Bài 05: Các tài liệu kỹ sư thiết kế đường ống cần dùng

Mục lục:

I. Piping Document.

II. Vendor Data.

III. Others.


I. Piping Document

1. Piping Basic of Design

Khái niệm:

Piping Basic of Design là một tài liệu hướng dẫn thiết kế được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn (standards) và kinh nghiệm thực tế trong quá trình thiết kế vận hành của một dự án. Đây là tài liệu cơ sở đánh giá chất lượng thiết kế của một dự án EPCI.

Nội dung:

Nội dung của Piping basic of design gồm:

+ Piping components: Tiêu chuẩn lựa chọn pipe, fittings, flanges, branch fittings, gasket, bolts & nuts…

Ví dụ: Flange phải theo tiêu chuẩn ASME B16.5 cho size ≤ 24” và ASME B16.47 cho size > 24”.

+ Thiết kế và lắp đặt ống: Khoảng cách & chiều cao lối đi, lối vận hành, đường bảo trì, lắp đặt valve, pipe rack…

Ví dụ: Quy định về không gian đặt tay valve:

+ Chiều cao: 150mm → 1300mm

+ Chiều ngang: xa nhất với tay người vận hành là 500mm

+ Thiết kế vent, drain, điểm lấy mẫu, bơm hóa chất

Ví dụ: Hướng lắp thiết bị lấy mẫu

+ Lấy từ đỉnh cho khí.

+ Lấy từ đáy cho lỏng.

+ Hướng dẫn lắp đặt inline instruments đường ống.

+ Thiết kế pipe supports.

Ví dụ: Khi thiết kế support không có shoe (shoe là gì các bạn sẽ được hiểu rõ hơn trong các bài học sau nhé), ống không được tiếp xúc trực tiếp với frame của support mà phải có một tấm lót (isolating pad)

Tiêu chuẩn về sơn và bọc ống.

Ví dụ: Hệ ống chữa cháy thường được sơn màu đỏ.

Xuất bản: Bộ phận thiết kế đường ống (thường là chủ đầu tư).

Ứng dụng: Kỹ sư thiết kế đường ống phải đọc và nắm mọi yêu cầu trong piping design basic nhằm:

+ Biết cách routing một đường ống chính xác, đúng yêu cầu đặt ra.

+ Lựa chọn vật tư thiết kế ống theo đúng tiêu chuẩn, đúng specification của dự án.

+ Hiểu bản chất của vận hành trong quá trình thiết kế nhằm tối ưu hóa thiết kế, tối ưu routing nhưng vẫn đảm bảo chính xác theo tiêu chuẩn.

2. Piping Material Specification

Khái niệm:

Piping Material Specification là tài liệu được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn (standards) vật liệu và tính toán độ dày thành ống tương ứng với một điều kiện thiết kế nhất định về nhiệt độ, áp suất, ăn mòn... Tài liệu này là cơ sở lựa chọn specification (spec) của đường ống trong một dự án.

Nội dung của Piping Material Specification gồm 2 phần chính:

+ Bảng hướng dẫn vật liệu, bề dày của của ống và piping components:

Ví dụ: Trong bảng piping material spec bên dưới, với pipe 3/4” sẽ có schedule là 160, pipe 4” sẽ có schedule 30.

+ Bảng hướng dẫn chọn branch fiting khi muốn tạo branch mới từ line chính (header):

Ví dụ: Header đang là ống size 10”, khi muốn tạo branch size 2” thì sẽ dùng weldolet hoặc sweepolet tại vị trí kết nối. Bảng hướng dẫn chọn branch fiting khi muốn tạo branch mới từ line chính (header):

Xuất bản: Bộ phận thiết kế đường ống.

Ứng dụng: Kỹ sư thiết kế đường ống phải đọc và nắm mọi yêu cầu trong piping material specification nhằm:

Lựa chính xác piping spec, đúng loại vật liệu và độ dày của đường ống trong quá trình model ống, xuất vật tư và mua sắm

Xác định chính xác kết nối từ ống chính và ống phụ, loại valve, flange... theo đúng từng loại spec đã xây dựng.

3. Piping Detail Standard

Khái niệm:

Piping Detail Standard là bản vẽ chi tiết (detail) các thành phần của đường ống được thể hiện trên P&ID (các thành phần này chưa được vẽ chi tiết). Giống với instrument hook up, trong một số trường hợp bản vẽ này cũng thể hiện thiết bị instrument kết nối trực tiếp với đường ống (inline instrument) nhưng thiên về detail các piping component hơn là instrument.

Nội dung của Piping detail standard gồm:

+ Các thiết bị đo của instrument (level gauge, TI, TT, PI, PT, flow element…) kết nối trực tiếp với piping.

Ví dụ: Level gauge

+ Các special item của piping: Sampling connection…

Ví dụ:

+ Hydrotest vent và drain, detail các cụm utility…

Ví dụ: Hydrotest vent và drain

+ Khoảng cách mối hàn trong đường ống.

Ví dụ: Với pipe ≤ 2” thì khoảng cách giữa hai mối hàn tròn (không fittings) là > 50mm hoặc > 5T (T là wall thickness của pipe).

Xuất bản: Bộ phận thiết kế đường ống.

Ứng dụng: Kỹ sư thiết kế đường ống sử dụng bản vẽ piping detail standard để model ống chính xác, và đầy đủ. Bên cạnh đó, piping detail standard là cơ sở để bóc tách vật tư đối với các thành phần của đường ống không được thể hiện chi tiết trên P&ID.

4. Pipe Support Standard

Khái niệm:

Piping Support Standard là tài liệu quy định về các loại piping support, khoảng cách support (support span) được sử dụng trong một dự án.

Nội dung: Piping support standard là những bản vẽ liên quan đến support gồm:

+ Các loại frame support (khung support) và lực: Loại cantilever, T-post, L-type, Goal post…

Ví dụ:

+ Các loại attachment của support: Shoe, guide, hold-down, line stop, u-bolt, pipe clamp…

Ví dụ: bản vẽ clamp shoe

+ Khoảng cách giữa hai support frame, khoảng cách giữa hai ống trên cùng một support frame…

Ví dụ: Bảng support span cho ống carbon steel nằm ngang và đứng.

+ Các loại support đặc biệt: spring support, bracing support…

Ví dụ: Bracing support.

Xuất bản: Bộ phận thiết kế đường ống.

Ứng dụng: Piping support standard là tài liệu chính hướng dẫn tạo support trong quá trình thiết kế hệ thống đường ống công nghệ. Tài liệu này là cơ sở cho việc lựa chọn các loại attachment, frame support, và support span… tương ứng với từng hệ và loại ống khác nhau trong một dự án.

II. Vendor Data

1. GA Drawing

Khái niệm:

General arrangement drawing là bản vẽ hình chiếu các mặt (hoặc bản vẽ chi tiết) của một thiết bị cơ khí, một component của đường ống, hoặc một thiết bị đo – điều khiển…

Mỗi bộ phận sẽ có những bản vẽ GA khác nhau như:

Thiết kế cơ khí: Bản vẽ GA của các thiết bị cơ khí.

Ví dụ: Bản vẽ GA của gas drum

+ Thiết kế đường ống: Bản vẽ GA của piping component.

+ Thiết kế instrument: Bản vẽ GA của các thiết bị đo và điều khiển.

Ví dụ:

GA của flame arrestor
GA của control valve

Xuất bản: Nhà cung cấp (vendor)

Ứng dụng:

Trong thiết kế đường ống, đối tượng chính sử dụng những bản vẽ GA drawing là:

Kỹ sư thiết kế: Model các thiết bị cơ khí từ bản vẽ 2d vào PDMS, kiểm tra bản vẽ và đưa ra comment nếu cần thiết.

Admin PDMS: Update vendor data cho piping components, các instrument…

Ví dụ chuyển từ bản vẽ 2D sang PDMS

III. Others

1. PFD

Khái niệm:

Process flow diagram là một dạng sơ đồ kỹ thuật để xác định thứ tự bố trí của các thiết bị cơ khí, đường ống chính và một số instrument chính trong mộ thiết kế công nghệ. Bản vẽ PFD không thể hiện chi tiết các thành phần của một đường ống như tên, hệ ống và piping class.

Ví dụ: Bản vẽ PFD về quy trình sản xuất Benzene từ Toluene & Hydrogen

Xuất bản: Bộ phận thiết kế công nghệ.

Ứng dụng:

Với kỹ sư thiết kế công nghệ, bản vẽ PFD là cơ sở để triển khai ra bản vẽ P&ID

Với kỹ sư thiết kế đường ống, bản vẽ này giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan về một quy trình công nghệ, từ đó đưa ra hướng routing đường ống phù hợp, khoa học đạt yêu cầu cao trong thiết kế đường ống.

2. P&ID

Khái niệm:

Piping & instrumentation diagram là bản vẽ công nghệ chi tiết được phát triển dựa trên bản vẽ PFD. Trên P&ID thể hiện tên, piping class và piping components của mỗi đường ống, tên và chức năng cùa từng loại instrument và các thiết bị cơ khí.

Ví dụ: một góc bản vẽ P&ID của cụm fuel gas.

Xuất bản: Bộ phận thiết kế công nghệ.

Ứng dụng: Bản vẽ P&ID là sơ đồ công nghệ đóng vai trò quan trọng của dự án:

Trong giai đoạn thiết kế bản vẽ này là cơ sở để kỹ sư thiết kế đường ống tiến hành model hệ thống piping vào phần mềm PDMS.

Trong giai đoạn vận hành, bản vẽ P&ID là tài liệu để người vận hành thực hiện các thao tác với hệ thống công nghệ một cách an toàn và chính xác.

* Ví dụ về P&ID và bản vẽ 3D được model từ P&ID

3. Instrument hookup drawing

Khái niệm:

Instrument hookup drawing là bản vẽ thể hiện quan hệ giữa instrument và piping trên đường ống công nghệ.

Ví dụ: Bản vẽ instrument hookup của control valve trên đường ống.

Trong khung là scope của instrument

Phần bên ngoài là scope của piping

Xuất bản: Bộ phận thiết kế instrument.

Ứng dụng: Bản vẽ instrument hookup cho kỹ sư thiết kế đường ống biết scope (phân chia) của piping và instrument, từ đó tiến hành model đường ống theo đúng bản vẽ đã đưa ra. Ngoài ra bản vẽ này cũng phục vụ bóc tách vật tư và hướng dẫn thi công các thiết bị instrument.