سایتی برای محاسبه افت حرارتی لوله با توجه به ضخامت و جنس عایق بکار رفته در آن :
https://checalc.com/calc/inshoriz.html?

🔹در خروجی پایین درام ۱۰۱ واحد ۱۰۱ پالایشگاه گاز، جنس لوله در جایی که مشخص شده تغییر کرده (سیال قبل و بعد از valve یکی مس باشد) علت این امر چیست؟

ء👤 @afshin445
با توجه به اینکه شیر CSC بوده و مسیر لوله به سمت DR (Drain میرود. مشخصه مسیر برای maintenance drain تعبیه شده که الزاما دما و فشار سیال در این حالت با شرایط عملیات نرمال یکسان نیست.
پس فشار و دمای طراحی لوله پس از شیر با قبل اون یکی نبوده ودر نتیجه piping class میتونه متفاوت باشه.

مفهوم پارامترهای gain و integral و کاربرد این دو پارامتر در کنترل ولوها چیست ؟

ء👤 @Bahman_Bavafa
🔹در مورد شیر کنترلی پارامتر Gain مربوط به شیب منحنی دبی بر حسب position شیر کنترلی هست. در واقع همون نسبت delta q به delta h traveling
وقتی شیر را سایز میکنیم باید دقت کنیم هنگام انتخاب نوع دقیق شیر و سایز اون، این پارامتر در شرایط زیر صدق کند.
معمولا نرم افزار ها بصورت curve این پارامتر رو میدهند.
Gain >.5
Gain<3.5
(Max g/ Min g )<2
Gain should as close to 1 as possible ,and as constant as possible

ء👤@Ahassimi
🔹توضیحات ساده در مورد پارامترهای کنترلی کنترل کننده های PID :

بصورت خلاصه می توان گفت، اگر کنترلی وجود نداشته باشد، مقدار متغیر تا رسیدن به مقدار جدید حالت یکنواخت، افزایش می‌یابد. حال اگر کنترل تناسبی وجود داشته باشد، سیستم کنترل قادر است که افزایش متغیر اندازه‌گیری را متوقف نماید و در نهایت، در یک حالت یکنواخت جدید نگاه دارد. اضافه نمودن کنترل انتگرالی باعث حذف افت کنترل می‌گردد و متغیر اندازه‌گیری شده در نهایت به مقدار معین شده باز می‌گردد. این، مزیت کنترل انتگرالی با زیان بخشی رفتار نوسانی‌تر آن می‌باشد. اضافه نمودن کنترل مشتقی بهبودی خاصی در پاسخ، ایجاد می‌نماید. افزایش متغیر اندازه‌گیری شده، سریعتر و با نوسان کمتر، متوقف می‌شود.

درواقع اگر به پاسخی سریع در مقابل اغتشاش ورودی نیاز باشد یا افت کنترل حالت پایدار مهم نباشد، استفاده از کنترلر فقط تناسبی، مناسب است. بطور کلی افزایش k تناسبی، باعث کنترل دقیق‌تر و بهتر فرآیند می‌گردد، اما آنرا نمی‌توان نامحدود افزایش داد زیرا افزایش بیشتر از محدوده پایداری، باعث ناپایداری در پاسخ سیستم می‌گردد و با افزایش آن نیز در محدوده پایداری، زمان رسیدن به پاسخ نهایی، کاهش اما نوسان پاسخ افزایش می‌یابد. هنگامیکه وجود خطا نامطلوب باشد، می‌بایست از عمل انتگرال‌گیری برای رفع آن استفاده نمود. نقص عمل انتگرالی افزایش نوسان پاسخ می‌باشد و احتمال ناپایداری در فرایند را نیز افزایش می‌دهد. هرچه این عمل طولانی‌تر باشد،
احتمال ناپایداری بیشتر است. اگر پاسخ کنترلر تناسبی-انتگرالی در مقابل اغتشاش به حد کافی نباشد، می‌توان از عمل مشتق‌گیری نیز استفاده نمود تا دوره نوسان پاسخ را کاهش داد. درواقع به این ترتیب با محاسبه مشتق تغییرات، جهت تغییرات خطا نسبت به SP مشخص می‌گردد.

در عمل تناسبی، رابطه‌ای خطی بین ورودی یا خطا و خروجی کنترل‌کننده وجود دارد،

در عمل مشتقی، خروجی کنترل‌کننده متناسب با نرخ تغییرات ورودی یا خطا (مشتق خطا نسبت به زمان) نسبت به زمان می‌باشد و در عمل انتگرالی، خروجی کنترل‌کننده متناسب با انتگرال ورودی یا خطا می‌باشد.
اگه K تناسبی منفی باشه، شیر کنترلی بصورت معکوس عمل می کنه.

پارامتر Gain هم تعاریفش از لحاظ عددی ممکنه در سیستم های کنترلی مختلف، متفاوت باشه اما معمولاً متناسب با عکس ثابت تناسبی هست.
مثلاً :
Kc or Kp = 100/Gain

ء👤 @Ahassimi
🔹ابتدا باید از مفهوم Gain و علامتش آگاهی پیدا نمایید.

مفهومش که بطور کلی این هست :

Proportional Gain (Kc) or Process Gain (Kp) = Output Response to the Error Signal

می توان گفت ؛نسبت تغییرات انحراف در جریان خروجی به تغییرات انحراف در جریان ورودی فرایند

اما اون مقدار منفی بر می گرده به
Direct & Reverse Acting

کنترل. مثلاٌ کنترل سطح نفت و آب یک تفکیک گر سه فازی گاز و نفت، نوعی کنترل مستقیم هست یعنی با زیاد شدن مقدار Level یا زیاد شدن

Process Value

شیر کنترلی برای تنظیم اون بر اساس مقدار مقرر یا همان Set Point ، بیشتر باز می کند. یعنی
هرگاه تغییرات Process Value & Output در یک جهت باشند.

برای سریع تر کردن عکس العمل شیر کنترلی، شما می توانید مقدار قدرمطلق Gain را افزایش بدهید اما باید مواظب باشید چون
افزایش بیشتر از محدوده پایداری، باعث ناپایداری در پاسخ سیستم می‌گردد و با افزایش آن نیز در محدوده پایداری، زمان رسیدن به پاسخ نهایی، کاهش اما نوسان پاسخ افزایش می‌یابد.

اما می توانید بر روی Lag Time هم کار کنید و مقدار کوچکی بهش بدید که درواقع نشانگر آن است که بعد از اون مقدار ثانیه،
controller

پاسخ می دهد به بوجود آمدن خطا و انحراف مقدار
Process Value

نسبت به مقدار مقرر

سوال اینجاست که این شیر لول یک تاور رو کنترل میکنه. ولی ما میخوایم شیر با سرعت کمتری باز یا بسته بشه. چون سرعت زیاد باعث میشه فشار تاور تغییرات زیادی کنه

ء👤 @Ahassimi
🔹Tower Level

اما عجیبه و چرا منفی داره ؟؟ تعریف دقیق Gain رو از راهنمای این سیستم کنترلی که به نظرم
Siemens SIMATIC PC7
می رسد ، استخراج کنید .
بحث
PIC Controller Tuning

بحث ساده ای نیست و من کلی شو گفتم. می توایند با توجه به اون مفهوم که خدمتتون گفتم با توجه به علامت منفی، اول یکم زیاد و یا یکم کم کنید ببینید سرعت شیر کنترلی و درواقع سرعت عکس العمل controller چگونه می شود ؟ بعد می فهمید اون علامته، بر عکس واقعاً عمل می کنه یا خیر. منتهی، در ابتدا که نمی دانید، کمی زیاد یا کم کنید (به نظرم تعریف برای k تناسبی یک منفی هم دارد که در کل، مقدار k تناسبی مثبت می شود، پس با کاهش میزان قدر مطلق بهره، درواقع controller کندتر واکنش می دهد و شیر اصطلاحاً تنبل می شود).

بعد با توجه به اون، می تونید مثلاً اثرات نوسانی شدن خروجی رو در اثر زیاد زیاد کردن Gain ، با زیاد کردن مقدار
k
انتگرالی، جبران نمایید.

همونطور که عرض کردم هم، با دیدی که از فرایند باید داشته باشید، اگر فرایند کمی نوسانی شده مثلاً level همین برج، می توانید یکمم با Lag Time کار کنید که کنترل کننده، دیرتر واکنش نشان دهد، مثلاً چند ثانیه دیرتر و تا اختلاف بین
Set Point & Process Value

زیاد می شود، واکنش نشان ندهد.

ء👤@Amir_alirezaa

🔹معرفی واحد 101 عسلویه gas treating (شیرین سازی )
به همراه نقشه PFD مربوطه جهت آشنایی:

در واحد 101 كه شيرين سازي گاز آنجا مي شود وظيفه آن جداسازي بوسيله MDEA متيل دي اتانول آمين مي باشد بطوريكه مقداری تزریق می گردد تا گاز شيرين شده تا مقادير به ترتيب ppm3وmol 1/0كاهش مي دهد.
واحد 101 كه جزء واحد هاي Train گازي مي باشد خوراك خود را از واحد 100 دريافت مي كند. اين خوراك براي هر Train 25% از خوراك خروجي از واحدهاي 100 مي باشد.

به طور كلي پروسه اي كه در واحد 101 انجام مي شود به سه بخش اساسي تفسيم مي شود:

1. بخش جداسازي (Seperation Section)
2. بخش جذب بوسيله آمين (Absorption Section)
3. بخش احياء آمين (Thermal Regeneration)

واحد 101 نقشه PFD

🔹معرفی کامل واحد 101: شيرين سازي گاز (Gas Treating):

این واحد تحت عنوان های مختلفی همچون MDEA، عملیات گازی، شیرین سازی و غیره نامگذاری گردیده و بطور کلی در هر Train موجود بوده(Train در اصل به معنی ترن یا قطار بوده وبه علت اینکه واحدها در آن پشت سرهم قرار دارند گفته می شود ) وازآنجا که در فازهای ۲ و ۳، چهار Train وجود دارد لذا تعداد چهار واحد شیرین سازی دراین دو فاز موجود است. به عبارت دیگر چنانکه قبلاً ذکر گردید فاز دو شامل ترین های ۱ و ۲ و فاز۳ شامل ترین های ۳ و۴ می باشد و از آنجا که درهر Train یک واحد شیرین سازی نصب گردیده ، لذا واحد شیرین سازی در ترین ۱ را بنام ۱۰۱، واحد شیرین سازی در ترین ۲ را بنام ۲۰۱ و به همین صورت واحدهای شیرین سازی ترین های ۳ و ۴ را بنام ۳۰۱ و ۴۰۱ نامگذاری کرده.اند. هدف اصلی از ایجاد این واحد زدودن گاز سولفید هیدروژن (H2S) از گاز ترش و نم دار ورودی که بصورت ترکیب با گاز اصلی از واحد ۱۰۰ و گازهایی که از واحدCondensate.Stabilisation توسط کمپرسورهایOff.Gas متراکم شده وبه ترین ها میرسد، توسط آمین MDEA میباشد.
همانطورکه می دانیم گاز طبیعی شامل ترکیباتی نظیر H2S ، CO2 و مرکاپتان بوده که قبل از صدور باید از گاز اصلی زدوده شوند. در این واحد توسط نوعی آمین بنام MDEA (متیل-دی-اتانول-آمین) برای زدودن گازH2S استفاده می گردد. از مشخصات اصلی این ماده آن است که در انتخاب جذب دو ماده H2S و CO2 بطور مؤثر جاذب H2S بوده هر چند که خاصیت انتخابی گاز CO2 را نیز دارا بوده و مقداری از آنرا جذب می.کند. لیکن از آنجا که معمولاً این ماده شیمیایی همراه با نوعی ماده تجاری با فرمول شیمیایی (مخفی) می باشد ، قدرت انتخاب بالاتری در برابر جذب گاز H2S دارد. آمین اصلی و تمیز را بنام lean.Amine نامگذاری نموده که بعد از جذب H2S آنرا بنام آمین غنی یا Rich.Amine می شناسیم. لذا این واحد علاوه بر برج جذب آمین(Amine.Absorber) باید شامل یک برج احیاء آمین یا Amine.Regenerator باشد تا دوباره آمین غنی شده را تبدیل به آمین تمیز کرده و در سیکل استفاده نماید.

در این واحد گاز ترش Acid.Gas خروجی از Reflux.Drum به واحد ۱۰۸ یا S.R.U فرستاده شده تا بعنوان یک By-Product و همچنین جلوگیری از آلودگی محیط زیست ، گوگرد آن را جداساخته و درصد کمی از گاز که اسیدی می باشد را در آشغال سوزها می سوزانند.

گاز ترش ورودی از HP Separators با فشار و دمایی برابر با Barg2/69 و ۲۴ درجه سانتیگراد وارد ظرف جمع کننده مایعات می شودتا پس از برخورد با High Effeciency Distributor و عبور از مش یا Dimister Pads بالایی درام قطرات ریز محلول در گاز در پایین درام جمع آوری شده و در صورت بالا رفتن تدریجی سطح هیدروکربن(Condensate level) توسطLV0006 به واحد تثبیت مایعات گازی فرستاده میشود. سپس گاز خروجی وارد یک فیلتر جاذب کوالیسر می شود که پس از برجای گزاردن بیشتر قطرات همراه با دمایی در حدود۰C 24 و از پایین برج جذب آمین واردآن می شود. در این برج که از نوع برجهای سینی دار بوده دارای۳۰ عدد سینی می باشد ،گاز از پایین و آمین تمیز Lean Amine از بالا روی سینی سی ام و با دمایی در حدود ۴۲ درجه سانتیگراد وارد شده و بصورت دو جریان مخالف الجهت Counter Current با هم تماس یافته که در نهایت گاز شیرین از بالای برج خارج شده و وارد درام گیرنده مایعات به نام Treated Gas K.O.Drum شده و از آنجا جهت عملیات بعدی وارد واحد نم زدایی (۱۰۴) از طریق عبور از قسمتی از واحد (۱۰۵) می گردد. آمین خروجی از کف برج Rich Amine نیز بنام آمین کثیف تحت شیرکنترل سطح LV0026 بطرف Flash Drum فرستاده می شود تا با افت فشار ۷Bar باعث جداسازی گاز ترش از آمین گردد.
این Flash Drum همچنین شامل یک برج عمودی بنام Fuel Gas Absorber که در واقع روی قسمت پایین Flash Drum نصب شده و در آن گاز ترش متصاعد شده از Flash Drum توسط یک لاین آمین تمیز که از خروجی پمپ های آمین Amine Pumps ) (Hp آورده می شود، تصفیه شده و درنهایت تحت عنوان Fuel Gas به واحد ۱۲۲ ارسال میگردد.

آمین غنی شده و خروجی از Flash.Drum سپس وارد مبدل های آمین /آمین شود که تعداد آنها سه عدد بوده و در آنها جریان های آمین تمیز و داغ خروجی از برج احیاء با آمین کثیف و ورودی به برج احیاء بصورت جریان های مخالف تحت تماس قرار می گیرند.
Rich.Amine سپس با دمای ۱۱۰درجه سانتیگراد از بالا وارد برج احیاء آمین می گردد. این برج نیز از نوع سینی دار بوده ودارای۲۴ سینی می باشدکه آمین ورودی به روی سینی بیست و سوم تزریق می گردد. دمای کاری این برج بین ۱۱۱درجه در بالای برج و ۱۳۲ درجه سانتیگراد در انتهای برج بوده که کنترل دما در آن توسط بخارات ورودی از ریبویلر صورت می گیرد. آمین تمیز شده از کف برج احیاء با دمایی حدود صد و سی و پنج درجه سانتیگراد وارد مبدلهای آمین/آمین شده تا ضمن بالا بردن دمای آمین غنی شده خود سر شده و بالاخره پس از عبور از کولرهای آبی با دمایی برابر با چهل و پنج درجه سانتیگراد و تحت کنترل سطح وارد تانک آمین می گردد

مقداری از آمین جمع آوری شده در برج احیاء نیز پس از جمع آوری در قسمتی از پایین برج بنامDraw.Off.Boxوارد (Reboiler) شده و پس از برخورد با بخار کم فشار (LP Steam) باعث جدا ساختن گازهای اسیدی از آمین گردیده که این گازها پس از پیوستن به گازهای اسیدی دیگر در همین برج از بالای برج احیاء ابتدا وارد یک خنک کننده هوایی گردیده و سپس وارد رفلاکس درام می گردند. در این ظرف بخارات سرد شده پس از عبور از کولر هوایی بدلیل افت فشار از بالای Reflux Drum و پس از گذشتن از یک سری Mesh و تحت کنترلPV0081B به سمت واحد ۱۰۸ (S.R.U) ارسال می شوند. مایعات جمع شده درکف این درام نیز تحت عنوان Reflux که شامل آمین هستند توسط پمپ های Reflux به قسمت بالایی برج احیاء آمین (روی سینی ۲۴)برگشت داده می شوند تا به نوعی دمای بالای برج را نیز کنترل کرده باشد.

آمین تمیز جمع آوری شده در تانک آمین پس از گرفتن تلاطم و تزریق آنتی فوم به ورودی پمپ های فشار قوی آمین توسط دو عدد پمپ سانترفیوژ به قسمت بالای برج جذب آمین ریخته می شود. در لاین ورودی پمپ ها چنانچه شرح داده شد یک Packageتزریق آنتی فوم داریم که شامل یک مخزن آنتی فوم همراه با یک لرزشگر (Agitator)، دو عدد پمپ الکتریکالی که بصورت متناوب باعث تزریق آنتی فوم برای جلوگیری از پدیده کف کردگی (Foaming) به آمین ورودی به برج جذب اضافه می گردد و یک عدد پمپ هوای فشرده (نئوماتیک) به نامShock pump برای زمانی که بخواهند حجم زیادی پمپ شده و وارد برج شود در نظر گرفته شده است(پدیده کف کردگی توضیح داده خواهد شد)

در این واحد همچنین یک Package فیلتراسیون آمین داریم که کار تصفیه آمین را انجام می دهدو برای گرفتن ذرات جامد وهیدروکربن های نامحلول می باشد. بدین صورت که آمین خروجی از تانک توسط پمپ به سمت Packageفرستاده می شود و در ابتدا وارد Precoat.Filter می گردد. در این فیلتر کیکی از مخلوط آمین و ماده شیمیایی تحت عنوان Precoat تشکیل می شود (لازم به توضیح است که بسته های آنرا در Site تحت عنوان Rehofix می نامیدیم) که ماده شیمیایی ما قبلاً در مخزن تهیه آماده گردیده و توسط پمپ در این فیلتر شارژ می گردد لازم به ذکر است که این فیلتر نیازی به شستن با آب را ندارد بلکه بعد از آنکه اشباع شد کیک آن از زیر فیلتر به ظرف مخصوصی دفع می گردد.
در این فیلتر(Precoat.filter)همچنین کیک تشکیل شده طوری است که باعث گرفتن ذرات احتمالی جامد مانند سولفیدآهن و.. موجود در آمین می شودو قسمتی از آمین(۵%) خروجی در ادامه وارد یک فیلتر کربنی بنام Charcoal.filterشده که ذرات هیدروکربنی آن گرفته شود تا باعث فومینگ در برج جذب نشودوپس از آن وارد یک فیلتر کارتریجی میگرددتا ذرات بالای یک میکرونی آن نیز گرفته شود که عمدتا شامل ذرات خود کربن اکتیو می باشد و پس از یکی شدن وارد تانک آمین می گردند.

گاز خروجی از واحد شیرین سازی باید دارای مشخصات زیر باشد:
میزان H2S حدود ppm 3 حجمی،
میزان CO2 موجود در گاز حدود ۲ درصد مولی، مقدار CO2 موجود در گاز باید حداکثر مقدار تعیین شده را دارا باشد، تا غلظت H2S ارسالی به واحد گوگرد حداکثر مقدار ممکن را داشته باشد.
میزان مرکاپتان موجود در گاز شیرین شده باید حدود mg / m3 15 باشد.
از جمله پدیده هایی که ممکن است در برجهای جذب روی دهد پدیده Foaming می باشد که عوامل زیر باعث ایجاد آن می شوند :
ذرات جامد در خود گاز ورودی و یا آمین ورودی به برج که درFeed Gas k.o.drum گرفته می شوند.

ذرات هیدروکربن همراه گاز که در فیلتر کوالیسیر گرفته می شوند.
پایین بودن دمای آمین وگاز ورودی به برج
این پدیده تاثیرات و تغییرات زیادی در روند پروسس ایجاد می کند که علائم این پدیده عبارت است از :
🔹اختلاف فشار برج جذب آمین
🔹افزایش Level در ته Sweeted Gas k.o.drum
🔹کاهش Level در ته خود برج جذب آمین
🔹افزایش دمای گاز خروجی از برج جذب آمین
🔹افزایش مقدارH2S در گاز خروجی از برج و کاهش جذب آن

برای جلوگیری از بروز این پدیده در برج به صورت متناوب توسط یک پمپ رفت و برگشتی الکترکالی مقدار ۵/۳ لیتر بر ساعت آنتی فوم Anti foam به ورودی پمپ های آمین تزریق می شود و زمانی که نیاز فوری به تزریق مقدار بیشتری آنتی فوم داشته باشیم از یک پمپ نئوماتیکی دیگری بنام Shock pump استفاده می کنیم .
وجود هیدروکربن در داخل برج آنچنانکه گفته شد باعث Foaming می شود وچون در روی آمین شناور است لذا در ته برج و در روی سینی ها جمع شده و از روند انتقال جرم کاسته و مقداری از آن همراه آمین کثیف Rich amine به داخل Flash drum منتقل می شود و هیدروکربنهای سبک آن Flushمی شوند و این هیدروکربن ها در این درام باعث نوسان در مقدار Fuel Gas خروجی می گردند پس باید به هر طریق که شده هیدروکربنها را از برج و فلاش درام خارج کرد و برای این کار باید Skimming را انجام داد ، در ته برج جذب و همچنین در فلاش درام قسمت مخصوصی وجوددارد که خالی می باشد و برای اینکه سطح مایع ته برج به آن برسد اتاق کنترل بوسیله Lv0026 , Lv0041 سطح مایع را بالا برده و تا هیروکربن های شناور روی آمین به داخل آن بریزد در این زمان می تواند بوسیله باز کردن شیر و فرستادن آنها به Skimming pot همه هیروکربن ها را ا ز برج و فلاش درام خارج کرد.
قبل از انجام Skimming باید مقداری Fuel Gas به Skimming pot جریان داشته باشیم تا به Flare گازهای همراه آن منتقل شوند و قبل فرستادن سیال به این ظرف باید آنرا خالی کرده تا در گرفتن نمونه آزمایش دقت کافی به عمل آید Skimming pot دارای چند لاین برای گرفتن نمونه آزمایش و LDG می باشد نمونه های گرفته شده اگر دو فازی باشند مشخص می شودکه هیدروکربن در ته برج وجودداشته است وبرای اطمینان خاطر مقداری به نمونه آب اضافه می کنیم تا اگر همه نمونه هیدروکربن بوده نیز تشکیل دو فاز را بدهد. Skimming pot دارای دو لاین برای Drain کردن دارد که هیدروکربن ها به Sump واحد ۱۰۵و آمین به Sump واحد ۱۰۱ فرستاده می شود.

معرفی واحدشیرین سازی 101 عسلویه

سوال 1 از واحد 101 :

لاین ws ورودی به فلش تانک واسه چه موقع طراحی شده؟
هدف از طراحی این لاین چه بوده است (خطی که در عکس مشخص شده)

ء👤@Vahidmozi
🔹اين مسير رو اگه از واحد ١٠٤ دنبال كنين از يك مسير كه همواره بسته(NC) است مياد كه براي مواقعي كه امكان carry over كردن امين از سمت درام اسكرابر در واحد ١٠١ به سمت واحد ١٠٤ اتفاق بيفته از اين مسير امين رو برميگردون به سيكل آمين.

سوال ۲ از واحد 101:

یکی از کنترل ولو های ورودی راکتور که با مولکلارسیو پر شده را می خواهیم ریموو کنیم ابتدا باید راکتور را پرج کنیم.
راکتور را چطور پرج کنیم؟

🔹معمولا راکتور یا برج با گاز خنثی پرج می کنن. اگه راکتور بستر سیال باشه از همون بستر سیال واکنش استفاده میشه. که میتونه راکتورها سری یا موازی متصل باشن بهم. اگه سری باشن به ترتیب لول گیری میشن تا مرحله اخر. اگر هم موازی باشه فقط راکتور اول انجام میشه. حالا ک گفتین مولکولارسیو هم هست پس میتونید با ازت گرم که قبل از ورود ب راکتور از ی پیش گرمکن عبورش بدین بعد با کمپرسور تا فشار ۲۰ بار وارد راکتور بشه ک هم مولکولارسیو احیا کنه هم اینکه به مدت سه تا چهار روز داخل راکتور باقی بمونه تا اکسیژن زدایی صورت بگیره.

سمینار آشنایی با عملیات هات تپ
✍دکتر پیرجو

🔹آشنایی با عملیات وت تپ، هات تپ و کاربرد گاید بار

فهرست مطالب:

🔹انواع روش های انشعاب گیری
🔹وت تپ چیست
🔹کاربرد های وت تپ
🔹هات تپ چیست
🔹کاربرد های هات تپ
🔹نصب گاید بار
🔹نصب فلنج قفل
🔹رابر پلاک

🔹انواع روش های انشعاب گیری

برای گرفتن انشعاب از یک لوله راه های گوناگونی وجود دارد که از آن جمله می توان به این موارد اشاره کرد:

سه راهی
اتصال stub in
Olet ها
اسپلیت tee

سوراخ کردن لوله اصلی و جوش دادن مستقیم لولۀ انشعابی به آن (pipe to pipe یا fabricated branch) که می تواند همراه با تقویت کننده باشد یا نباشد.

سوال اینجاست که موارد استفاده از هر کدام از این ها کجا می باشد؟
که این را از دو دیدگاه می توان پاسخ داده شود:
دیدگاه فنی و دیدگاه اقتصادی.

مسلماً در یک طراحی باید حداقلی از ایمنی را در طرح هایی که در دست طراحی است رعایت شود، اما ایمن ترین راه همیشه بهترین راه نیست.
مثلاً اگر دو گزینۀ مختلف، حداقل ایمنی لازم را تامین کنند و یکی ارزان تر تمام شود، طراح موظف است راه ارزانتر را برگزیند.
هدف از پیش کشیدن این سوال این است که در جاهایی که استفاده از گزینۀ اتصال مستقیم لوله ها (pipe to pipe) از لحاظ فنی مجاز باشد، به دلیل ارزان تر بودن، طراح موظف است از این گزینه استفاده کند.

برای بهتر روشن تر شدن مطلب فرض کنید می خواهیم از لوله ای به قطر 46 اینچ انشعاب بگیریم. همان طور که می دانید، برای انشعاب هایی با اندازۀ تا 22 اینچ (تقریباً نصف اندازۀ لولۀ اصلی) سه راهی کاهنده وجود دارد. پایین تر از این اندازه هم olet ها می توانند وظیفۀ انشعاب گیری را انجام دهند. پس در کجا از انشعاب گیری مستقیم استفاده می کنیم؟

پاسخ این است که برای انشعاب های با اندازۀ 10 تا 36 اینچ می توان بدون استفاده از زانویی یا olet انشعاب را مستقیم به لولۀ اصلی جوش داد و برای تقویت آن تنها باید از پوستۀ تقویت کننده (reinforcing pad) استفاده کرد که باعث صرفه جویی زیادی می شود.

سوال: چه مواقعی از چه اتصالی جهت هات تپ استفاده کنیم؟

هات تپ خطوط لوله و مخازن همواره از کانال یک اتصال که روی لوله یا مخزن نصب شده است انجام می‌شود. از این‌ رو اتصال هات تپ نقش آشکاری در موفقیت عملیات خواهد داشت. علاوه بر این، اتصال مذکور نقش ورودی انشعاب جدید را خواهد داشت و از این‌رو برگزیدن نوع اتصال، و فرایندهای طراحی و ساخت آن دارای حساسیت‌های فنی بالاست.

🔹رایج ‌ترین اتصال ‌ها در عملیات هات تپ به شرح زیرند:

- اسپلیت تی:
یک سه راهی کمربندی است که صفحات پدهای آن تمامی محیط خارجی لوله اصلی را پوشش می‌دهد و خط انشعابی آن نیز به پدها جوش داده می‌شود. این اتصال دارای دو پد است که از طرف لوله به هم متصل شده و همچون کمربند کل لوله را پوشش می‌دهند.

- سدل نیپل:
این سه راهی بسیار شبیه اسپلیت تی است با این تفاوت که فقط دارای یک پد دایره‌ای شکل است که اتصال انشعابی نیپل روی آن جوش داده می‌شود.

- ولدولت:
فاقد سدل بوده و فقط دارای یک نیپل حلقوی است که مستقیما روی لوله جوش داده می‌شود.
چنان ‌که مشخص است اتصال اسپلیت تی نسبت به سایر موارد استحکام و ضریب مقاومت بالایی داشته و توان آب‌بندی آن بیشتر از سایرین است. بعد از آن سدل نیپل و در نهایت ولدولت دارای مقاومت نسبی بوده و در مواقعی خاص نسبت به اسپلیت تی ارجحیت دارند.

اصلی ‌ترین معیار در انتخاب نوع اتصال هات تپ، نسبت سایز لوله اصلی به انشعاب است
بر این اساس می‌ توان تشخیص داد که از کدام یک از اتصالات سه گانه فوق استفاده کرد. بدون شک هر چه نسبت سایز انشعاب به سایز لوله اصلی کمتر باشد به ضریب مقاومت کمتری احتیاج داره و استفاده از ولدولت در این شرایط مقرون به صرفه ‌تر است. هر چه این نسبت افزایش پیدا می کنه لزوم استفاده از سدل نیپل و پس از آن اسپلیت تی بیشتر می ‌شود چون مقرون به صرفه تر هستش. برای انشعاب‌ های سایز به سایز ضرورتا باید از اسپلیت تی استفاده کرد.

اما دو حالت خاص برای این شرایط می ‌توان تصور کرد که به شرح زیر هستند:

- در صورتی که سایز لوله اصلی 2 اینچ یا کمتر باشه حتی در صورت سایز به سایز بودن انشعاب، می‌توان از ولدولت برای اتصال هات تپ استفاده بشه.

- در صورتی که سایز انشعاب 10 اینچ یا بالاتر باشه، حتی در صورت کوچک بودن سایز انشعاب به سایز لوله اصلی باید از اتصال اسپلیت تی استفاده بشه.

موارد کاربرد هر کدام از انواع انشعاب :

🔹 برای مخازن استفاده از اسپلیت تی ممکن نیست، چون که امکان پوشش کمربندی مخزن وجود ندارد و نمیشه اصلا. در این موارد اگر انشعاب سایز پایین باشد می‌تونیم از اتصال ولدولت استفاده کنیم، در غیر این صورت باید از سدل نیپل استفاده بشه.
البته شاخص های دیگه ای برای انتخاب نوع اتصال تعیین کننده ‌هستن. ب عنوان مثال فشار، دما و جریان سیال، و ضخامت و آلیاژ لوله اصلی نقش حائز اهمیتی در این خصوص دارن، اما به طور کلی معیارهای ذکر شده شاخص‌های مناسبی برای تعیین نوع اتصال محسوب میشه.

استانداردهای ساخت اسپلیت تی و سدل نیپل:

در خصوص فرایند طراحی و ساخت متغیرهای تعیین کننده ‌ای وجود دارند که میتوان به آنها رجوع کرد. البته میتوانیم نه، الزاما باید رجوع شود... برخی از این متغیرها بشرح زیر می‌باشند:

محاسبات مکانیکی در خصوص ابعاد و سایز قطعات، ضخامت لوله‌ ی مورد استفاده برای ساخت اسپلیت تی و... باید با رجوع به استانداردها بشه.
تصمیم ‌گیری در این خصوص به سایز لوله، سایز انشعاب، فشار و دمای سیال، نوع سیال و سایر عوامل بستگی دارد. باید با لحاظ کردن تمامی فاکتورها فوق و با رجوع به استانداردها بهترین و مناسب ترین اسپلیت تی یا سدل نیپل را آماده و تجهیز کنیم.
در برخی موارد برای افزایش استحکام جوش اسپلیت تی روی لوله اصلی از نوارهای فلزی پشتیبانی کننده‌ ی خط جوش اسپلیت تی استفاده میشه. این نوارها مثل یک لایه‌ی خطی بین دو پد سدل اسپلیت تی قرار می‌ گیرن و باعث میشن حین جوشکاری آن روی لوله، در واقع دو جانب بالایی و پایینی پدهای اسپلیت تی بهم متصل شن.
فلنج‌ هایی که برای اسپلیت تی استفاده می‌شن هم باید با رجوع به استاندارد ها شناسایی و انتخاب بشن. نوع فلنج، کلاس فشاری، نحوه‌ ی جوشکاری روی نیپل اسپلیت تی یا سدل و... همگی تابع استاندارد های بین‌المللی مربوط به انتخاب فلنج است. به صورت کلی از فلنج‌ هایی استفاده میشه که گردنه ‌ی تیز داشته (فلنج گردندار جوشی) و امکان جوشکاری روی آن وجود داشته باشد.
در خصوص نصب و جوشکاری اسپلیت تی روی لوله نیز باید به استانداردهای بین ‌المللی خصوصاً استاندارد ASME 31.8 رجوع بشود.
بر اساس تصریحات استانداردها بین پد پایینی و پد بالایی سدل اسپلیت تی باید حتما زاویه وجود داشته باشد. در غیر این صورت بدون شک جوشکاری آن روی لوله مناسب نیست.