مهندسی پایپینگ وظیفه جانمایی تجهیزات ، نحوه اجرا خطوط و بررسی تنش موجود در خطوط را بررسی نموده و در مدل سه بعدی اجرا میکند تا علاوه بر تهیه نقشه های ایزومتریک و جانمایی پایپینگ در صورت برخورد(Clash) چند دیسیپلین قبل از ساخت جلوگیری و نسبت به حل موضوع اقدام گردد زیرا در مدل سازی سه بعدی علاوه بر آیتم های پایپینگی مابقی آیتم های دیسیپلین های مختلف نیز مدلسازی میشود.
مقدمه
برای ساخت و راه اندازی واحدهای صنعتی از چند دیسیپلین مختلف بهره گرفته میشود که شامل موارد ذیل میباشد:
● مهندسی فرآیند
● مهندسی مکانیک
● مهندسی پایپینگ
● مهندسی برق و ابزار دقیق
● مهندسی عمران
مهندسی پایپینگ وظیفه جانمایی تجهیزات ، نحوه اجرا خطوط و بررسی تنش موجود در خطوط را بررسی نموده و در مدل سه بعدی اجرا میکند تا علاوه بر تهیه نقشه های ایزومتریک و جانمایی پایپینگ در صورت برخورد(Clash) چند دیسیپلین قبل از ساخت جلوگیری و نسبت به حل موضوع اقدام گردد زیرا در مدل سازی سه بعدی علاوه بر آیتم های پایپینگی مابقی آیتم های دیسیپلین های مختلف نیز مدلسازی میشود. که در برق و ابزار دقیق شامل سینی انتقال کابل های برق، سینی انتقال کابل های ابزار دقیق، روشنایی و در عمران مدلسازی سازهای مربوط به واحد و پایپرک های خارج از واحد صورت میپذیرد.
و همچنین انتخاب جنس، کلاس کاری، گرید و نوع اتصالات مورد استفاده در سایت را صورت میدهد که اجزا مورد استفاده در پایپینگ به شرح ذیل میباشد:
● لوله (Pipe)
● فلنج (Flange)
● واشر (Gasket)
● کاهنده (Reducer) or (Expander)
● پیچ و مهره (Bolt & Nut)
● انواع شیرآلات (Valve)
● ساپورت خطوط (Piping Support)
● شیرهای کنترلی (Control Valve)
● اجزا ابزار دقیق (Instrument Component)
● تجهیزات ثابت (Fixed Equipment)
● تجهیزات متحرک (Rotary Equipment)
● سه راهی (Tee)
● زانویی (Elbow)
1. مدارک مورد نیاز پایپینگ
مهندسی پایپینگ پس از دریافت مدارک از بخش‌های مختلف مهندسی اقدام به تهیه مدارک می‌نماید.
مدارک مورد نیاز پایپینگ که از سایر دیسیپلین‌ها دریافت میکند، شامل موارد ذیل میباشد:
- مدارک دریافتی از مهندسی فرآیند:
1. نقشه خطوط فرآیندی (PFD).
2. شرح فرآیند
3. نقشه خطوط پایپینگ و ابزار دقیق (P&ID).
4. دیتاشیت فرآیندی برای تجهیزات
5. لیست خطوط
مدارک دریافتی از مهندسی ابزار دقیق و برق :
1.نقشه های سازندگان شامل: شیر اطمینان، شیر کنترلی، ترانسمیترها و ...
2.نقشه سینی های کابل ابزار دقیق
3.نقشه سینی های کابل برق
4.نقشه های هوکاپ
مدارک دریافتی از مهندسی مکانیک:
1.نقشه ها سازندگان تجهیزات
2.دیتاشیت مکانیکی
-مدارک دریافتی از مهندسی عمران:
1.نقشه سازه
پس از دریافت مدارک اقدام به تهیه و تولید مدارک پایپینگ صورت میپردازد که شامل موارد ذیل میباشد:
1.Plot Plan.
2.Equipment Layouts.
3. 3D modeling
4. Nozzle Orientation and Platforms Design Drawings
5. Isometric Drawings.
6. Piping Plot Plan.
7. Stress Analysis Reports.
8. Piping Material Specifications.
9. Stress Critical Line List.
10. Support Register.
11. Special Supports Drawings
12. Piping MTO
13. Support MTO
14. Pipe Rack Loading.
15. Piping BOM
در ادامه به شرح مختصر هر یک از مدارک تولید این دیسیپلین پرداخته شده است:
1.نقشه Plot Plan
پلات پلن در این مدرک اقدام به تهیه جانمایی کلی کارخانه انجام میگردد که پس از دریافت ابعاد و نقشه هوایی سایت صورت میپذیرد. پس از دریافت نقشه سایت، جانمایی کلی با توجه به ابعاد مورد نیاز هر واحدها و دسته بندی مخاطره آمیز (Hazardous Area ) بودن آن واحدها، مسیر های دسترسی و همچنین مشخص کردن محل ساختمان اداری و تعمیرات این مدرک تهیه میگردد.
2. مدرک Equipment Layouts
در این نقشه به جانمایی تجهیزات پرداخته میشود. پس از دریافت دیتاشیت های فرآیندی و مکانیکی تجهیزات، همچنین دریافت مدارک مربوط به استراکچر واحد ها اقدام به تهیه جانمایی با رعایت فاصله ایمن تجهیزات نسبت به سایر تجهیزات فرآیندی و همچنین فاصله ایمن تجهیزات نسبت به ساختمان ها اقدام صورت میگردد.
جانمایی تجهیزات فاز 4و5 پارس جنوبی
3. نقشه 3D Modeling
مدل سازی سه بعدی از واحد که شامل مدلسازی تجهیزات ثابت(برج، درام، مخازن و ...) و متحرک (پمپ، کمپرسور و ...)، خطوط ارتباطی درون واحدی و خطوط ارتباطی خارج از واحد، خطوط آتش نشانی، شیرآلات، اتصالات پایپینگی شامل زانویی،سه راهی و ... میباشد. که این مدلسازی جهت تهیه مدارک ایزومتریک خطوط، پایپینگ پلن میباشد.
4. طراحی Nozzle Orientation and Platforms Design Drawings
در این بخش به بررسی جهت مناسب برای قرار دادن نازل های تجهیزات و همچنین مدلسازی سازه شامل تیر آهن، گریتینگ، راه پله، نرده و مابقی المان های سازه پرداخته میشود.
5. نقشه Isometric Drawings
پس از تهیه مدل سه بعدی از خطوط فرآیندی و خطوط غیر فرآیندی (شامل: خطوط اتش نشانی و خطوط یوتیلیتی) واحد نقشه دقیقی حاصل میگردد که شامل تمامی اتصالات پایپینگی نحوه اتصال فلنجی (نوع فلنج ) یا جوشی بودن اتصال مورد استفاده است که این مدرک برای اجرای دقیق پایپینگ در سایت مورد استفاده قرار میگرد. این مدرک دقیق ترین مدرک اجرایی محسوب میگردد.
6. نقشه Piping Plot Plan
نقشه جانمایی خطوط فرآیندی و غیر فرآیندی میباشد که بصورت دید از بالا تهیه میگردد که علاوه بر خطوط جانمایی تجهیزات در نقشه موجود میباشد.
7. مدرک Stress Analysis Reports
در این مدرک به تحلیل استرس وارد بر خطوط پایپینگی پرداخته میشود که شامل در نظر گرفتن فشار، دما، وزن خطوط، سرعت باد و ضریب زلزله در منطقه میباشد.
8. مدرک Piping Material Specifications
دراین مدرک با توجه به شرایط عملیاتی که شامل دما و فشار میباشد و همچنین سیال موجود نسبت به انتخاب جنس، گرید، ضخامت و کلاس کاری اتصالات پایپینگ صورت میپردازد.
9. مدرک Stress Critical Line List
لیستی از خطوط که دارای تنش بحرانی میباشند.
10. مدرک Support Register
با استفاده از گزارش استرس انالیز اقدام به انتخاب ساپورت مناسب با توجه به شرایط بهره برداری صورت میپردازد گاهی نیز با توجه به گزارش نیاز به اصلاح خطوط پاپیپینگ ملزم میگردد.
11. نقشه Special Supports Drawings
تهیه نقشه ساپورت های خاص. با توجه به شرایط پروژه چند نوع ساپورت بصورت تیپیک طراحی و برای سایز های مختلف افزایش (Scale Up) داده میشود در بعضی مواقع شرایط ایجاب به استفاده از نوع خاص ساپورت که بعضا بصورت موردی استفاده میشود میگردد که الزام به تهیه نقشه ان وجود دارد.
12. مدرک Piping MTO
در این مدرک جزئیات اجزا مورد استفاده در پایپینگ تهیه میگردد که شامل کلاس کاری، متریال مورد استفاده، استاندارد مورد استفاده در ساخت، قطر نامی و ... میباشد.
13. مدرک Support MTO
در این مدرک جزئیات اجزا مورد استفاده در ساپورت تهیه میگردد.
14. مدرک Pipe Rack Loading
در این مدرک محاسبه ی مقدار بار قرار گرفته روی پایپرک محاسبه میگردد که بر اساس آن گروه عمران از نوع مناسب تیرآهن استفاده میکند.
15. مدرک Piping BOM
در این مدرک لیست اجزا مورد استفاده در پاپینگ قرار دارد و بصورت خلاصه تعداد کل اجزا مورد نیاز پروژه گردآوری میگردد.
3.کد و استاندارد
کد های طراحی مورد استفاده این دیسیپلین به شرح ذیل میباشد:
|
ASME B 31.3 |
Process Piping for Wellhead Facilities and Separation Units |
|
ASME B 31.8 |
Gas Transmission and Distribution Piping System for Gathering Manifold Facilities |
استاندارد های طراحی مورد استفاده این دیسیپلین به شرح ذیل میباشد :
|
ANSI B 16.5 |
Steel Pipe Flanges and Flanged Fittings. ANSI |
|
B 16.1 |
Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings |
|
ASME B 16.9 |
Factory-Made Wrought Steel Butt welding Fittings |
|
ASME B 16.10 |
Face-to-Face and End-to-End Dimensions of Ferrous Valves |
|
ANSI B 16.11 |
Forged Steel Fittings, Socket Welding and Threaded |
|
ANSI B 16.21 |
Nonmetallic Flat Gaskets for Pipe Flanges |
|
ANSI B 16.24 |
Bronze Pipe Flanges and Flanged Fittings |
|
ANSI B 16.25 |
Butt-Welding Ends |
|
ANSI B 16.34 |
Steel Valves, Flanged and Butt welding Ends. |
|
ANSI B 16.36 |
Steel Orifice Flanges. |
|
ANSI B 16.47 |
Large Diameter Steel Flanges |
|
ANSI B 18.2.1 |
Square and Hex. Bolts and Screws, inch series |
|
ANSI B 18.2.2 |
Square and Hex Nuts |
|
ANSI B 1.1 |
Unified Inch Screw Threads |
|
ANSI B 1.20.1 |
Pipe Threads |
|
ASME B 36.10M |
Welded and Seamless Wrought Steel Pipe |
|
ASME B 36.19M |
Stainless Steel Pipe |
|
API 594 |
Wafer Check Valves. |
|
API 598 |
Valve Inspection and Test |
|
API 599 |
Steel Plug Valves, Flanged or Butt welding Ends |
|
API 600 |
Steel Gate Valves, Flanged or Butt welding Ends |
|
API 601 |
Metallic Gaskets for Piping, Double-Jacketed Corrugated and Spiral Wound |
|
API 602 |
Compact Carbon Steel Gate Valves |
|
API 603 |
Class 150, Corrosion Resistant Gate Valves |
|
API 607 |
Fire Test for Soft-seated Ball Valves. |
|
API 609 |
Butterfly Valves, Lug-Type and Wafer-Type |
|
API 5L |
Specification for Pipeline |
|
MSS SP-6 |
Standard Finishes for Contact Faces of Pipe Flanges and Connecting End Flanges of Valves and Fittings |
|
MSS SP-25 |
Standard Marking System for Valves, Fittings, Flanges and Unions. |
|
MSS SP-43 |
Wrought Stainless Steel Butt-welding Fittings. |
|
MSS-SP-48 |
(Steel Butt-welding Fittings (26 inch and larger |
|
MSS-SP-97 |
Forged Carbon Steel Branch Olet Fittings |
|
BS-1868 |
Flanged and Butt welding ends Steel Check Valves for Petroleum and Petrochemical Industries |
|
BS-1873 |
Flanged and Butt welding ends Steel Globe Valves for Petroleum and Petrochemical Industries |
|
BS-6755-Part :1 |
Specification for Production Pressure Testing Requirements. |
|
BS-6755-Part: 2 |
Specification for Fire type-Testing Requirements |
|
BS-5154 |
Copper Alloy Globe, Globe Stop and Check, Check and Gate Valves |
|
BS-5155 |
Specification for Butterfly Valves |
|
BS-5351 |
Steel Ball Valves for Petroleum and Petrochemical Industries |
|
BS-5352 |
Steel Wedge Gate, Globe & Check Valves |
|
BS-5353 |
Specification for Steel Plug Valves |
|
NACE MR 0175 |
Standard Material Requirements - Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment. |
|
NACE-TM 0284 |
Test Method for Evaluation of Pipeline Steels for Resistance to |
|
NFPA 12 |
Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems |
|
IPS-E-PI-240 |
Engineering Standard for Plant Piping Systems |
|
IPS-C-PI-350 |
Construction Standard for Plant Piping Systems Pressure Testing |
|
IPS-E-PR-190 |
Engineering Standard for Layout and Spacing |
|
IPS-C-SF-550 |
Application Standard for Safety Boundary Limit |