پایپینگ یک صنعتی به شدت گسترده است که در نقل وانتقال سیالات یا موارد مربوط به قدرت (از نقطه ای به نقطه/نقاط دیگر) استفاده می شود. اتصالات از مهمترین مباحث مربوط به صنعت لوله کشی، تجهیزات و سازه ها است و به معنی استفاده از قطعاتی است که در صنایع بزرگ یا کوچک با هدف ایجاد تغییر در روند عادی سیستم های پایپینگ و لوله کشی، سازه ها و غیره تولید می شوند. اتصالات می توانند در انواع مختلفی مورد استفاده قرار گیرند که در ادامه به ذکر یکی از آنها می پردازیم.
اتصالات
در سیستم پایپینگ به طور خاص از قطعاتی برای مرتبط نمودن تجهیزات به یکدیگر استفاده می شود. در مواردی که به تغییر سایز، تغییر مسیر و یا جدا کردن مسیرها از یکدیگر نیاز است، این قطعات مورد استفاده قرار می گیرند. در صنعت لوله کشی به این قطعات، اتصالات می گویند. یکی از مهم ترین وظایف اتصالات، پیوند دادن خطوط مختلف به یکدیگر و اتصال آن ها به تجهیزات اصلی و یا منابع است. این قطعات، رابطان اصلی میان لوله ها هستند که می توانند به منظور ایجاد انشعاب به کار روند. به طورکلی، اهداف ایجاد اتصالات شامل موارد زیر است:
- تغییر جهت در مسیر جریان
- تغییر سایز لوله ها
- انشعاب خطوط لوله
- کمک به پیاده کردن سایز لوله مناسب
- تقسیم بندی جریان
- اتصال منابع به مسیرهای جریان
اتصالات فشار قوی چیست؟
اتصالات فشار قوی یکی از مهم ترین شاخه های اتصالات صنعتی هستند که با حضور خود، انقلابی در رشد صنایع مهمی مانند نفت و گاز و پتروشیمی به وجود آوردند. با گذشت زمان و پیشرفت مرزهای جغرافیایی، یکی از مهمترین نیازهای بشر (خصوصاً امروزه) نیاز به انتقال و جابجایی سیالات به نقاط دیگر است. در اغلب موارد، حجم و مسافت این انتقال باعث افزایش شدید فشار سیالات در محفظهها یا لوله های انتقال خواهد شد. راهکار این دغدغه استفاده از اتصالات فشار قوی است.
صنایع پتروشیمی و نفت و گاز یکی از مهمترین بسترها برای اتصالات فشار قوی است. ازآنجا که این صنایع باید به نقاط مختلف دور و نزدیک منتقل شوند، لازم است راهکار مناسبی برای جابجایی آن ها در نظر گرفته شود. اتصالات فشار قوی مورد استفاده در این صنعت معمولاً از جنس فولاد و آلیاژ هستند تا قابلیت تحمل فشار بالا را داشته باشند. با افزایش فشار، طبیعتاً درجه حرارت نیز افزایش می یابد؛ بنابراین، اتصالات فشار قوی به شکلی طراحی و ساخته می شوند که بتوانند به طور هم زمان مقاومت لازم را در برابر حرارت و فشار از خود نشان دهند.
در این حالت لازم است اتصالات فشار قوی طوری تعبیه شوند که بتوانند در برابر سیکل فشاری که سیالات به طور متناوب به بستر خود وارد می کنند، مقاومت کنند. از طرف دیگر، حرارت به طور مداوم در این جریانات تغییر می کند. درنتیجه، این بستر باید تحمل تغییر مداوم جریان را نیز داشته باشد.
اتصالات فشار قوی باید مقاومت بالایی در برابر عبور سیالات و فاکتور دما داشته باشند. این اتصالات در کنار درجه سختی مورد نظر، حالتی انعطاف پذیر در برابر دما دارند. این بازه دمایی شامل منفی ۲۵۲ درجه سانتیگراد تا ۶۴۹ درجه سانتیگراد است. مواد اولیه این اتصالات را فولاد و آلیاژهای خاص تشکیل می دهند. علت استفاده از این مواد مقاومت بالای آنها در برابر جریان و دما است. همچنین، برای بالا بردن سطح مقاومت از آلیاژ و فولاد در حالتهای مخروطی و رشتهای استفاده می شود. اتصالاتی که با استفاده از فولاد دندهای، فولاد ساکت و یا فولاد گالوانیزه ساخته می شوند، معمولاً بیش ترین کاربرد را در صنایع آب و گاز، بخار، هوای با فشار بالا و غیره دارند.
انواع اتصالات فشار قوی
اتصالات فشار قوی مهم ترین بخش صنعت انتقال هستند؛ هرچند که ممکن است بسیار کوچک یا ساده به نظر برسند چراکه علاوه بر نقش گستردهای که در انتقال و اتصال نقاط به یکدیگر دارند، یک استراتژی برای بالا بردن مقاومت و سهولت در انتقال نیز به حساب می آیند. بر اساس فاکتورهای مختلف می توان انواع اتصالات فشار قوی را در دسته های متفاوتی ازجمله کارکرد، ساختار، جنس مواد به کار گرفته شده در ساخت، مقاومت، فشار، میزان تحمل فشار و غیره تقسیم بندی نمود.
در یک دسته بندی کلی می توان انواع اتصالات را به شکل زیر معرفی کرد:
اتصالات جوشی: اتصالات فشار قوی جوشی به اتصالاتی گفته می شود که با استفاده از جوشکاری به نقاطی از لوله های دیگر متصل می شوند. این نوع اتصالات بسیار ساده بوده و قابلیت اجرای راحت تری دارند زیرا لوله و اتصال، هر دو از جنس فلز هستند. از دیگر ویژگی های اتصالات جوشی این است که لوله ها به دلیل شکل اتصال دارای چگالی و وزن پایین تری هستند و این امر سبب میشود اتصال و جریان به سهولت انجام شده و مشکلات کمتری در آینده رخ دهد.
اتصالات دنده ای (رزوه ای): به دلیل دوام و عمر بالایی که دارند، بیشتر از اتصالات جوشی مورد استفاده قرار می گیرند. این اتصالات معمولاً از آلیاژهایی مانند برنز، چدن معمولی، چدن نشکن، استیل و غیره ساخته می شوند. در کنار مقاومت و طول عمر، ویژگی دیگری که آنها را در این صنعت محبوب تر میکند، هزینه اقتصادی و به صرفه است. همچنین، این اتصالات برای اتصال لوله هایی با ضخامت و سایز کوچک تر مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع اتصالات فشار قوی بر اساس جنس مواد اولیه
از دیگر دسته‌بندی‌هایی که برای اتصالات فشار قوی مطرح می شود، دسته بندی بر اساس جنس مواد اولیه تشکیل دهنده آنها است. این دسته بندی به شرح زیر است:
- اتصالات فشار قوی فولادی ساکت
در این نوع اتصالات که در دسته بندی اتصالات جوشی قرار دارند، لوله توسط جوشکاری و ناحیه فرورفته موجود در آنها متصل می شود. سپس با جوشکاری اطراف آن را محکم و آب بندی می کنند. این نوع اتصالات را بر اساس کلاس فشار در مجموعه های مختلفی دسته بندی می کنند.
- اتصالات فشار قوی فولادی گالوانیزه
این نوع اتصالات فشار قوی مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی، زنگ زدگی و ضربه دارند، به همین دلیل معمولاً در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. در این نوع اتصالات فشار قوی هیچ گونه ناخالصی وجود ندارد، به همین دلیل مواد توسط فلز جذب می شوند.
به طورکلی، انتخاب نوع اتصالات فشار قوی به شدت به سایر فاکتورها وابسته است. انتخاب نوع اتصال معمولاً به اطلاعاتی مانند نوع سیال، میزان سیالات و مدت زمانی که قرار است در لوله ها جریان داشته باشند و غیره وابسته است.
انواع اتصالات فشار قوی بر اساس کارکرد
این دسته بندی از پرکاربردترین دسته بندیها در میان اتصالات فشار قوی است. این اتصالات که از جنس فولاد هستند، بر اساس نوع کارکرد به دسته های زیر تقسیم می شوند:
- مهره ماسور فشار قوی
- زانویی فشار قوی
- سهراه فشار قوی
- مغزی فشار قوی
- بوشن فشار قوی
- چپقی فشار قوی
- تبدیل فشار قوی
- سوکولت فشار قوی
- تردولت فشار قوی
- نیپل فشار قوی
همان طور که پیش تر گفته شد، اتصالات فشار قوی دارای نقش بسیار مهمی در صنعت سیالات هستند. بهره گیری از این اتصالات میتواند به سادگی علاوه بر رفع نیازی که در اتصالات به آنها وجود دارد، بهترین صرفه جویی در زمان و هزینه باشد.