طراحی تجهیزات نفتی و مراحل مختلف ان

شرکت ملی گاز ایران، شرکت ملی پتروشیمی و شرکت ملی نفت به خاطر داشتن سازه های خاص مشخصات فنی موضوع کار خود را تولید نموده اند، که ضوابط آنها را در اولویت طراحی  خود قرار میدهند و ب این ترتیب ب استانداردIPS در اولویت دوم قرار خواهد گرفت البته در صورتیکه مطلبی در مشخصات فنی ذکر نشده باشد، طراح می تواند از استاندارد ب عنوان مرجع اصلی استفاده نماید.

اما از جمله مشخصات فنی معتبر در این زمینه، می توان به مشخصات فنی شرکت ما مهندسی و ساختمان نفت ایرانNIOEC ‘ Specification (این شرکت خدمات مهندسی شری ملی پالایش و پخش را بر عهده دارد) ،   اشاره  نمود که هرچهار سال مورد بازبینی و ویرایش قرار می گیرد. البته در طرحهای  مختلف، بسته به موقعیت و شرایط آن، ممکن است بخش هایی از مشخصات  فنی توسط پیمانکار اصلاح شوند و مدرکی تحت عنوان مشخصات فنی موضوع  (Job Specification) تولید گردد.

۲- مشخصات فنی مهندسی عمران و سازه (Specification) |

مشخصات فنی بخش مهندسی عمران، در واقع مشخص کننده حداقل نیازهای طراحی برای بارگذاری، مشخصاتمصالح، تغییر شکل ها و تنش ها و پاسخ های سازه ای می باشند مشخصات فنی بر اساس استفاده در مراحل مختلف پروژه طراحی و با اجرا) و موضوع نامگذاری می شوند. بعنوان مثال  برخی مشخصات فنی طراحی به قرارزیر است:

۱) Civil & Structure Design Criteria 2) Design Specification for Foundation of Storage Tanks 3) Supporting Structures & Foundation for Machinery

به بیان دیگر، مشخصات فنی بیان عملی از ضوابط آئین نامه ها و استانداردها برای مقاصد طراحی و اجرا می باشند. به این ترتیب ضوابط مطرح شده  در مشخصات فنی بار حقوقی و مالی داشته و تخطی از آن از طرف طراحان،مشاوران و یا پیمانکاران جرم به حساب آمده و در چنین مواقعی، امکان پیگیری از مراجع قضائی وجود دارد. اماهمانطور که در بخش قبل مطرح شد، مشخصات فنی بسته به موقعیت و شرایط برای یک طرح یا پروژه تحت عنوان Specification  job  اصلاح می شوند. لذا ممکن است در مشخصات فنی برخی ضوابط و مقادیر از پروژه ای به پروژه دیگر تغییر نمایند.

۳- آئین نامه ها (Code)

آئین نامه ها از نظر حقوقی تشابه زیادی به مشخصات فنی دارند و در واقع مجموعه قوانینی هستند، که بصورت  فراگیر بوده و الزام قانونی دارند. به عبارت دیگر، آیین نامه، استاندارد اجباری است، که سرپیچی از آن جرم است. پس به این ترتیب، نمی توان ساختمانی ساخت، که از آیین نامه ای پیروی نکند و یا مخزن و یا بویلری ساخت، که با آیین نامه های مربوط به آن صنعت همگام نباشد. بنابراین، آئین نامه ها مثل مشخصات فنی، مخصوص یک پروژه خاص نمی باشند و تمامی شرایط طراحی و اجرا را پوشش می دهند. لذا در تهیه مشخصات فنی، فقط از بخش های خاصی از آئین نامه استفادهمیشود.

آئین نامه توسط انجمن ها و یا تشکل ها با شماره های مختلف و موضوعات متنوع تهیه و تولید می شوند و معمولاهر چند سال (معمولا چهار سال یک بار مورد بازبینی قرار می گیرند. برخی از این انجمنها، که وظیفه آئین نامه نویسی را در زمینه سازه و مهندسی عمران برعهده دارند، به قرار زیر می باشند.

ACI , American Concrete Institute (1 (جامعه مهندسین عمران آمریکا)

ASCE , American Society of Civil Engineering (2 آئین نامه بین المللی ساختمان)

IBC , International Building Code (3 انجمن ساختمانهای فولادی آمریکا)

AlsC , American Institute of Steel Construction (4 انجمن استانداردهای ملی آمریکا)

ANSI , American National Standards Institute ( . (انجمن نفت آمریکا)

API , American Petroleum Institute (6

ISDCO, Iranian Seismic Design Code for Oil Industries

آئین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات صنعت نفت) | به عنوان مثال، جهت طراحی ساختمانهای بتن آرمه و ضوابط طراحی آن، انجمن بتن آمریکا آئین نامه شماره ۳۱۸ ACI را با عنوان ”Building Code Requirements for Structural Concrete تهیه نموده است.

 ۴- استاندارد(Standard)

استانداردها مجموعه ای از حداقل خصوصیات، ضوابط و بایدها و نبایدها در زمینه های مختلف طراحی و ساختمی باشند. خدمات مهندسی و مواد تنها  بخشی از موضوعاتی هستند که استانداردها به آن می پردازند. استانداردها تا مادامی که بصورت آئین نامه در نیامده باشد، جنبه حقوقی پیدا نمی کنند و در  صورت عدم رعایت مفاد آن مجازاتی به همراه نخواهد داشت. به عبارت دیگر می توان دست به ساخت و سازی در صنعت زد و برای دستیابی محصول به استاندارد کوشش نمود، اما استاندار نبودن آن محصول جرم نبوده و خطرساز نیست. استانداردها نیز توسط انجمن ها و گروه های تخصصی تهیه می شوند و هر بخش بر اساس  موضوع و کاربرد شماره گذاری می شود و همانند آئین نامه ها هر از چند گاهی بازبینی و ویرایش می شوند. برخی استانداردها که در تهیه آئین نامه ها و مشخصات فنی صنعت نفت از آنها استنا می شوند، به قرار زیر می باشند

۲

ASTM. American Standard for Testing and Materials BSI.British Standard Institute AWS, American Welding Standard AASHTO, American Association of State Highway and Transportation Officials NFPA, National Fire Protection Association

۵

۵- مراحل مهندسی و ساخت پروژه های نفتی

جهت انجام هر پروژه نفتی باید ابتدا مطالعات امکان سنجی صورت پذیرد. در این مطالعات مسایل اجرائی، اقتصادی و اجتماعی و حتی زیست محیطی مورد ارزیابی قرار می گیرد. پس از آنکه یک پروژه از نظر امکان سنجی، امتیاز قابل قبول را کسب نمود، بصورت طرح در آمده و وارد مراحل مهندسی و اجرا ، یعنی مهندسی پایه، مهندسی تفصیلی”،خرید و اجرا می شود.

۱ – ۵ مهندسی پایه . .

در مهندسی پایه معمولا مشخصات فنی طرح، نقشه های جانمائی واحدها و  لیست ساختمان ها و تجهیزات مشخصمی گردند. برای انجام این مرحله معمولا یک مشاور داخلی و خارجی، با برگزاری مناقصه، انتخاب می شود. در این مرحله مشاور طرح، وظیفه تهیه گزارش مکانیک خاک را برعهده دارد. در این راستا، یاخود مشاور توان اجرائی برای حفاری گمان هها و انجام آزمایشات درجا و آزمایشگاهی را دارد و یا پیمانکاری را با تائید کارفرما، برای انجام این منظور به خدمت می گیرد.

در این مرحله، کلیه گزارشات، مدارک، نقشه ها و مشخصات فنی پس از رفع تمامی مشکلات و نواقص به تائید کارفرما می رسند و در نهایت در قالب مجموعه ای تحت عنوان بسته مهندسی پایه (BEDP) در بخشهای بعدی طرح، به عنوان مرجع اصلی طرح مورد استفاده قرار می گیرد.

۲ – ۵ مهندسی تفصیلی (Detail Engineering)|

پس از آماده شدن بسته مهندسی پایه، مناقصه ای جهت انتخاب پیمانکار برای انجام مراحل بعدی طرح (EPC) برگزارمی شود. به این ترتیب ممکن است، کلیه این مراحل بصورت یکجا به پیمانکار واگذار شود و یا بخش مهندسی تفصیلی(E) آن توسط یک مشاور انجام شده و پس از تائید نهائی مدارک توسط کارفرما، مناقصه دیگری برای انتخاب پیمانکار، جهت انجام مراحل P وز  برگزار گردد.

در عمل پروژه هائیکه بصورت EPC اجرا می شوند، مشکلات کمتری از نظر مالی و اجرائی دارند. چرا که در طرح هایPC، فاصله بین شروع خرید از اتمام مرحله مهندسی زیاد شده و پیمانکار PC، مشکلاتی را که به این ترتیب از نظرخرید و اجرا بوجود می آید، به مشاور E نسبت می دهد. اما در مهندسی تفصیلی یا به طور خلاصه مهندسی، کلیه مدارک تولید شده در بخش مهندسی پایه با جزئیات بیشتری مورد ارزیابی قرار می گیرند و یک مرحله به اجرا نزدیکترمیشوند. بطور مثال، پمپی که در مرحله مهندسی پایه تنها نقشه جانمائی واحد بصورت یک نام و یک کد مشخص شده و یا نهایتا یک دما و فشار برای آن تعریف شده است. در این مرحله،در بخش های مهندسی مکانیک، برق و عمران با جزئیات بیشتری مورد ارزیابی و طراحی قرار می گیرد.

مثلا در بخش مهندسی مکانیک، باید سرعت، نوع پمپ (از نظر رفت و برگشتی و یا دوار)، دما و فشار ورودی و خروج یپمپ، نوع عایق های بکار رفته در پمپ و غیره در قالب برگه اطلاعات، برای مرحله خرید آماده گردند. در بخش مهندسی برق، باید ولتاژ، آمپر و توان مصرفی پمپ، تک فاز و یا سه فاز بودن آن و غیره مشخص شوند و در بخش مهندسی عمران، با توجه به سرعت پمپ، جرم بخش متحرک، جرم کل پمپ و با استفاده از گزارش مکانیک خاک، مجموعه پمپ،فونداسیون و خاک مدلسازی شده و تحت بار دینامیکی تحلیل و طراحی شده و نقشه های دقیق اجرائی برای آن تهیه شود.

از جمله اهم مدارکی که در مرحله مهندسی تفصیلی تولید می شوند، میتوان به مشخصات فنی طرح و نقشه های استاندارد، نقشه جانمائی نهائی واحدها”، مدل سه بعدی واحدها، دیاگرام های P & ID ، برگه های اطلاعات دربخشهای مختلف مهندسی، دیاگرم های تک خطه برق (SLD)، جانمائی تجهیزات برقی (EEL) ، لیست بارهای مصرفی برق، جداول انتخاب جنس و کلاس لوله ها PMs))، نقشه های اجرائی محوطه سازی، سازه ها و فونداسیونها، نقش و کلاس لوله ها (PMS)، نقشه های احاد زیر زمینی اشاره نمود.

۳ – ۵ خرید (Procurement

پیمانکار باید بر اساس مدارک ، نقشه ها، برگه اطلاعات و لیستهای تهیه شده در مورد مهندسی برای مصالح، تجهیزات و ادوات نسبت به خرید آنها از فروش . تائید کارفرما (AVL)، اقدام نماید. معمولا جلسات هماهنگی بین فروش نمایندگان کارفرما برگزارمی شود، تا از بین تمام محصولات فروشندگان واجد محصولی که علاوه بر داشتن مشخصات فنی،  دارای قیمت،ضمانت و خدمات پی او مناسب است، انتخاب گردد.

۴ – ۵ اجرا (Construction)

این مرحله از طرح بیشترین هزینه را به خود اختصاص می دهد. در طرح ها نفتی بخش مهندسی در حدود %۷-۵،بخش خرید در حدود  ۲۰-۳۰%و بخش اجرا در حدود %۷۵ ۶۳ هزینه ها را شامل می شوند. در بخش مهندسی سیویل نیز حدود %۶۰ از هزینه ها مربوط به بخش اجرا می باشد.