تجهیزات مکانیکی را بهتر بشناسیم

با وجود اینکه اجزایی مثل لوله و اتصالات ، فلنج ها ، شیرآلات ، لرزه گیرها و ... که برای انتقال مواد مختلف از یک مکان به مکان دیگر ، مورد استفاده قرار می گیرند ، مهم بوده و بدون این امکانات انجام کار غیر ممکن است اما نقش کوچیکی را در تولید واقعی محصول ، ارائه می کنند .
اجزای دیگری وجود دارند که واقعا نقش های مهمی را ایفا و لوله کشی بین این اجزا جهت انتقال سیال ( گاز یا مایع ) انجام می شود این تجهیزات در مجموع به عنوان تجهیزات مکانیکی شناخته می شوند .
تجهیزات مکانیکی برای گرمایش ، سرمایش ، میعان ، تبخیر ، انتقال ، ذخیره ، ترکیب یا جداسازی سیال جاری و واکنش در سیستم لوله کشی به کار می رود . موضوع مورد بحث در این مقاله عبارت است از تشریح نمونه های تجهیزات ، که به طور عمده در تمامی امکانات لول کشی به کار می رود .

انواع تجهیزات مکانیکی موجود در صنعت های نفت و گاز و پتروشیمی

مخازن ( Vessels )

مخازن افقی

مخازن افقی ، مخزن ذخیره ای به شکل استوانه است که محور طولی آن موازی به خط افق است . این مخزن به صورت ظرف دریافت کننده و جمع کننده برای سیالات به کار می رود و بنابراین قطعات متحرک داخلی ندارد .پایه های نگهدارنده در پایین مخزن برای محافظت از چرخش مخزن نسبت به فونداسیون بتنی ، جوش داده شده است . نازلی در بالای مخزن ، اجازه ورود سیالات و پر شدن مخزن را می دهد .نازلی در پایین نیز اجازه خروج سیال را می دهد .
نازل های کوچکتر را می توان برای دریچه بخار و اتصال به ادوات ابزار دقیق به کار برد . ابزار دقیق برای اندازه گیری سطح مواد مخزن نیاز می باشد .
نازل با قطر بزرگتر ، مثلا قطر داخلی 18 اینچ که دریچه عبور پرسنل (Man Hole) نامیده می شود ، امکان ورود اپراتور به داخل مخزن را فراهم می کند تا بازرسی و تعمیرات داخلی انجام شود .

مخازن عمودی – برج های تفکیک

مخازن عمودی ، مخازن استوانه ای هشتند که محور طولی آنها عمود بر خط افق است . برج های تقطیر ، صفحات داخلی به نام سینی (Tray) دارند که در جداسازی و جمع آوری ترکیبات مختلف مولکولی مواد خام ، به کار می روند . فرآیند تجزیه سیالی خام به عناصر مولکولی اش ، تقطیر جز به جز ( Fractional Distillation ) نامیده می شود .
بعد از تصفیه و فرآوری بیشتر ، این اجزا تبدیل به محصولاتی مثل گازوئیل ، بنزین ، نفت سفید و بسیاری از فرآورده های دیگر می شود . تفسیر تفصیلی فرایند تقطیر جز به جز پس از توضیح سایر تجهیزات ، بیان خواهد شد .

نردبان ها ، محافظ (Cage) و سکوها

بسیاری از مخازن و انواع دیگر تجهیزات ، با چنان ارتفاعی ساخته می شوند که فقط به کمک نردبان قابل دسترسی به مناطق مورد نیاز می باشند . نردبان به کارگر امکان دسترسی به ارتفاع بالاتر از تجهیزات را برای بازرسی و تعمیرات معمول می دهد . نردبان ها از میله و صفحه فولادی ساخته شده و به سطح بیرونی مخزن جوش یا پیچ می شوند . حداکثر ارتفاع نردبان ثابت 9 متر می باشد . محفظه های محافظ (cage) برای احاطه کردن نردبان و ممانعت از افتادن کارگر در اثر رها شدن از پله های نردبان ، طراحی می شوند .
محفظه های محافظ (cage) که بروی نردبان نصب می شوند و از صفحات فولادی ساخته شده اند و احساس امنیتی را در موقع بالا رفتن از سازه های عمودی ، برای کارگر به وجود می آورد .

سکوها (platform) مشابه راهروهای باریک کوچک دارای ارتفاع هستند که در اطراف بیرون مخزن یا بین تجهیزات و سازه ها ساخته می شوند . معمولا دارای عرض 90 سانتی متر بوده و دارای کفی هستند که از شبکه ها (Greeting) و یا صفحات فولادی آژدار (Checker plate) ساخته شده است و دارای دستگیره هایی با ارتفاع 110 سانتی متر است که اپراتورها با ایمنی می توانند کار ، بازرسی و نگهداری را انجام دهند . سکوها در ارتفاع قرار دارند ، بنابراین نردبان ها نباید طول عمودی بیش از 9 متر داشته باشند و از طرفی نباید دو سکو روی هم قرار گرفته نزدیکتر از 2/2 متر باهم فاصله داشته باشند تا فضای آزاد بالای سر را به اندازه کافی فراهم نمایند .

پمپ ها

وسایل مکانیکی هستند که برای جابه جا کردن سیالات تحت فشار از مکانی به مکان دیگر مورد استفاده قرار میگیرند . پمپ ها سرعت مواد را در هنگام عبور از لوله افزایش می دهند و در نتیجه نرخ سیال را افزایش می دهند . پمپ هایی که در امکانات لوله کشی به کار می رود دارای دسته بندی زیر است :
- دینامیکی مانند پمپ گریز از مرکز ( Center Fugal )
- پمپ های جابه جایی مثبت مانند رفت و برگشتی ( Reciprocating ) و یا چرخشی ( Rotary )

کمپرسورها

کمپرسور از نظر هدف عملکرد مانند پمپ میباشد اما برای انتقال هوا ، گازها یا بخارها ، طراحی شده است . کمپرسور برای افزایش نرخ جریان های سیال گازی از یک مکان به مکان دیگر به کار می رود .
گازها برخلاف سیالات ، قابل تراکم بوده و باید به منظور کنترل مشخصات جریانشان ، متراکم شوند . همانند پمپ ها ، کمپرسورها در انواع گریز از مرکز ، رفت و برگشتی و چرخان ساخته می شوند .

مبدل ها

نمون متداول دیگری از تجهیزات مکانیکی ، مبدل است . هدف آن در امکانات لوله کشی انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر است . اگر هدف ، گرم کردن سیال تا دمای مطلوب یا سرد کردن محصول برای ذخیره نهایی باشد ، مبدل می تواند هر دو کار را انجام دهد .
مبدل ها سیال را با یکدیگر ترکیب نمی کنند بلکه ترجیحا گرما را از طریق تماس با سطوح با دماهای مختلف اتقال می دهد. مبدلی که بیشتر افراد با آن آشنا هستند ، رادیاتور های خانگی هستند . آب سرد دراطراف یک المان حرارتی ، جریان می یابد تا گرم شود . انواعی از مبدل ها که بیشترین کاربرد را دارند شامل پوسته و تیوپ ( Shell and Tube ) ، دو لوله ای ( Double Pipe ) ، جوش آورنده ( Reboiler ) ، و هوا خنک کن ( Air Cooler ) می باشد .

برج های خنک کننده

آب خنک کننده بعد از گردش در داخل تجهیزاتی مثل مبدل ها و چگالنده ها ، جذب حرارت را انجام می دهند . بدون از دست دادن جذب حرارت ، آب خنک کننده بازدهی خنک کاری خود را از دست می دهد . برج خنک کننده وسیله ای مکانیکی است که دمای آب خنک کننده را کاهش می دهد .
برج های خنک کننده انحصارا برای این منظور طراحی شده اند که حرارت جذب شده را به وسیله تبخیر مقادیر ویژه ای از آب دارای هوا، که از میان برج القایی هوا عبور می کند ، از دست دهد . همچنین مقادیر مجزایی از Drift ( مقدار آب ناپدید شده در طی مراحل هوادار کردن و تبخیر ) وجود دارد و برج های خنک کننده بسیار کارا بوده و به طور وسیعی کاربرد دارد . برج های خنک کننده قدیمی تر به راحتی قابل تشخیص هستند زیرا از چوب ساخته شده و تخته های افقی مشابه با دیگر داشتند که آب مثل آبشار از دیواره ها پایین می آمد .

بخاری / گرم کننده ها

بخاری ها که کوره نیز نامیده می شوند ، برای افزایش دمای مواد خام تا نقطه ای که بتوان آن را برای وسیله فرایند به کار برد ، استفاه می شود . بعضی مواد خام مثل نفت خام ، باید قبل از لوله کشی به برج تقطیر تا دمای 700 درجه فارنهایت گرم شود .دیواره های داخلی بخاری به وسیله خطوط لوله ها پوشیده شده است که به شکل الگوهای پیوسته U و S شکل هستند . مشعل هایی که دارای سوخت نفت یا گاز هستند برای تولید دماهای بالای مورد نیاز بخاری ها به کار می رود .
بخاری می تواند در دو نوع افقی و عمودی باشد . بخاری های عمودی اغلب به شکل دایره ای بوده و دارای لوله کشی داخلی هستند که در جهت عمود قرار دارد .بخاری های افقی یا جعبه ای به شکل مستطیل بوده و لوله هایی دارد که در صفحه ای قرار دارد . بخاری های S و U شکل دارای مشخصات مشابهی است که شامل محفظه های گرمایشی آجری با آرایش خطی ، اجاق های شعله ای و دودکش های هواکش انحرافی است .

پایپ کالا ، حس بازاری متفاوت