بررسی مرحله ی ورود مهندسین نقشه بردار، مکانیک و شیمی به فاز طراحی در یک پروژه

پاسخ‌ها (۲)

• تیم نماتککاربر انجمن· ۵ سال پیش

  سلام خدمت شما بزرگوار
  خیر جناب مهندس فروم فعال هست.
  عزیزانی که سوال در مورد بسته اموزشی میپرسن رو مدرسین جواب میدن،در غیر این صورت سوالی که تخصصی نباشه مدرس پاسخ نمیدن.
  تنها راه ارتباطی با مدرسین برای پرسیدن سوالات تخصصی از پکیج اموزشی محیط فروم هست.
  و آقای عسگری هم دراولین فرصت پاسخگو خواهند بود.

  مفید۰غیر مفید۰

  پاسخ
• استادرضا عسگری· ۵۱ دقیقه پیش

  با سلام
  در پروژه های هطوط لوله انتقال ابتدا مراحل کلی پروژه را بررسی می‌کنیم و سپس نقش هر دیسیپلین را مشخص می‌کنیم.
  ۱. فاز اول: جمع‌آوری اطلاعات اولیه و تعریف مبانی طراحی (Project Initiation & Design Basis)
  فعالیت‌های اصلی:

  • تعیین مبدأ و مقصد خط لوله.
  • تعیین نوع سیال و ظرفیت انتقال (Flow Rate).
  • تعیین فشار و دمای عملیاتی.
  • بررسی طول تقریبی مسیر.
  • تعیین شرایط محیطی و اقلیمی.
  • شناسایی محدودیت‌های جغرافیایی و زیست‌محیطی.
  • تعیین استانداردهای طراحی.

  ۲. فاز دوم: انتخاب مسیر و نقشه‌برداری (Route Selection & Survey)
  ابتدا مسیرهای احتمالی بین مبدأ و مقصد بررسی می‌شوند و سپس مسیر مناسب با در نظر گرفتن مسائل فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی انتخاب می‌شود.
  وظایف مهندس نقشه‌بردار (Surveyor):

  • برداشت توپوگرافی مسیر.
  • تعیین مختصات دقیق نقاط و ارتفاع زمین.
  • شناسایی رودخانه‌ها، جاده‌ها، راه‌آهن و موانع.
  • تهیه نقشه‌های توپوگرافی.
  • تهیه پروفیل طولی مسیر (Longitudinal Profile).
  • تعیین محدوده حریم خط لوله (Right of Way).

  در این مرحله مهندس پایپینگ و سیویل نیز با نقشه‌بردار همکاری می‌کنند تا مسیر از نظر اجرایی قابل قبول باشد.
  خروجی‌ها:

  • Topographical Survey
  • Route Alignment
  • Longitudinal Profile
  • Crossing Drawings
  • Right of Way Drawings

  ۳. فاز سوم: طراحی فرآیندی و محاسبات هیدرولیکی (Process & Hydraulic Design)
  دف اصلی این است که مشخص شود برای انتقال دبی موردنظر، چه قطر و چه فشار عملیاتی موردنیاز است.
  وظایف مهندس فرآیند:

  1. تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی سیال:

  • Density
  • Viscosity
  • Molecular Weight
  • Vapor Pressure
  • Composition

  1. محاسبات هیدرولیکی:

  • تعیین قطر اولیه خط (Preliminary Line Sizing).
  • محاسبه افت فشار (Pressure Drop).
  • محاسبه سرعت سیال (Velocity).
  • بررسی رژیم جریان (Flow Regime).
  • بررسی فشار حداقل و حداکثر.
  • بررسی احتمال تشکیل هیدرات، کاویتاسیون یا پدیده‌های نامطلوب متناسب با سیال.

  1. تعیین فشار موردنیاز در مبدأ و مقصد.
  2. بررسی نیاز به پمپ یا کمپرسور.
  3. بررسی شرایط راه‌اندازی، توقف و شرایط اضطراری.

  نرم‌افزارهای مورد استفاده:

  • Aspen HYSYS
  • AFT Fathom
  • AFT Impulse
  • Pipesim (در صورت کاربرد)
  • OLGA (برای خطوط چندفازی و جریان گذرا)

  خروجی‌های این مرحله:

  • Hydraulic Calculation
  • Line Sizing Calculation
  • Process Design Basis
  • Process Data Sheet
  • Operating and Design Pressure / Temperature

  ۴. فاز چهارم: طراحی مکانیکی خط لوله (Mechanical Pipeline Design)
  پس از مشخص شدن قطر اولیه و شرایط طراحی، مهندس مکانیک یا مهندس پایپینگ/خطوط لوله وارد طراحی مکانیکی می‌شود.
  وظایف این دیسیپلین:

  • انتخاب جنس لوله (Material Selection).
  • تعیین ضخامت دیواره لوله (Wall Thickness).
  • محاسبه فشار طراحی و ضخامت موردنیاز.
  • بررسی خوردگی و تعیین Corrosion Allowance.
  • تعیین کلاس مواد و مشخصات لوله.
  • انتخاب نوع پوشش داخلی و خارجی.
  • بررسی نیاز به عایق حرارتی.
  • تعیین الزامات جوشکاری و تست‌های غیرمخرب.
  • طراحی فلنج‌ها، اتصالات و شیرآلات.
  • بررسی نیاز به Pig Launcher و Pig Receiver.

  برای مثال، اگر خط لوله فولادی باشد، ضخامت اولیه می‌تواند بر اساس رابطه طراحی کد ASME B31.4 برای خطوط انتقال مایعات یا ASME B31.8 برای خطوط انتقال گاز تعیین شود.
  ۵. فاز پنجم: طراحی مسیر، تنش و تحلیل مکانیکی (Stress & Flexibility Analysis)
  در این مرحله مهندس پایپینگ و مکانیک با همکاری مهندس فرآیند و سیویل، رفتار مکانیکی خط لوله را بررسی می‌کنند.
  مواردی که باید بررسی شوند:

  • تنش ناشی از فشار داخلی (Internal Pressure).
  • تنش ناشی از وزن لوله و سیال.
  • اثر تغییرات دمایی و انبساط حرارتی.
  • بارهای ناشی از نشست زمین.
  • بارهای ناشی از زلزله.
  • بارهای ناشی از عبور وسایل نقلیه از روی خط مدفون.
  • بارهای ناشی از باد و نیروهای خارجی در خطوط روزمینی.
  • نیروهای وارد بر نازل تجهیزات در ابتدا و انتهای خط.

  برای خطوط مدفون، بررسی بارهای خاک، نشست، جابه‌جایی زمین و تنش‌های ناشی از تغییر شکل مسیر اهمیت زیادی دارد.
  نرم‌افزارهای مورد استفاده:

  • CAESAR II
  • AutoPIPE
  • Abaqus (برای تحلیل‌های خاص و پیچیده)
  • خروجی‌ها:
  • Stress Analysis Report
  • Pipeline Support Design
  • Anchor and Guide Locations
  • Stress Isometric Drawings (در خطوط مربوطه)

  در خطوط انتقال طولانی، تحلیل تنش معمولاً با بررسی‌های خاص خطوط مدفون، پایداری و کمانش (Buckling)، تنش‌های محوری و اثرات نشست زمین همراه است و صرفاً تحلیل CAESAR II کافی نیست.
  ۶. فاز ششم: طراحی عمرانی و سازه‌ای (Civil & Structural Design)
  در این مرحله مهندس عمران و سازه بر اساس اطلاعات مسیر و طراحی مکانیکی، جزئیات اجرایی را طراحی می‌کند.
  وظایف مهندس Civil:

  • طراحی ترانشه (Trench Design).
  • تعیین عمق دفن لوله.
  • تعیین عرض ترانشه.
  • طراحی بستر لوله (Pipe Bedding).
  • تعیین نوع خاکریزی و تراکم خاک.
  • طراحی سازه‌های عبور از رودخانه و جاده.
  • طراحی فونداسیون تجهیزات و ایستگاه‌های پمپاژ.
  • طراحی سازه‌های نگهدارنده خطوط روزمینی.
  • بررسی پایداری شیب‌ها و خاک.

  در این مرحله اطلاعات مهندس نقشه‌بردار و گزارش ژئوتکنیک (Geotechnical Investigation) بسیار مهم است.
  خروجی‌ها:

  • Trench Typical Drawings
  • Civil Design Calculation
  • Foundation Drawings
  • Crossing Details
  • Structural Drawings

  ۷. فاز هفتم: طراحی حفاظت خوردگی (Corrosion Engineering)
  رای خطوط فولادی، حفاظت خوردگی یکی از بخش‌های اساسی طراحی است.
  مهندس خوردگی یا Material/Corrosion Engineer با همکاری مهندس مکانیک و پایپینگ موارد زیر را بررسی می‌کند:

  • انتخاب متریال مناسب.
  • تعیین Corrosion Allowance.
  • انتخاب پوشش خارجی (External Coating).
  • طراحی سیستم حفاظت کاتدی (Cathodic Protection).
  • بررسی خوردگی داخلی.
  • بررسی نیاز به Chemical Injection.
  • تعیین نقاط تست حفاظت کاتدی.

  استانداردهای مهم:

  • AMPP/NACE SP0169
  • ISO 15589-1
  • ISO 21809
  • API 5L

  خروجی‌ها:

  • Corrosion Control Philosophy
  • Coating Specification
  • Cathodic Protection Design
  • Corrosion Study

  ۸. فاز هشتم: طراحی ابزار دقیق، کنترل و برق (Instrumentation & Electrical)
  مهندسی ابزار دقیق و برق برای کنترل و مانیتورینگ خط وارد کار می‌شوند.
  وظایف مهندس ابزار دقیق:

  • تعیین محل نصب Pressure Transmitter.
  • تعیین محل نصب Flow Meter.
  • تعیین تجهیزات اندازه‌گیری دما و فشار.
  • طراحی سیستم کنترل شیرهای موتوری (MOV).
  • طراحی سیستم ESD.
  • طراحی سیستم Leak Detection در صورت نیاز.
  • طراحی سیستم SCADA و مخابرات خط لوله.

  وظایف مهندس برق:

  • تعیین نیازهای برق تجهیزات.
  • طراحی سیستم برق‌رسانی به ایستگاه‌های شیرآلات.
  • طراحی سیستم ارتینگ و حفاظت صاعقه.
  • طراحی سیستم برق پمپ‌ها و تجهیزات.
  • بررسی برق موردنیاز سیستم حفاظت کاتدی.

  خروجی‌ها:

  • Instrument Index
  • Instrument Data Sheets
  • Control Philosophy
  • ESD Philosophy
  • Single Line Diagram
  • Cable Routing Drawings
  • SCADA Architecture

  ۹. فاز نهم: تهیه مدارک مهندسی و هماهنگی بین دیسیپلین‌ها (Engineering Deliverables)
  در این مرحله تمامی اطلاعات دیسیپلین‌ها با یکدیگر تطبیق داده می‌شوند.
  برای مثال:

  • قطر و ضخامت تعیین‌شده توسط فرآیند و مکانیک باید با مشخصات واقعی لوله تطبیق داشته باشد.
  • مسیر انتخاب‌شده توسط نقشه‌بردار باید با محدودیت‌های عمرانی و مکانیکی هماهنگ باشد.
  • محل شیرآلات باید با دسترسی اپراتور و الزامات بهره‌برداری هماهنگ باشد.
  • محل تجهیزات ابزار دقیق باید با شرایط هیدرولیکی و عملیاتی خط سازگار باشد

  با تشکر

  مفید۰غیر مفید۰

  پاسخ

پاسخ شما