سیستم های لوله کشی شامل لوله ها، اتصالات و شیرآلات در صنایع مختلف از جمله صنایع فرآیندی، نیروگاهی و آب و فاضلاب کاربرد گسترده ای دارند. از این رو تدوین آیین نامه ها و مقررات برای این سیستم ها در صنایع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله به بررسی استاندارد شیرآلات صنعتی و لوله ها پرداخته خواهد شد.
در این راستا، استاندارد ها یا به عبارت بهتر کد های استانداردی، مشکلاتی از قبیل هزینه و دردسرهای اضافی و سردرگمی مجریان طرح در طی اجرای پروژه را کاهش داده اند. علاوه بر این، استاندارد سازی قادر است تجربیات صنعتی با نتایج به اثبات رسیده را در زمینه های مختلف مانند انتخاب، نصب و راه اندازی تجهیزات به صورت مستند در اختیار صنایع مربوطه قرار دهد.
در یک سازوکار مهندسی، فرآیند استاندارد سازی با استاندارد های داخلی هر شرکت (Company Standards) کامل تر می‌شود. در تبادلات بین مراکز مختلف صنعتی استانداردهای صنعتی (Industrial Standards) مطرح هستند. بین کشورهای مختلف هم، یکسان سازی قوانین و اصول صنعتی با استانداردهای بین المللی (International Standards) صورت میگیرد.
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم میلادی به علت بروز یک سری حوادث و مشکلات در صنایع مختلف آمریکا از جمله انفجار بویلر های نیروگاهی، مهندسان بر آن شدند تا قوانینی در خصوص هر یک از سیستم ها و تجهیزات صنعتی با انجام آزمایشات مختلف وضع کنند.
در این راستا در سال های 1911 تا 1921 انجمن های استاندارد سازی مختلفی در آمریکا ایجاد شدند. از اصلی ترین این انجمن ها میتوان به انجمن استاندارد های آمریکا (ASA)، موسسۀ آمریکایی تولید فولاد (AISC)، انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) و انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) اشاره کرد.
در ادامۀ این مطلب استاندارد شیرآلات صنعتی و استاندارد های مربوط به حوزۀ پایپینگ به طور کامل توضیح داده خواهد شد. شما می توانید تمام اطلاعات لازم در خصوص انواع لوله را در مقاله لینک شده مطالعه نمایید.
استاندارد ANSI
موسسۀ استاندارد های ملی آمریکا American National Standards Institute (ANSI) ابتدا در سال 1918 با عنوان انجمن استاندارد آمریکا (ASA) تأسیس شد و در سال 1967 به ANSI تغییر نام پیدا کرد. در حقیقت ANSI یک سازمان مرکزی شامل بیش از 200 سازمان بزرگ است که به کار تدوین استاندارد در حوزه های مختلف صنعتی مشغول هستند. کدهای ANSI به عنوان استانداردهای ملی ایالات متحدۀ آمریکا شناخته می‌شوند و از اعتبار بسیار بالایی در سطح جهان برخوردار هستند.
از جمله استانداردهای بسیار پرکاربرد در طراحی سیستم های پایپینگ (Piping) میتوان به کد ANSI B31 اشاره کرد. رعایت کد ANSI/ASME B31 برای لوله های تحت فشار در آمریکا و کانادا لازم الاجرا محسوب می‌گردد. این کد ها شامل استاندارد شیرآلات صنعتی و استاندارد های ابعادی اندازۀ لوله ها و تیوب ها، فلنج ها، پیچ ها، مهره ها و شیرآلات هستند.
استاندارد های ANSI به مرور زمان در حال به روز رسانی هستند و استفاده کنندگان باید توجه داشته باشند که در هنگام اجرای پروژه از استاندارد مربوط به چه تاریخی استفاده می‌کنند. جدول زیر کاربرد های مختلف سیستم لوله کشی را در استاندارد ANSI مشخص میکند.
| کاربرد | کد استاندارد |
|---|---|
| شناسایی سیستم لوله کشی | ANSI/ASME A13.1 |
| حداقل بارهای طراحی سازه ها | ANSI/ASME A58.1 |
| لوله های فولاد کم کربن بدون درز و جوشکاری شده | ANSI/ASME B36.10 |
| سیستم های لوله کشی صنعتی | ANSI/ASME B31.3 |
| مشخصات ابعادی لوله های کربن استیل | ANSI/ASME B36.10M |
| مشخصات ابعاد لوله های فولاد ضد زنگ Stainless Steel | ANSI/ASME B36.19M |
| مشخصات ابعادی فلنج ها و اتصالات از سایز 1/2 تا 24 اینچ | ANSI/ASME B16.5 |
| مشخصات ابعادی فلنج ها و اتصالات از سایز 26 تا 60 اینچ | ANSI/ASME B16.47 |
| سایز و مشخصات کلی لوله ها | ANSI/ASME B1.20.1 |
| اتصالات جوشی | ANSI/ASME B16.9 |
| آب بندی ها و واشرهای فلزی | ANSI/ASME B16.20 |
| مشخصات ابعادی لوله ها و اتصالات از جنس اهن منعطف Ductile iron | ANSI/ASME B16.42 |
| پتچ و مهره ها | ANSI/ASME B18.2.2 |
| شیرآلات | ANSI/ASME B16.34 |
| بازرسی و تست شیرالات و لوله ها | ANSI/ASME B16.10 |
| لوله کشی واحدهای شیمیایی، پتروشیمیایی و پالایشگاهی | ANSI/ASME B31.1 |
استاندارد ASME
انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (American Society of Mechanical Engineering (ASME در اوایل قرن بیستم میلادی و در سال 1911 در شهر نیویورک تشکیل شد. این انجمن یک سری قوانین در خصوص سیستم ها و تجهیزات مکانیکی در صنعت وضع کردند.
از آنجایی که استاندارد های تهیه شده توسط ASME مورد تأیید سازمان استاندارد آمریکا یعنی ANSI قرار میگیرد، استانداردهای ASME و ANSI در بسیاری از مسائل از جمله پایپینگ باهم همپوشانی دارند و در بیشتر منابع اسم آنها در کنار هم می‌آید. به عنوان مثال ASME/ANSI B16.10.
استاندارد ASME به تولیدکنندگان قطعات و دستگاه ها مهر تأیید می‌دهد تا کیفیت و مطابقت با کد در محصولات آنها تضمین شود. کد ASME تنها کد شناخته شدهای است که برای تأیید، بازرسی و کنترل یک بخش مستقل را لازم دارد. چنانچه کارخانۀ مربوطه نتواند الزامات را رعایت کند، ASME آن را مجبور خواهد کرد تا تولید محصول را متوقف کند.
استاندارد ASME شامل یازده بخش مختلف (Section) است که هرکدام به بررسی یک سری تجهیزات خاص می‌پردازند.
استاندارد ASTM
انجمن آمریکایی تست و مواد American Society for Testing and Materials در سال 1898 به منظور تدوین استانداردهایی دربارۀ مشخصات و کارایی مواد، محصولات و سرویس های لازم تأسیس شد. استاندارد ASTM ارائه شده در سال 1983 شامل 66 جلد بود که به 16 بخش (Section) مختلف تقسیم می‌گردید. این بخش ها شامل مواردی چون مشخصات استاندارد روش های تست (Test Method)، تقسیم بندی (Classification)، تعاریف (Definition)، روش های علمی (Practices) و سایر موارد بودند.
تمام موادی که در سیستم های Piping به کار می‌روند، مانند لوله ها، اتصالات، شیرآلات صنعتی و کلیۀ تجهیزات و دستگاه ها تحت آزمایش های مربوط به ASTM قرار گرفته و تأییدات لازم و شماره مشخصه و درجه را دریافت کرده اند.
جدول زیر استاندارد های شاخص ASTM در حوزۀ پایپینگ و استاندارد شیرآلات صنعتی را نشان می‌دهد.
| کاربرد | کد استاندارد |
|---|---|
| آهن چکش خوار | ASTM A47 |
| لوله فولادی با پوشش روی | ASTM A53 |
| کربن استیل فورج | ASTM A105 |
| لوله کربن استیل بدون درز | ASTM A106 |
| چدن کبود برای شیرها، فلنج و اتصالات لوله ای | ASTM A126 |
| حفاظت الکتریکی لوله فولادی جوشکاری شده | ASTM A135 |
| لوله فلنج های فورج و حلقوی، اتصالات فورج، شیر و … | ASTM A182 |
| پیچ های از جنس فولاد ضد زنگ و آلیاژهای فولاد | ASTM A193 |
| مهره ها برای آلیاژهای فولاد کربن دار در سرویس های دما و فشار بالا | ASTM A194 |
| فولاد چدنی در سرویس های دما بالا | ASTM A216 |
|---|---|
| فولاد چدنی، فولاد ضد زنگ ماستیکی و آلیاژها برای دماهای بالا | ASTM A217 |
| پیچ و میخ های کربن استیل با مقاومت کششی 6000psi | ASTM A307 |
| لوله درز دار و بدون درز فولاد ضد زنگ آستنیتی | ASTM A312 |
| لوله های فولادی برای دمای پایین | ASTM A333 |
| چدن آستنیتی و فریک آستنیت | ASTM A351 |
| اتصالات لوله ای و فولاد ضد زنگ آستنیتی | ASTM A403 |
| چدن، نیکل و آلیاژهای نیکل | ASTM A494 |
| حفاظت الکتریکی برای جوشکاری لوله کربن استیل | ASTM A587 |
| لوله کربنی و آلیاژهای فولاد EFW برای کاربردهای دما/فشار بالا | ASTM A691 |
| کربن استیل فورج برای اجزائ لوله | ASTM A727 |
|---|---|
| لوله فولاد ضد زنک مارسنستیک با جوش آهنی | ASTM A731 |
| جوش یم یا دوطرفه برای لوله فولاد آستنیتی بدون درز | ASTM A813 |
| جوش یک یا دوطرفه برای لوله فولادی آستنیتی در شرایط سرد | ASTM A814 |
| اتصالات لوله های بدون درز فولاد ضد زنگ مارتنستیک | ASTM A815 |
| اتصالات کربن استیل برای شرایط عملکردی داغ | ASTM A858 |
| لوله مسی بدون درز | ASTM B42 |
| خطوط و شیرهای برنزی | ASTM B61 |
| کامپوزیتهای برنزیشمش و میله های نیکل | ASTM B62 |
| شمش و میله های نیکل | ASTM B160 |
| لوله و تیوب های بدون درز | ASTM B161 |
|---|---|
| لوله و تیوب های آلیاژ نیکل مس بدون درز | ASTM B165 |
| لوله و تیوب های آلومینیومی بدون درز | ASTM B241 |
| آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم فورج قالبی، فورج دستی، فورج حلقوی | ASTM B247 |
| لوله و تیوب های آلومینیومی بدون درز برای سیستم های توزیع نفت و گاز | ASTM B345 |
| استاندارد ساخت اتصالات جوشی آلومینیومی و آلیاژهای آلومینیومی چکش خوار | ASTM B361 |
| استاندارد ساخت اتصالات جوشی نیکل وآلیاژهای نیکل چکش خوار | ASTM B366 |
| لوله درزدار کروم – نیکل – آهن | ASTM B517 |
| فورجینگ های آلیاژ نیکل | ASTM B564 |
| آلیاژهای مس برای کاربردهای عمومی | ASTM B584 |
| لوله های درزدار آلیاژ مس | ASTM B584 |
|---|---|
| لوله های درزدار نیکل و آلیاژ نیکل – کبالت | ASTM B619 |
| لوله های بدون درز نیکل و آلیاژ نیکل – کبالت | ASTM B622 |
| لوله های درزدار نیکل و آلیاژ نیکل – مس | ASTM B725 |
| الزامات عمومی برای لوله های درزدار نیکل و آلیاژهای نیکل | ASTM B775 |
| الزامات عمومی برای لوله های بدون درز نیکل و آلیاژ های نیکل | ASTM B829 |
| روش های تست شلنگ لاستیکی | ASTM D380 |
| روشهای تست اثر مایع روی لاستیک | ASTM D471 |
| مدل کردن اجزا ونیلیدین کلراید | ASTM D7298 |
| مدل کردن پلی تترا فلوئور اتیلن و موادش | ASTM D1457 |
| مجموعه اصطلاحات کوتاه برای پلاستیک ها | ASTM D1600 |
|---|---|
| دسته بندی استاندارد لاستیک برای صنایع خودو | ASTM D2000 |
| لوله پلاستیکی ABS | ASTM D2282 |
| دسته بندی استاندارد لوله های ماشینی فایبر گلاس | ASTM D2310 |
| اتصالات PVC اسکجول 80 | ASTM D2464 |
| اتصالات PVC اسکجول 40 | ASTM D2466 |
| اتصالات سوکتی PVC اسکجول 80 | ASTM D2467 |
| جوش حرارتی پلی الفین لوله و اتصالاتش | ASTM D2657 |
| لوله های Vent, Waste, Drain اسکجول 80 | ASTM D2661 |
| اتصالات حلال چسبی برای لوله های PVC | ASTM D2855 |
| رشته های فایبرگلاس برای لوله | ASTM D2996 |
|---|---|
| لوله های فایبرگلاس قالب ریزی شده | ASTM D2997 |
| اتصالات چسبی برای لوله ها پلاستیکی تحت فشار | ASTM D3139 |
| مدل کردن لوله PVDF | ASTM D3222 |
| مدل کردن فلوئور کربن PFA | ASTM D3307 |
| اتصالات پلاستیکی لوله های Vent Waste, Drain | ASTM D3311 |
| لوله تحت فشار فایبر گلاس | ASTM D3517 |
| لوله تحت فشار فایبر گلاس برای فاضلاب و کاربردهای صنعتی | ASTM D3754 |
| سیستم دسته بندی جهت مشخص کردن ویژگی لوله پلاستیکی | ASTM D4000 |
| پلاستیک پروپیلن | ASTM D4101 |
| تست آتش | ASTM E814 |
|---|---|
| لوله، فیتینگ و فلنج های PTFE آهن دار | ASTM F423 |
| فیتینگ سوکتی اسکجول 40 برای CPVC | ASTM F438 |
| فیتینگ سوکتی لوله اسکجول 80 برای CPVC | ASTM F439 |
| لوله و فیتینگ PVDF با حلقه های آهنی | ASTM F491 |
استاندارد MSS
انجمن استاندارد سازی تولید کنندگان پایپینگ Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry – MSS استاندارد های راهنما یا به عبارتی مشورتی را در استاندارد شیرآلات صنعتی و اتصالات منتشر میکند.
استاندارد MSS در حقیقت شامل بررسی استاندارد شیرآلات صنعتی از لحاظ مواد و ساختار، روش های طراحی، فرآیند تولید و انتخاب و استفاده از آنها در سیستم های پایپینگ می‌باشد. جدول زیر دسته بندی مربوط به استاندارد MSS را نشان می‌دهد.
| کاربرد | استاندارد |
|---|---|
| فیتینگ فولادی چکش خواربدون درز | MSS SP-43 |
| فلنج های فولادی خطوط لوله | MSS SP-44 |
| فلنج ها و فیتینگ فلنج های کلاس LW 150 مقاوم در برابر خوردگی | MSS SP-51 |
| ساخت، جنس و طراحی نگه دارنده ها و محافظ های لوله ها | MSS SP-58 |
| انتخاب و کاربرد نگه درنده ها و محافظ های لوله | MSS SP-69 |
| اتصال احیمی برای آلیاژهای مس و فلنج های تحت فشار | MSS SP-73 |
| ساخت و نصب تجربی نگه دارنده ها و محافظ های لوله ها | MSS SP-89 |
| اتصالات لحیمی مس | MSS SP-104 |
| فلنج و اتصالات فانجی آلیاژهای مس | MSS SP-106 |
| اتصالات لوله مقاوم در برابر خوردگی و جوش سوکتی | MSS SP-114 |
| مس – نیکل و فولاد ضد زنگ و اتصال جوشی سوکتی | MSS SP-119 |
استاندارد API
انجمن نفت آمریکا (American Petroleum Institute (API در سال 1919 در آمریکا تشکیل شد. این انجمن استاندارد های مورد نیاز در صنایع مرتبط با نفت و گاز را تدوین میکند. استاندارد API به طور کلی مباحث مرتبط با ساختار مواد تشکیل دهندۀ لوله ها و تجهیزات نفتی، سیستم های پایپینگ، مخازن تحت فشار و مخازن ذخیرۀ فراورده های نفتی را بررسی میکند.
انجمن نفت آمریکا ضمن فعالیت و همکاری با شرکت های مختلف، هر ساله مطالب جدیدی در زمینه های اکتشاف و تولید، اندازه گیری نفت، بازاریابی، انتقال، پالایش، ایمنی و آتش نشانی، بهداشت و محیط زیست و توزیع نفت منتشر میکند.
این شرکت بزرگترین مرجع فنی و مهندسی در خصوص صنایع نفت و گاز در جهان به شمار می‌آید. استاندارد API شامل 685 دستورالعمل و کد اجرایی است که بسیاری از آنها در آمریکا و برخی کشورهای دیگر به صورت قوانین لازم الاجرا درآمده اند. جدول زیر برخی از استانداردهای API در حوزۀ پایپینگ را نشان می‌دهد.
| کاربرد | استاندارد |
|---|---|
| استاندارد و دستورالعمل های خطوط لوله | API Spec 5L |
| خط لوله فایبر گلاس فشار پایین | API SPEC 15RL |
| اتصال لوله ها و تجهیزات جانبی | API 5CT |
| فلنج های کربن استیل با قطر بالا | API 605 |
| ایمنی و ضد حریق شیرآلات | API 607 |
| شیر پروانه ای | API 609 |
| تست و بازرسی شیرالات | API 598 |
| الزامات جوشکاری و بازرسی شیرالات | API 6D |
| تجهیزات و شیرالات سرچاه نفت (درخت کریسمس) | API 6A |
| شیر دروازه ای | API 600 |
| شیر ساچمه ای (کروی) | API 602 |
| شیر تخلیه بخارات مخزان | API 2000 |
استاندارد DIN
موسسۀ استاندارد آلمان (Deutsches Institut for Normung (DIN یک سازمان آلمانی است که از سال 1917 شروع به کار کرده است و استاندارد ها و دستورالعمل در حوزه های مختلف صنعت از جمله پایپینگ و استاندارد شیرآلات صنعتی ارائه کرده است.
جدول زیر برخی استاندارد های مهم DIN در حوزۀ پایپینگ را نشان می‌دهد.
| کاربرد | استاندارد |
|---|---|
| لوله های فولادی با اتصال جوشی | DIN 2609-2619 |
| اتصالات شلنگ برای بخارات و جریان های گرم | DIN 2826 |
| لوله های فلزی فلنجی و فلنج ها و اتصالات چدنی | DIN 2848 |
| اتصالات لحیم شده | DIN 2856 |
| لوله های فولادی فلنجی با آب بندی PTFE | DIN 2874 |
| اتصالات چدنی قابل انعطاف | DIN 2950 |
| لوله ها با اتصالات پیچی | DIN 2980-2987 |
| تسمه های فلزی برای لوله ها | DIN 3570 |
| تسمه های آویز با انتهای جوشکاری شده برای لوله های آویز | DIN 3575 |
| الزامات و آزمایش های اتصالات لوله های فاضلاب و زهکشی با آب بندی الاستومری | DIN 4060 |
| لوله های فیلتر فلزی برای چاه های حفر شده با اتصال پیچ | DIN 4922 |
| لوله های حفاری | DIN 4941 |
| لوله ها و اتصالات PVC | DIN 8063 – 1 TO DIN 8063 – 12 |
| لوله های تحت فشار برای نیروگاه ها | DIN 8076 |
| اتصالات پیچ و مهره ای برای لوله های سیستم های تبرید | DIN 8912 |
| لوله ها و اتصالات ترموپلاست | DIN 16961 |
| لوله ها و اتصالات الومینیومی و آلیاژهای آلومینیوم | DIN EN 754 – 1 TO 754 – 8 & DIN EN 755 – 1 TO 755 – 6 |
| لوله ها و اتصالات Ductile iron | DIN EN 598 |
| لوله های بتنی | DIN EN 588-1 , 588-2 |
| فلنج های جوشی | DIN 86041-1& DIN 86041-2 |
جمع بندی استاندارد شیرآلات صنعتی
استاندارد شیرآلات صنعتی و پایپینگ (Piping) بسیار زیاد هستند و در این مقاله سعی شد به طور موردی به مهم ترین استاندارد ها اشاره گردد. اصولاً علاوه بر استاندارد های ذکر شده، هر کشور به طور جداگانه الزامات و دستورالعمل های صنعتی خود را طی یک سری استاندارد ملی ارائه می‌دهد.
در کشور ایران سازمان ملی استاندارد (Iranian National Standardization Organization (INSO از بهمن ماه سال 1371 رسماً تنها مرجع رسمی ارائه دهندۀ استاندارد ها است. تدوین استاندارد ها در حوزه های مختلف توسط کارشناسان این سازمان و با مراجعه به استاندارد های معتبر جهانی مانند موارد ذکر شده در این مقاله صورت میگیرد.
به طور کلی برای ارزیابی و یا طراحی یک سیستم لوله کشی ( Pipping System ) لازم است تا به استانداردهای معتبر مراجعه شده و تمام مراحل فرآیند طبق استاندارد شیرآلات صنعتی انجام شود و در گزارش نهایی ثبت گردد. با توجه به نوع فرآیند و مواد مورد استفاده و شرایط عملیاتی، امکان استفاده از چند استاندارد به طور همزمان هم برای یک فرآیند وجود دارد.
سلام برای ارزیابی و یا طراحی یک سیستم لوله کشی ( Pipping System باید چیکار کنیم ؟
با سلام و خسته نباشید.در مورد کاربرد های مختلف سیستم لوله کشی در استاندارد ANSI ممکنه اطلاعات بیشتری بفرمایین..تشکر از سایت پر محتواتون