کاربرد اورینگ در توزیع گاز

کاربرد اورینگ در توزیع گاز

صنایع گاز از جمله محیط هایی هستند که چالش برانگیزترین موقعیت ها را در آب بندی قطعات خود برای جلوگیری از نشتی گاز دارد. انواع تجهیزات آب بندی در این صنایع برای عملکرد ایمن، مطمئن و کارآمد در طیف گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که باید در مناطق جغرفیایی و آب و هوایی متفاوت کاربردی باشند. در صنعت گاز از مواد و محصولات لاستیکی متنوعی در فرآیند هایی از قبیل اکتشاف، استخراج، پالایش و حمل و نقل استفاده می شود. با توجه به اقدامات زیست محیطی، باید از کیفیت بالا و مطابق استاندارد های جهانی این مواد و محصولات لاستیکی از جمله تجهیزات آب بندی اطمینان حاصل کرد. یکی از همین تجهیزات آب بندی اورینگ ها می باشند. در این مقاله سعی داریم تا به طور کامل در خصوص کاربرد اورینگ در توزیع گاز توضیح دهیم. شما می توانید پس از مطالعه این مقاله هرگونه سوال یا ابهام خود را با کارشناسان شرکت فنی مهندسی پارت پلیمر ملل در میان گذاشته و پاسخ خود را در کمترین زمان ممکن دریافت کنید.

شرایط محیطی صنعت گاز

اورینگ ها ممکن است در شرایط محیطی بسیار متفاوتی هنگام توزیع گاز قرار بگیرند. برای مثال از این تجهیزات آب بندی شاید در دما های بسیار بالای تابستان آفریقا استفاده شود یا در زمستان های بسیار سرد روسیه. به همین منظور اورینگ ها در این صنایع باید دما هایی از (162-) درجه سانتی گراد تا گاهی 900 درجه سانتی گراد را تحمل کنند و در این شرایط مقاوم باشند. از نظر مقامت در برابر فشار، این سیل کننده ها باید فشاری معادل 5 هزار تا 30 هزار PSI را تحمل کنند. از نظر ترکیبات اولیه و جنس اورینگ ها نیز باید دقت عمل کافی داشت زیرا این حلقه های اورینگ در معرض سیال های تهاجمی، گاز ترش، آب شور، تزریق بخار داغ و … قرار می گیرند. حتی گاهی از تجهیزات آب بندی با قطر های 4 متر در کشتی های FPSO (کشتی های 4 منظوره برای انتقال و ذخیره سازی فراورده های هیدروکربنی) استفاده می شود که باید در برابر انحرافات زیاد گرداننده ها مقاوم باشند. علاوه بر همه این شرایط، الزامات و استاندارد هایی وجود دارد که رعایت نکات آن ها در استفاده از اورینگ ها را نیز چالش برانگیزتر می کند.

از اورینگ در توزیع گاز برای چه مواردی استفاده می شود؟

انواع مختلفی از محصولات لاستیکی در تجهیزات توزیع گاز استفاده می شود. مانند مجموعه ای گسترده از حلقه های اورینگ در اندازه های متفاوت، لوله، شیلنگ، گرومت، انواع اتصالات، کوپلینگ و … . کاربرد اورینگ در توزیع گاز به عبارت زیر است:

• بارگیری دریایی (گردان ها و برجک ها)
• سیستم های بارگیری واگن ریلی
• تجهیزات سرویس خط لوله
• شیر های خط لوله
• پمپ ها و کمپرسور های دوار
• سیستم های ذخیره سازی
• تانکر و بارج (کشتی)

الزامات اورینگ ها در توزیع گاز

علاوه بر اورینگ ها، انواع تجهیزات لاستیکی که در صنعت گاز استفاده می شود باید با توجه به شرایط مورد استفاده قرار گیرد. چالش های بسیاری در چنین محیط هایی وجود دارد از قبیل دماهای نامعقول، فشارهای بالا، مواد شیمیایی خورنده و … مخلوط های سنگینی از هیدروکربن ها در تجهیزات این صنایع وجود دارند مانند بخار سولفونه شده با حرارت بالا، H2S، CO2، متان، اتان. الزامات بسیار سختگیرانه از جمله مقاومت شیمیایی، خواص فیزیکی، مقاومت در برابر فشار زدایی انفجاری (ED) و خواص کششی در محدوده دمایی وسیع و … وجود دارد که به برخی از این الزامات متداول برای استفاده از اورینگ و به طور کلی مواد لاستیکی در زیر اشاره کرده ایم.

• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت در برابر لرزش
• مقاومت حرارتی
• پایداری تحت فشار
• پایداری شیمیایی
• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت در برابر سایش بالا

همچنین از دیگر شرایطی که تجهیزات آب بندی در توزیع گاز قرار می گیرند عبارتند از:

• گاز ترش
• فشار ضد انفجار (AED)
• فشار سریع گاز (RGD)

البته باید این نکته را در نظر داشت که برای استفاده از حلقه اورینگ باید متغیر های محیطی مربوطه را تعیین کرد و سپس برای انتخاب صحیح تجهیزات آب بندی اقدام نمود. خرابی حلقه های اورینگ در صنعت نفت و گاز رایج است و به همین دلیل همکاری با سازنده ای که می تواند به شما در انتخاب اورینگ صحیح کمک کند بسیار مهم است. شرکت فنی مهندسی پارت پلیمر ملل می تواند با شما همکاری کند تا تعیین کند کدام مواد و آب بندها بر اساس نیاز های شما مناسب تر هستند و حلقه های اورینگ سفارشی متناسب با نیاز و بودجه شما را عرضه کند.

از دیگر اقدامات لازم برای انتخاب صحیح اورینگ در توزیع گاز باید به استاندارد های مربوطه توجه داشت که در ادامه به برخی از آن ها می پردازیم.

استاندارد و گواهینامه های مربوط به اورینگ در توزیع گاز

مهندسان و صنعتگرانی که در حوزه تولید اورینگ فعالیت دارند باید این نکته را در نظر داشته باشند که استفاده از مواد اولیه با بالاترین کیفیت برای تولید اورینگ ها امری مهم و ضروری می باشد. به ویژه اگر قرار باشد که از این تجهیزات در محیط های پرچالشی مثل توزیع گاز استفاده شود. همانطور که در بالا اشاره کردیم اورینگ ها باید به خوبی در دما و فشار بالا و شرایط سخت از نشتی جلوگیری کنند. هرگونه نشتی جزئی در این سیستم ها می تواند منجر به توقف کل فرآیند شود و هزینه های زیادی را متحمل شود. همچنین این نشتی ها می تواند سبب آلودگی های جدی برای محیط زیست شود. برای جلوگیری از نشتی هایی که در این سیستم ممکن است رخ دهد تا حد امکان تلاش می شود تا از استانداردها و الزامات تعیین شده پیروی کنند. همچنین رعایت ایمنی در این صنایع از جمله مهمترین الزاماتی است که باید در نظر گرفت.

صنایع نفت و گاز به طور خاص برای مواد و محصولات لاستیکی که در فرآوری نفت و گاز طبیعی استفاده می شوند، استاندارد هایی در نظر گرفته اند. تعریف استاندارها، روش های آزمایش، گواهینامه ها و … از جمله موارد مورد نیازی هستند که به منظور ارزیابی ریسک مربوط به محصولات لاستیکی در مواردی مثل چرخه عمر، ترکیبات اصلی، تحمل فشار و … استفاده می شوند. بسته به کاربرد و ترکیب، بسیاری از حلقه های اورینگ می توانند با استاندارد های خاصی مطابقت داشته باشند یا آزمایش شوند. این موارد عبارتند از:

• ISO TC45
• NACE TM0187
• NACE TM0297
• NORSOK M710
• AED
• SHELL SPE 85/301
• TOTAL GS PVV 142
• ISO 23936-2
• ISO 10423 API 6A
• ISIR
• WRC / WRAS

ISO TC45

این استاندارد به صورت کلی برای محصولات لاستیکی در نظر گرفته می شود. انواع مختلف این استاندارد را می توانید در جدول زیر مشاهده کنید.

NACE TM0187

NACE TM0187 یک روش آزمایشی است که توانایی مواد الاستومری را برای مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض استاتیک در فشار بالا و محیط های دارای گاز ترش (مثلاً هیدروکربن‌های گازی با سولفید هیدروژن) اندازه گیری می کند. همچنین این روش برای آزمایش اورینگ ها یا نمونه های ولکانیت الاستومری برش خورده از ورق های استاندارد طراحی شده است. این استاندارد برای آزمایش غوطه ‌وری یا عملکردی طراحی نشده است.

NACE TM0297

NACE TM0297 یک روش تست استاندارد می باشد که برای اندازه‌گیری اثر ناشی از کاهش سریع فشار (از فشارهای بالاتر از 1000 PSI و دمای 50 درجه سانتیگراد) روی مواد الاستومری که در CO2 خشک قرار دارند، ارائه می کند. محیط ها برای آزمایش اورینگ ها یا سایر نمونه های آزمایشی الاستومری طراحی شده است. NACE TM0192 باید به عنوان مرجعی برای آزمایش در دمای اتاق و فشارهای پایین تر استفاده شود. این روش برای آزمایش لاستیک سلولی یا مواد متخلخل قابل اجرا نیست.

Norsok M710

گواهینامه Norsok M710 نشان می دهد که محصولات برای شرایط بحرانی مانند آب بندی الاستومری و همچنین برای سیستم های گاز و استفاده دائمی در زیر آب آزمایش شده اند. این گواهی همچنین برای مجاورت با گاز ترش، فشار زدایی سریع گاز و رفع فشار انفجاری حلقه های اورینگ را آزمایش می کند. Norsok M710 یک استاندارد ایمنی است که برای صنعت گاز توسعه یافته است. طیف گسترده ای از بخش های این سیستم را نیز از جمله طراحی تاسیسات دریایی، عملیات ایمن تجهیزات و مدیریت خطرات بهداشتی و ایمنی را پوشش می دهد. Norsok M710 بر اساس استانداردهای بین المللی مانند ISO و API است. به طور منظم به روز می شود تا آخرین پیشرفت های فناوری ایمنی را منعکس کند. Norsok M710 به طور گسترده در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. این گواهی توسط رگولاتورها و شرکت های بیمه به عنوان منبع قابل اعتماد اطلاعات ایمنی شناخته شده است.

AED

تاییدیه AED مخفف شده Anti-Eplosive Decompression می باشد. این تاییدیه نشان می دهد که اورینگ ها در برابر انفجار در نظر گرفته شده اند. اگر تجهیزات آب بندی این تاییدیه را نداشته باشد، در کمترین زمان ممکن نشت کنند، کاملا پاره شوند یا دچار شکستگی شوند.

Shell MESC SPE 85/301

استاندارد Shell MESC SPE 85/301 مربوط به مقاومت در برابر فشار زدایی انفجاری (ED) در دماهای بسیار بالا است و نمونه های آزمایشی را در شرایط چالش برانگیزتر از سایر گواهینامه های استاندارد، از جمله ISO 23936-2 و NORSOK M-710 قرار می دهد. به عنوان مثال، آزمایش های NORSOK M-710 در دمای 100 درجه سانتی گراد انجام می شوند، در حالی که آزمایش های مشابه تحت استاندارد Shell MESC SPE 85/301 در دمای 150 درجه سانتی گراد انجام می شوند.

انواع تجهیزات آب بندی مورد استفاده در توزیع گاز

در بالا اشاره کردیم که صنایعی همچون صنایع مربوط به گاز از شدیدترین شرایط محیطی برخوردار هستند. به همین علت تجهیزات آب بندی لاستیکی به گونه ای طراحی شده اند تا در برابر فشار بالا، دمای بالا، گاز ترش، مواد شیمیایی تهاجمی، فشار زدایی سریع گاز و … به صورت کارآمد و بدون مشکل مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین حلقه های اورینگ برای آب بندی اتصالات گاز در لوله ها، سوپاپ ها و موتورها استفاده می شوند. اکثر اورینگ های لاستیکی در صنعت نفت و گاز از نیتریل یا ویتون ساخته می شوند. در این بخش قصد داریم تا به انواع رایج تجهیزات آب بندی که در توزیع گاز مورد استفاده قرار می گیرند بپردازیم.

حلقه های اورینگ

اورینگ هایی که از مواد الاستومری مانند NBR، FKM و FFKM ساخته شده اند. آن ها برای آب بندی بین دو قسمت از یک سیستم گاز و جلوگیری از نشت گاز استفاده می شوند. اورینگ ها به راحتی نصب می شوند و می توانند طیف وسیعی از دما و فشار را تحمل کنند.

واشرها

واشرها تجهیزات آب بندی مسطحی هستند که از مواد مختلف از جمله لاستیک، سیلیکون و فلز ساخته می شوند. آن ها برای آب بندی فلنج ها یا اتصالات بین دو قسمت از یک سیستم گاز استفاده می شوند. واشرها را می توان به گونه ای سفارشی کرد که متناسب با اشکال و اندازه های خاص باشد و می توانند در برابر دما و فشار بالا مقاومت کنند.

پک های فشرده

Compression packing از الیاف بافته شده ساخته شده است که در یک جعبه پرکننده بسته بندی می شوند. Compression packing در برابر شفت چرخان یا ساقه سوپاپ فشرده می شود تا کند. بسته بندی فشرده یک راه حل آب بندی مطمئن برای سیستم های گاز با دمای بالا و فشار بالا است.

آب بند مکانیکی

سیل کننده های مکانیکی از دو سطح صاف تشکیل شده اند که برای آب بندی به یکدیگر فشرده می شوند. آن ها معمولا در پمپ ها و کمپرسورها برای جلوگیری از نشت گاز استفاده می شوند. مهر و موم های مکانیکی نیاز به نصب و نگهداری دقیق دارند، اما می توانند یک راه حل آب بندی طولانی مدت و موثر ارائه دهند.

آب بند های فنری

آب بند فنری را می توان در صنعت گاز به عنوان یک آب بند استفاده کرد. آب بند فنری شامل یک صفحه دوار و یک صفحه ثابت است که توسط یک فنر به هم متصل می شوند. فنر به سطوح آب بندی فشار وارد می کند و درزگیر محکمی ایجاد می کند که از نشت گاز جلوگیری می کند. آب بند فنری معمولا در پمپ ها و کمپرسورها در صنعت گاز استفاده می شود. زیرا می توانند فشارها و دماهای بالا را تحمل کنند. همچنین در برابر خوردگی و سایش مقاوم هستند که آن ها را به یک راه حل آب بندی مطمئن برای محیط های خشن تبدیل می کند.

برای اطمینان از نصب و نگهداری مناسب آب بند فنرها، رعایت دستورالعمل ها و مشخصات سازنده بسیار مهم است. سطوح آب بند باید تمیز و عاری از زباله نگه داشته شوند و فنر باید به طور منظم برای علائم سایش یا آسیب بررسی شود. با مراقبت مناسب، آب بندی فنری می تواند عملکرد آب بندی طولانی مدت و موثری را در صنعت گاز ارائه دهد.

جنس حلقه های اورینگ برای تجهیزات توزیع گاز

هر دو حلقه های اورینگ وایتون و NBR در صنایع نفت و گاز به صورت گسترده استفاده می شوند، ولی ترکیبات استاندارد Viton®/FKM می توانند آب بندی مداومی را در دماهای تا 205 درجه سانتی گراد فراهم کنند. از طرف دیگر اورینگ NBR استاندارد فقط برای آب بندی مداوم در دما های تا 110 درجه سانتی گراد (در مدت زمان کوتاه تا 130 درجه سانتی گراد) موثر است. با این حال، آن ها ممکن است به اندازه اورینگ های FKM و FFKM در برابر دما های بالا و مواد شیمیایی تهاجمی مقاوم نباشند و در نظر گرفتن الزامات خاص سیستم گاز و انتخاب مواد اورینگ مناسب بر این اساس مهم است.

سیلیکون نیز ماده دیگری است که به عنوان مواد اولیه در کاربرد های توزیع گاز استفاده می شود، زیرا می تواند دماهای بالا را تحمل کند و مقاومت شیمیایی خوبی دارد.

از مواد اولیه محبوب برای تولید اورینگ های مورد استفاده در توزیع گاز فلوروکربن است که برای در فشار های بالا استفاده می شود. فلوروکربن دارای مقاومت شیمیایی عالی است و می تواند در برابر دماهای بالا مقاومت کند و برای استفاده در کمپرسورها و رگلاتور های گاز مناسب است. اورینگ های FFKM در برابر نفت و کلر نیز سازگاری خوبی از خود نشان می دهند. به طور معمول در صنایع جهانی از این حلقه های اورینگ برای صنایع نفت و گاز استفاده می شود اما در ایران به علت تحریم های موجود و قیمت بسیار بالایی که دارند کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

سوالات متداول در خصوص کاربرد اورینگ در توزیع گاز

چه نوع اورینگ برای گاز طبیعی در ایران استفاده می شود؟

نیتریل. به دلیل نفوذپذیری آن برای نفت و گاز، این حلقه های اورینگ بیشتر در کاربرد های گاز طبیعی فشرده مورد استفاده قرار می گیرند.

بهترین حلقه اورینگ برای گاز CO2 چیست؟

برخی از گزینه های محبوب برای استفاده در کاربردهایی که اورینگ در مجاورت گسترده ای با CO2 می باشد شامل پلی اورتان، PTFE، نیتریل و فلوئوروالاستومر ها است.

نصب اورینگ ها در توزیع گاز به چه صورت است؟

نصب صحیح اورینگ ها برای اطمینان از اثربخشی آن ها در جلوگیری از نشت گاز بسیار مهم است. سطوح جفت گیری باید قبل از نصب تمیز و عاری از هرگونه زباله باشد. اورینگ باید قبل از نصب با روان کننده مناسب روغن کاری شود تا از آسیب در حین نصب جلوگیری شود.

سخن پایانی

در این مقاله به تفصیل به شرح کاربرد اورینگ در توزیع گاز پرداختیم و درباره شرایط محیطی صنایعی همچون صنایع گاز صحبت کردیم. همچنین به الزامات و استاندارد های مربوط به اورینگ ها در صنعت گاز اشاره کردیم و انواع تجهیزات آب بندی در این صنایع را نام بردیم. در نتیجه این مقاله باید گفت که اورینگ ها یک راه حل آب بندی قابل اعتماد هستند که در صنعت توزیع گاز برای جلوگیری از نشت گاز و اطمینان از ایمنی استفاده می شوند. مواد مورد استفاده برای حلقه اورینگ باید با گازی که در حال حمل و نقل است سازگار باشد و بتواند شرایط عملیاتی را تحمل کند. نصب و نگهداری صحیح تجهیزات آب بندی همانند اورینگ برای اطمینان از اثربخشی آن ها در جلوگیری از نشت گاز بسیار مهم است. شما می توانید هرگونه سوال و ابهام خود را در خصوص کاربرد اورینگ در توزیع گاز با کارشناسان شرکت فنی مهندسی پارت پلیمر ملل در میان گذاشته و پاسخ خود را دریافت کنید.