تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی
به طور کلی، تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند:
- ثابت
- دوار
تجهیزات ثابت و دوار چیست
تجهیزات ثابت و دوار در صنایع پالایش و فرآوری از اهمیت بالایی برخوردارند. در ابتدا، بیایید به تعریف این دو نوع تجهیزات بپردازیم.
- تجهیزات ثابت
تجهیزات ثابت به دستگاه ها و سازه‌هایی اطلاق می‌شود که در موقعیت ثابتی در فرآیند پالایش و فرآوری قرار دارند. این تجهیزات عموماً برای عملیات بلندمدت و پایدار در کارخانه استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، مخازن ذخیره‌سازی، برج‌ها، حوضچه‌ها و سیستم‌های لوله‌کشی از جمله تجهیزات ثابت هستند.
- تجهیزات دوار
تجهیزات دوار شامل دستگاه ها و ماشین‌آلاتی است که در حین عملکرد در حال حرکت و چرخش هستند. این تجهیزات برای انجام فرآیندهای مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و سایر عملیات در پالایشگاه‌ها و واحدهای فرآوری استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، پمپ‌ها، کمپرسورها، توربین‌ها و میکسرها از جمله تجهیزات دوار هستند.
حالا که با تعریف تجهیزات ثابت و دوار آشنا شدیم، به بررسی الزامات ابزار دقیق در پالایشگاه می‌پردازیم. ابزار دقیق در پالایشگاه‌ها نقش حیاتی در کنترل و مانیتورینگ فرآیندها دارد. این ابزارها برای اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای مختلف مانند فشار، دما، جریان و سطح مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، ابزارهای دقیق می‌توانند در تشخیص خطاهای سیستمی، ردیابی اختلالات و بهبود کارایی فرآیندها نیز مؤثر باشند.
با استفاده از ابزار دقیق، امکان پایش و کنترل دقیقتر فرآیندها فراهم می‌شود و باعث بهبود عملکرد و کاهش خطرات احتمالی می‌شود. به همین دلیل، استفاده مناسب از ابزارهای دقیق در پالایشگاه‌ها برای بهره‌وری بالا و کاهش هزینه‌ها بسیار حائز اهمیت است.
فرآیند طراحی تجهیزات
در نظر گرفتن نوع محیطی که تجهیزات در آن استفاده می‌شوند بسیار حائز اهمیت است. این موضوع می‌تواند تأثیر مستقیمی بر کارکرد و عمر مفید تجهیزات داشته باشد. بنابراین، در طراحی تجهیزات باید به موارد زیر توجه کرد:
- مقاومت در برابر خوردگی: در صورتی که تجهیزات در محیط‌های خورنده یا تحت تأثیر مواد شیمیایی قرار دارند، باید مقاومت کافی در برابر خوردگی را داشته باشند. انتخاب مواد مناسب و پوشش‌های محافظ مناسب می‌تواند از خوردگی تجهیزات جلوگیری کند.
- مقاومت در برابر سایر عوامل آسیب‌زا: علاوه بر خوردگی، تجهیزات باید مقاومت کافی در برابر سایر عوامل آسیب‌زا مانند فشار، دما، ارتعاشات و ضربه‌ها داشته باشند. در هنگام طراحی، باید این عوامل را در نظر گرفته و تجهیزات را به گونه‌ای طراحی کرد که تحت شرایط مورد انتظار به درستی عمل کنند.
- بازرسی و نگهداری: تجهیزات باید به طور منظم بازرسی و نگهداری شوند تا از ایمنی و عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود. این شامل بررسی وضعیت فنی، تعویض قطعات فرسوده، تمیزکاری و تست عملکرد است. بازرسی و نگهداری منظم می‌تواند عمر مفید تجهیزات را افزایش داده و خطرات ناشی از خرابی و نقص فنی را کاهش دهد.
به طور کلی، در طراحی تجهیزات فرآیند، لازم است به محیط استفاده، مقاومت در برابر خوردگی و عوامل آسیب‌زا، و نیز بازرسی و نگهداری مناسب توجه کنیم تا تجهیزات به درستی عمل کنند و ایمنی فرآیند حفظ شود.
تجهیزات ساکن در پالایشگاه و پتروشیمی
۱- مبدل های حرارتی
مبدل های حرارتی مهمترین تجهیزات فرآیندی هستند که برای بهینه‌سازی انتقال حرارت بین دو دستگاه یا سیال مختلف طراحی و ساخته می‌شوند. در اکثر فرآیندهای صنعتی، از دست دادن گرما می‌تواند منجر به افزایش مصرف انرژی و کارایی ناکافی شود. مبدل‌های حرارتی با استفاده از روش‌های مختلفی مانند هدایت، تابش و جابجایی، انتقال حرارت بین دو سیال یا دستگاه را فراهم می‌کنند. این تجهیزات به صورت یکپارچه و با استفاده از سطوح تبادل حرارتی بزرگ و موثر، میزان انتقال حرارت را بیشتر کرده و بهبود کارایی فرآیند را تضمین می‌کنند.
اصولاً، مبدل‌های حرارتی شامل دو جریان سیال جداگانه هستند که از طریق سطح تبادل حرارتی به یکدیگر نزدیک می‌شوند. یکی از سیالها، معمولاً سیال گرم است که گرما را از دستگاه یا سیالی که باید خنک شود، جذب می‌کند. سیال دیگر که معمولاً سیال خنک است، حرارت جذب شده را از خود به دستگاه یا سیالی که باید گرم شود، منتقل می‌کند. این فرآیند باعث حفظ گرمای تولید شده و کاهش اتلافات حرارتی می‌شود. با استفاده از مبدل‌های حرارتی، انتقال حرارت در فرآیندهای صنعتی بهبود می‌یابد و مصرف انرژی کاهش می‌یابد. همچنین، این تجهیزات قابلیت کنترل دمای سیالها را فراهم می‌کنند و برای انواع صنایع از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، برق، غذایی و دیگر صنایع فرآوری استفاده می‌شوند.
کارایی انتقال حرارت
به طور خلاصه، مبدل‌های حرارتی تجهیزات بسیار حائز اهمیتی در صنایع فرآیندی هستند که هدف آن ها افزایش کارایی انتقال حرارت و کاهش اتلافات حرارتی است. این تجهیزات بهبود مصرف انرژی و عملکرد فرآیندها را بهبود می‌بخشند. و در نتیجه به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری عملیاتی منجر ممبدل‌های حرارتی از جمله تجهیزات حیاتی در فرآیندهای صنعتی هستند که با هدف حداکثر کردن کارایی انتقال حرارت بین دو دستگاه یا سیال مختلف طراحی و ساخته می‌شوند. در اکثر فرآیندهای صنعتی، از دست دادن گرما باعث افزایش مصرف انرژی و کاهش کارایی می‌شود.
مبدل های حرارتی با استفاده از روش‌های مختلفی مانند هدایت، تابش و جابجایی، انتقال حرارت بین دو سیال یا دستگاه را فراهم می کنند. این تجهیزات با طراحی های مناسب و استفاده از سطوح تبادل حرارتی بزرگ و کارآمد، میزان انتقال حرارت را افزایش داده و کارایی فرآیند را بهبود می‌بخشند.در اکثر موارد، یکی از سیالها سرد و دیگری گرم است. مبدل حرارتی حرارت را از سیال گرم جذب کرده و آن را به سیال سرد منتقل می کند. این فرآیند باعث حفظ گرمای تولید شده و کاهش اتلافات حرارتی می‌شود.
استفاده از مبدل های حرارتی باعث بهبود انتقال حرارت در فرآیندهای صنعتی می‌شود و منجر به کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی می گردد. این تجهیزات قابلیت کنترل دمای سیالها را فراهم می‌کنند و در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، برق، صنایع غذایی و صنایع فراوری استفاده می‌شوند. بنابراین، می‌توان گفت مبدل‌های حرارتی نقش بسیار مهمی در بهبود انتقال حرارت و افزایش کارایی فرآیندهای صنعتی دارند و باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود عملکرد سیستم‌ها می‌شوند.
۲- پایپینگ
جهت افزایش امنیت در انتقال گازها و مایعات در سراسر کشورها یا بین تجهیزات در سیستم‌های تولیدی، استفاده از خطوط لوله به عنوان روشی بسیار امن و موثر مورد توصیه قرار می‌گیرد. هر واحد فرآوری شامل مواد اولیه و سیالاتی است که نیاز به انتقال از یک نقطه به نقطه دارند. پایپینگ عبارت است از جابه‌جایی مایعات و گازها در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های پردازش شیمیایی.
اجزای استفاده شده در سیستم پایپینگ، با توجه به نوع موادی که در حال انتقال هستند و شرایط محیطی، می‌توانند شامل استیل، چدن، مس، پلاستیک و … باشند. لوله‌های سیستم پایپینگ معمولاً به یکدیگر متصل می‌شوند، با استفاده از فلنج یا جوش.
تفاوت اصلی بین خطوط لوله و پایپینگ در این است که خطوط لوله برای انتقال مواد در فواصل طولانی بین دو تاسیسات جداگانه یا توزیع استفاده می‌شوند، در حالی که سیستم پایپینگ برای انتقال گازها و مایعاتی مانند آب یا مواد شیمیایی در یک واحد صنعتی به کار می‌رود. در ادامه، چندین استاندارد مهم سیستم پایپینگ را ذکر خواهیم کرد.
استانداردهای مهم در سیستم پایپینگ
- API 570، کد بازرسی پایپینگ (بازرسی، تعمیرات و تغییرات در سرویس سیستم لوله‌کشی)، یک استاندارد معتبر است که به عنوان راهنمایی مناسب برای تشخیص پایپینگ‌هایی که بیشترین تطابق را با مسائل خوردگی تحت عایق (CUI) دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
API RP 574، روش بازرسی برای قطعات سیستم لوله‌کشی، یک استاندارد است که به شیوه بازرسی پایپینگ، لوله‌ها، شیرها و اتصالات را بررسی می‌کند.
API RP 578، تاییدیه مواد جدید و موجود در سیستم پایپینگ، یک دستورالعمل است که برای تضمین مواد و کیفیت در سازگاری با آلیاژهای سیستم پایپینگ به کار می‌رود.
API RP 583، خوردگی زیر عایق و ضدحریق، استانداردی است که شامل طراحی، تعمیر و نگهداری، بازرسی و روش‌های رسیدگی به CUI خارجی در لوله‌های تحت فشار، مخازن ذخیره سازی و کوره‌ها است.
ASME PCC-2، روش‌های تعمیر تجهیزات فشار و لوله‌کشی، استانداردی است که برای تعمیرات تجهیزات و پایپینگ در محدوده کدهای فنی فشار ASME استفاده می‌شود.
ASTM STP 880، خوردگی فلزات زیر عایق حرارتی، اطلاعاتی را درباره مشکلات خوردگی در تجهیزات عایق کاری حرارتی و اجزای لوله‌کشی در صورت آب‌گیری اجزا ارائه می‌دهد.
۳- تانک ذخیره سازی
مخازن، ظروف بزرگی هستند که معمولاً از فلز ساخته شده و بر روی زمین نصب می‌شوند. این مخازن به طور موقت، مایعات یا گازهای مختلف را ذخیره می‌کنند. از مخازن می‌توان برای نگهداری انواع مواد مانند آب، نفت خام، و محصولات شیمیایی مختلف استفاده کرد.
یکی از استانداردهایی که بر روی این تانک‌ها اعمال می‌شود، API 653 است. این استاندارد توسط موسسه نفتی آمریکا (American Petroleum Institute) تهیه و منتشر شده است. API 653 شامل مواردی از جمله بازرسی تانک‌ها، تعمیرات، تغییرات و بازسازی آنها می‌شود. قبل از سال ۲۰۰۰، تنها استانداردی که برای مخازن ذخیره‌سازی مورد استفاده قرار می‌گرفت، API 653 بود.
۴- ولو
والوها یا شیرهای صنعتی برای تنظیم جریان مایعات در سیستم‌ها استفاده می‌شوند. موادی که از طریق تاسیسات و سیستم‌های صنایع پتروشیمی عبور می‌کنند، برای محیط زیست و افرادی که با آنها در تماس هستند، خطرناک می‌باشند. بنابراین، در طراحی سیستم، استفاده از شیرهایی که بدون نشت عمل کنند، بسیار مهم است. در صنعت نفت و گاز، شیرهایی با استفاده رایج هستند که به موارد زیر اشاره می‌شود:
شیرهای کشویی (Gate Valve)
این شیرها دارای صفحه‌ای هستند که برای قطع یا اتصال جریان مایع باز یا بسته می‌شود. آنها برای جریان‌های بزرگ و قطعات جامد در مایعات مناسب هستند.
شیرهای کره‌ایوالوها یا شیرهای صنعتی
برای تنظیم جریان مایعات در سیستم‌ها به کار می‌روند. موادی که از طریق تاسیسات و سیستم‌های صنایع پتروشیمی عبور می‌کنند، برای محیط زیست و افرادی که با آن در تماس هستند، خطرناک هستند. بنابراین، در هنگام طراحی سیستم، استفاده از شیرهایی که نشتی نداشته باشند، بسیار مهم است. از شیرهای رایج در صنعت نفت و گاز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
شیرهای کشویی (Gate Valve)
این شیرها دارای صفحه‌ای هستند که برای قطع یا اتصال جریان مایع، باز یا بسته می‌شوند. آنها برای جریان‌های بزرگ و جامدات محلول در مایعات مناسب هستند.
شیرهای کره‌ای (Ball Valve)
این شیرها دارای یک کره چرخان هستند که با چرخش ۹۰ درجه، جریان مایع را باز یا بسته می‌کنند. آنها برای جریان‌های سریع و قطعات جامد کوچک در مایعات مناسب هستند.
شیرهای فشارزا (Check Valve)
این شیرها جریان مایع را در یک جهت ممکن می‌سازند و در جهت مخالف آن را مسدود می‌کنند. آنها برای جلوگیری از برگشت جریان مایع در سیستم‌ها مناسب هستند.
شیرهای توپی (Butterfly Valve)
این شیرها دارای یک صفحه توپی هستند که با دوران ۹۰ درجه، جریان مایع را باز یا بسته می‌کنند. آنها برای کنترل جریان مایع در سیستم‌های بزرگ مناسب هستند.
این فقط چند نمونه از شیرهای صنعتی رایج هستند و برای هر نوع سیستم و شرایط خاص، نیاز به انتخاب والو مناسب وجود دارد.
۵- دستگاه کاهنده فشار
دستگاه‌های کاهنده فشار (Pressure Relieving Devices) در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی و سایر سیستم‌های صنعتی مشابه، برای آزاد سازی فشارهای زیاد ورودی در شرایط ضروری استفاده می‌شوند.
این دستگاه‌ها می‌توانند همراه با گیج فشار برای گاز، بخار آب، مایعات یا بخار مایعات استفاده شوند. عملکرد صحیح دستگاه‌های کاهنده فشار بسیار مهم است زیرا به منظور حفاظت از اپراتورها و تجهیزات ضروری مورد استفاده قرار می‌گیرند. حوادث غیرمنتظره ناشی از فشارهای بالا می‌توانند باعث آسیب به تجهیزات، از دست دادن کنترل و در نتیجه قطعی کل سیستم شوند.
در پالایشگاه‌ها، ترانسمیتر فشار، گیج دما و سایر ابزارهای دقیق به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. این تجهیزات دقیق و کنترلی وظیفه‌ای مهم در مانیتورینگ و کنترل مقادیری مانند فشار، دما و جریان سیال را بر عهده دارند.
ما در اویلی کالا به افتخار می‌آوریم که با ارائه متریال و برندهای با کیفیت برتر، تجهیزات دقیق مورد نیاز در پالایشگاه‌ها را به اطلاع کارفرمایان گرامی می‌رسانیم.
تجهیزات مکانیکی در صنعت پتروشیمی برای داشتن عملکرد صحیح، نیازمند تجهیزات پتروشیمی برای عملیات پایش، مانیتورینگ و گزارش‌دهی دقیق هستند تا بتوانند خروجی مناسبی را برای پالایشگاه‌ها و صنایع پتروشیمی تولید کنند.
شیر اطمینان و ریلیف ولو
از جمله دستگاه‌های کاهنده فشار رایج، می‌توان به شیر اطمینان (Pressure Safety Valves) و ریلیف ولو (Pressure Relief Valves) اشاره کرد. این شیرها در اندازه‌ها و ابعاد مختلفی در بازار موجود هستند. با تخلیه گازها و مایعات از طریق مسیر فرعی، جلوی افزایش فشار بیش از حد ایمن را می‌گیرند.
بیشتر شیرهای کاهنده فشار به صورت خودکار عمل می‌کنند. زمانی که فشار سیستم به آستانه‌ای معین می‌رسد یا فراتر از آن می‌رود، این شیرها فعال می‌شوند و فشار سیستم را به سطح قابل قبولی کاهش می‌دهند.
در بسیاری از کشورها، صنایع نیاز به استفاده از شیرهای کاهنده فشار، لوله‌های تحت فشار، پایپینگ و سایر تجهیزات دارند. استانداردهایی که معمولا برای عملکرد ایمن این تجهیزات نیاز است، عبارتند از:
- API RP 520
- API RP 521
- API RP 526
- API RP 527
- ASME PD 583
- ISO 4126-1:2013
۶- بویلر یا دیگ بخار، تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی
بویلرها یکی از اساسی‌ترین تجهیزات در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری مواد شیمیایی هستند. یکی از مهمترین تجهیزات برای عملکرد ایمن در یک سیستم صنعتی هستند. دیگ‌های بخار به دو دسته اصلی تقسیم بندی می‌شوند:
- دیگ بخار واتر تیوب Water-Tube Boilers
- دیگ بخار فایر تیوب Fire-Tube Boilers
دیگ های بخار واترتیوب
دیگ های بخار فایرتیوب
۷- پایپ لاین یا خطوط لوله
خطوط لوله در صنایع نفت و گاز از لوله‌های فلزی و پلاستیکی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده‌اند که برای حمل و نقل نفت خام، فرآورده‌های نفتی تصفیه شده و گاز طبیعی مایع از مناطق تولیدی به پالایشگاه‌ها و شرکت‌های فناوری دیگر استفاده می‌شوند. این خطوط لوله هر سال میلیاردها بشکه نفت خام و فرآورده‌های نفتی را جابجا می‌کنند. برای انتقال این مایعات، ایستگاه‌های پمپاژ در طول خطوط لوله نصب شده‌اند.
- خطوط لوله به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: خطوط لوله نفتی و خطوط لوله گاز طبیعی.
- خـطوط لوله نفتی معمولا برای انتقال نفت خام و فرآورده‌های نفتی تصفیه شده استفاده می‌شوند.
- خطوط لوله گاز طبیعی برای انتقال گاز طبیعی استفاده می‌شوند، اغلب برای تأمین گاز به خانه‌ها و صنایع.
اگر نفت و گاز را به عنوان خون در زندگی مکانیزه امروزی در نظر بگیریم، خطوط لوله معادل شریان‌ها و رگ‌های آنها هستند.
با این حال، باید توجه داشت که این خطوط لوله همچنین چالش‌های بزرگی را به همراه دارند. آنها ممکن است از زیر اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، کوه‌ها و مناطق پرجمعیت شهری عبور کنند. بنابراین، مدیریت و نگهداری صحیح خطوط لوله بسیار مهم است.
برای اطمینان از عملکرد ایمن خطوط لوله، تعمیر و نگهداری، بازرسی و تمیزسازی باید با بهترین روش‌ها و فناوری‌های پیشرفته انجام شود.
۸- کوره و هیتر در ابزار دقیق در پالایشگاه
تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی، هیتر (کوره)، یک تجهیز است که برای گرم کردن گازها یا مایعات به دمای مطلوب استفاده می شود. استفاده از هیترها (کوره ها) نقش مهمی در صنعت پتروشیمی و پالایشگاه دارد. و بر ایمنی واحدهای فرآیندی، عملکرد صحیح و اقتصادی آنها تأثیر زیادی دارد. این تجهیزات با استفاده از ابزارهای دقیق در پالایشگاه ها بررسی می شوند.
مقاله فوق به معرفی تجهیزات ثابت مورد استفاده در سیستم های مرتبط با صنعت نفت و گاز، به ویژه در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها، می پردازد. در مقاله بعدی نیز به بررسی اجزای متحرک (قسمت های دوار) در این تجهیزات می پردازیم.
بدون دیدگاه