولاد گالوانیزه گرم یا قاب های بتنی به نام خم ساخته می شود که خط لوله در بالای آن قرار دارد.
قفسه های لوله معمولاً چند سطحی هستند. لوله ها در قفسه لوله معمولاً در ارتفاعی قرار دارند که امکان راه رفتن در زیر آن وجود دارد.
آنها طوری طراحی شده اند که فاصله زیر قفسه به اندازه کافی زیاد باشد که تجهیزات بالابر سیار بتوانند برای اهداف تعمیر و نگهداری زیر قفسه کار کنند.

برخی از مشخصات قفسه لوله

ایمنی

  • در همه شرایط، مسیرهای فرار باید وجود داشته باشند

حداقل ارتفاع سر

  • بین راهروها و قفسه‌های لوله همیشه باید فضای خالی وجود داشته باشد تا بتوان از راه طبیعی راه رفت.

باید یک گزینه وجود داشته باشد

  • برای دسترسی جرثقیل ها و حمل و نقل سنگین به تجهیزات.
  • برای دسترسی مردم به تجهیزات، ابزار دقیق، تجهیزات آتش نشانی و غیره.
  • برای دسترسی به بهره برداران کارخانه و کارگران تعمیر و نگهداری.

نردبان و سکوها

  • نردبان ها و سکوها برای یک پروژه استاندارد شده اند. هر مرحله یا مرحله باید به همان فاصله باشد. سکوها همیشه باید حداقل عرض داشته باشند.

مسیریابی لوله در قفسه لوله

  • تمام لوله‌ها باید به گونه‌ای هدایت شوند که یک طرح ساده، منظم و مقرون‌به‌صرفه ارائه کنند که امکان پشتیبانی آسان و انعطاف‌پذیری کافی را فراهم کند.
  • لوله کشی باید بر روی قفسه های افقی در ارتفاعات خاص چیده شود. هنگام تغییر جهت (از طولی به عرضی یا بالعکس) لوله ها باید ارتفاع را تغییر دهند، اما باید دقت شود. برای جلوگیری از جیب هیچ لوله‌کشی نباید در داخل اتاق‌های ابزار، برق یا مخابرات/کنترل/سوئیچ‌گیر قرار گیرد، به‌جز لوله‌های آتش نشانی که به این اتاق‌ها خدمات می‌دهند.
  • لوله کشی قفسه ای باید با حلقه های انبساط طراحی شود که بتواند حرکت نسبی سکوها را در شرایط طوفانی طراحی کند.
  • لوله کشی سرد و گرم باید به طور جداگانه با خطوط گرم و بدون عایق در ارتفاع بالاتر از خطوط سرد گروه بندی شوند. خطوط بدون عایق با امکان انباشته شدن یخ نباید بالاتر از سطح پیاده روی اجرا شوند راه ها.
  • هنگامی که به حلقه های گسترش نیاز است، خطوط باید با هم گروه بندی شوند و در قسمت بیرونی قفسه قرار گیرند.
  • لوله های کوچک باید با هم گروه شوند تا طراحی پشتیبانی ساده شود.
  • از قرار دادن لوله‌های کوچک بین لوله‌های بزرگ به‌ویژه زمانی که خطوط بزرگ داغ هستند، خودداری شود.
  • برای صرفه جویی در فضا و به دلایل اقتصادی باید از تکیه گاه های لوله های گیره دار در زاویه 45 درجه استفاده شود. (تصویر زیر را ببینید)

پایپ رک (Pipe Rack)

  • سنگین ترین خطوط باید در دورترین فاصله از مرکز قفسه قرار گیرند.
  • لوله‌های شیب‌دار، مانند هدرهای فلر و خطوط تخلیه، باید در کنار هم قرار گیرند و مسیریابی در مراحل اولیه در دوره طراحی ایجاد شود تا از مشکلاتی که ممکن است در صورت راه‌اندازی خطوط دیگر فرآیند و تاسیسات ابتدا پیش بیاید، جلوگیری شود.
  • هدرهای تاسیساتی برای آب، بخار، هوا و غیره باید در بالای قفسه های لوله چند لایه چیده شوند.
  • تمام شیرهایی که در شرایط عادی یا اضطراری نیاز به کار دارند باید از یک عرشه یا سکو قابل دسترسی باشند.
  • شیرهای جداسازی ترجیحاً باید از عرشه یا سکو قابل دسترسی باشند. با این حال، اگر این امکان پذیر نباشد، سوپاپ ها باید به گونه ای قرار گیرند که دسترسی از امکانات موقت حاصل شود.
  • دریچه های اصلی جداسازی حلقه آب آتش همیشه باید از عرشه یا سکو قابل دسترسی باشند.
  • دستگاه های کاهش فشار (شیرهای کمکی، دیسک های پارگی) باید برای برداشتن آسان از عرشه یا سکوی دائمی قابل دسترسی و نصب باشند. شیرهای کمکی باید با ساقه در حالت عمودی نصب شوند موقعیت سایر شیرها ممکن است کج شوند، تا زمانی که ساقه بالاتر از موقعیت افقی باشد.
  • هنگامی که شیرهای ESD به عنوان شیرهای ایزوله نصب می شوند، باید تا حد امکان نزدیک به پارتیشن آتش/انفجار قرار گیرند.

قفسه لوله ها

1. n. [حفاری]

در خشکی، دو سازه خرپا مانند مرتفع با مقطع مثلثی شکل. قفسه لوله از لوله حفاری ، یقه مته یا پوشش بالای سطح زمین پشتیبانی می کند. این سازه ها به صورت جفت در فاصله حدود 6 متری از هم استفاده می شوند و لوله را بالاتر از سطح زمین و نزدیک تر به سطح راهرو نگه می دارند. لوله ای که به صورت افقی روی قفسه های لوله ذخیره می شود می تواند رزوه های آن را تمیز و بازرسی کند و دکل ممکن است با سهولت نسبی لوله را از یک سر قفسه لوله به سر دیگر بغلتند. قفسه‌های لوله معمولاً با یک تخته چوبی پوشانده می‌شوند تا آسیبی به لوله، به‌ویژه پوشش، وارد نشود، زیرا در امتداد قفسه‌ها به عقب و جلو می‌چرخد. هنگامی که مقادیر زیادی لوله ذخیره می شود، رکاب های چوبی بین لایه های لوله قرار می گیرند تا از آسیب جلوگیری شود.

ببینید: catwalk ,   عمق اندازه گیری شده

2. n. [حفاری]

در دریا، سطل های ذخیره سازی برای لوله حفاری، یقه مته و پوشش . عملکرد قفسه لوله دریایی مشابه نسخه خشکی است. به دلیل محدودیت فضا، قفسه‌های لوله دریایی باریک‌تر هستند و معمولاً لایه‌های زیادی از لوله را شامل می‌شوند. قفسه لوله خشکی تمایل دارد چند لایه انباشته داشته باشد و در عوض در صورت لزوم به صورت جانبی گسترش می یابد تا کالاهای لوله ای را در خود نگه دارد، زیرا فضا مناسب نیست.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.