طراحی تجهیزات ثابت

 طراحی،  تحلیل و بهینه‌سازی طراحی پیچیده‌ترین تجهیزات ثابت مطابق به‌روزترین روش‌ها و ​​​​​​​پیشرفته‌ترین تکنولوژی‌ها

• طراحی فرآیندی صفر تا صد
• طراحی ترمودینامیکی جامع
• محاسبات سیالاتی و هیدرولیکی
• استفاده از نرم‌افزار‌های تحلیلی و شبیه‌سازی روز جهان
• تحلیل جامع CFD
​​​

• طراحی مکانیزم‌های نصب و مونتاژ قطعات تجهیز
• طراحی قطعات تجهیز باتوجه‌ به امکانات و روش‌های ساخت
​​​​​• طراحی تجهیز از مدل سه بعدی تا نقشه‌های ساخت​​​​​​​

• اصلاح طراحی موجود برای تطابق با الزامات پروژه جدید
• اصلاح طراحی برای رفع مشکلات کارکردی تجهیزات
​​​​• اصلاح طراحی برای تسهیل ساخت و کاهش هزینه‌ها
​​​​

طراحی مکانیکی

طراحی فرآیندی

طراحی ساختی

طراحی جزئی

• طراحی مکانیکی صفر تا صد
• محاسبات مهندسی مکانیک در طراحی اجزای تجهیزات
• استفاده از نرم‌افزارهای تحلیلی و شبیه‌سازی روز جهان
• تحلیل‌های جامع تنش-کرنش
​​​​​​• تحلیل‌های تخصصی روتوردینامیکی و ارتعاشات

طراحی تجهیزات ثابت فرآیندی

تجهیزات ثابت یا استاتیک یک اصطلاح کلی برای توصیف تجهیزات غیر متحرک در صنایع نفت، گاز و فرآیند است. خطرات مرتبط با تجهیزات ثابت در مقایسه با سایر انواع تجهیزات به دلیل تعداد زیاد قطعات تجهیزات و مقدار سیال ذخیره شده بیشتر است. در یک تأسیسات فرآیندی بخش قابل توجهی از هزینه تعمیرات و رویدادها یا خرابی های صنعتی مربوط به تجهیزات ثابت است. ​​​​​​​طراحی تجهیزات ثابت فرآیندی از اساسی‌ترین فعالیت‌های دانش‌بنیان مهندسی محسوب می‌شود. بخش طراحی تجهیزات ثابت گروه دمکو که از سه تیم تخصصی طراحی مکانیکی، طراحی هیدرولیکی-ترمودینامیکی و طراحی ساختی تشکیل شده است، با بهره‌گیری از دانش رشته‌های مختلف مهندسی، نرم‌افزارهای تحلیلی تخصصی، تجارب متعدد موفق عملی و استفاده از تحلیل طراحی‌ها و تکنولوژی‌های پیشرفته روز جهان قادر به طراحی صفر تا صد انواع تجهیزات ثابت فرآیندی با فناوری های پیشرفته است.

طراحی مکانیکی تجهیزات ثابت

• طراحی صفر تا صد قطعات ثابت تجهیزات فرآیندی Pressure Vessel، Reactor ،Tower ،Heat Exchanger ،Air Cooler ،Boiler و انواع Storage Tank بر اساس الزامات فرآیندی و استانداردهای بین‌المللی ASME ، EN و API

• انجام محاسبات کامل مهندسی مکانیک شامل تعیین ضخامت پوسته و هدها، طراحی ساپورت‌ها و نازل‌ها، کنترل تنش‌های موضعی و کلی و اطمینان از ضرایب ایمنی مناسب در تمامی حالات بهره‌برداری

• استفاده از نرم‌افزارهای تحلیلی و شبیه‌سازی روز دنیا برای تحلیل تنش، پایداری در برابر کمانش، خستگی و تنش‌های حرارتی در تجهیزات ثابت
​​​​​​​
•​​​​​​​ تحلیل‌های جامع تنش-کرنش در شرایط بارگذاری استاتیکی، دینامیکی، باد، زلزله و نشست فونداسیون برای رسیدن به طراحی مکانیکی بهینه و قابل اعتماد

​​​​​​​هدف اصلی در بخش طراحی مکانیکی تجهیزات ثابت دستیابی به طراحی بهینه و قابل اطمینان در برابر بارگذاری‌های شرایط واقعی است. موارد ذیل مهم‌ترین اقدامات تیم طراحی دمکو در این بخش را بیان می‌کنند:

طراحی فرآیندی تجهیزات ثابت

• طراحی فرآیندی و هیدرولیکی تجهیزات ثابت با بهره‌گیری از دانش دینامیک سیالات و انتقال حرارت، با هدف دستیابی به توزیع یکنواخت جریان، حداقل افت فشار و عملکرد پایدار در شرایط بهره‌برداری

• انجام محاسبات هیدرولیکی کامل برای مبدل‌های حرارتی و ایرکولرها شامل تعیین دبی سیال، سرعت مجاز، افت فشار مجاز، الگوی جریان در سمت پوسته و لوله و بررسی احتمال کاویتاسیون و ارتعاشات جریان

• مدل‌سازی عددی جریان و توزیع فشار و دما در داخل Reactor،  Tower و Vesselها با استفاده از نرم‌افزارهای CFD برای اطمینان از کارایی فرآیند، جلوگیری از نواحی مرده جریان و کنترل دقیق زمان ماند
​​​​​​​
• تحلیل اثرات متقابل سیال و تجهیز (Fluid–Structure Interaction) در نقاط حساس مانند نازل‌ها، تکیه‌گاه‌ها و المان‌های داخلی برای جلوگیری از ارتعاشات مخرب و بهبود عمر کاری

طراحی فرآیندی نقش اساسی را در عملکرد سیالاتی پایدار تجهیز در شرایط بهره برداری ایفا می‌کند. از مهم‌ترین اقداماتی که متخصصان گروه دمکو در این بخش انجام می‌دهند می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

طراحی حرارتی تجهیزات ثابت

• طراحی حرارتی مبدل‌های حرارتی پوسته-لوله، Plate و Air Cooler بر اساس بار حرارتی، شرایط فرآیندی و محدودیت‌های سایت با استفاده از روش‌های مهندسی معتبر LMTD و ε-NTU و نرم‌افزارهای تخصصی طراحی

• انتخاب پیکربندی مناسب مبدل (تعداد پاس، نوع جریان، نوع بافل، الگوی لوله‌گذاری، نوع پره در ایرکولر) برای دستیابی به راندمان حرارتی بالا در کنار افت فشار قابل قبول و حداقل ریسک Fouling و ارتعاشات

• تحلیل تنش‌های حرارتی و بررسی پدیده‌های Tube Expansion،  Differential Thermal Expansion و  Fatigue ناشی از سیکل‌های راه‌اندازی و خاموشی، به‌منظور تضمین عمر مکانیکی و حرارتی تجهیز
​​​​​​​
​​​​​​​• بهینه‌سازی مصرف انرژی در سیستم‌های خنک‌کاری و گرمایش با ارزیابی سناریوهای مختلف فرآیندی و طراحی، جهت کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش انعطاف‌پذیری واحد در برابر تغییرات ظرفیت و شرایط محیطی

طراحی حرارتی در کنار طراحی فرآیندی و هیدرولیکی نقش اصلی را در برآورده ساختن الزامات اساسی پروژه در تجهیزات ثابت دارند.​​​​​​​ موارد ذیل مهم ترین اقدامات تیم طراحی دمکو در این بخش را بیان می کنند:

طراحی ساختی تجهیزات ثابت

• طراحی مکانیزم‌های نصب، مونتاژ و دسترسی به تجهیزات ثابت شامل تعیین نوع ساپورت‌ها، فریم‌ها، سکوهای دسترسی و نردبان‌ها بر اساس شرایط سایت و محدودیت‌های سازه‌ای، مشابه ساختار تیتر و بولت‌ها

• طراحی اجزای تجهیز با توجه به امکانات ساخت و روش‌های جوشکاری و ماشین‌کاری موجود، به‌گونه‌ای که مونتاژ، بازرسی و تعمیرات دوره‌ای با سهولت و کمترین ریسک انجام شود، همانند تأکید بر سهولت ساخت

• طراحی تجهیز از مدل سه‌بعدی تا تعریف کامل تلرانس‌های ابعادی و هندسی (GD&T) و در نهایت تهیه نقشه‌های ساخت

• ایجاد حلقه ارتباطی مستمر بین طراحی مکانیکی، هیدرولیکی و ساختی برای رسیدن به مدل نهایی بهینه تجهیز ثابت، به گونه‌ای که عملکرد فرآیندی، استحکام مکانیکی و امکان ساخت صنعتی به‌طور همزمان تأمین شود

طراحی ساختی حلقه ارتباطی میان محاسبات مهندسی و ساخت تجهیز است. از جمله اقدامات تیم طراحی و مهندسی ساخت گروه دمکو در این مرحله می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

طراحی جزئی تجهیزات ثابت

• اصلاح طراحی موجود تجهیزات ثابت برای تطبیق با الزامات فرآیندی و استانداردی پروژه‌های جدید، کاهش ریسک‌های بهره‌برداری و افزایش ایمنی

• طراحی جزئی برای رفع مشکلات کارکردی تجهیزات موجود نظیر ارتعاشات غیرمجاز، نشتی در نازل‌ها، خرابی مکرر ساپورت‌ها و تغییر شرایط فرآیندی

• بهینه‌سازی جزئیات طراحی جهت افزایش سهولت ساخت، مونتاژ و بازرسی، کاهش زمان توقف واحد و هزینه‌های تولید، همانند تأکید بر کاهش حجم تحلیل و محاسبات
 
• طراحی جزئی المان‌های داخلی تجهیزات ثابت Baffle، Tray، Packing، Agitator، Support Ring و غیره برای رسیدن به بهترین عملکرد فرآیندی در کنار سهولت ساخت و تعویض در طول عمر تجهیز

طراحی جزئی با هدف اصلاح، بهینه‌سازی و تطبیق تجهیزات موجود با الزامات پروژه جدید انجام می‌شود​​​​​​، در واقع به منظور: