مقاله طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز

 nx دارای 83 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : طراحی و ساخت نیروگاه تولید انرژی گازسوز 1-هدف و دیدگاه كلی 1-1- مقدمه با گذشت زمان و پیشرفت تكنولوژی در زمینه نفت و گاز هر روز شاهد هستیم كه سیستم های قدیمی كه با انواع سوخت فسیلی سنگین مانند مازوت و نفت و گازكار می¬كردند دچار تغییر و دگرگونی می¬شوند.ا مروزه بدلیل مسائل و مشكلات زیست محیطی و آلودگی ناشی از سوخت اینگونه سوخت های فسیلی، پائین بودن راندمان حرارتی، عمر كم تجهیزاتی كه در ارتباط با این سوختها هستند و غیر اقتصادی بودن آنها دیده می شود كه صاحبان صنایع به فكر جایگزینی این منابع با گروه دیگری از سوخت ها هستند یكی از بهترین جایگزین ها گاز طبیعی است كه هم ارزان و در دسترس بوده و علاوه بر آن آلودگی بسیار كمی برای محیط بوجود می آورد. در ادامه در طی این طراحی هدف تبدیل یك نیروگاه تولید انرژی مازوت سوز به یك نیروگاه تولید انرژی گازسوز می باشد بدیهی است كه این نیروگاه در سیكل رانكین كار می كند بنابراین كافی است سیستم تولید انرژی نیروگاه از حالت مازوت سوز به گاز سوز تبدیل شود. این عملیات از خط انتقال سراسری گاز شروع شده و تا مشعل های مربوطه به هر دیگ بخار ادامه دارد.بدلیل اهمیت طرح و استراتژیك بودن فعالیت یك نیروگاه هیچگاه نباید نیروگاه بر اثر قطع جریان گاز دچار خاموشی شود به همین دلیل طراحی باید به گونه‌ای باشد كه هر گونه استرس ناشی از وزن و تنش های حرارتی كه ممكن است در هنگام نصب تجهیزات و در زمان عملكرد سیستم بروز كند را تحمل نموده و علاوه بر آن هر گونه دبی ناگهانی و فشار تناوبی را كه حداكثر آنها كمتر از شرایط تست است را تحمل كند. با توجه به مطالب فوق باید برای تعمیرات و نگهداری سیستم مربوطه اقدام لازم را بعمل آورد. این مطلب بیانگر آن است كه در دسترس بودن تجهیزات و سایر اجزا كه نیاز به تعمیر و نگهدرای و تعویض دارند از اهمیت خاصی برخوردار است این دسترسی شامل دسترسی اپراتور به تجهیزات، دسترسی ماشین آلات حمل و نقل برای تجهیزات سنگین می باشد كه باید جاده های مورد نظر به طور كامل در نظر گرفته شود. برای عملكرد بهینه سیستم و كنترل مناسب نیازمند یك سری تجهیزات ابزار دقیق هستیم كه در ادامه به طور مفصل در بخش های جداگانه به هر یك از موارد فوق خواهیم پرداخت. 2-1-منابع و استانداردهاتمامی مراحل طراحی و ساخت و نصب تجهیزات بر طبق استانداردهای زیر صورت گرفته است. در مورد استانداردهای زیر استفاده از آخرین ویراش ضروری است. • ASME:Sec. VIII, Div. I: Unfired pressure vessels/ safety valve sizingSec. IX: Welding and brazing qualifications• ANSI:B 20.1: Piping threads B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittingsB 16.104: Control valve seat B 6.16.11: Forged steel fittings, socket welding and threads B 16.37: Control valve Hydrostatic testingB 6.16.20: Ring joint gasket and grooves for steel flanges B 16.10: Dimensions of valveB 18.2.1 and B.18.2.2: Bolting B 31.8: Gas transmission and distribution piping system B 31.3: Pressure piping / Welding.B 16.34: Valve class/bore B 16.9: Factory Made Wrought Steel Butt Welding Fittings.AISC: American Institute of Steel Construction 8th editionN.I.G.C Specification: No. SAI-M-03 Rev.1API RP 521: Guide for pressure-Relieving and Depressurizing System.ASCE 7-93:Building Code Requirements fo MinimumDesign Loads in Building and other Structures. API: RP-551 ~555 for Instrument & Control systems & 520 for safety valve sizing.IEEE: 802.3 (TCP/ IP) for Ethernet ISA: S18.1 (Annunciator / sequence) for alarm systemS 75.01 For control valve sizing S 75.02 For control valve capacity testS 75.03 For dimensions of valves S 75.04 For dimensions of flange valvesS 5.1 For Conventional instrument symbols S 5.3 For DCS symbols S 61.1 & S61.2 For process computers RP 60.8 Electrical guide for control centerMATERIALASTM: NAMUR: Proximity SW. / Solenoid valve connection SO-5167 : Differential pressure & DP type flow measurementBS: 1042: Differential pressure sizing 5308: Safe installation of instrumentation cablesIEC: 61168: PLC/ ESD61131: PLC/ ESD 61508: Instrumented safety Explosion Protection 60548: Thermo couple 60751: RTD337.1: Switch contact rat ivy 60079: Electrical installation & wiring61131: Logic Diagram 2-اطلاعات فنی 1-2-شرایط محیط :– دما : حداكثر – حداقل- متوسط (Cْ)55/-10/20-رطوبت نسبی: حداكثر – متوسط 100%- 69%-كد زلزله : (براساس كد french) 1,2-ارتفاع از سطح دریا: نیروگاه در ارتفاعی هم سطح با دریاست -سرعت باد حداكثر- حداقل 31-2 (M/S) 2-2- اطلاعات مربوط به خط لوله انتقال گاز از خط لوله سراسری به داخل نیروگاه -دبی حجمی 824/0 Nm3/hr-فشار عملكرد 8-10 barg-فشار طراحی 16 barg– طول تقریبی 600 M -تركیبات گاز طریعی و شرایط آن به شرح زیر است:Charact. MOL %N2 6.2CO2 0.34O2 0.10C1 91.27C2 1.26C3 0.33iC4 0.07 nC4 0.11iC5 0.05nC5 0.04C6 0.11C7 0.07C8 0.03C9 0.01C10 0.01 3-توضیحات فنی 1-3-ورودی سیستم همانطور كه گفته شد گاز مورد نیاز از خط لوله سراسری گاز تأمین می شود پس از انشعاب از خط لوله سراسری، گاز وارد سیستم سوخت نیروگاه می شود. برای جداسازی سیستم از خط لوله یك شیر اصلی كه وظیفه قطع و وصل جریان گاز را به عهده دارد تعبیه شده است. این شیر به طور خودكار به وسیله سیگنالهایی كه دربافت می كند عمل می كند. هر گاه فشار گاز در سیستم بیش از حد بالا یا پائین برود این شیر بطور خودكار قطع می شود در ضمن هر گاه دمای مشعل های دیگ های بخار بسیار بالا رود این شیر به طور خودكار بسته می‌شود. پس می توان گفت سیگنالهای مورد نیاز از سوی بویلرها و كنترلهای موجود در سیستم تأمین می شود. در ادامه در مبحث كنترل به چگونگی تولید این سیگنالها می پردازیم.همانطور كه كاملاً مشخص است ممكن است این شیر نیاز به تعمیر و تعویض داشته باشد بنابراین باید یك خط Bay pass برای آن در نظر گرفت.سایز خط ورودی 20 اینچ در نظر گرفته شده است و حداكثر سرعت سیال داخل آن 20 متر بر ثانیه است مشخصات مكانیكی لوله بر اساس ASMEB31.3 و ضخامت جداره برابر با 127mm و حداكثر خوردگی ناشی از فرسایش برابر با 3mm ، در فشار طراحی 16barg در نظر گرفته شده است.به دلیل بزرگ بودن سایز خط لوله و شیرهای موجود شیر اصلی به وسیله موتور الكتریكی باز و بسته می شود كه این موتور به وسیله سیگنال دریافتی كار می‌كند. برای خروج گاز باقیمانده در لوله ها به هنگام تعمیر و نگهداری از یك خط 2 اینچ كه حاوی نیتروژن است استفاده می شود. بعد از خروج گاز از شیر اصلی مسیر به دو خط مساوی 20 اینچ تقسیم شده و بسوی فیلترهای تصفیه گاز می رود قبل از ورود به فیلترها دو شیر اصلی از نوع Ball valve در مسیر تعبیه شده است كه برای جداسازی فیلترها از سیستم به منظور تعمیر و تعویض بكار میرود. • به نقشه های زیر رجوع شود.1- FSP- PR- 10012-FSP- PR- 2001• جهت مشاهده اطلاعات طراحی به ضمیمه 1 كه شامل گزارش اطلاعات و پردازش آنها كه به وسیله نرم افزار hycyc مدل شده است توجه فرمائید.این نرم افزار كه اساس طراحی تمام پالایشگاه ها و سیستم های مربوط به نفت و گاز و پتروشیمی است با مدل كردن واقعی طرح كلیه اطلاعات از قبیل اندازه خط لوله، فشار، ده، سرعت، تبادل انرژی، و …. را در اختیار ما قرار می دهد. 2-3-فیلترهای تصفیه كننده گاز به دلیل وجود میعان در داخل خط لوله و مایعات موجود در آن همچنین وجود ذرات جامد ناشی از نصب خطوط لوله و گرد و خاك داخل لوله گاز ورودی باید تصفیه شود. این امر به دلیل اینكه این گاز بعداً وارد قسمت تقلیل فشار میشود دارای اهمیت خاصی است چون سیستم تقلیل فشار نسبت به هرگونه جسم جامد و مایع حساس است همچنین در بویلرها نیز وجود ذرات جامد و مایع باعث بروز مشكلات جدی خواهد شد.پس از خروج گاز از شیر اصلی و وارد شدن آن به فیلترها عملیات زیر صورت می گیرد. نازل N1 ورودی گاز بر روی فیلترها قرار دارد واین فیلترها به صورت افقی قرار دارند ابتدا گاز وارد مرحله اول فیلتر شده و در آنجا قطرات مایع آن به وسیله اختلاف وزن قطرات مایع از گاز جدا می شود بعد از آن گاز به مرحله بعدی رفته و قطرات مایع در ته فیلتر ته نشین می شود بعد از آن گاز كه دارای رطوبت و گرد و خاك است وارد مرحله دوم شده و در آنجا به وسیله نوع خاصی از فیلترهای جدا كننده خشك و عاری از گرد و غبار می شود رطوبت گرفته شده دوباره ته نشین می‌شود و گرد وخاك و ذرات جامد درون فیلتر باقی می ماند بعد از مدت زمان مشخصی فیلترهای مرحله دوم تعویض خواهد شد. سپس گاز خشك و تصفیه شده از نازل خروجی N2 خارج شده و به سوی ایستگاه اندازه گیری می رود. هر گاه سطح مایعات داخل فیلتر به حد كافی بالا بیاید این مایعات به مخزن ذخیره فرستاده می شود. كه در زیر این فیلترها قرا ردارد این كار به وسیله دو سنسور N9A/B انجام می شود كه با اندازه گیری سطح مایع و بالا آمدن آن از حد معینی مایعات را به درون منبع ذخیره می فرستد. هر گاه سطح مایعات درون منبع ذخیره بالا بیاید به وسیله دو سنسور دیگر N7A/B كه باعث باز شدن دو نازل N6,N5 می شوند مایعات درون منبع تخلیه شده و به سوی واحد تصفیه آب می رود. برای كنترل فشار داخل این فیلترها مقداری فشار سنج بر روی آن نصب می شود كه نازل شماره N8 برای این كار در نظر گرفته شده است.جهت خروج فشار اصلی درون این فیلترها یك شیر اطمینان كه به وسیله فشار باز می شود در نظر گرفته شده است. كه هر گاه فشار از حد معینی بالاتر برود به طور خودكار عمل می كند. خروجی این شیر به داخل سیستم FLARE كه باعث سوزاندن گازهای مضر است می رود كه بعداً توضیح داده خواهد شد. نازل شماره N4 جهت شیر اطمینان تعبیه شده است.به منظور تخلیه گاز و مایعات درون فیلتر در زمان تعمیر كلیه ورودی ها و خروجی را بسته و مقداری گاز نیتروژن به داخل آن تزریق می كنند كه باعث خروج گازها و مایعات باقیمانده می شود. سپس این گاز ها به همراه گاز نیتروژن به وسیله یك شیر كوچك كه در خط شیر اطمینان و قبل از آن است خارج می شود این شیر بطور دستی باز و بسته می شود و همانطور كه در نقشه ها مشخص است خروجی این شیر نیز به سیستم FLARE است. جهت تزریق نیتروژن از نازل شماره N3 استفاده می شود. پس از تصفیه گاز و خروج آن از فیلترها، گاز به سوی ایستگاه اندازه گیری دبی فرستاده می شود.سایز خروجی و فشار خط همچنان ثابت است و تمامی مشخصات مكانیكی ثابت است. بعد از خروجی فیلتر یك شیر قرار دارد كه باعث جداسازی فیلتر و بسته شدن مسیر گاز به هنگام تعمیر و تعویض است. به دلیل اهمیت این فیلترها طراحی آنها بسیار مهم است. درانتها چگونگی طراحی این فیلترها به صورت كامل توضیح داده شده است.-به نقشه های زیر رجوع شود.1-FSP- PR- 1001 2-FSP- PR- 20013-3-واحد اندازه گیری دبی پس از خروج گاز از هر فیلتر دو خط دوباره به یك خط تبدیل شده هم چنان دارای سایز ثابت 20 اینچ و فشار عملكرد 8-10BARG و سایر شرایط مكانیكی خط لوله كه قبلاً‌ ذكر شد می باشد.سپس گاز به سوی واحد اندازه گیری دبی می شود تا دبی حجمی آن مشخص گردد. قبل از این مرحله یك سیر برای شیر اطمینان با سایز 3 اینچ در نظر گرفته شده است تا در صورت بروز احتمالی افزایش فشار به واحد اندازه گیری آسیب نرسد طبیعی است كه خروجی شیر اطمینان به سیستم FLARE منتقل می شود. همچنین برای تخلیه گازهای باقیمانده در خط لوله در هنگام بسته بودن دو شیرخروجی فیلترها از یك سیستم تزریق نیتروژن كه قبلاً توضیح داده شد استفاده می گردد.كلیه تجهیزاتی كه تاكنون توضیح داده شد در نزدیكی خط لوله سراسری و در ورودی نیروگاه قرار دارد. برای انتقال گاز از بیرون نیروگاه به نزدیكی محوطه مشعل ها یك فاصله 600 متری وجود دارد كه لوله در طی این مسیر از زیرزمین عبور داده می شود. در ایستگاه اندازه گیری كنترل به وسیله تجهیزات ابزار دقیق مقدار دما و فشار اندازه گیری می شود سپس به وسیله المان دیگری مقدار دبی گذرنده در خط لوله اندازه گیری می شود.اندازه گیری دبی به وسیله یك اریفیس صورت می گیرد كه با تغییر سطح گذرنده جریان باعث ایجاد اختلاف فشار می گردد و با توجه به رابطه زیر مقدار دبی تعیین می شود. مقدار دبی اندازه گیری شده به صورت نرمال بر متر مكعب نیست برای استاندارد كردن دبی باید مقدار فشار ودمای موجود در خط اندازه گیری شود این كار به وسیله دو المان PT (اندازه گیری فشار) و TT (اندازه گیری دما) صورت می گیرد.سپس اطلاعات مربوط به دما و فشار و دبی به واحد پردازش FY منتقل می شود و از آنجا خروجی به صورت یك عدد بروی FQI ظاهر می شود كه واحد آن نرمال متر مكعب بر ساعت است. برای جداسازی تجهیزات اندازه گیری و تعمیر آن دو شیر در دوطرف این سیستم تعبیه شده است كه در هنگام تعمیر بسته میشود و جریان گاز از مسیرBay Pass عبور می كند.پس از این مرحله جریان گاز به سوی ایستگاه تقلیل فشار می رود.-به نقشه های زیر رجوع شود.1- FSP- PR- 10012-FSP- PR- 2001 انتخاب كنتور در ایستگاههای تقلیل فشار معمولاً از جریان سنجهای توربینی برای اندازه گیری گاز استفاده می شود. یكی از امتیازات این نوع كنتورها سبكی و كوچك بودن آنهاست.نوع توربینی این جریان سنج حدود یك دوازدهم نوع مشابه روتاری خود وزن دارد.بطور مثال جریان سنج 6اینچ توربینی بین 2300 تا 30000 فوت مكعب (با افت فشار ً2 اینچ ستون آب) ظرفیت دارد و در محدوده جریان مذكور دقت دستگاه %1+ می باشد در حالیكه برای جریانات كمتر از 2300 فوت مكعب در ساعت دقت آن به شدت كاهش می یابد و همچنین ظرفیت آنها در فشارهای بالاتر افزوده می‌گردد. زمانیكه گاز وارد جریان سنج توربینی می شود سرعت آن تقریباً 3 برابر شده و به پره های روتور توربین می رسد. عبور جریان گاز نیروئی به روتور دستگاه وارد می نماید كه موجب چرخش آن با سرعتی معادل شدت جریان گاز می شود و لذا چرخش روتور باعث بكار افتادن شماره انداز كه در حقیقت یك نوع دورشمار است می گردد.در صورتیكه درجه حرارت گاز و فشار آن با شرایط استاندارد متفاوت باشد باید تصمیمات لازم در سیستم شماره انداز صورت گیرد.در كنتورهای توربینی از انرژی جنبشی گاز برای به حركت درآوردن مكانیزم آن استفاده می شود و محفظه دستگاه در حقیقت یك ظرف تحت فشار است كه قطعات اصلی در آن قرار دارد.در داخل این محفظه پره توربین روی یك محور بین دو یاتاقان قرار دارد . ساختمان دستگاه طوری است كه جریان گاز به طرف مكانیزم اندازه گیری هدایت می شود. این نحوه هدایت باعث ازدیاد سرعت گاز تا 3 الی 4 برابر سرعت اولیه شده و گاز با این سرعت به پره ها برخورد می كند در نتیجه برخورد ملكولهای شتابدار گاز روی پره ها، نیروئی بر آنها وارد شده و موجب به چرخش درآمدن توربین می شود در صورتیكه مقدار ملكولهای گاز كه به پره های توربین برخورد می كنند با سرعت چرخش متناسب باشند اندازه گیری دقیق تأمین شده است.سرعت گاز در هنگام برخورد به پره های توربین نمایانگر سرعت گاز در خط لوله می باشد. لذا هر نوع اغتشاش، موج و فوران باعث چرخش ناهماهنگ و نامرتب پره های توربین شده و در نتیجه دقت اندازه گیری كم می شود. برای جلوگیری از حالت فوران استفاده از زانوئی 95 درجه در طرف ورودی معمولاً توصیه می شود كه این امر موجب اغتشاش جریان می شود و برای از بین بردن این حالت از پره های مستقیم كننده Straightening Vane استفاده میشود. اصول كار كنتور توربینی:وقتی كه جریان گاز به دماغه كنتور می رسد سطح مقطع عبوری برای جریان تقریباً به 3/1 مقدار اصلی خود می رسد بنابراین سرعت گاز زیاد شده و گاز با این سرعت به پره های روتور برخورد كرده و نیروئی را به پره ها اعمال می كند كه باعث چرخش روتور می شود.مقدار این نیرو بستگی به جرم گاز جریان یافته و همچنین سرعت آن دارد. در این فرمول:EK – انرژی جنبشی M- جرم گاز V-سرعت گاز می باشد.برای اینكه از یك محدوده جریان، اندازه گیری صحیحی داشته باشیم ، لازم است كه سرعت روتور با سرعت گاز متناسب باشد.این شرایط وقتی به وجود خواهد آمد كه انرژی جنبشی كافی برای غلبه به نیروهای مقاوم وجود داشته باشد. اگر نیروی مقاومی وجود نداشته باشد توربین حیطه نامحدودی برای عمل خواهد داشت.دو فاكتور اساسی كه تأثیر در محدودیت عملكرد كنتور دارند عبارتند از:1-اصطكاك مكانیكی 2-اصطكاك ناشی از سیالاصطكاك مكانیكی ناشی از یاتاقانها و مجموعه چرخنده ها و سایر قسمتهای متحرك می باشد كه در جریانهای كم این اصطكاك خیلی زیاد می باشد (در مقایسه با انرژی جنبشی قابل دسترسی)اصطكاك سیال كه خود تابع عدد رینولدز R می باشد . در رینولدز پائین جریان لایه ای بوده در حالیكه در Rبالا جریان متلاطم می باشد. در جریان لایه ای یك تغییر كوچك در R موجب تغییر ناگهانی و زیاد اصطكاك می شود به طوری كه به سختی می توان از كنتور توربینی در جریانهای لایه ای استفاده كرد همچنانكه Rافزایش می یابد و از یك حد مشخص عبور می كند اصطكاك سیال ثابت می گردد. انرژی كه از گاز ذخیره می شود، برای غلبه بر این دو اصطكاك مصرف می شود. وقتی این اصطكاكها جبران شوند سرعت روتور متناسب با سرعت گاز خواهد بود و بنابراین می تواند برای نشان دادن كمیت گاز عبوری از كنتور بكار آید.در كنتورهای جریان محوری (كه مورد استفاده درایستگاههای تقلیل فشار هستند) فرضهای زیر قبول شده است: 1-ماكزیمم سرعت در عددماخ كوچكتری صورت می گیرد((M<0.152-نسبت افت فشار به فشار كل پائین است(كمتر از 001)3-تنها جریان پایدار تك فاز برقرار است.4-سرعت ورودی كاملاً‌ محوری است.5 – پره های روتور از صفحات ضخیم و با سطح مقطع مسطح بوده ودارای طلبیت بالایی می باشند.6- پره های روتور طوری طراحی شده اند كه هیچ جریان شعاعی بین مقاطع ورودی و خروجی اتفاق نمی افتد. 7- شرایط متوسط در ریشه میانگین مربعات شعاع داخلی و خارجی روتور اتفاق می افتد.4-3- ایستگاه تقلیل فشار برای كاهش فشار گاز ورودی از 8-10 به (barg) 5-7 گاز وارد یك سیستم تقلیل فشار می شود برای این منظور خط ورودی به چند شاخه تقسیم می شود كه به تشریح وظایف آنها می پردازیم.1-دو شاخه اصلی با سایز 20 اینچ با ظرفیت 100% كه وظیفه انتقال گاز به مشعل ها را به عهده دارند. برای كاهش فشار درون این خطوط از دو شیر كنترل فشار استفاده می شود. كه آنها فشار 8-10 را به 5-7 (barg) كاهش می دهند . به دلیل كاهش فشار وافزایش حجم گاز خروجی سایز خروجی این شیرها افزایش می یابد و به 24 اینچ می رسد. فشار خروجی از این شیرها دائماً به وسیله یك فشار سنج كنترل می شود اگر فشار خروجی بیشتر از (barg) 7 باشد این شیر به وسیله فرمان و سیگنال دریافتی از فشار سنج خود را به طور اتوماتیك تنظیم می كند اگر فشار خیلی بالا برود به طوریكه تنظیم آن از عهده این شیر خارج باشد این شیرها به طور كامل جریان را قطع می كنند و سیستم های هشدار دهنده شروع به اخطار می كنند تا به وضع موجود رسیدگی شود. بدیهی است تا عیب مربوطه برطرف نشود سیستم دوباره شروع به كار نخواهد كرد و همچنان درحال هشدار دادن است. بعد از سیستم اندازه گیری یك شیر یكطرفه جهت جلوگیری از بازگشت گاز بسوی شیرهای كنترل تعبیه شده است. و در دو انتهای سیستم كنترل و تقلیل فشار دوشیر جداكننده جهت تعمیر و تعویض در نظر گرفته شده است. در هنگام تعویض و جداسازی برای تخلیه گاز باقیمانده و میعان مایعات قبل از شیر كنترل از یك سیستم تزریق نیتروژن و برای خروج گازها از یك سیستم متصل به FLARE استفاده شده است. برای خروج مایعات نیز از یك شیر تخلیه كوچك قبل از شیر كنترل استفاده شده است. 2-یك انشعاب8 اینچ كه حداكثر با ظرفیت 15% خط اصلی كار می كند این خط كاملاً شبیه دو انشعاب 20 اینچ است فقط دارای سایز ورودی به شیر كنترل8 اینچ و خروجی 10 اینچ است این خط برای شروع به كار بویلرهاست تا ابتدا بویلرها را كمی گرم كرده وسپس در خط 20اینچ بویلرها را كاملاً‌ گرم می كنند این كار برای جلوگیری از تنش های حرارتی صورت می گیرد.3-یك انشعاب كوچك 2اینچ برای تأمین گازمورد نیاز در سیستم FLARE تا باعث سوخت گازهای مضر گردد. 4-یك خط 20 اینچ بدون تجهیزات كنترل فشار. این برای این منظور است تا در هنگام تعمیر و تعویض دو خط اصلی كه در شماره 1 توضیح داده شد سوخت به مشعل ها برسد. سایز خروجی نیز در این مرحله 24 اینچ است. پس از طی این مراحل تمامی خطوط فوق به جز خط 2 اینچ به همدیگر متصل شده و به سوی واحد اندازه گیری برای هر واحد از بویلرها می روند.سایز خروجی از واحد تقلیل فشار 24 اینچ بوده و طراحی مكانیكی آن بر اساس ASME B31.3 میباشد. ضخامت جداره 127MM و فشار طراحی 9 barg است.• برای مشاهده اطلاعات مربوط به شیرهای كنترل و تغییر فشار ، دما، سایز و … به ضمیمه 1 مراجعه شود كه بر اساس گزارش نرم افزار hysgs است.• به نقشه زیر رجوع شود. 1- FSP- PR- 10035-3- واحدهای اندازه گیری برای هر واحد از بویلرهادر این مرحله برای اندازه گیری مقدار گاز مصرفی در هر واحد از بویلرها یك سیستم اندازه گیری مطابق با آنچه كه قبلاً‌ گفته شد در نظر گرفته می شود. پس از آن گاز به صورت جداگانه به طرف مشعل های هر بویلر می رود.– به نقشه زیر رجوع شود. 1- FSP- PR- 1003 6-3- سیستم سوخت گازهای مضر و زائد (FLARE)در هر سیستم پالایشگاهی ، نیروگاهی و … به دلیل وجود یك سری گازهای زائد و مضر كه نمی توان آنها را در اتمسفر رها نمود وجود یك سیستم جهت دفع و سوزاندن آنها كه كمترین آلودگی را دارد ضروری است. در تمامی مراحل توضیح داده شده تمام خروجی شیرهای اطمینان و خروجی ناشی از تزریق گاز نیتروژن باعث به وجود آمدن مقداری گاز همراه با نیتروژن و سایر مواد شده است چون نمی توان این مقدار گاز را كه با توجه به دبی كل (در حدود 92000Nm3/hr) كه مقدار زیادی است را در اتمسفر رها نمود لذا با جمع آوری آنها در یك سیستم سراسری و هدایت آنها به سوی یك مشعل بزرگ می توان آنها را در فضایی دور از پالایشگاه سوزاند در این خصوص باید به موارد زیر توجه نمود. 1-جنس لوله انتخاب شده باید در برابر تغییرات شدید دما بسیار مقاوم باشد. چون دمای محیط به –20درجه سانتیگراد می رسد وممكن است دمای مشعل در حدود 400 درجه سانتیگراد باشد بنابراین می تواناز لوله با جنس زیر استفاده نمود. ASTM A672 GR. 60 – RADIOGRAPHY AS PER ASM B 31.3 2-مشعل باید در محلی قرار گیرد كه جهت وزش باد مواد آلاینده را از روی پالایشگاه دور كند. 7-3- فلسفه كنترل سیگنالهای مربوط به شیر اصلی وجدا كننده سیستم از خط لوله سراسری از واحد بویلرها و از سنسورهای بویلرها گرفته می شود.برای فیلترهای تصفیه كننده تجهیزات كنترلی بشرح زیر است.یك شیر اطمینان برای هر فیلتر در نظر گرفته شده است كه خروجی آن به سیستم FLARE متصل است. این شیر به وسیله افزایش دما یا فشار عمل می كند. زمانیكه سطح مایعات داخل فیلترها به حد معینی برسد یك كنترلر كه ارتفاع مایع را می سنجد یك سیگنال به نشانگر سطح مایع می فرستد و باعث هشدار و اخطار می گردد در این هنگام اپراتور شیر تخلیه را باز نموده تا مایعات بسوی واحد تصفیه آب برود. سپس با پائین آمدن سطح مایع شیر تخلیه بطور خودكار بسته می شود. برای كنترل فشار بعد از شیرهای تنظیم كننده فشار یك فشار سنج تعبیه شده است تا از كاهش یا افزایش فشار بعد از شیرهای كنترل و قبل از واحدهای اندازه گیری جلوگیری كند . علاوه بر آن یك سیستم PSV در خط لوله قبل از ورود خط لوله به ایستگاه تقلیل فشار جهت جلوگیری افزایش فشار و آسیب رساندن به شیرهای كنترل در نظر گرفته شده است. علاوه بر موارد فوق یك سیستم كنترلر فشار بسیار دقیق نیز برای تأمین سیگنال شیر اصلی علاوه بر سیگنال بویلرها در نظر گرفته شده است.این سیستم با سه فشار سنج كه به فاصله معینی از یكدیگر قرار دارند كار می كند . هر گاه 2 فشار سنج از 3 فشار سنج فشار بالایی را گزارش دهند یا فشار بسیار پائینی را نشان دهند این سیستم علاوه بر اخطار قابل مشاهده یك سیگنال برای شیر اصلی می فرستد كه باعث قطع جریان می شود بدیهی است كار مجدد سیستم منوط به حل مشكل به وسیله اپراتورهاست. دقت این سیستم به دلیل نصب 3 فشارسنج و یكسان بودن جواب حداقل برای دو تا از آنها بسیار بالاست. – به نقشه شماره FSP- PR- 2001 مراجعه كنید. 8-3- مسیر یابی و نصب خطوط لوله گازنحوه لوله گذاری و تغذیه مجموعه های صنعتی از اهمیت خاصی برخوردار است ، ابتدا باید سعی شود و این اطمینان حاصل گردد كه در موقع نصب هیچگونه صدمه ای به لوله گاز وارد نمی گردد. تا زمانیكه وضعیت كانال از نظر عمق و عرض و وضعیت آزمایش عایقكاری لوله ها و شرایط هوا مشخص نباشد هیچ لوله ای در كانال گذارده نمی شود. كانال كنده شده بایستی عاری از كلوخهای درشت سنگ و ریشه درختان و اجسام سخت باشد. كف كانال پس از پاكسازی با لایه ای از خاك نرم سرند شده به ضخامت 20 سانتیمتر (ماسه نرم) پوشانده می شود. ارتفاع كانال از روی لوله نبایستی كمتر از یك متر باشد. سپس بازرسی از نوارپیچی لوله ها كه با دستگاه منفذیاب (Holiday Detector) این عمل آزمایش می گردد. لوله ها باید روی بالشتكهای نرم قرار گیرند و در مناطق سنگی و صخره ای برای پوششهای سرد از لایه حفاظت كننده (Rock Shield) استفاده می كنند ولی برای پوششهای گرم بهتر است از دو عایق استفاده كرد. سپس نوار زرد (Warning Tape) اخطار روی خاك نرم نصب می شود كه این مهم به دلیل جلب توجه به لوله گاز در زمان عملیات حفاری های آینده می باشد. خم های لوله به صورت عمودی و افقی طوری باید باشد كه مطابق انحنای كانال بوده و لوله با دیوار كانال فاصله لازم داشته باشد.در خاتمه هر روز كاری انتهای لوله هائیكه در كانال خوابانیده می شوند باید به وسیله درپوش بسته شوند و لوله گاز نباید در هیچ نقطه تحت تنش و یا با فشار در داخل كانال نصب شود. در حفاری تقاطع ها پس از پر كردن كانال توجه شود كه سطح كانال كاملاً كوبیده شود و تا زمان بازسازی نهایی مرتباً این عمل كنترل گردد تا اشكالی از نظر عبور و مرور و ترافیك پیش نیاید. لوله گاز در داخل كانال ممكن است با سایر تأسیسات زیرزمینی شامل آب و برق و تلفن و غیره برخورد نماید. روش معمول اینست كه لوله گاز می بایستی از زیر سرویسهای فوق الذكر عبور نماید ودر سطح های افقی و عمودی فاصله 35 سانتیمتر رعایت شود و برای كابلهای فشار برق قوی فواصل بیشتر می شود.لوله هائیكه در داخل غلاف قرار می گیرند در دو لایه عایق كاری شده و لوله غلاف هم عایقكاری می گردد. لوله گاز در داخل غلاف به وسیله بستهای (Tin Isolator) در فواصل معینی قرار گرفته و در انتها لوله به وسیله بست لاستیكی(End Seal) كاملاً مسدود می گردد. برای جلوگیری خطرات ناشی از نشتی گاز و ایجاد جریان هوا بین لوله گاز و لوله غلاف در دو طرف لوله غلاف لوله هواكش نصب می گردد. در تقاطع هائی كه در نقشه مشخص نشده است مانند آبراه ها و غیره ، مهندس ناظر می تواند دستور لوله گذاری طبق روش معمول داده و فقط توجه داشته باشد كه ارتفاع خاكریز لوله از پائین ترین نقطه بستر كمتر از یك متر نباشد. لوله های گاز قبل از نصب در تقاطعها می بایستی توسط هوا و آب آزمایش مقاومت بشوند همچنین كلیه شیرهای شبكه 60 پوند بر اینچ مربع و حلقه كمربندی فشار متوسط 250 پوند بر اینچ مربع را ابتدا گریسكاری نموده و پس از حصول اطمینان از سالم بودن آن، اقدام به نصب روی خطوط نماید. خم كاری لوله ها می بایستی در حالت سرد و یا با استفاده از زانوهای پیش ساخته باشد. خمكاری لوله های پوشش دار در حالت سرد مجاز می باشد. خمكاری باید به صورتی باشد كه محل خمكاری عاری از هر نوع چروك و یا دو پهن شدن باشد. و هر گاه چنین نواقصی رویت شدند می بایستی لوله از رده خارج شوند. در لوله های درزدار باید درز لوله طوری قرار داده شود كه به مقدار 15 درجه از محور خمش انحراف داشته باشد و از بریدن زانوها می توان برای خم كاری كم درجه استفاده كرد. زنگ زدایی و آماده سازی لوله زنگ زدایی لوله ها از ابتدائی ترین اموری است كه بعد از ساخت لوله و قبل از بكارگیری لوله در صنعت گاز و نفت باید انجام پذیرد. معمولاً عمل زنگ زدائی با یك عملیات بسیار جالب قبل از عایقكاری انجام می گیرد. دو روش شن زنی (Sand Blast) و ساچمه زنی (Shot Blast) از روشهای جاری در امور زنگ زدائی است و بدین صورت كه دانه های شن و یا ساچمه توسط دستگاه مربوطه با فشاری ثابت به جداره لوله برخورد كرده و آثار زنگ، پوسته و كلیه كثافات از سطح لوله پاك می گردند. بعد از زنگ زدائی و تمیزی لوله باید لوله ها با یك لایه پرایمر (رنگ مخصوص ضد زنگ) زنگ زده شود، در غیر اینصورت در اثر رطوبت یا شبنم شبانه مجدداً لوله ها زنگ زده خواهد شد. مواد چربی روی لوله باید به وسیله حلالهای مخصوص پاك شود و مشخصات شن بكار گرفته شده در مورد عملیات سند بلاستینگ از جنس سلیكا فاقد خاك و قطر ذرات آن بین 1/16 تا 1/20 اینچ می باشد. سختی ذرات شن به طوری است كه پس از یكبار مصرف باید حداكثر 10% خرد شده و پودر گردد. در صورتی كه كیفیت تمیزی لوله مورد تأیید نباشد لوله می بایستی مجدداً Sand Blast گردد. كلیه اتصالات كه در زیر خاك قرار می گیرد، قبل از عایقكاری باید به این روش تمیز شوند و اثر رنگ كارخانه و چربی از روی آنها برداشته شود. برای اطلاعات بیشتر باید نوع چربی شناخته شود تا حلال پاك كننده مربوطه شناسائی شده استفاده شود. معمولاً حلالهای نظیر بنزین بدون سرب، گزیلن و تولوئن در جهت پاك كردن مواد چربی دارو روغنی بكار می روند.پرایمر زنی در هوای بارانی و مه سنگین در كارگاههای غیر سرپوشیده مجاز نمی باشد. پرایمر زنی بلافاصله بعد از تمیز كردن سطح لوله و پس از گردگیری ناشی از شن زنی باید انجام شود. این عمل را می توان با ماشین ثابت پرایمرزنی یا برس دستی انجام داد. قشر پرایمر خشك شده باید یكنواخت بوده ونقاط كمرنگتر یا پرایمر نخورده به چشم نخورد.پرایمرهائی كه در اثر بازبودن درب مخزن محلول، مواد فرار آن تبخیر شده باشد فقط با افزودن حلالهای مخصوص آن به مقدار لازم قابل استفاده می باشد و در صورت فاسد شدن از مصرف آن خودداری می شود. پرایمر زده شده می بایستی روی لوله كاملاً خشك شده و سپس لوله جابجا و به محل لوله گذاری حمل شوند. پوشش گذاری و عایقكاری لوله های گاز عایقكاری لوله های گازرسانی از اصلی ترین امور آماده سازی لوله قبل از تعبیه در كانال می باشد. معمولاً عایقكاری لوله های گاز به دو روش پوشش سرد یا پوشش گرم انجام می گردد. انتخاب هر یك از دو روش بستگی به تصمیم مهندس ناظر دارد كه عوامل زیر مد نظرشان قرار می گیرد.1)نوع خاك روی لوله و اطراف آن «مكانیك خاك» 2)درجه حرارت لوله3)درجه حرارت دستگاهها و دمای محیط در موقع عملیات احداث لوله 4)شرایط جغرافیای محل 5)هزینه عملیات و خودكفائی داخلی كارگاه عایقكاری لوله ها “Yard Coating” و محل اجرای طرح “Site coating” نام دارد. از مزایای عایقكاری در كارگاه می توان به موارد ذیل اشاره نمود.1) كنترل هر چه بیشتر عملیات عایقكاری 2)امكان تمیز نمودن سطح لوله با روشهای مؤثرتر3)نگهداری و حفظ مواد عایقی 4)نظارت مستقیمالبته در این رهگذر نقاط ضعفی هم موجود است كه مهمترین معایب آنها به شرح ذیل می باشد:1)صرف هزینه بیشتر (حمل و نقل)2)امكان زخمی شدن در موقع انتقال 3)یكدست نبودن پوشش بعلت عایقكاری محلهای جوش در خصوص عایقكاری در محل لوله گذاری كه معمولاً پس از عملیات جوشكاری در محل انجام می شود. مزیتهای قابل توجهی را می توان نام برد كه عبارتند از: هزینه كمتر، سرعت عمل بیشتر ، یكدستی پوشش و در نتیجه عیوب كمتر همچنین نقاط ضعفی كه معمولاً در این روش وجود دارد عبارتست از: عدم امكان تمیز كردن سطح لوله با روشهای مؤثر عدم استفاده از پوششهای نوع گرم زیرا در هر شرایطی نمی توان آن را بكار برد. روش عایقكاری سرد در مقایسه با روش عایقكاری گرم از كیفیت پائین تری برخوردار بوده كه شامل پرایمر (رنگ آستری) و نوار داخلی پلاستیكی (Inter Warp) و نوار خارجی (Outer Warp) می باشد. كه برای حفاظت نوار داخلی بكار می رود. ضخامت دیوار خارجی بستگی به موقعیت زمین دارد كه متغیر است و حداكثر ضخامت این نوار به 4 میلیمتر می رسد.پس از پاك كردن سطح لوله به وسیله روش (Sand Blast) یا (Shot Blast) و رنگ آستر (پرایمر) كه مخصوص نوار سرد تهیه شده است به روی لوله زده می‌شود. در عایقكاری سرد قبل از خشك شدن كامل پرایمر می بایست عملیات پوشش بعمل آید. به حدی كه وقتی انگشت دست با رنگ آستری تماس پیدا می كند رنگ نباید به انگشت دست بچسبد ولی اثر انگشت باید روی رنگ منعكس شود.پوشش عایق زیرورو به وسیله دستگاههای دستی و دستگاههای ماشینی انجام می گیرد و رنگ آستری باید طوری زده شود كه تمام سطح لوله را پوشانیده و در صورت داشتن غلظت بالا با حلالهای گزیلن، تولوئن و بنزین بدون سرب رقیق می گردد.در هوای نامساعد بارانی و گرد وغبار از كاربرد رنگ و آستر باید خودداری بعمل آید. نكته بسیار مهم اینكه نوارها و پرایمر و جنس عایق مورد مصرف پروژه باید از یك كارخانه سازنده باشد. اگر چه انواعی موجودند كه می توان جایگزین دیگر مواد كرد و بلااشكال می باشد. قسمتهائی از شبكه كه دارای ابعاد غیر مهندسی هستند توسط نوار نرم و مخصوصی كه قابلیت انعطاف و كش آمدن دارد نوارپیچی می شود. در هوای سرد زیر 5 – اغلب نوارهای پلاستیكی این خاصیت را از دست می دهند و نوارپیچی دچار اشكال می شود كه باید متوقف شود.بر اساس تجربیات موجود با توجه به اقوال گوناگون، حرارت و تابش مستقیم خورشید در فصل گرما باعث بادكردن و ایجاد چین و چروك و عدم چسبندگی موضعی می نماید. در این موارد اقدامات زیر می بایستی انجام گردد:1)با تغییر ساعات عملیات نوارپیچی از كار كردن در تابش شدید خورشید خودداری شود.2) در صورت عدم امكان تغییر ساعت كار عمل عایقكاری در سایه انجام گیرد.3)لوله پس از عایقكاری و انجام آزمایش بلافاصله باید در خاك دفن شود.چون بعد از عمل (Sand Blast) لوله ها با پرایمر زنگ زده می شوند باید دقت نمود كه نقاط جوشكاری شده نیز كاملاً آغشته به پرایمر و بطور یكنواخت باشد.نوارپیچی با دست معمولاً برای قطعات پراكنده یا قسمتهائی كه می توان از دست استفاده نمود مجاز نمی باشد.در صورت چیدن بسته های نوارهای عایق بر روی هم، ارتفاع حلقه ها در یك ستون نباید از 2 متر تجاوز كند.در مورد نوارپیچی زیرین، پس از حمل لوله های پرایمر خورده به محل لوله گذاری و پس از تكمیل عملیات جوشكاری لازم است عملیات نوارپیچی انجام شود و سپس طبق دستورالعمل سازنده (با توجه به حالت مناسب پرایمر از نقطه نظر مقدار و درجه چسبندگی آن كه جهت نوارپیچی تعیین گردیده است) توسط ماشین نوارپیچی دستی عملیات عایقكاری انجام می شود. در این مرحله نوار زیرین جداگانه روی لوله پیچیده می شود و نوار پیچیده شده می بایستی كشیده شود و آثار چین و چروك بر روی لوله باقی نگذارد. تنش وارده به نوار باید ثابت بوده و میزان آن طوری تنظیم گردد كه حداكثر نیم درصد از عرض نوار در اثر كش آمدن كاسته شود.تنظیم كششی ماشین نوار پیچی در كیفیت نوارپیچی بسیار اهمیت دارد. اگر كارگاه عایقكاری كاملاً نزدیك به محل لوله گذاری باشد. به طوریكه برای حمل لوله های نوارپیچی شده در كارگاه احتیاج به خودرو نباشد و با دست بتوان لوله ها را به ممحل حمل نمود. در اینصورت نوارپیچی لوله ها در كارگاه نیز مجاز می باشد. رعایت اصول نوارپیچی بر روی لوله ها نوارپیچی از مهمترین عملیات آماده سازی لوله هاست كه با توجه به قطر لوله این عمل صورت می گیرد. معمولاً برای قطرهای2 تا 12 اینچ روی هم پیچی (Over Lap) را به اندازه ½ اینچ در نظر می گیرند. و برای قطرهای بالاتر از 12 اینچ این مقدار به میزان یك اینچ روی هم پیچی كفایت می كند.لازم است كه در ضمن نوارپیچی ، نوار حلقه جدید حداقل 15 سانتیمتر روی قطعه نوارپیچی شده قبلی پیچانده شود.برای جلوگیری از لغزش و جابجائی نوار جدید می توان با دست نوار جدید را بر روی نوار قدیم فشرد. علاوه بر آن، نباید با تعویض حلقه های جدید نوار تغییری در زاویه نوارپیچی و همچنین كشش حاصل نماید. در بعضی موارد نظیر تقاطع لوله با كانال آب ، نهرها، قناتها و غیره لازم است نوار زیرین به صورت دوبله پیچیده شود.بدین منظور می توان مقدار روی هم پیچی نوار را به میزان پنجاه درصد عرض نوار افزایش داد. عایقكاری قسمتهای نامنظم نظیر اتصالات سه راهی، زانوئی، درپوشهای انتهای لوله و غیره لازم است به وسیله نوارهای نرم و مخصوص كه قابلیت شكل پذیری داشته و كشش آنها زیاد بوده و حلقه های كم قطر و كم عرض آن برای كاربرد با دست مناسب می باشد انجام گردد لازم به توضیح است كه هر نوار دارای پرایمر مخصوص بخود نیز می باشد.پس از انجام آزمایش با دستگاه منفذ یاب (Holiday Detector) بر روی نوار زیرین و پس از انجام تعمیرات مورد نیاز، لازم است به وسیله دستگاه نوارپیچ دستی كلیه قسمتهای لوله توسط نوار خارجی كه احتیاج به پرایمر زنی ندارد عایقكاری گردد.به علت سخت بودن نوار خارجی نسبت به نوار زیرین لازم است میزان كشش دستگاه افزایش یابد. اندازه روی هم پیچی نوار خارجی باید به همان اندازه نوار زیرین باشد.قسمتهائی از لوله كه از نقاط صخره ای و سنگلاخی عبور می نماید و ممكن است متحمل فشارهای بیشتری گردد. لازم است علاوه بر نوار خارجی با یك لایه (Rock Shield) نیز عایقكاری شود.در صورت كاربرد وزنه های سیمانی بر روی لوله و یا بتن ریزی در مجاور لوله و یا زانوئی آن ضروری است به منظور جلوگیری از صدمه دیدن پوشش خارجی لوله بین وزنه سیمانی و پوشش خارجی لوله و یا زانوئی یك لایه سخت نوار خارجی (Rock Shield) قرار داده شود. تست صحت انجام عایقكاری از آنجائی كه در هنگام لوله گذاری در كانال ها احتمال آسیب و صدمه رسیدن به عایقكاری وجود دارد لذا لازم است با رعایت اصول و پیشرفته ترین تكنیكها كه در ظاهر پوچ و بی ارزش می نماید در حفظ و سلامت لوله كوشش نمود. اصولاً تمام قسمتهائی لوله قبل از نوارپیچی خارجی باید توسط دستگاه منفذیاب آزمایش شود. سرعت حركت الكترود دستگاه روی لوله نباید از 0/.3 m/s تجاوز نماید. به منظور جلوگیری از آسیب دیدن لوله ضروری است الكترود بر روی هیچیك از قسمتهای لوله توقف ننماید. از طرفی به منظور تعیین میزان واقعی ولتاژ مورد لزوم برای آزمایش دستگاه منفذیاب لازم است ابتدا قسمتی از لوله را با پنجاه درصد روی هم پیچی با نوار زیرین عایقكاری نمود سپس با نوك تیز سوزنی سوراخی در آن ایجاد كرد به طوریكه لبه تیز سوزن پس از عبور از لایه های نوار به سطح لوله برسد. بعد از ایجاد سوراخ و پس از حركت دادن الكترود دستگاه بر روی نقطه سوراخ شده باید به تدریج ولتاژ دستگاه را افزایش داد تا به حدی كه جرقه بین الكترود و لوله در نقطه سوراخ شده ایجاد گردد. این آزمایش هر چهار ساعت یكبار انجام می گیرد و معمولاً ولتاژ دستگاه نزدیك به 1000 ولت می شود. ادامه خواندن مقاله طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز

نوشته مقاله طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.