لوله کشي در نيروگاه ها

یک سيستم  PIPING  -پایپینگ-  شبيه رگ ها و مویرگ ها می باشد.آنها حمل کننده خون حياتی تمدن امروزین می باشند.در شهر های مدرن آنها انتقال دهنده آب از منبع به نقاط توزیع می باشند،مواد زائد را از ساختمان های مسکونی و اداری به سمت سيستم های تصفيه یا سيستم های دفع، انتقال می دهند.یا مانند خطوط لوله که نفت را از چشمه های نفتی به سمت محل ذخيره سازی یا به سمت پالایشگاه ها برای پالایش می برند.خطوط توزیع و انتقال گاز طبيعی که آن را از مخازن ذخيره سازی به سمت محل استفاده(مانند نيروگاه،محل های صنعتی،اجتماعات مسکونی و اداری.) می برند.

در کارخانه های شيميائی ،کارخانه های توليد کاغذ،کارخانه های توليد مواد غذائی و دیگر صنایع مشابه از سيستم هایPIPING    برای انتقال و حمل مایعات،موادشيميائی،آميزه ها،گازها،بخارها و جامدات از جائی به جای دیگر استفاده می شود.
شبکه PIPING  حفاظت از آتش در ساختمان های مسکونی، اداری و صنعتی حمل کننده مواد خاموش کننده آتش نظير آب،گاز و مواد شيميائی برای حفاظت از جان و مال بکار می رود.سيستم های PIPING  در نيروگاه های گرمائی حمل کننده بخار پر فشار و داغ برای توليد برق می باشند.دیگر سيستم های PIPING  در نيروگاه ها حمل کننده آب کم فشار و پر فشار،مواد شيميائی،بخار کم فشار و مواد چگال شده هستند.سيستم های PIPING  پيشرفته برای فرایند ها و حمل مواد شيميائی خطرناک و سمی مورد استفاده هستند.سيستم های PIPING  فاضلاب وسيلاب ها حمل کننده حجم زیادی از آب می باشند.

طبقه‌بندی نیروگاه ها


طبقه‌بندی نیروگاه‌ها براساس نوع سوخت مصرفی و عامل محرک به صورت زیر است.

طبقه‌بندی از نظر نوع منبع انرژی

  • نیروگاه هسته‌ای که از یک راکتور هسته‌ای برای تولید گرما و چرخاندن توربین‌های بخار استفاده می‌کند.
  • نیروگاه سوخت فسیلی که انرژی گرمایی مورد نیاز را از سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز طبیعی یا زغال سنگ تأمین می‌کند.
  • نیروگاه‌هایی که از منابع انرژی‌های تجدید پذیر استفاده می‌کنند وانرژی مورد نیاز خود را از انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی جزر و مد دریا، انرژی حرارتی موجود در آبهای اعماق زمین، و بیومس (سوزاندن ضایعات مزارع نیشکر، زباله‌های شهری، بیوگازها و دیگر منابع این چنینی) تأمین می‌کند.

طبقه‌بندی از نظر نوع عامل محرک

  • توربین بخار: در این دستگاه‌ها از فشار دینامیکی بخار برای چرخاندن پره‌های دستگاه استفاده می‌شود. تقریباً همه توربین‌های بزرگ غیر آبی از این نوع هستند.
  • توربین گازی: در این دستگاه‌ها از گاز به عنوان عامل محرک استفاده می‌شود. به عبارت دیگر این توربین‌ها از فشار گازهای ناشی از سوختن سوخت‌ها برای به حرکت درآمدن استفاده می‌کنند. مزیت این توربین‌ها در قابلیت راه‌اندازی سریع آنهاست و از این رو برای جبران مصرف بالا در ساعات اوج مصرف (ساعات پیک) از آنها استفاده می‌شود اما با این حال هزینه‌های مربوط به این توربین‌ها بالاست و بنابراین استفاده از آنها محدود است.
  • چرخه مرکب: در این چرخه از ترکیبی از توربین‌های گازی و بخار استفاده می‌شود به این ترتیب که با سوختن سوخت از گازهای ایجاد شده برای به حرکت درآوردن توربین‌های گازی و از گرمای تولیدی از سوختن برای بخار کردن آب و به حرکت درآوردن توربین‌های بخار استفاده می‌شود. استفاده از این روش به علت بازده بالای آن به سرعت در حال افزایش است.
  • موتور احتراق داخلی: به طور کلی از این موتورها برای تولید انرژی الکتریکی در مقیاس‌های کوچک استفاده می‌شود. کاربرد این موتورها تنها به مناطق دورافتاده و سامانه‌های پشتیبانی مورد استفاده در بیمارستان‌ها، ساختمان‌های اداری و مراکز حساس محدود می‌شود. سوخت مورد استفاده در این موتورها را گازوئیل، نفت سنگین، گاز طبیعی و بیوگاز تشکیل می‌دهد.

فرایند طراحی لوله کشی نیروگاه ها


اقدام بنیادی در طراحی، تشکیل پیکربندی خطوط لوله کشی و سایززنی لوله هاست به نحوی که دبی را تامین کند، امنیت بالایی داشته ؛ در ضمن از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. گام های طراحی خطوط لوله شامل مراحل زیر می باشد.

  • تعیین مشکلات که شامل موارد زیر است:
  1. ویژگی های سیال حامل از جمله حد ماکزیمم و حد مجاز سرعت، محاسبه افت فشار
  2. محل دفن لوله و مقصد آن، محل سپراتور در ایستگاه ها
  3. طراحی کدهای دنباله دار و مواد مورد استفاده آن
  • تعیین مسیر لوله های اولیه، طول خط و اختلاف فشار استاتیکی
  • تعیین قطر لوله ها بر اساس حد افت فشار مجاز
  • آنالیز سازه:
  1. ضخامت لوله ها
  2. آنالیز استرس
  • پشتیبانی تجزیه تحلیل ساختاری بر اساس لنگرهای خمشی
  • تهیه نقشه ها، مشخصات و گزارشات طراح: تهیه نقشه شامل موارد زیر می باشد:

لوله کشی بخار

در طراحی لوله های بخار عواملی چون سایش بخار، سرعت، دما و افت فشار و عوامل بسیاری نقش دارد. برای انتقال جریان های بخار قطر لوله ها بزرگتر است. بخار خارج شده از سپراتور شامل گازهای غیر قابل تراکم، کلرید ها و دیگر  گونه های شیمیایی است که می تواند در طول لوله ، توربین و سایر تجهیزات خوردگی ایجاد کند. این مواد شیمیایی محلول در میعانات می تواند از طریق تله های بخار جدا شده یا از سیستم تخلیه درین شوند. در لوله های انتقال، سرعت مجاز بخار 40 m/s و افت فشار نیز بر طبق معادله دارسی وایسباخ و کلبروک محاسبه می شود.

قطر لوله های بخار بر اساس سرعت، افت فشار و هزینه ها تعیین می شود. سیال با سرعت پایین معمولا افت کمی نیز دارند اما در لوله های با قطر زیاد عبور می کنند در مقابل سیال با سرعت بالا که افت بالایی نیز دارد از لوله های با قطر کوچک عبور می کند.

سپراتور

سپراتور یا جدا کننده دستگاهی است که بخار را از آب جدا می کند. این کار برای جلوگیری از برخورد بخار به پره های توربین انجام می شود تا فرسایش به حداقل برسد. معمولا زمانی که از مولد های بخار افقی استفاده شود، سپراتور اجزای آب و بخار را جدا می سازد. یکی از محل های نصب سپراتور، نزدیک توربین است.  مزیتش این است که فشار کاری کمتری نیاز دارد.

کاربرد لوله پلی اتیلن در نیروگاه‌ها


لوله پلی اتیلن  بهترین انتخاب جهت انواع سیستم‌های لوله‌کشی صنعت انرژی و نیروگاهی است. حساس‌ترین قسمت نیروگاه‌های تولید برق سیستم‌های خنک کننده‌ی لوله‌های آب می‌باشد .اگر سیستم خنک کننده دچار مشکل شود امکان آن وجود دارد که کل نیروگاه از کار بیافتد. لوله پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)  یک انتخاب ایده‌آل برای نیروگاه‌های برق و نیروگاه‌های هسته‌ای به شمار می‌آید. پلی اتیلن دارای مقاومت سایشی بسیار بالایی است. در حقیقت آزمایشهای آزمایشگاهی اثبات کرده‌اند که لوله پلی اتیلن با چگالی بالا ( HDPE ) می‌توانند از 3 تا 5 برابر بیشتر لوله‌های فولادی عادی و یا با کیفیت بالا بیشتر دوام بیاورند.
در 21 جولای سال 2009 موسسه انرژی هسته ای آمریکا استفاده از لوله‌های پلی اتیلن HDPE را در نیروگاه‌ها به رسمیت شناخت, این حرکت به سمت لوله های پلی اتیلن تکجداره با دانسیته بالا را باید به عنوان نشانه‌ای برای سایر حوزه‌ها برای پیوستن به این حرکت دانست.

لوله پلی اتیلن دمای بالا PE-RT تک جداره دارای کاربرد گسترده ای برای سیستم های خنک کننده نیروگاه های برق دارد می توان بر این اساس این لوله ها را به صورت جوش حرارتی یا اتصال مکانیکی به همدیگر متصل نمود. لوله پلی اتیلن دمای بالا (PE-RT) تک جداره گشاینده یک افق جدید است که تمامی محدودیت های لوله های پلی اتیلن معمول بدلیل توانایی کار در دمای پایین تر و لوله های فلزی به دلیل رسوب گذاری و زنگ زدگی در آن رفع شده و اجازه استفاده از تمامی مزیت های سنتی لوله پلی اتیلن مانند انعطاف پذیری های اجرایی و سطح داخلی کاملا براق به اضافه کارکرد در دمای بالا و پایداری فوق العاده در دمای بالا برای لوله های پلی اتیلنی به آن اضافه شده است

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *