اتصالات لوله گاز کاربردهای بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارند. یکی از مهم ترین کاربردهای اتصالات لوله گاز برای نیروگاه می باشد. لوله کشی گاز حتماً باید توسط افراد متخصص و طبق استانداردهای موجود در این زمینه صورت گیرد.
در لوله کشی گاز برای نیروگاه از اتصالات فلزی استفاده می شود. در مقاله اتصالات لوله گاز فلزی بعضی از این اتصالات را بررسی کرده ایم. در ادامه نیز قصد داریم ابتدا نیروگاه ها را معرفی کنیم سپس برخی از این اتصالات را بررسی کنیم.
نیروگاه
نیروگاه (به انگلیسی: Power station)، که با اسم های کارخانه برق، مرکز برق یا ایستگاه توان نیز معروف می باشد، مجموعه ای از تأسیسات و تجهیزات صنعتی می باشد که از آن برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود.
هدف اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکل های آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هسته ای، انرژی پتانسیل گرانشی و… به انرژی الکتریکی است. هدف اصلی در اکثر نیروگاه ها بر عهده مولد یا ژنراتور است؛ ماشینی دوار که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
انرژی مورد نیاز برای به چرخش در آوردن یک ژنراتور از روش های مختلفی تأمین می شود و معمولاً به میزان دسترسی به منابع مختلف انرژی در آن منطقه و دانش فنی گروه سازنده بستگی دارد. از لحاظ علمی انواع نیروگاه عبارت اند از:
نیروگاه طبیعی:
در این نیروگاه با بهره گیری از عوامل طبیعی مانند باد برق تولید می شود.
نیروگاه اتمی:
در این نیروگاه با بهره گیری از انرژی های نهفته در درون اتم برق تولید خواهد شد.
نیروگاه مکانیکی:
در این نیروگاه با بهره گیری از عوامل مکانیکی مانند یک موتور مکانیکی که میله آن در حال چرخش می باشد برق تولید می شود.
نیروگاه فیزیکی:
در این نیروگاه با بهره گیری از عوامل فیزیکی همانند نور و حرارت برق تولید می شود.
نیروگاه شیمیایی:
در این نیروگاه با استفاده از فعل و انفعالات مواد شیمیایی برق تولید می شود.
نیروگاه دریایی:
در این نیروگاه با استفاده از آب دریا برق تولید می شود.
نیروگاه گازی:
نیروگاه گازی دارای توربین گازی می باشد، یعنی با سیکل برایتون فعالیت می کند. درمجموع ساختمان آن ساده و شامل موارد زیر می باشد:
- کمپرسور: وظیفه فشرده کردن هوا را بر عهده دارد.
- اتاق احتراق: وظیفه سوزاندن سوخت درمحفظه را انجام می دهد.
- توربین: وظیفه گرداندن ژنراتور را برعهده دارد.
هوای فشرده شده توسط کمپرسور وارد اتاق احتراق که دارای سوخت گازوئیل است می شود.
چون هوای فشرده شده گرم می باشد و در اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوا فشرده و داغ خواهد شد.
هوای داغ فشرده نقش همان بخار داغ فشرده توربین های بخار را ایفا می کند. کمپرسور استفاده شده در نیروگاه های گازی مشابه توربین می باشد، دارای رتوری است که بر روی این رتور پره متحرک وجود دارد، هوا به حرکت در می آید و به پره های ساکن برخورد می کند. در نتیجه جهت حرکت هوا تغییر می کند و این هوا باز به پره های متحرک اصابت می کند واین عمل ادامه پیدا می کند و در هر عمل هوا فشرده تر خواهد شد.
مزایای نیروگاه گازی
- سادگی قابل توجه آن که تمام آن روی یک شفت می باشد.
- قیمت به صرفه ای دارد، چون تجهیزات آن کم است. یکی از عواملی که بر روی راندمان تأثیرگذار خواهد بود، میزان دمای هوای ورودی است.
- نصب و راه اندازی این نیروگاه سریع می باشد.
- فضای کمی اشغال می کنند بنابراین درسکوهای نفتی که نیاز به برق زیادی می باشد باید ازنیروگاه گازی استفاده کنند، تاجای کمتری بگیرد.
- برای کار نیازی به آب ندارد. یعنی در سیکل اصلی نیروگاه نیاز به آب نیست، اما در تجهیزات جانبی جهت خنک کردن هیدروژن به کار رفته به منظور سرد کردن ژنراتور در سرعت های بالا نیاز به آب می باشد.
زمانی که در اتاق احتراق سوخت نباشد، نیروگاه خاموش خواهد بود. یک نیروگاه بخار را بعد از راه اندازی نباید خاموش کرد. اما نیروگاه گازی به این صورت است که صبح می توان روشن و شب خاموش کرد. نیروگاه گازی بسیار مناسب برای بار پیک است و نیروگاه بخاربرای بارپیک نامناسب است.
اتصالات موجود در نیروگاه ها
در نیروگاه ها انواع گوناگونی از اتصالات اعم از اتصالات زانویی و سه راهی و … کاربرد دارد.
اتصالات زانویی برای لوله کشی نیروگاه
زانویی فلزی قطعه ای کاربردی و مهم در سیستم های لوله کشی می باشد و در انواع زانویی درزدار، زانویی مانیسمان، زانویی ساکت ولد و زانویی دنده ای تولید و به منظور تغییر جهت جریان در سیستم های لوله کشی قابل استفاده می باشد.
اقسام زانویی بر اساس فرآیند تولید
welding elbow:
در این روش تولید زانویی فلزی، چند تکه لوله تحت زاویه برش خورده و توسط جوشکاری به یکدیگر متصل شده و شکل زانویی را به خود می گیرد.
stamping elbow:
در این روش تولید، زانویی فلزی در دو نیمه توسط پرس ضربه ای شکل به خود می گیرد و بعد از آن دو نیمه به یکدیگر جوش داده خواهند شد.
pushing elbow:
این روش بیشتر مناسب قطرهای بزرگ و ضخامت دیواره کم می باشد. در این روش لوله در قطعات محاسبه شده برش می خورد، سپس وارد شفت خواهد شد و به جلو هدایت می شود. در انتهای مسیر یک کوره القایی وجود دارد که تغییر شکل زانویی در این مرحله انجام می گیرد.
casting elbow:
دراین روش زانویی فلزی به روش ریخته گری قابل تولید می باشد.
butt weld elbow:
شکل آرایش سر این مدل زانویی plain یا beveled می باشد که در محل اتصال شکل v صورت گرفته و به وسیله جوش پر می شود.
استاندارد های موجود در زانویی کربن استیل
- ASTM A234 WPB-WPC
- ASTM A420 WPL6
- MSS-SP-75 WPHY 42-46-52-56-60-65-70
سه راهی فشارقوی Threaded Pipe Tee
سه راهی فشار قوی که با نماد (THD Tee) قابل نمایش است، از لحاظ ظاهری مثل سه راهی ساکت ولد می باشد. شاخه انشعاب می تواند به شکل نر و مادگی باشد. بنابراین عموماً شاخه انشعاب می تواند به طور دنده تو پیچ و یا رو پیچ تولید شود.
از این رو اگر لوله به شکل دنده NPT روپیچ باشد، بنابراین دنده NPT سه راهی فشار قوی به طور تو پیچ یا مادگی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.