اتصالات مانیسمان

کنترل کیفیت و آزمون‌های غیر مخرب

برای هر اتصال بدون درز، مجموعه‌ای از آزمون‌ها طبق دستور کار کیفی (QCP) اجرا می‌شود:

• آزمون التراسونیک جهت اطمینان از عدم وجود حفره داخلی یا ترک شعاعی.
• آزمون رادیوگرافی مقطعی برای تأیید یکنواختی ضخامت در نواحی بحرانی.
• آزمون فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic) معمولاً تا ۱٫۵ برابر فشار طراحی.
• آزمون PMI برای تطابق درجه آلیاژی با مدرک متریال.
• تست ضربه شارپی در دماهای زیر صفر برای خطوط LNG یا خطوط صادراتی در اقلیم سرد.

در خطوط حساس معمولاً گواهی 3.2 EN 10204 با تأییدیه شخص ثالث صادر و در بانک مدارک پروژه ذخیره می‌شود.

روش‌های تولید و مقایسه فنی

عملکرد هیدرولیکی و معیارهای طراحی

پارامتر ضریب افت فشار (K) برای زانویی‌ها، سه‌راهی‌ها و تبدیل‌ها در طراحی پایپ‌لاین حائز اهمیت است. هر قدر شعاع خم بزرگ‌تر شود، عدد K کاهش می‌یابد و مصرف انرژی پمپ/کمپرسور کمتر می‌شود. در زانویی شعاع بلند (LR) نسبت R/D=1.5 معمولاً ۳۰ درصد افت فشار کمتری نسبت به زانویی شعاع کوتاه (SR) با R/D=1 دارد. در خطوط نفت سبک که دمای سیال ۶۰ درجه و ویسکوزیته پایین است، استفاده از زانویی LR علاوه بر کاهش K، احتمال کاویتاسیون در پمپ‌های مکشی را کم می‌کند. از سوی دیگر، در فضاهای تنگ پالایشگاه‌های Brown-field ممکن است تنها گزینه، زانویی SR باشد و طراح ناچار است توان پمپ را برای جبران افت فشار اضافی افزایش دهد.

پوشش‌دهی و محافظت در برابر خوردگی

در سامانه‌های خارج سالن (Outdoor) روش‌های متداول پوشش شامل گالوانیزه گرم، اپوکسی سه لایه (3LPE) و پوشش فیلد جوینت می‌شود. اتصالات گالوانیزه تنها تا دمای ۲۰۰ درجه قابل اطمینان‌اند؛ در دماهای بالاتر روی مذاب شده و خطر هیدروژن امبریتلمنت را ایجاد می‌کند. برای خطوط آب شور خنک‌کاری، روکش سیمانی یا آستین پلی‌یورتان در محل جوشکاری روش مؤثرتری است. در خطوط گاز ترش، تزریق مداوم بازدارنده خوردگی (Corrosion Inhibitor) داخل لوله و پایش نرخ خوردگی توسط پروب ER ضروری است تا ساینده‌های سولفید آهن باعث سایش تدریجی اتصالات نشوند.

جدول هم‌بستگی رده، ضخامت و فشار کاری

(محاسبات براساس ASME B31.3 با ضریب جوش ۱ انجام شده است.)

ملاحظات نصب، پیش‌گرمایش و PWHT

جوشکاری اتصالات مانیسمان فولادی کربنی به روش SMAW یا GTAW انجام می‌شود؛ گرچه برای سرعت بالاتر، متد GMAW هم پذیرفته شده است. در ضخامت‌های بالاتر از ۱۹ میلی‌متر، اجرای پیش‌گرمایش تا ۱۵۰ درجه و تداوم آن در حین جوش برای جلوگیری از ترک سرد ضروری است. پس از اتمام پاس ریشه و چند پاس پوششی، بازرس QC مجاز است بافیلم گاما تأیید ریشه را درخواست کند؛ این کار ریسک دوباره‌کاری در لایه‌های نهایی را به حداقل می‌رساند. در فولادهای Cr-Mo، اجرای عملیات PWHT در محدوده ۶۵۰ تا ۷۰۰ درجه با نگهداری یک ساعت به ازای هر ۲۵ میلی‌متر ضخامت، به منظور کاهش تنش باقی‌مانده و بازگردانی چقرمگی فلز حائز اهمیت است.

نمونه‌های کاربردی در صنایع

در پالایشگاه اراک، تعویض۳۷۰۰ متر اتصال در ردیف حرارتی کوره طی اورهال ۱۴۰۲ با استفاده از اتصالات مانیسمان WP9 منجر به افزایش عمر طراحی تا دو دوره عملیاتی گردید. همچنین در خط لوله صادراتی پارس جنوبی، اتصالات بدون درز سایز ۸” رده ۸۰ با پوشش 3LPE عملکرد خود را در فشار ۱۴۰ بار و دمای ۸۵ درجه به مدت ۹ سال بدون نشتی حفظ کرده‌اند. در صنعت دریایی، شرکت تایدواتر برای شبکه سوخت‌رسانی شناورهای OSV از اتصالات استنلس ۳۱۶L استفاده کرد تا خطر خوردگی حفره‌ای ناشی از کلریدهای آب دریا کاهش یابد؛ بازرسی دوره‌ای نشان می‌دهد نرخ خوردگی کمتر از ۰٫۰۱ میلی‌متر در سال است.

نگهداری و پایش عمر باقی‌مانده

در محیط‌های پرحرارت حیاتی است پارامتر MTTF به کمک بازرسی دوره‌ای ضخامت‌سنجی فراصوتی و محاسبه نرخ کاهش ضخامت تعیین شود. چنانچه نرخ خوردگی بیش از ۰٫۴ میلی‌متر در سال باشد، لازم است بازنگری در انتخاب ماده یا افزایش ضخامت برای دوره بعدی shut-down انجام گیرد. استفاده از تله آبگیر (Condensate Pot) در خطوط بخار، علاوه بر حذف ذرات خورنده، خستگی حرارتی اتصالات را کاهش می‌دهد.

شاخص‌های اقتصادی و بازار

قیمت جهانی قراضه فولاد و نرخ سنگ‌آهن دو عامل بنیادین تعیین قیمت خام فولاد هستند؛ اما در بازار ایران پارامتر دلار نیمایی و تعرفه واردات اسلب بیشترین تأثیر را می‌گذارد. به طور متوسط، سهم متریال در قیمت تمام‌شده هر اتصال حدود ۶۵ درصد، سهم انرژی ۱۰ درصد، دستمزد ۸ درصد و هزینه مالیات و حمل‌ونقل ۱۷ درصد است. در نیم‌سال اول ۱۴۰۴ رشد تقاضا از سوی پروژه‌های توسعه خطوط آب شیرین‌کن جنوب و طرح‌های انتقال فرآورده موجب افزایش ۱۸ درصدی میانگین قیمت اتصالات مانیسمان در سایزهای ۶ تا ۱۲ اینچ شد؛ با این حال پیش‌بینی می‌شود با آغاز به کار واحدهای جدید فولادسازی، تا پایان سال شیب رشد قیمت متعادل گردد.

الزامات ایمنی و مقررات ملی

بر مبنای مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان ایران، استفاده از اتصالات بدون درز در رایزرهای اصلی گاز شهری و خطوط آتش‌نشانی Dry/ Wet الزام قانونی است. همچنین آیین‌نامه HSE وزارت نفت بند ۷-۱ صراحتاً تأکید می‌کند در خطوط Process با فشار بالاتر از ۴۰ بار و دمای بالاتر از ۲۰۰ °C، نصب اتصالات با جوش لب به لب بدون درز یا فلنج‌های رینج جاینت الزامی است. عدم رعایت این بند می‌تواند به طبقه‌بندی ریسک سطح A و توقف عملیات منجر شود.

مجموعه کامل انواع اتصال و انتخاب صحیح

• زانویی ۴۵ و ۹۰ درجه LR/SR برای تغییر مسیر سریع سیال.
• سه‌راهی مساوی یا تبدیلی جهت انشعاب با کمترین تلاطم.
• تبدیل کج یا هم‌مرکز/نامرکز برای کاهش ضربه قوچ در پمپ‌خانه.
• کپ انتهایی برای کور کردن موقت یا دائم لاین‌های آزمایش.
• بوشن و سردنده رزوه‌ای جهت گذار از سیستم جوشی به Threaded در خطوط ابزار دقیق.
• چهارراهی و مغزی برای توزیع سیال در شبکه‌های آتش‌نشانی.
  تمام این قطعات در صورت تولید به روش فورج حلقه‌ای و ماشین‌کاری نهایی، تلرانس ابعادی حد اکثر ±۰٫۲۵ میلی‌متر خواهند داشت که مونتاژ در محل را تسهیل می‌کند.

توصیه‌های فنی هنگام خرید

۱. تطابق گواهی متریال با شماره هیت روی بدنه قطعه بررسی شود.
۲. سرتیفیکیت تست هیدرو با مُهر و امضای واحد QC سازنده دریافت گردد.
۳. در اقلیم‌های سرد، درخواست تست شارپی در ˚C –۴۶ طبق دسته ۲ کد B31.3 الزامی است.
۴. شماره‌بندی اسپولینگ به گونه‌ای انجام شود که دمونتاژ در دسترس باشد.
۵. در سفارش‌های سایز بالای ۲۴ اینچ رده متوسط، امکان تولید بدون درز محدود است؛ در این حالت یا باید چند قطعه کوچک‌تر جوشکاری شود یا اتصال درزجوش Long-seam مطابق API 5L Spec سفارش داده شود.

مجموعه «تمام بها» به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان معتبر اتصالات مانیسمان در بازار داخلی، با به‌کارگیری شبکه گسترده‌ای از تولیدکنندگان ایرانی و خارجی نظیر بنکن و چندین برند اروپایی، می‌کوشد نیاز پروژه‌های نفت، گاز، پتروشیمی و ساختمانی را در کوتاه‌ترین زمان برآورده سازد. اگرچه این شرکت تنها عرضه‌کننده موجود در کشور نیست، اما مزیت رقابتی آن در ارائه خدمات فنی پیش از فروش، امکان تأمین سایزهای سفارشی و تضمین اصالت کالا از طریق مستندسازی کامل Heat Number و گواهی 3.1 است که ریسک تأخیر یا عدم انطباق محصول را برای کارفرما به حداقل می‌رساند.