لوله فشاری
Thread Content
آخرین بار این پست توسط liuquan1100 در تاریخ ۱۵-۱۲-۲۰۱۷ ساعت ۱۶:۳۶ ویرایش شد. محتوای اصلی: ۱. مفهوم لولهکشی ۲. مفهوم لولههای فشاری: ۳. حوزه نظارت بر ایمنی لولههای فشاری ۴. ویژگیهای لولههای فشاری ۵. الزامات ساختاری لولههای فشاری ۶. طبقهبندی و دستهبندی لولههای فشاری ۷. دلایل خرابی لولههای فشاری ۸. ویژگیهای شکست لولههای فشاری ۹. پیشگیری از حوادث لولههای فشاری و گزارشدهی در مورد آنها ۱۰. مقررات ایمنی سیستمهای لولهکشی ۱. مفهوم لولهکشی بر اساس استاندارد «مقررات طراحی لولههای فلزی صنعتی» GB50316-2000، لولهکشی از اجزای تشکیلدهنده لوله، تکیهگاهها و قلابهای لوله و غیره تشکیل شده است و برای انتقال، توزیع، مخلوط کردن، جداسازی، تخلیه، اندازهگیری یا کنترل جریان مایعات استفاده میشود. **تعریف استاندارد «مقررات ساخت و بازرسی پروژههای لولهکشی فلزی صنعتی» GB50235-97 به این صورت است: مجموعهای از لولهها، قطعات لوله، فلنجها، اتصالات پیچی، واشرها، شیرها و سایر قطعات یا اجزای تحت فشار که از اجزای تشکیلدهنده لوله و قطعات حمایتی آن تشکیل شدهاند، و برای انتقال، توزیع، مخلوط کردن، جداسازی، تخلیه، اندازهگیری، کنترل و متوقف کردن جریان سیالات به کار میروند. مجموعهای از لولهها که بر اساس نوع سیال و شرایط طراحی به یکدیگر متصل شدهاند، «سیستم لولهکشی» یا «شبکه لولهها» نامیده میشود. تعریف فوق دارای دو معناست: (الف) کارکرد لولهها: استفاده برای انتقال، توزیع، مخلوط کردن، جداسازی، تخلیه، اندازهگیری، کنترل و متوقف کردن جریان سیالات. ۱) سیال: در برخی استانداردها، به آن محیط گفته میشود. مایعات را میتوان بر اساس حالت یا ویژگیهایشان طبقهبندی کرد. الف) بر اساس حالت: گاز ; مایع ; گاز مایع: به گازی گفته میشود که در فشار مشخصی در حالت مایع وجود دارد ; محلول ژلاتینی: به محیطهای ژلاتینی قابل اشتعال، منفجره، سمی و خورنده اطلاق میشود. ب) بر اساس ماهیت: خطر آتشسوزی ; به خطر ناشی از احتراق مواد قابل اشتعال اطلاق میشود و به گازهای قابل اشتعال، گازهای مایع و مایعات قابل اشتعال تقسیم میشود. سه دسته وجود دارد: الف، ب، ج. انفجاری ; مواد قابل اشتعال که پس از مخلوط شدن با هوا ممکن است منفجر شوند، یا مواد غیرقابل اشتعال که تحت دما و فشار بالا ممکن است باعث انفجار شوند. سمیت ; بر اساس استاندارد GB5044 طبقهبندی میشود. دو دسته اصلی وجود دارد: بسیار سمی (خطر بسیار زیاد) و سمی (خطر بالا، خطر مسمومیت و خطر کم)، که هر کدام شامل چهار درجه هستند. خورندگی. موادی هستند که میتوانند بافتهای بدن را سوزانده و به مواد تشکیلدهنده لولهها آسیب برسانند. ۲) انتقال سیال: سیال موجود در ابتدای لوله، با استفاده از نیروی خارجی (از طریق انرژی حرکتی تأمین شده توسط ماشینآلات انتقال سیال مانند کمپرسورها و پمپها) یا نیروی محرکه خود سیال (مانند فشار موجود در خود سیال)، به انتهای لوله منتقل میشود. ۳) توزیع سیال: انتقال سیال از طریق شاخههای لولهکشی به چندین دستگاه یا کاربر پیشتعیینشده که در طراحی مشخص شدهاند. ۴) مخلوط کردن سیالات: ترکیب سیالاتی که از شاخههای مختلف در یک سیستم لولهکشی میآیند، مانند رقیقسازی و غیره. ۵) جداسازی سیالات: جداسازی سیالات با وضعیتهای مختلف در داخل لولهها از طریق شاخهها، مانند جداسازی بخار و مایع، جداسازی روغن و آب و غیره. ۶) تخلیه مایع: تخلیه مایع موجود در داخل لوله از طریق شاخههای فرعی، مانند تخلیه در صورت بیشفشار یا تخلیه مایعات جداشده. ۷) اندازهگیری سیال: اندازهگیری سیالاتی که از طریق سیستم لولهکشی منتقل و توزیع میشوند، با استفاده از دستگاههای اندازهگیری قرار گرفته در این سیستمها؛ مانند اندازهگیری دبی، فشار، دما و چسبندگی. ۸) کنترل سیال: کنترل جریان سیال درون لولهها از طریق اجزای کنترلی موجود در سیستم لولهکشی، مانند تنظیم فشار، کاهش دما، توزیع سیال و قطع جریان آن. (ب) ساختار لولهکشی: از اجزای تشکیلدهنده لوله، تکیهگاهها و ثابتکنندههای لوله و غیره تشکیل شده است؛ یعنی مجموعهای از لولهها، قطعات لوله، فلنجها، اتصالات پیچی، واشرها، شیرها، سایر اجزا یا قطعات تحت فشار و تکیهگاهها. ۱) اجزای لولهکشی: به اجزایی گفته میشود که برای اتصال یا مونتاژ لولهها استفاده میشوند و شامل لوله، اتصالات لوله، فلنج، واشر، قطعات مهارکننده، شیرها و اجزای ویژه لولهکشی میباشند. آنچه که به عنوان قطعات ویژه لولهکشی شناخته میشود، به قطعاتی اطلاق میگردد که جزو مجموعه استانداردهای معمولی نیستند. قطعات لولهای هستند که بر اساس شرایط خاص طراحی مهندسی ساخته میشوند و شامل تکیهگاههای انبساط، شیرهای ویژه، صفحات انفجاری، جلوگیرکنندههای آتش، فیلترها، اتصالات انعطافپذیر و لولههای نرم میباشند. ۲) تکیهگاهها و ثابتکنندههای لوله: اصطلاح کلی برای انواع سازههایی که برای نگهداری لولهها یا مهار حرکت آنها استفاده میشوند، اما شامل سازههای عمرانی نمیشود. انواعی مانند تکیهگاه ثابت، تکیهگاه لغزنده، تکیهگاه سخت، تکیهگاه راهنما، تکیهگاه محدودکننده و تکیهگاه فنری وجود دارد. در **استاندارد GB50235-97 «مقررات ساخت و بازرسی پروژههای لولهکشی فلزی صنعتی»**، به آنها قطعات تکیهگاه لوله نیز گفته میشود که شامل قطعات نصب لوله و قطعات متصل به آن میباشد. الف) قطعات نصب لولهها: به اجزایی گفته میشود که بار را از لولهها یا قطعات متصل به آنها به ساختارهای تکیهگاهی یا تجهیزات منتقل میکنند؛ این اجزا شامل میلههای آویز، تکیهگاههای فنری، میلههای کششی، وزنههای تعادل، پیچهای تنظیمی، میلههای تکیه، زنجیرها، راهنماها، قطعات محکمکننده، صندلیهای نگهدارنده، صفحات تخت، رولها، پایههای حمایتی و تکیهگاههای لغزنده میباشند. ب) قطعات متصلکننده: قطعاتی که با روشهای جوشکاری، اتصال پیچی یا فشردن به لوله متصل میشوند؛ از جمله آویزهای لوله، گوشههای آویز، حلقهها، صفحات فشار، قطعات آویز و پایههای لولهای. قطعات تشکیلدهنده لولهها و قطعات حمایتی، در مقررات فعلی کشور ما در زمینه لولههای فشاری نیز به طور کلی به عنوان اجزای لولههای فشاری شناخته میشوند. ۲. مفهوم لولههای فشاری: لولههای فشاری بخشی از لولهها هستند. در معنای گسترده، لولههای تحت فشار به معنای تمام لولههایی هستند که تحت فشار داخلی یا خارجی قرار دارند، صرفنظر از ماده موجود درون آنها. اما پس از صدور «مقررات مدیریت و نظارت بر لولههای فشاری» توسط کشور ما، «لولههای فشاری» به عنوان اصطلاح ویژهای برای لولههای تحت نظارت درآمد. در ماده دوم «مقررات مدیریت و نظارت بر لولههای فشاری»، لولههای فشاری به عنوان «تجهیزات ویژهای که در فرآیندهای تولید و زندگی روزمره مورد استفاده قرار میگیرند و میتوانند خطراتی مانند انفجار یا مسمومیت ایجاد کنند» تعریف شدهاند. در «مقررات نظارت بر ایمنی تجهیزات ویژه» که توسط شورای دولت در تاریخ ۱ ژوئن ۲۰۰۳ صادر و اجرایی شد، لولههای فشاری به طور دقیقتر به عنوان «تجهیزات لولهای که از فشار مشخصی برای انتقال گازها یا مایعات استفاده میکنند» تعریف شدهاند؛ حد فشار کاری این لولهها باید بزرگتر یا مساوی ۰.۱ مگاپاسکال (فشار ابسولوت) باشد. همچنین، این لولهها باید برای انتقال گازها، گازهای مایعشده، بخارها، یا مایعات قابل اشتعال، منفجره، سمی یا خورنده باشند؛ دمای کاری آنها نیز باید بزرگتر یا مساوی نقطه جوش استاندارد باشد. قطر نامی این لولهها نیز باید بزرگتر از ۲۵ میلیمتر باشد. یعنی، آنچه اکنون به عنوان «لولههای تحت فشار» شناخته میشود، نه تنها به لولههایی اطلاق میشود که در داخل یا خارج آنها فشار وجود دارد، بلکه مایعاتی که در داخل آنها منتقل میشوند، موادی مانند «گازها، گازهای مایع و بخارها» یا «مایعاتی که میتوانند باعث انفجار، مسمومیت یا خوردگی شوند» هستند. مفهوم «قابلیت اشتعال، مسمومیت یا خورندگی» که در اینجا ذکر شده، به موارد زیر اشاره دارد: قابلیت اشتعال و انفجار محیط: یعنی محیط دارای خواص قابلیت اشتعال و انفجار بوده و تحت شرایط معین میتواند باعث اشتعال یا انفجار شده و منجر به آتشسوزی و خسارت شود. این محیطها شامل موادی با خطر آتشسوزی مانند گازهای قابل اشتعال، هیدروکربنهای مایع و مایعات قابل اشتعال، و همچنین محیطهایی با دما و فشار بالا که به راحتی میتوانند منجر به انفجار شوند مانند بخار، آب گرم با دمای بالاتر از نقطه جوش استاندارد، هوای فشرده و سایر گازهای فشرده میباشند. در این میان، خطر آتشسوزی محیطهای قابل اشتعال بر اساس «مقررات طراحی سیستمهای پیشگیری از آتشسوزی در کارخانههای پتروشیمی» GB50160 و «مقررات طراحی ساختمانی برای پیشگیری از آتشسوزی» GBJ16، به سه دسته الف، ب، ج تقسیم میشود. در این میان، حد پایین انفجار (از نظر حجم) برای مخلوطهای گازهای قابل اشتعال دسته الف و ب با هوا به ترتیب به شرح زیر تعیین شده است: گازهای قابل اشتعال دسته الف: <۱۰٪ ; گازهای قابل اشتعال دسته بی: ≥۱۰٪. طبقهبندی مایعات قابل اشتعال در گروههای الف، ب و ج در جدول ۱ آمده است. جدول ۱: طبقهبندی خطرات آتشسوزی برای هیدروکربنهای مایع و مایعات قابل اشتعالرده | نام رده | ویژگیها
--- | --- | ---
رده الف | هیدروکربنهای مایع | مایعات هیدروکربنی که فشار بخار آنها در دمای ۱۵ درجه بالاتر از ۰.۱ مگاپاسکال باشد؛ همچنین سایر مایعات مشابه.
رده الف-بی | مایعات قابل اشتعال | مایعات قابل اشتعالی که جزو رده الف نیستند و نقطه شعلهوری آنها کمتر از ۲۸ درجه باشد.
رده ب | مایعات قابل اشتعال | مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها بین ۲۸ تا ۴۵ درجه باشد.
رده ب-بی | مایعات قابل اشتعال | مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها بین ۴۵ تا ۶۰ درجه باشد.
رده ج | مایعات قابل اشتعال | مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها بین ۶۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد باشد.
رده ج-بی | مایعات قابل اشتعال | مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها بالاتر از ۱۲۰ درجه سانتیگراد باشد.
توجه: مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها کمتر از ۴۵ درجه سانتیگراد باشد، به عنوان مایعات بسیار قابل اشتعال شناخته میشوند ; مایعاتی که نقطه شعلهوری آنها پایینتر از دمای محیط است، مایعات منفجرپذیر نامیده میشوند. طبق مقررات GBJ16، مواد قابل اشتعال (یا فرآیندهای تولید) که جزو دسته خطر آتشسوزی نوع الف محسوب میشوند، عبارتند از: موادی که در دمای معمولی میتوانند به طور خودبهخود تجزیه شوند یا در هوا اکسید شوند و در نتیجه باعث خودافزایش آتش یا انفجار شوند ; موادی که در دمای معمولی، تحت تأثیر آب یا بخار، گاز تولید کرده و باعث اشتعال یا انفجار میشوند ; یک اکسیدکننده قوی که در برابر اسیدها، گرما، برخورد، سایش، کاتالیز و همچنین مواد آلی یا مواد غیرآلی قابل اشتعال مانند گوگرد، به راحتی منجر به اشتعال یا انفجار میشود ; موادی که در اثر برخورد، سایش یا تماس با اکسیدکنندهها و مواد آلی میتوانند باعث احتراق یا انفجار شوند ; و همچنین تولید در دستگاههای بسته، که دمای عملیات در آنها برابر یا بالاتر از نقطه خوداشتعال ماده باشد. موادی که جزو گروه خطر آتشسوزی نوع ب است، عمدتاً شامل اکسیدکنندهها و مواد جامد قابل اشتعال شیمیایی که جزو گروه خطر آتشسوزی نوع الف نیستند، همچنین گازهای کمککننده به اشتعال میباشند. (ب) سمیت محیط: یعنی اینکه محیط دارای ویژگیهایی است که باعث مسمومیت انسان میشود. وقتی این مواد توسط انسان استنشاق شوند یا با بدن در تماس قرار گیرند، میتوانند به بدن آسیب رسانده و حتی منجر به مرگ شوند. طبق مقررات «دستهبندی میزان خطرات ناشی از تماس حرفهای با سموم» GB5044، سموم بر اساس شش شاخص از جمله سمیت حاد، وضعیت بروز مسمومیت حاد، وضعیت بروز مسمومیت مزمن، پیامدهای مسمومیت مزمن، خاصیت سرطانزایی و غلظت مجاز حداکثر، به چهار دسته تقسیم میشوند: خطر بسیار بالا، خطر بالا، خطر متوسط و خطر کم. موادی که خطر بسیار زیادی دارند، گاهی به عنوان «مواد بسیار سمی» نیز شناخته میشوند؛ در حالی که موادی با خطر بالا، متوسط و کم، به طور کلی «مواد سمی» نامیده میشوند. مواد بسیار سمی (مایعات)، طبق استاندارد کشور ما یعنی «مقررات اجرا و بازرسی پروژههای لولهکشی فلزات صنعتی» GB50235-97، به عنوان موادی تعریف میشوند که در صورت نشت مقدار بسیار کمی از آنها در محیط، و ورود آنها به بدن انسان یا تماس با بدن، حتی با درمان سریع نیز میتوانند آسیبهای جدی و درمانناپذیری به بدن انسان وارد کنند. معادل سمومی با سطح خطر درجه I (خطر بسیار بالا) در **استاندارد فعلی «طبقهبندی سطوح خطر مواجهه حرفهای با سموم» GB5044». بر اساس این، میتوان مواد بسیار سمی را به عنوان موادی با خطر بسیار زیاد درک کرد. تعریف مواد سمی در استانداردها اینگونه است: این نوع مواد در صورت نشت به محیط زیست و ورود به بدن انسان یا تماس با بدن، در صورت درمان به موقع، منجر به آسیبهایی نخواهند شد که به راحتی قابل برطرفی نباشند. با این حال، در مورد مواد سمی با میزان سمیت یکسان، بین صنایع مختلف تفاوتهایی در نحوه برخورد با آنها وجود دارد. بنزن، همانطور که در استاندارد GB5044 در بخش «رتبهبندی میزان خطرات ناشی از تماس حرفهای با سموم»، جزو مواد بسیار خطرناک طبقهبندی شده است، در تحلیلهای مربوط به «مقررات مدیریت و نظارت بر لولههای فشاری» نیز به عنوان نمونهای از مواد بسیار خطرناک ذکر شده است. همچنین، در طبقهبندی لولهها بر اساس استاندارد «مقررات ساخت و نظارت بر پروژههای لولهکشی مواد سمی و قابل اشتعال در صنعت پتروشیمی» SH3501-2002، بنزن با مواد بسیار خطرناک در یک رده قرار میگیرد. در رده SHB قرار گرفت. در مقابل، چهار ماده بسیار خطرناک مانند آکریلونیتریل، کلرید فسفین، دیسولفید کربن و هیدروژن فلوئورید، در استاندارد SH3501-2002 به همان شکلی که مواد بسیار خطرناک در نظر گرفته میشوند، در دسته لولههای درجه SHA قرار گرفتهاند. این موضوع نه تنها بر استانداردهای کیفیت ساخت و الزامات بازرسی لولههای مورد استفاده تأثیر میگذارد، بلکه بر تعیین سطوح مجوزها در هنگام اجرای پروژههای ساختمانی نیز تأثیر دارد. در صورت انجام کارهای نصب لولهکشی با محیط حاوی بنزن، اگر بنزن به عنوان محیطی بسیار خطرناک در نظر گرفته شود، پیمانکار باید دارای مجوز نصب در سطح GC 1 باشد؛ اما اگر بنزن به عنوان محیطی با خطر بالا در نظر گرفته شود، سطح مجوز مربوطه به فشار طراحی و دمای طراحی لولهها بستگی خواهد داشت. درک این مسئله را میتوان بر اساس اصول طبقهبندی خطرات ناشی از سموم توضیح داد: **استاندارد «طبقهبندی میزان خطرات ناشی از تماس حرفهای با سموم»، GB5044-85، طبقهبندی سموم خاص را با فهرست کردن میزان خطرات ۵۶ سم شایع در برخی صنایع، بیان میکند.** اما این استاندارد همچنین مشخص میکند که میزان خطر برای سایر صنایعی که با همان ماده سمی در تماس هستند (که در جدول شماره ۲ این استاندارد فهرست نشدهاند)، میتواند بر اساس غلظت ماده سمی در هوای کارگاه، میزان شیوع مسمومیت و مدت زمان تماس، در سطوح مختلفی تعیین شود. در مواردی که غلظت مواد سمی در هوای کارگاهها به طور مداوم به حداکثر غلظت مجاز تعیین شده در استاندارد TJ36—79 «استانداردهای بهداشتی طراحی کارخانهها» برسد، اما میزان بیماری یا شیوع علائم کمتر از مقادیر مربوطه در این استانداردهای رتبهبندی باشد، میتوان رتبه آن را یک درجه پایینتر در نظر گرفت. بنابراین، برای هر ماده خاص، **طبیعی است که استانداردها و استانداردهای حرفهای در تعیین سطح خطر تفاوت داشته باشند.** زیرا علاوه بر خاصیت سرطانزایی و حد مجاز بالاترین غلظت در هوا، چهار شاخص دیگر نیز با فرآیندهای تولید و ویژگیهای عملیاتی مرتبط هستند. در فرآیندهای تولیدی مانند نفت، صنایع شیمیایی و پتروشیمی که در آنها مواد از طریق لولهها منتقل میشوند، مواد سمی به صورت مداوم و در شرایط بسته در حال جریان هستند. میزان خطر ناشی از این مواد، بستگی به احتمال تماس مواد سمی با بدن انسان در اثر حوادث، یا بروز آسیبهای مزمن حرفهای در اثر نشتهای مداوم دارد؛ که معمولاً کمتر از فرآیندهای تولیدی باز است. بنابراین، هنگام طراحی لولههای تحت فشار، تعیین دقیق سطح خطر مواد سمی باید عمدتاً بر اساس غلظت مواد سمی در هوای کارگاه، میزان شیوع بیماریهای ناشی از مواد سمی و مدت زمان تماس با آنها انجام شود. در میان شاخصهای طبقهبندی خطرات مواد سمی که در بالا ذکر شد، محدودیت مجاز برای غلظت مواد سمی در هوای کارگاه به شرح زیر است: خطر بسیار بالا: محدودیت مجاز کمتر از ۰٫۱ میلیگرم بر متر مکعب ; خطر بسیار بالا: غلظت مجاز حداکثر ۰٫۱ میلیگرم/متر مکعب تا ۱٫۰ میلیگرم/متر مکعب است. طبق مقررات «استانداردهای بهداشتی طراحی کارخانههای صنعتی» (TJ36—79)، حداکثر غلظت مجاز پنج ماده سمی از جمله بنزن، آکریلونیتریل، کلرید کربن، دیسولفید کربن و هیدروژن فلوئورید در هوای کارگاهها و هوای مناطق مسکونی در جدول ۲ آمده است:
جدول ۲: حداکثر غلظت مجاز چند ماده سمی
نام ماده سمی: بنزن، آکریلونیتریل، کلرید کربن، دیسولفید کربن، هیدروژن فلوئورید
حداکثر غلظت مجاز در هوای کارگاه (میلیگرم بر متر مکعب): ۴۰.۰، ۲.۰، ۰.۵، ۱۰.۰، ۱.۰
حداکثر غلظت مجاز در هوای مناطق مسکونی (میانگین روزانه، میلیگرم بر متر مکعب): ۰.۸، ۰.۰۵، —، ۰.۰۴ (یکبار)، ۰.۰۰۷ (یکبار ۰.۰۲)
همانطور که از جدول ۲ مشخص است، حداکثر غلظت مجاز بنزن در هوای کارگاه، بسیار بالاتر از حد مجاز برای مواد بسیار خطرناک است. در عین حال، با توجه به ویژگیهای پیوستگی و بسته بودن سیستمهای انتقال در تولید صنعتی، همچنین با بررسی میزان زمان تماس بنزن با کارکنان و نرخ بروز بیماریهای ناشی از مسمومیت، بنزن نیز نباید جزو مواد بسیار خطرناک محسوب شود. بنابراین، در کار عملی، تعیین میزان سمیت محیط باید بر اساس ویژگیهای سموم مشخص شده در اسناد طراحی یا استانداردهای پذیرش پروژه ذکر شده در همان اسناد، صورت گیرد. علاوه بر این، کشور ما هنوز استانداردهایی در مورد مدت زمان تماس تعیین نکرده است؛ سه مقدار حد تماس توصیهشده توسط «شورای متخصصان بهداشت صنعتی» (ACGIH) در ایالات متحده میتواند به عنوان منبعی برای مرجع قرار گیرد: ۱) مقدار میانگین وزنی بر اساس یک روز کاری ۸ ساعته یا یک هفته کاری ۴۰ ساعته؛ در این غلظت، تماس مکرر هیچ تأثیر منفی بر تمام افراد نخواهد داشت ; ۲) محدودیت میانگین وزنی بر اساس مدت زمان تماس کوتاه (هر بار حداکثر ۱۵ دقیقه، حداکثر ۴ بار در روز، با فاصله حداقل ۱ ساعت بین هر بار) به عنوان شاخص در نظر گرفته میشود؛ در این غلظت، تماس مداوم کوتاهمدت انسان باعث ایجاد تحریکات، تغییرات پاتولوژیک مزمن یا غیربازگشتپذیر در بافتها، **یا افزایش خطرات تصادفی، کاهش تواناییهای خودیاری یا کاهش قابل توجه کارایی کاری نمیشود.** ; ۳) مقدار حداکثری، بالاترین غلظتی است که حتی برای یک لحظه نیز نباید از آن فراتر رفت. (ج) خورندگی محیط: به موادی اطلاق میشود که میتوانند بافتهای بدن را سوزانده و به مواد لولهکشی آسیب برسانند، مانند اسیدها، قلیاها و سایر مایعاتی که میتوانند به مواد آسیب برسانند، مانند هیدروژن و هیدروژن سولفید. سوم، دامنه نظارت بر ایمنی لولههای تحت فشار
بر اساس «مقررات مدیریت و نظارت بر ایمنی لولههای تحت فشار»، لولههای تحت فشاری که در دامنه نظارت بر ایمنی قرار میگیرند، عبارتند از لولههای تحت فشاری که یکی از شرایط زیر را دارند، همراه با تجهیزات ملحق به آنها و دستگاههای حفاظتی. ۱) موادی با درجه سمیت خطر بسیار بالا، صرفنظر از فشار، دما و حالت ; ۲) موادی با خطر آتشسوزی در دستههای الف و ب، صرفنظر از فشار، دما و حالت ; ۳) محیطهای گازی (بخاری) و گازهای مایعشده با بالاترین فشار کاری برابر یا بیشتر از ۰٫۱ MPa؛ ویژگیها و دما مشخص نشده است، مگر آنکه طبق «مقررات مدیریت و نظارت بر لولههای تحت فشار»، جزو دامنه نظارت نباشند. ۴) مایعاتی که قابل اشتعال، منفجره، سمی یا خورنده هستند و فشار کاری حداکثری آنها بزرگتر یا مساوی ۰.۱ MPa است، یا مایعاتی که دمای کاری حداکثری آنها بزرگتر یا مساوی نقطه جوش استاندارد است. در «مقررات مدیریت و نظارت بر لولههای تحت فشار»، چهار دسته لوله زیر در حوزه نظارت قرار نمیگیرند: الف) لولههای متعلق به خود دستگاه. ب) **لولهها در تجهیزات، وسایل نقلیه و دستگاههای هستهای.** ج) لولههایی که حاوی گازهای بیسم، غیرقابل اشتعال و غیرخورنده هستند؛ قطر نامی آنها کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و فشار کاری حداکثری آنها کمتر از ۱.۶ مگاپاسکال است. در اینجا، تعریف تجهیزات مربوط به لولههای فشاری و دستگاههای حفاظتی به شرح زیر است: الف) تجهیزات ملحق عمدتاً شامل تجهیزات مورد استفاده برای لولههای فشاری، سیستمهای نگهدارنده و تکیهگاهها، و دستگاههای حفاظت کاتدی میباشد. ب) دستگاههای حفاظتی ایمنی عمدتاً شامل دستگاههای کنترل دما و فشار بالا و دستگاههای هشداردهنده میباشند. توجه: در «قوانین مدیریت ثبت استفاده از لولههای فشاری» (در حال آزمایش) که اخیراً منتشر شده، تعریف لولههای فشاری، تجهیزات جانبی و دستگاههای حفاظتی به صورت زیر مشخص شده است: الف) لولههای فشاری به معنای سیستمی هستند که از اجزای لوله، قطعات پشتیبان لوله، دستگاههای حفاظتی و تجهیزات جانبی تشکیل شدهاند. دستگاه لولهای برای انتقال گاز یا مایع ; ب) تجهیزات فرعی به مواردی مانند دستگاههای محافظت کاتدی، ایستگاههای کمپرسور، ایستگاههای پمپاژ، ایستگاههای دریچه، ایستگاههای تنظیم فشار و سیستمهای نظارتی اشاره دارد ; ج) تجهیزات حفاظتی به والوهای ایمنی، دستگاههای اندازهگیری فشار، صفحات انفجاری و والوهای قطع اضطراری متصل به لولههای تحت فشار اشاره دارد. چهارم: ویژگیهای لولههای تحت فشار
یک سیستم لولهکشی، برای انجام عملیاتهایی مانند انتقال، توزیع، مخلوط کردن، جداسازی، دفع، اندازهگیری یا کنترل جریان مایعات، باید با تجهیزات مربوط به تأمین انرژی، واکنشهای شیمیایی، ذخیرهسازی، جداسازی، تبادل حرارت و کنترل متصل شود تا یک سیستم یکپارچه ایجاد شود. در این صورت، مایعات موجود در لولهها دارای فشار، دما و میزان جریان مشخصی خواهند بود و وظایف مورد نظر در طراحی انجام خواهد شد. در عین حال، لولههای فشاری در دستههای مختلف، به دلیل تفاوتهای موجود در مواد، ساختار و شیوه نصب، ویژگیهای متفاوتی دارند: (الف) ویژگیهای لولههای صنعتی: ۱) تعداد زیاد، سیستم لولهکشی بزرگ، چیدمان لولهها در کارخانهها به صورت متقاطع و فشرده ; ۲) مواد، انواع و استانداردهای اجزای لولهکشی و تأسیسات حمایتی پیچیده هستند و یکنواختی کیفیت آنها ضعیف است ; ۳) فرآیند کارکرد تحت تأثیر نوسانات فرآیند تولید قرار دارد و شرایط کارکرد متغیر است، مانند انبساط و انقباض حرارتی، بارهای متناوب، نوسانات دما و فشار و غیره ; ۴) مکانیسمهای خوردگی و تخریب پیچیده هستند و الگوهای شکست مواد متعدد است. (ب) ویژگیهای لولهکشیهای بلندمسافتی و لولهکشیهای عمومی: ۱) طول لولهکشیها زیاد است، مناطق زیادی را پوشش میدهند و شرایط زمینی و زمینشناسی آنها پیچیده است ; ۲) استفاده گسترده از کابلهای زیرزمینی، دشواری تشخیص نقصها را افزایش میدهد ; ۳) در معرض آسیبهای تصادفی قرار میگیرد. پنجم، الزامات ساختاری لولههای فشاری: لولههای فشاری به دلیل حمل مایعات سمی، قابل انفجار و خورنده، همچنین شرایط عملیاتی ویژه مانند دمای بالا، فشار بالا و دمای پایین، دارای خطرات قابل توجهی هستند. بنابراین، ساختار سیستم لولههای تحت فشار باید دارای شرایط زیر باشد: استحکام در برابر فشار: توانایی تحمل فشار ناشی از مایعات موجود در لوله بر روی خود لوله (فشار داخلی یا خارجی)، تنشهای ناشی از دما و تأثیرات مزمن و مکرر آنها، مانند کرومبینگ و خستگی ; عایقبندی: جلوگیری از نشت مایع در حال جریان در داخل لوله به فضای خارج لوله یا سایر مایعات ; مقاومت در برابر خوردگی: توانایی مقاومت در برابر اثرات خورندگی مایعات موجود در داخل لوله بر روی مواد لوله. درجات مقاومت مواد لولهکشی در برابر خوردگی به ۴ دسته تقسیم میشود که بر اساس نرخ خوردگی سالانه اندازهگیری میشود: مقاومت کامل در برابر خوردگی ≤ ۰.۰۵ میلیمتر ; مقاومت در برابر خوردگی > ۰٫۰۵ تا ۰٫۱ میلیمتر ; مقاومت در برابر خوردگی: بیشتر از ۰٫۱ تا ۰٫۵ میلیمتر ; مقاومت در برابر خوردگی کمتر از ۰.۵ میلیمتر ; انعطافپذیری: انعطافپذیری لوله، مفهوم فیزیکی است که میزان سختی تغییر شکل لوله را نشان میدهد. هنگامی که لولهها در شرایط طراحی خود کار میکنند، به دلایلی مانند انبساط و انقباض حرارتی، جابجاییهای اضافی در انتهای لولهها، و تنظیم نادرست پشتیبانهای لوله، ممکن است استرس بیش از حد، تغییر شکل، نشت یا خرابی رخ دهد که منجر به اختلال در عملکرد طبیعی لولهها میشود. انعطافپذیری لوله، توانایی آن در جذب تغییرات اندازه ناشی از تغییرات دما یا دلایل دیگر، از طریق تغییر شکل خود است؛ این امر باعث میشود که تنشهای وارد بر لوله در محدوده تنشهای مجاز ماده باقی بماند. برای برآورده کردن شرایط فوق، اجزای لولهکشی سیستم لولهکشی باید از موادی ساخته شده باشند که در برابر خوردگی محیط کار مقاومت داشته، بتوانند تحت فشار محیط کار در دماهای مشخص شده در طراحی تحمل کنند، و همچنین دارای ضخامت دیواره و ساختار درزبندی مناسبی باشند. همچنین، کل سیستم لولهکشی باید دارای تکیهگاههای مناسبی باشد. در برخی استانداردها و مقررات، اصطلاح «شرایط چرخهای شدید» به طور مکرر به کار میرود. طبق توضیحات «استانداردهای طراحی لولههای فلزی صنعتی» GB50316-2000، شرایط چرخهای شدید به این معناست که محدوده تنش جابجایی محاسبهشده برای لوله، بیشتر از ۰.۸ برابر محدوده تنش جابجایی مجاز باشد؛ همچنین تعداد چرخهها بیشتر از ۷۰۰۰ باشد، یا شرایط دیگری که توسط طراح تعیین شده و منجر به ایجاد اثر مشابهی شوند. آنچه که «محدوده تنش ناشی از جابجایی» نامیده میشود، به تنشی اطلاق میگردد که از جابجایی ناشی از انبساط حرارتی لولهها محاسبه میشود. محدوده بیشینه تنش انحرافی محاسبهشده، همان تنشی است که بر اساس مقدار جبران کلی از دمای پایینترین به دمای بالاترین محاسبه میشود. طراحی لولههایی که در شرایط چرخههای شدید کار میکنند، دارای مقررات ویژهای در زمینه انتخاب اجزای تشکیلدهنده لوله، حداقل ضخامت لولهها و اتصالات، و الزامات نظارت بدون آسیب است. ۶. طبقهبندی و رتبهبندی لولههای فشاری: کاربردهای لولهها بسیار گسترده و انواع آنها نیز متنوع است. روشهای طبقهبندی لولههای مورد استفاده در حوزههای مختلف نیز متفاوت است. به طور کلی، لولهها را میتوان بر اساس ویژگیهای استفاده، مواد تشکیلدهنده، حالت نصب و محیط انتقال و سایر ویژگیهای مربوط به کاربرد آنها، دستهبندی کرد. جزئیات دقیق در شکل ۱ مشخص است. در مقررات، استانداردها و دستورالعملهای کلی، برای تسهیل طراحی، بازرسی پس از ساخت، مدیریت و نظارت بر استفاده، اغلب از روشهای طبقهبندی و دستهبندی جامع بر اساس ویژگیهای محیط و پارامترهای طراحی استفاده میشود. در عین حال، بین استانداردهای طراحی، استانداردهای بازرسی پس از ساخت و رویههای تعمیر و نظارت در صنایع مختلف، تفاوتهایی در طبقهبندی یا دستهبندی لولهها وجود دارد. مثلاً: در استاندارد «مقررات طراحی لولههای فلزی صنعتی» GB50316، سیالات بر اساس حالت، ویژگیها و پارامترهای طراحی، به پنج دسته A1، A2، B، C و D تقسیم میشوند. دسته A1 مواد بسیار سمی هستند ; دسته A2 مربوط به مواد سمی و دسته B مربوط به مواد قابل اشتعال است ; دستههای C و D، مواد غیرقابل اشتعال و بیسم هستند؛ در این دستهها، فشار طراحی کمتر یا مساوی ۱ مگاپاسکال است و دمای طراحی برای دسته D، بین -۲۹ تا ۱۸۶ درجه سانتیگراد میباشد. استانداردهای ساخت و پذیرش در صنایعی مانند شیمی، پتروشیمی و برق، دستهبندی لولهها را به شرح زیر تعیین کردهاند: استاندارد صنعتی شیمی، یعنی «استانداردهای ساخت و پذیرش پروژههای لولهکشی فلزی در صنعت شیمی» HG20225—95، لولهها را بر اساس ویژگیهای سیال و پارامترهای طراحی، به چهار دسته A، B، C و D تقسیم میکند. بهطور کلی مطابق با **استانداردها است، اما لولههای حامل مواد سمی در دسته لولههای B قرار خواهند گرفت. استاندارد صنعت پتروشیمی «مقررات ساخت و نظارت بر پروژههای لولهکشی مواد سمی و قابل اشتعال در صنعت پتروشیمی» SH3501—2002، بر اساس ویژگیهای سیالات و پارامترهای طراحی، به چهار دسته SHA، SHB، SHC و SHD تقسیم میشود، همانطور که در جدول ۳ نشان داده شده است. جدول ۳: رتبهبندی لولهها بر اساس استاندارد SH3501-2001
رتبه لوله – محدوده کاربرد:
SHA:
(۱) لولههای حامل موادی با سطح خطرناکی بسیار بالا (به جز لولههای حامل بنزن).
(۲) لولههای حامل موادی مانند آکریلونیتریل، فوم، دیسولفید کربن و هیدروژن فلوئورید که دارای سطح خطرناکی بالا هستند.
(۳) لولههای حامل موادی که فشار طراحی شده آنها برابر یا بیشتر از ۱۰.۰ مگاپاسکال است.
SHB:
(۱) لولههای حامل بنزن که دارای سطح خطرناکی بسیار بالا هستند.
(۲) لولههای حامل موادی با سطح خطرناکی بالا (به جز لولههای حامل آکریلونیتریل، فوم، دیسولفید کربن و هیدروژن فلوئورید).
(۳) لولههای حامل گازهای قابل اشتعال از نوع الف و ب، و همچنین هیدروکربنهای مایع قابل اشتعال از نوع الفA و بA.
SHC:
(۱) لولههای حامل موادی که دارای سطح خطرناکی متوسط یا کم هستند.
(۲) لولههای حامل مواد مایع قابل اشتعال از نوع بB و ج.
SHD: لولههایی که دمای طراحی شده آنها کمتر از -۲۹ درجه سانتیگراد است.
هفتم: دلایل شکست لولههای تحت فشار
«شکست» لولههای تحت فشار، معمولاً به معنای عدم توانایی لوله در انجام عملکرد اصلی خود است؛ این شکستها را میتوان به دو دسته شکستهای طبیعی و شکستهای غیرطبیعی تقسیم کرد. از آنجایی که لولههای فشاری تحت تأثیر مواد موجود در داخل خود و محیط اطراف عمل میکنند، به طور اجتنابناپذیری مشکلاتی مانند چرخههای دما و فشار، خوردگی، لرزش و تغییرات در ساختار میکروسکوپی مواد رخ میدهد؛ این موارد بر عملکرد مواد و کارایی درزبندی اتصالات تأثیر میگذارند. بنابراین، هر لولهای دارای یک عمر مفید مشخصی است و خرابی طبیعی، همان پدیدهای است که زمانی رخ میدهد که لولهی فشاری به پایان عمر مفید خود برسد. خرابی طبیعی را میتوان از پیش با بررسیهای دورهای یا تحلیل خرابی کنترل کرد تا از وقوع حوادث جلوگیری شود. اما، در لولههای فشاری، وجود مشکلات مختلف در طراحی، ساخت، نصب و کارکرد، منجر به عملکرد نامناسب آنها و بروز حوادث ناگهانی و خرابیهای شدید میشود. دلایل اصلی عبارتند از: (الف) کیفیت پایین کارکنان و عملکرد آنها مطابق با دستورالعملهای لازم نبودن، که منجر به بدتر شدن شرایط عملیاتی میشود؛ از جمله فشار بیش از حد، دمای بیش از حد، میزان مواد خورنده بالاتر از حد مجاز، و نوسانات غیرطبیعی در فشار و دما ; استفاده از فشار و دما، مبنای طراحی، انتخاب مواد، تولید و نصب لولههای تحت فشار است. فشار و دمای عملیاتی که از حد مجاز فراتر روند، منجر به افزایش مقادیر تنش در دیواره لوله یا کاهش خواص مکانیکی مواد میشود. بهویژه، تنشهای موضعی و تنشهای حداکثری در نقاط ناپیوستگی ساختاری مانند جوشها، فلنجها، پیچها، شیرها، لولههای با قطر متفاوت و کامپنساتورها، به طور چشمگیری افزایش مییابد و منشأ خرابی ناشی از کروماتیسم میشود. دمای عملیاتی بسیار پایین، باعث کاهش انعطافپذیری مواد میشود؛ همچنین اندازه حدی ترکهای مجاز کاهش یافته و این امر میتواند منجر به شکست شکننده شود. دما و فشار بیش از حد نیز میتواند باعث نشت در اتصالات لولهها شود. لولهها اغلب به دلایل زیر تحت بارهای متناوب قرار میگیرند: ۱) انتقال پیوسته نبود محصول، که منجر به فشاردهی و کاهش فشار، همچنین افزایش و کاهش دما در لوله میشود ; ۲) نوسانات فشار در حین کار بسیار زیاد است ; ۳) تغییرات دورهای دما در حین کار، باعث ایجاد تغییرات مکرر تنش حرارتی در دیواره لوله میشود ; ۴) به دلیل نیروهای متناوب سایر تجهیزات، پشتیبانها و لرزشهای اجباری. تحت تأثیر بارهای متناوب و مکرر، لوله دچار فرسودگی و خرابی میشود. عمدتاً خستگی فرکانس پایین فلزات است که ویژگی آن تنش بالا و فرکانس متناوب پایین است. در نقاطی که ساختار هندسی پیوستگی ندارد و در نزدیکی جوشها، تمرکز تنش وجود دارد که میتواند به حد تسلیم ماده برسد یا آن را فراتر ببرد. اگر این تنشها به صورت متناوب بارگذاری و تخلیه شوند، باعث تغییر شکل پلاستیکی در ذراتی که بیشترین بار را دریافت میکنند میشوند و به تدریج منجر به ایجاد ترکهای ریز میگردند. با تغییرات چرخهای تنش، ترکها نیز به تدریج گسترش مییابند و در نهایت منجر به شکست میشوند. بارهای متناوب همچنین میتوانند باعث گسترش نقصهای موجود در اجزای لوله و جوشها، و همچنین نشت در اتصالات لوله شوند. (ب) وجود نقصهایی در طراحی، ساخت و نصب؛ مانند اینکه انعطافپذیری لولهها مطابق استانداردها نیست، مواد مناسب انتخاب نشدهاند یا از مواد نامناسبی استفاده شده است، وجود نقصهایی در جوشکاری یا فرآیندهای فلزکاری، ایجاد تنش بیش از حد به دلیل جوشکاری یا مونتاژ نامناسب، و همچنین سیستمهای تکیهگاه لولهها که مناسب نیستند ; نقصهای ذاتی موجود در لولهها پیش از بهرهبرداری، باعث شکست شکننده و با کمترین تنش در مواد میشود. عواملی مانند آسیبهای ناشی از محیط و مواد، استفاده نادرست، نگهداری نامناسب و غیره، اغلب منجر به کاهش کیفیت مواد، آسیب یا ترک خوردن آنها میشود؛ همچنین باعث نشت مواد در اتصالات لولهها میگردد. در نهایت، این امر باعث از کار افتادن لولههای تحت فشار شده و منجر به بروز حوادثی مانند آتشسوزی، انفجار، مسمومیت و خفگی میشود. (ج) خطاهای تعمیراتی، عدم شناسایی نقصها یا آسیبهای جدی در لولهها، فقدان ارزیابی علمی، و روشهای تعمیراتی نامناسب که منجر به ایجاد نقصها و آسیبهای جدید میشوند ; (د) خسارات ناشی از عوامل خارجی، مانند زلزله، بادهای شدید، سیل، صاعقه و سایر خسارات مکانیکی و تخریبهای ناشی از فعالیتهای انسانی. انواع مختلفی از شکست لولههای تحت فشار وجود دارد. بر اساس میزان تغییر شکل ماکروسکوپی هنگام شکست، میتوان آن را به دو دسته اصلی تقسیم کرد: شکست انعطافپذیر (شکست پلاستیکی) و شکست شکننده. بر اساس مکانیسم شکست میکروسکوپی مواد در هنگام تخریب، میتوان آن را به انواعی مانند شکست لغزشی، شکست بلوری، شکست در امتداد بلور و شکست خستگی تقسیم کرد. معمولاً، در محل، از روش ترکیبی طبقهبندی کلان و ویژگیهای شکست برای طبقهبندی استفاده میشود؛ این طبقهبندیها شامل شکست انعطافپذیر، شکست شکننده، شکست ناشی از خوردگی، شکست ناشی از فرسودگی و شکست ناشی از کروماتیسم میباشد. (ه) خرابی ناشی از خوردگی: خوردگی لولههای فشاری، به دلیل اثرات شیمیایی یا الکتروشیمیایی مواد موجود در داخل لوله و محیطهای بیرونی، منجر به خرابی آنها میشود. همچنین شامل نتیجه تأثیر مشترک عواملی مانند مکانیک نیز میشود. عملیاتهای نامناسب منجر به تغییر غلظت محیط میشوند و باعث تشدید فرسایش و خرابی میگردند. اشکال خرابی ناشی از خوردگی در لولههای تحت فشار شامل خوردگی جهانی، خوردگی موضعی، خوردگی ناشی از تنش، خستگی ناشی از خوردگی و آسیب ناشی از هیدروژن است. در میان آنها، خوردگی تحت فشار اغلب بدون هیچ نشانهای به طور ناگهانی رخ میدهد؛ بنابراین خطرناکی آن بیشتر است. ۱) خوردگی جهانی: خوردگی جهانی را میتوان خوردگی یکنواخت نیز نامید. خوردگیای است که در سطح وسیعتر لوله، با میزان تقریباً یکسانی ایجاد میشود. سطح داخلی لولهها عمدتاً در معرض خوردگی ناشی از حمل مواد خورنده قرار دارد، در حالی که سطح خارجی لولهها عمدتاً در معرض زنگزدگی ناشی از هوا است. خوردگی کامل لولهها اغلب به دلیل وخیمتر شدن شرایط استفاده تشدید میشود. ترکیب محیط خورنده، میزان رطوبت، تفاوتهای موجود در حالت گازی یا مایعی، سرعت جریان و وضعیت جریان، و همچنین اندازه ذرات، همگی بر میزان فرسایش لولهها تأثیر میگذارند. میزان بالای مواد خورنده یا کاهش کیفیت مواد اولیه، میتواند به لولههای فشاری آسیب برساند. خوردگی ناشی از جو، باعث آسیب به سطح قطعات لولهکشی میشود و بر استحکام و عایقبندی آنها تأثیر میگذارد. اگر به موقع نگهداری نشود، میتواند منجر به حوادث شود. ۲) خوردگی موضعی: خوردگی موضعی، پدیدهای از خوردگی است که در نقاط خاصی از مواد لولهها رخ میدهد. الف) خوردگی نقطهای: خوردگی عمیقی که در نقاط کوچک و مشخصی روی سطح فلز رخ میدهد؛ به آن خوردگی سوراخی نیز گفته میشود. فولاد ضدزنگ آستنیتی در تماس با محیطهای حاوی یونهای کلر یا بروم، بیشترین میزان فرسایش نقطهای را تجربه میکند. ب) خوردگی شکافی: هنگامی که محصولی که از طریق لولهها منتقل میشود، یک محلول الکترولیتی باشد، در شکافهای سطح داخلی لولهها، مانند نواحی جایگذاری فلنجها و نواحیی که در جوشکاری تمام نشدهاند، خوردگی شکافی رخ میدهد. خوردگی شکافی معمولاً به دلیل تفاوت در غلظت اکسیژن یا یونهای فلزی بین محلول درون شکاف و اطراف آن ایجاد میشود. ج) خوردگی اتصالات جوشکاری شده فولاد ضدزنگ آستنیتی: ۱) خوردگی بین دانهای: خوردگی بین دانهای نوعی خوردگی است که در محدوده بین دانهها و در نزدیکی آنها رخ میدهد، در حالی که خود دانهها کمتر دچار خوردگی میشوند. مکانیسم خوردگی، «نظریه کمبود کروم» است؛ یعنی به دلیل وضعیت فعال مناطق بین دانههایی که فاقد کروم هستند، این مناطق به عنوان آند عمل کرده و با دانهها، پیل خوردگی تشکیل میدهند. در نتیجه، دانهها از هم جدا میشوند یا استحکام مکانی ماده کاهش مییابد. ②خوردگی انتخابی فریت δ: در برخی محیطهای خورنده شدید، فاز فریت δ در نواحی جوشکاری فولادهای ضدزنگ آستنیتی ممکن است خورده شده یا به فاز σ تبدیل شود؛ در نتیجه، ساختار مذکور به شکل اسفنجی درمیآید و باعث تخریب اتصالات جوشکاری میشود. ③خوردگی لبه تیغه: خوردگی به شکل لبه تیغه که در فولادهای ضدزنگ آستنیتی که با Ni و Ti پایدارسازی شدهاند، در محیطهای اکسیدکننده رخ میدهد. ۳) خوردگی تحت تنش: خوردگی فلزات که در اثر ترکیب تنش کششی و یک محیط خورنده خاص رخ میدهد، خوردگی تحت تنش نامیده میشود. عمدتاً ناشی از تنشهای باقیمانده از جوشکاری، فرآیندهای فرزکاری سرد و نصب، و همچنین مواد خورنده موجود در داخل لولهها است. ترکهای ناشی از خوردگی تحت تنش، شبیه به شاخههای درخت خشک هستند و عموماً در جهتی که عمود بر تنش کششی است، رشد میکنند. الگوهای میکروسکوپی ترکها شامل نوع درونبلوری، نوع بینبلوری و نوع ترکیبی که هر دو را در بر دارد، میباشد. لولههای فولادی با مقاومت بالا، در صورتی که میزان H2S بالاتر از حد مشخصی باشد و همراه با رطوبت نیز باشد، **خطر پوسیدگی تحت تنش در دیواره لوله را افزایش میدهند.** هنگامی که مقدار سختی جوش از HB200 بالاتر رود و میزان H2S نیز فراتر از حد مجاز باشد، این امر به راحتی میتواند منجر به خوردگی تحت تنش در جوش شود. ①شکنندگی قلیایی: فرسایش تحت تنش فلز در محلولهای قلیایی است. فولاد کربنی، فولاد کمآلیاژی و فولاد ضدزنگ همگی ممکن است دچار شکنندگی قلیایی شوند. ②خوردگی یونهای کلر در فولاد ضدزنگ: خوردگی ناشی از تنش که توسط یونهای کلر در فولاد ضدزنگ ایجاد میشود. غلظت بحرانی یونهای کلری که باعث خوردگی میشوند، با افزایش دما کاهش مییابد؛ در دماهای بالا، تنها رسیدن غلظت یونهای کلری به ۱۰ ppm میتواند منجر به پارگی شود. میزان بالای یونهای کلر در موادی مانند واشرهای نقاط اتصال لولهها، مواد عایقبندی خارجی و لایههای زیرپایه تکیهگاهها و آویزها نیز میتواند منجر به خوردگی توسط یونهای کلر شود. ③خوردگی لوموسولفاتی در فولاد ضدزنگ: در فرآیند تصفیه نفت، فولاد تحت تأثیر هیدروژن سولفید قرار گرفته و آهن سولفید تشکیل میشود؛ پس از توقف فرآیند، اکسیژن موجود در هوا و آب با مواد موجود در لولهها واکنش داده و لوموسولفات تولید میشود. در نقاطی که تنش باقیمانده در لولههای فولاد ضدزنگ بالاست، خوردگی ناشی از تنش رخ میدهد. با استفاده از تجهیزات هیدروژناسیون برای حذف گوگرد به عنوان نمونه، خرابی ناشی از خوردگی تحت تنش در سولفاتهای پلیآمینی فولاد ضدزنگ اخیراً مورد توجه قرار گرفته است. ④خوردگی تنشی سولفیدی: خوردگی تنشی که در فلزات در محیطی حاوی همزمان هیدروژن سولفید و آب رخ میدهد. فولاد کربنی و فولاد کمآلیاژی در محدوده دمایی ۲۰ تا ۴۰ درجه سانتیگراد، حساسیت بیشتری نسبت به اسید سولفوریک دارند. فرسایش تنشی سولفیدی در فولادهای ضدزنگ آستنیتی عمدتاً در محیطهای دمای بالا رخ میدهد. در محیطهای حاوی هیدروژن سولفید و آب، وجود همزمان استیک اسید، یا دیاکسید کربن و سدیم کلرید، یا هیدروژن فسفید، یا ترکیبات آرسنیک، سلنیوم و تلوریوم، یا یونهای کلر، همگی باعث تسریع فرآیند خوردگی میشوند. ۴) خستگی خوردگی: خستگی خوردگی، ترک خوردگی است که در اثر ترکیب فشارهای متناوب و محیطهای شیمیایی رخ میدهد. منابع خستگی لولههای تحت فشار شامل تحریکات مکانیکی، رزونانس سیالات، تنشهای حرارتی متناوب، چرخههای فشاری و همچنین لرزشهای ناشی از باد و زلزله است. ترکهای خستگی ناشی از خوردگی معمولاً چندین ترک دارند اما شاخهدار نیستند؛ این ویژگی، آنها را از ترکهای خوردگی ناشی از تنش متمایز میکند. ترکهای خستگی فرسایشی معمولاً شبکهای هستند. ۵) آسیب ناشی از هیدروژن: نفوذ هیدروژن به داخل فلز که منجر به کاهش عملکرد فلز میشود، آسیب ناشی از هیدروژن نامیده میشود. شامل حبابزدن هیدروژن، شکنندگی ناشی از هیدروژن، کاهش کربن و خوردگی ناشی از هیدروژن میشود. حبابزایی هیدروژن عمدتاً در محیطهای حاوی هیدروژن سولفید مرطوب رخ میدهد؛ زمانی که اتمهای هیدروژن به داخل فولاد نفوذ و گسترش مییابند، با نقصهایی مانند ترکها، لایهبندیها، حفرهها و خلأها مواجه شده و در آنجا جمع شده تا مولکولهای هیدروژن را تشکیل دهند و باعث افزایش حجم شوند. وقتی این نقصها روی سطح فولاد وجود دارند، حبابهایی تشکیل میشوند. هیدروژن، صرفنظر از روش ورود به فولاد، باعث شکنندگی هیدروژنی فولاد میشود و منجر به کاهش قابل توجه در درصد کشسانی و درصد انقباض مقطع فولاد میگردد. فولاد با مقاومت بالا وضعیت بدتری دارد. کارباید موجود در فولاد، در دماهای بالا با هیدروژن واکنش داده و متان تولید میکند. نتیجه این واکنش، کاهش کارباید در لایه سطحی فولاد است؛ در نتیجه کربن از لایههای فلزی مجاور که هنوز واکنش ندادهاند، به تدریج به این ناحیه واکنشداده وارد میشود. در نتیجه، بخشی از فلز به دلیل کمبود کربن، به فریت تبدیل شده و پدیده کمکربنی رخ میدهد. نتیجه کاهش کربن، کاهش استحکام سطحی و حد خستگی فولاد میباشد. اثر هیدروژن در دما و فشار بالا بر فولاد، باعث کاهش خواص مکانیکی آن میشود؛ استحکام و انعطافپذیری آن به طور قابل توجهی کاهش مییابد و این پدیده را خوردگی هیدروژنی مینامند. در شرایط فوق، مولکولهای هیدروژن به سطح فولاد نفوذ کرده و جذب میشوند؛ بخشی از این مولکولهای هیدروژن جذبشده به اتمها و یونهای هیدروژن تقسیم میشوند. این اتمها و یونهای هیدروژن با روش جذب شیمیایی، از طریق لایه سطحی وارد فلز میشوند. به دلیل انتشار اتمهای هیدروژن درون فولاد از طریق الگوی بلوری و مرزهای بلوری، واکنش شیمیایی رخ داده و متان تشکیل میشود که در فضاهای میکروسکوپی موجود در مرزهای بلوری تجمع مییابد. این فرآیند باعث کاهش غلظت کربن در آن ناحیه میشود و منجر به انتشار کربن از سایر نقاط به آنجا میگردد؛ در نتیجه مقدار متان به طور مداوم افزایش یافته و فشار موضعی ایجاد میشود که در نهایت منجر به ایجاد ترکها میگردد. تجمع روی سطح فولاد، حبابهایی را ایجاد کرده و منجر به کاهش کربن میشود. (و) خرابی ناشی از فرسایش: جریان طولانیمدت و با سرعت بالای محیط داخل لوله، باعث نازک شدن دیوارههای داخلی اجزای تشکیلدهنده لوله یا آسیب به قطعات مهر و مومکننده میشود؛ این امر بر استحکام فشاری و عملکرد مهر و مومکنندگی آنها تأثیر میگذارد. با گذشت زمان، کاهش توانایی مقاومت در برابر فشار ناشی از نازک شدن دیوارههای داخلی، یا نشتهایی که به دلیل آسیب دیدن جفتهای درزبندی ایجاد میشود، میتوانند منشأ حوادث شوند. هشتم: ویژگیهای خرابی لولههای تحت فشار به دلیل تفاوتهای موجود در علل و انواع خرابی، ویژگیهای متفاوتی نیز دارند. (الف) شکست انعطافپذیر، ناشی از وجود نقص یا تغییر خاصیت شکنندگی در ماده نیست، بلکه به دلیل فشار بیش از حد رخ میدهد. ویژگیهای آن عبارتند از: ۱) تغییر شکل قابل توجهی رخ میدهد و معمولاً تکههایی تولید نمیشود. هنگام تخریب، قطر آن افزایش یا بخشهایی از آن متورم میشود و دیواره لوله نازک میگردد. ۲) فشار انفجار واقعی نزدیک به مقدار تئوری است. ۳) مقطع شکسته، خاکستری و الیافی است؛ بدون براقیت فلزی و دارای لبههای برشی در مقطع شکسته میباشد. ۴) در خارج از ناحیه الیاف شکستگی، الگوهای شعاعی یا مثلثی وجود دارد و این الگوها به سمت نقطه انفجار اشاره میکنند. (ب) خرابی شکننده، پدیدهای است که در آن هنگام خرابی لوله، هیچ تغییر اندازهای رخ نمیدهد و تنش در دیواره لوله نیز به هیچ وجه به حداکثر مقاومت ماده نمیرسد؛ بلکه حتی کمتر از حد تسلیم ماده نیز میباشد. معمولاً به دلیل شکنندگی مواد یا نقصهای جدی در آنها ایجاد میشود؛ مانند فرآیندهای نادرست جوشکاری و عملیات حرارتی، وجود نقص در جوشها، و همچنین شکنندگی ناشی از دماهای پایین. شکست شکننده اغلب بهطور ناگهانی رخ میدهد و با سرعت بسیار زیادی گسترش مییابد. از آنجایی که این خرابی در شرایط تنش پایین رخ میدهد، به آن خرابی تنش پایین نیز گفته میشود. ویژگیهای شکست شکننده عبارتند از: ۱) عدم وجود تغییر شکل پلاستیکی قابل توجه. ۲) تنش در هنگام تخریب پایین است. ۳) خرابی شکننده ناشی از تغییر سختی مواد؛ لبههای شکسته آن صاف بوده و در حالت بلورین با درخشش فلزی قرار دارند. ۴) خرابی شکننده ناشی از نقصهای مواد، دارای لبهی شکستی نامنظم کریستالی نیست؛ بلکه در آن مناطق نقص اولیه، مناطق الیافی با گسترش پایدار، الگوهای تشعشعی و مورب با گسترش سریع، و همچنین مناطق برشی در لبههای سطوح داخلی و خارجی وجود دارد. اگر نقص اولیه شکست سطحی باشد، وضعیت زنگزدگی تیرهای پدید میآید؛ همچنین، اگر نقص اولیه حفرههای داخلی، خردههای فلزی یا جوش ناقص باشد، این موارد نیز در قسمت شکست قابل مشاهده خواهند بود. (ج) خرابی ناشی از فرسودگی، نوعی خرابی است که در آن، ماده تحت تأثیر بارهای متناوبی قرار میگیرد؛ اندازه و جهت این بارها با گذشت زمان به صورت دورهای تغییر میکند. در این حالت، ترکهایی در ماده ایجاد شده و به تدریج گسترش یافته تا در نهایت منجر به شکست ماده شود. ویژگیهای آن عبارتند از: ۱) نقاط تخریب در محلهای ناپیوستگیهای هندسی یا در نواحی جوشکاری که دارای نقصهای اولیه مانند ترک هستند، متمرکز میشوند و در کل، هیچ تغییر شکل پلاستیکی رخ نمیدهد. ۲) اشکال اصلی خرابی ناشی از فرسودگی، انفجار یا نشت است. نوع اول به راحتی در موادی با استحکام بالا و استحکام کششی پایین رخ میدهد، در حالی که نوع دوم در موادی با استحکام کمتر و استحکام کششی بهتر رخ میدهد. ۳) در محل شکست، نواحی واضحی برای تشکیل ترک، گسترش ترک و شکست نهایی وجود دارد. در ناحیه گسترشیافته، از نظر کلی الگوهای درختی شبیه صدف به وضوح دیده میشوند و لبههای شکستگی صاف و براق هستند. در نهایت، ناحیه شکست معمولاً دارای الگوهای شعاعی یا الگوهای مورب است. ۴) هنگام مشاهده ناحیه گسترش ترک در لبه خستگی تحت میکروسکوپ الکترونی، میتوان الگوهای منحصربهفرد خستگی را مشاهده کرد. (د) خرابی ناشی از کرنش، پدیدهای است که در فولادها در دماهای بالا و زمانی که مقاومت تسلیم ماده کمتر از حد مشخصی باشد، رخ میدهد؛ در این حالت، کشش آهسته و مداومی در ماده ایجاد شده و در نهایت منجر به خرابی میگردد. فرآیند کرنش مواد دارای سه مرحله است: کاهش سرعت، سرعت ثابت و افزایش سرعت. مرحله سرعت ثابت، مرحلهای است که در آن عمر مفید ماده در دماهای بالا کنترل میشود. شکست کرنشی، نوعی شکست در امتداد دانههای فلز است که ویژگیهای آن عبارتند از: ۱) سطح شکست در مقیاس بزرگ، دارای ساختار درشت و دانهای است و براقیت فلزی ندارد. ۲) سطح توسط لایه اکسید یا سایر مواد خورنده پوشیده شده است. ۳) لوله از نظر قطری دارای تغییر شکل ماکروسکوپی است و شکستگیهای کرمی کوچکی در جهت شعاعی آن وجود دارد؛ حتی ممکن است ترکهایی روی سطح ظاهر شود یا لوله از درون پاره شده و نشت ایجاد شود. ۴) محل شکست عمود بر سطح دیواره است، ضخامت دیواره کاهش نیافته و لبهها فاقد لبههای برشی هستند. نهم، پیشگیری از حوادث لولههای فشاری و گزارشدهی درباره آنها
برای جلوگیری یا کاهش حوادث ناشی از خرابی لولههای فشاری، واحدهای استفادهکننده باید اقدامات لازم را انجام دهند؛ این اقدامات شامل موارد زیر است: —— لولهها باید توسط واحدهای طراحی مجاز طراحی شوند و مطابق با استانداردهای طراحی باشند ; ——سیستم لولهکشی باید مطابق مقررات، دارای تجهیزات تخلیه ایمنی باشد و در حالت کارکرد صحیح و حساس نگه داشته شود ; ——اقدامات مؤثری برای جلوگیری از خوردگی لولهها توسط جو و محیط اطراف انجام دهید ; ——قبل از بهرهبرداری از لولهکشی، باید بازرسی و ارزیابی قبل از استفاده انجام شود؛ موارد کلیدی مانند ساختار سیستم لولهکشی، مواد مورد استفاده، جوشکاری، فرآیندهای حرارتی و آزمایشهای فشاری باید مطابق با الزامات مربوطه باشند ; ——عملیات راهاندازی باید با رعایت دقیق دستورالعملهای عملیاتی و کنترل شاخصهای فرآیندی انجام شود تا از کارکرد در دما و فشار بالاتر جلوگیری گردد ; ——هنگام تعمیر یا تعویض جزئی لولهها، از استفاده نادرست یا جایگزینی نامناسب برای کاهش استرس حدی لولهها خودداری کنید ; ——تقویت بازرسیهای نگهداری و آزمایشهای دورهای لولهکشیها ; ——در مورد لولههایی که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگرفتهاند و نگهداری مناسبی از آنها صورت نگرفته، به دلیل خوردگی گسترده، کاهش ضخامت و کاهش استحکام، پیش از استفاده مجدد باید طبق مقررات، بازرسی جامعی روی آنها انجام شود. پس از وقوع حادثه در لولههای تحت فشار، علاوه بر اینکه واحدهای مربوطه باید به سرعت اقدامات لازم را برای مقابله با آن انجام دهند، باید مراقب حفاظت دقیق از صحنه حادثه نیز باشند و به موقع اطلاعات و مدارک مربوطه را جمعآوری کنند؛ مانند تصاویر ضبطشده از صحنه، وضعیت شکستگی قطعات آسیبدیده، سوابق عملیاتی اولیه و گزارشهای بررسی حادثه. این اقدامات میتواند پایهای عینی و علمی برای تحلیل حادثه فراهم کند. هنگام تحلیل علل حادثه، باید اندازهگیری تغییرات کلان انجام شود ; بررسی ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مواد ; استفاده از روشهای فنی مانند تحلیل ماکروسکوپی و میکروسکوپی شکستگی. سپس بر اساس اطلاعات مربوطه و نتایج آزمایشهای فنی… دهم، مقررات ایمنی سیستمهای لولهکشی: (الف) حفاظت در برابر فشار بیش از حد؛ (۱) در تمام سیستمهای لولهکشی که در حین کار ممکن است دچار فشار بیش از حد شوند، باید از دستگاههای تخلیه فشار مانند شیرهای ایمنی و صفحات منفجره استفاده شود. (ب) در مواردی که استفاده از شیر ایمنی مناسب نیست، میتوان از صفحه انفجاری استفاده کرد. تفاوت بین فشار انفجاری طراحیشده در صفحات انفجاری و حداکثر فشار کاری عادی، باید دارای میزان احتیاط مناسبی باشد. (ج) شیرهای ایمنی باید به ترتیب بر اساس گاز یا مایع خروجی انتخاب شوند و تأثیر فشار معکوس نیز در نظر گرفته شود. فشار باز شدن شیر ایمنی (فشار تنظیمشده)، به جز در مواردی که فرآیند خاصی الزاماتی دارد، برابر با ۱.۱ برابر فشار کاری عادی است؛ حداقل نیز ۱.۰۵ برابر فشار کاری است، مگر آنکه مقررات طراحی یا اسناد مربوطه چیز دیگری را مشخص کرده باشند. (د) افت فشار در لوله ورودی شیر ایمنی باید کمتر از ۳٪ از فشار باز شدن آن باشد، و افت فشار در لوله خروجی نباید بیشتر از ۱۰٪ از فشار باز شدن آن باشد. (ه) فشار حداکثر تخلیه در شیر ایمنی نباید بیشتر از ۱.۱ برابر فشار طراحی لوله باشد و در هنگام حوادث آتشسوزی، فشار حداکثر تخلیه نباید بیشتر از ۱.۲۱ برابر فشار طراحی باشد. (و) در لولههای ورودی و خروجی شیر ایمنی یا صفحه تخریب، بهتر است از شیرهای قطع استفاده نشود. در صورتی که فرآیند نیاز به تنظیمات ویژهای داشته باشد، باید شیرهای مخزنی و فشارسنجهای محلی نیز نصب گردند. در حین کار عادی، شیر قطع ورودی یا خروجی شیر ایمنی یا صفحه منفجرشونده باید در حالت باز قفل شود. شیر میانخط باید در حالت بسته قفل شود. و نمادهای مشخصشده را روی نقشه اضافه کنید. (ج) هنگام نصب شیر تبدیل سهراهه در ورودی و خروجی شیرهای ایمنی دوگانه، هر دو شیر تبدیل باید دارای سیستم قفلکننده قابل اعتمادی باشند. لولههای بین شیر ایمنی و شیر تغییر جهت باید دارای سیستم تخلیه باشند. (ه) کارخانه تولیدکننده باید اطمینان حاصل کند که عملکرد محصول مطابق با دادههای دقیق سیستم تخلیه فشار ارائه شده در طراحی است. (۲) نصب شیرها و صفحات ایزوله (الف) بر روی لولههایی که نیاز به جلوگیری از بازگشت جریان دارند، باید شیرهای مهارکننده نصب شود. (ب) برای شیرهایی که در حالت عملکرد عادی باید بهطور دقیق در وضعیت باز یا بسته نگه داشته شوند، طراحی آنها باید شامل الزامات قفلکردن یا مهر و موم کردن باشد و کد مربوطه نیز مشخص گردد. چنین دریچههایی تنها در زمان تعمیرات و تحت نظارت دقیق و با تأیید مسئولان مربوطه، قابل استفاده هستند. (ج) در لولههایی که ممکن است یا باید در حین تعمیرات دستگاه به کار خود ادامه دهند، علاوه بر نصب شیر قطع در مرز دستگاه، باید یک پلکت نیز در سمت دستگاه نسبت به شیر قرار داده شود. (د) هنگام کارکرد دستگاه و نیاز به قطع آن برای تعمیر، باید یک پلکه کور بین دستگاه و شیر قرار داده شود. در مورد لولههای مایعات قابل اشتعال، هنگامی که بین شیرها و درپوشها یک شیر تخلیه کوچک نصب شده است، لوله پس از شیر تخلیه باید به مکانی ایمن منتهی شود. (ه) در محلهایی که برای آزمون فشار و آزمون عدم نشت هوا باید قطع شوند، باید پلکههای کور نصب گردد. (و) در مواردی که دمای مایع کمتر از -۵ درجه سانتیگراد باشد یا خوردگی ناشی از فشار جوی شدید باشد، استفاده از پلکههای جداگانه، یعنی پلکههای قابل وصل و حلقههای ضربدری، توصیه میشود. استفاده از پلکه کور شکل «۸» توصیه نمیشود. پلاتها و حلقههای زیرپوش باید دارای نشانههای شناسایی باشند و محل این نشانهها باید فراتر از فلنج قرار گیرد. (۳) تخلیه: (الف) مایعات قابل اشتعال باید در سیستمهای جمعآوری بسته تخلیه شوند و تخلیه مستقیم آنها به فاضلاب کاملاً ممنوع است. (ب) گازهای قابل اشتعالی که چگالی آنها بیشتر از هوای محیطی است، باید به سیستم فانوس انتقال داده شوند؛ گازهای قابل اشتعالی که چگالی آنها کمتر از هوای محیطی است، در صورتی که نصب فانوس الزامی نباشد و استانداردهای بهداشتی رعایت شوند، میتوانند به جو آزاد شوند. (ج) مایعات جریانی بیسم، غیرقابل اشتعال و بدون فراورش، در صورت رعایت استانداردهای بهداشتی، دمای مناسب برای استفاده در لولهکشیها و عدم خوردگی، میتوانند مستقیماً به فاضلاب تخلیه شوند. (د) قطر لوله تخلیه باید بر اساس میزان تخلیه و فشار کاری تعیین شود. سرعت جریان در مخرج باید مطابق با استانداردهای طراحی باشد. در ورودیهای تخلیه فشار معمولی که به طور مکرر استفاده نمیشوند، باید تورهای جلوگیریکننده از ورود پرندگان نصب شود. (۴) الزامات دیگر: (الف) در شرایط آب و هوای سرد، باید در انتهای لولههای اصلی آب خنککننده در فضای باز و همچنین در لولههای ورودی و خروجی آب خنککننده، لولههای میانی ضد یخزدگی یا سایر تدابیر محافظتی در نظر گرفته شود. در صورتی که در لولههای گازی مایع تبخیر شده تولید شود، یا در لولههای مایعی نواحی بدون جریان وجود داشته باشد، و همچنین در صورت احتمال یخ زدن لولههای تخلیه مایع، بهتر است از لولههای گرمایشی استفاده شود. (ب) قطعات تشکیلدهنده نقاط ضعیف لولهکشی مایعات قابل اشتعال در فضاهای داخلی، مانند سنجهای سطح مایع شیشهای و آینههای نظارتی، باید دارای اقدامات حفاظتی ایمنی باشند. (ج) الکتریسیته ساکن تولید شده توسط سیستم لولهکشی میتواند از طریق شبکه زمینگیری تجهیزات یا سازههای عمرانی به زمین منتقل شود. سایر الزامات ضدالستاتیک باید مطابق با مقررات استانداردهای مربوطه باشند. (د) در تجهیزات مهم که اجازه قطع جریان سیال را ندارند، باید از اقدامات ایمنی مانند استفاده از دو لوله یا ایجاد شبکههای حلقوی با شیرهای قطعکن استفاده شود. (ه) در لولههای گازهای قابل اشتعال پس از کاهش فشار و متصل به تجهیزات دارای آتش آشکار (شامل لولههای فانوس)، و همچنین هنگام جداسازی لولههایی که به راحتی قابل اشتعال هستند (شامل لولههای تخلیه) از تجهیزات متصل به آنها، باید تجهیزات مهارآتش نصب شود. (و) لولههای اکسیژن باید مطابق با موارد زیر باشند: ۱) لولههای مایعات قوی اکسیدکننده (اکسیژن یا فلوئور) باید پس از ساخت اولیه و قبل از نصب، به صورت بخشبهبخش یا به تنهایی، از چربی پاک شوند. قطعات لولههای پس از خنثیسازی چربی، به طور کامل با نیتروژن یا هوا تمیز و بسته میشوند. همچنین باید از تشکیل مخلوط خطرناک بین محیط ضدچرب باکیمانده و اکسیژن جلوگیری شود. ۲) انتخاب اجزای لولهکشی اکسیژن باید مطابق با مقررات استانداردها باشد. همچنین، استفاده از لولهها و اتصالات بدون درز توصیه میشود. هنگامی که فشار طراحی بیشتر از ۳ مگاپاسکال باشد، استفاده از لولههای فولاد ضدزنگ آستنیتی توصیه میشود. در لولههای فولاد کربنی و فولاد کمآلیاژی که دارای شیر تنظیم فشار هستند، در محدوده ۱.۵ متری قبل و بعد از شیر تنظیم فشار، توصیه میشود از لولهها و اتصالات فولاد ضدزنگ آستنیتی استفاده شود. نباید از دریچههایی با باز و بسته شدن سریع استفاده کرد؛ همچنین، برای پدها و مواد پرکننده داخل دریچه، نباید از موادی که به راحتی تکهتکه میشوند، الیافی یا قابل اشتعال استفاده شود. ۳) برای جوشکاری باید از جوشکاری با الکترود گازی استفاده شود. ۴) محدودیت سرعت جریان در لولههای اکسیژن، اتصال به زمین برای جلوگیری از الکتریسیته ساکن و چیدمان لولهها باید مطابق با استانداردهای «مقررات طراحی ایستگاههای اکسیژن» GB50030 و دستورالعملهای فنی ایمنی اکسیژن باشد. مگر اینکه فرآیند تولید نیازهای طراحی خاصی داشته باشد و اقدامات ایمنی قابل اعتمادی برای تأمین امنیت وجود داشته باشد، اتصال مستقیم لولههای اکسیژن به لولههای مایعات قابل اشتعال ممنوع است. (ج) برای غلافهای حلقوی، بسته به درجه نقطه یخبندان مایع، تغییرات سایر ویژگیهای فیزیکی و الزامات فرآیندی، باید از ساختارهای غلاف کامل، غلاف جزئی یا غلاف ساده استفاده شود.