طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز

۱-هدف و ديدگاه كلي
۱-۱- مقدمه
با گذشت زمان و پيشرفت تكنولوژي در زمينه نفت و گاز هر روز شاهد هستيم كه سيستم هاي قديمي كه با انواع سوخت فسيلي سنگين مانند مازوت و نفت و گازكار مي¬كردند دچار تغيير و دگرگوني مي¬شوند.ا مروزه بدليل مسائل و مشكلات زيست محيطي و آلودگي ناشي از سوخت اينگونه سوخت هاي فسيلي، پائين بودن راندمان حرارتي، عمر كم تجهيزاتي كه در ارتباط با اين سوختها هستند و غير اقتصادي بودن آنها ديده مي شود كه صاحبان صنايع به فكر جايگزيني اين منابع با گروه ديگري از سوخت ها هستند يكي از بهترين جايگزين ها گاز طبيعي است كه هم ارزان و در دسترس بوده و علاوه بر آن آلودگي بسيار كمي براي محيط بوجود مي آورد.

در ادامه در طي اين طراحي هدف تبديل يك نيروگاه توليد انرژي مازوت سوز به يك نيروگاه توليد انرژي گازسوز مي باشد بديهي است كه اين نيروگاه در سيكل رانكين كار مي كند بنابراين كافي است سيستم توليد انرژي نيروگاه از حالت مازوت سوز به گاز سوز تبديل شود. اين عمليات از خط انتقال سراسري گاز شروع شده و تا مشعل هاي مربوطه به هر ديگ بخار ادامه دارد.
بدليل اهميت طرح و استراتژيك بودن فعاليت يك نيروگاه هيچگاه نبايد نيروگاه بر اثر قطع جريان گاز دچار خاموشي شود به همين دليل طراحي بايد به گونه‌اي باشد كه هر گونه استرس ناشي از وزن و تنش هاي حرارتي كه ممكن است در هنگام نصب تجهيزات و در زمان عملكرد سيستم بروز كند را تحمل نموده و علاوه بر آن هر گونه دبي ناگهاني و فشار تناوبي را كه حداكثر آنها كمتر از شرايط تست است را تحمل كند.

با توجه به مطالب فوق بايد براي تعميرات و نگهداري سيستم مربوطه اقدام لازم را بعمل آورد. اين مطلب بيانگر آن است كه در دسترس بودن تجهيزات و ساير اجزا كه نياز به تعمير و نگهدراي و تعويض دارند از اهميت خاصي برخوردار است اين دسترسي شامل دسترسي اپراتور به تجهيزات، دسترسي ماشين آلات حمل و نقل براي تجهيزات سنگين مي باشد كه بايد جاده هاي مورد نظر به طور كامل در نظر گرفته شود.

براي عملكرد بهينه سيستم و كنترل مناسب نيازمند يك سري تجهيزات ابزار دقيق هستيم كه در ادامه به طور مفصل در بخش هاي جداگانه به هر يك از موارد فوق خواهيم پرداخت.

۲-۱-منابع و استانداردها
تمامي مراحل طراحي و ساخت و نصب تجهيزات بر طبق استانداردهاي زير صورت گرفته است. در مورد استانداردهاي زير استفاده از آخرين ويراش ضروري است.

• ASME:
Sec. VIII, Div. I: Unfired pressure vessels/ safety valve sizing
Sec. IX: Welding and brazing qualifications
• ANSI:
B 20.1: Piping threads
B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittings
B 16.104: Control valve seat

B 6.16.11: Forged steel fittings, socket welding and threads
B 16.37: Control valve Hydrostatic testing
B 6.16.20: Ring joint gasket and grooves for steel flanges
B 16.10: Dimensions of valve
B 18.2.1 and B.18.2.2: Bolting
B 31.8: Gas transmission and distribution piping system
B 31.3: Pressure piping / Welding.
B 16.34: Valve class/bore

B 16.9: Factory Made Wrought Steel Butt Welding Fittings.
AISC: American Institute of Steel Construction 8th edition
N.I.G.C Specification: No. SAI-M-03 Rev.1
API RP 521: Guide for pressure-Relieving and Depressurizing System.
ASCE 7-93:Building Code Requirements fo MinimumDesign Loads in Building and other Structures.

API: RP-551 ~555 for Instrument & Control systems & 520 for safety valve sizing.
IEEE: 802.3 (TCP/ IP) for Ethernet
ISA: S18.1 (Annunciator / sequence) for alarm system
S 75.01 For control valve sizing
S 75.02 For control valve capacity test
S 75.03 For dimensions of valves
S 75.04 For dimensions of flange valves
S 5.1 For Conventional instrument symbols

S 5.3 For DCS symbols
S 61.1 & S61.2 For process computers
RP 60.8 Electrical guide for control center
MATERIAL
ASTM:
NAMUR: Proximity SW. / Solenoid valve connection
SO-5167 : Differential pressure & DP type flow measurement
BS: 1042: Differential pressure sizing
5308: Safe installation of instrumentation cables
IEC: 61168: PLC/ ESD
61131: PLC/ ESD

۶۱۵۰۸: Instrumented safety
Explosion Protection
60548: Thermo couple
60751: RTD
337.1: Switch contact rat ivy
60079: Electrical installation & wiring
61131: Logic Diagram

۲-اطلاعات فني
۱-۲-شرايط محيط :
– دما : حداكثر – حداقل- متوسط (Cْ)۵۵/-۱۰/۲۰
-رطوبت نسبي: حداكثر – متوسط ۱۰۰%- ۶۹%
-كد زلزله : (براساس كد french) 1,2
-ارتفاع از سطح دريا: نيروگاه در ارتفاعي هم سطح با درياست
-سرعت باد حداكثر- حداقل ۳۱-۲ (M/S)

۲-۲- اطلاعات مربوط به خط لوله انتقال گاز از خط لوله سراسري به داخل نيروگاه
-دبي حجمي ۸۲۴/۰ Nm3/hr
-فشار عملكرد ۸-۱۰ barg
-فشار طراحي ۱۶ barg
– طول تقريبي ۶۰۰ M
-تركيبات گاز طريعي و شرايط آن به شرح زير است:
Charact. MOL %
N2 6.2
CO2 0.34
O2 0.10
C1 91.27
C2 1.26
C3 0.33
iC4 0.07

nC4 0.11
iC5 0.05
nC5 0.04
C6 0.11
C7 0.07
C8 0.03
C9 0.01
C10 0.01

۳-توضيحات فني
۱-۳-ورودي سيستم
همانطور كه گفته شد گاز مورد نياز از خط لوله سراسري گاز تأمين مي شود پس از انشعاب از خط لوله سراسري، گاز وارد سيستم سوخت نيروگاه مي شود. براي جداسازي سيستم از خط لوله يك شير اصلي كه وظيفه قطع و وصل جريان گاز را به عهده دارد تعبيه شده است. اين شير به طور خودكار به وسيله سيگنالهايي كه دربافت مي كند عمل مي كند. هر گاه فشار گاز در سيستم بيش از حد بالا يا پائين برود اين شير بطور خودكار قطع مي شود در ضمن هر گاه دماي مشعل هاي ديگ هاي بخار بسيار بالا رود اين شير به طور خودكار بسته مي‌شود.

پس مي توان گفت سيگنالهاي مورد نياز از سوي بويلرها و كنترلهاي موجود در سيستم تأمين مي شود. در ادامه در مبحث كنترل به چگونگي توليد اين سيگنالها مي پردازيم.
همانطور كه كاملاً مشخص است ممكن است اين شير نياز به تعمير و تعويض داشته باشد بنابراين بايد يك خط Bay pass براي آن در نظر گرفت.
سايز خط ورودي ۲۰ اينچ در نظر گرفته شده است و حداكثر سرعت سيال داخل آن ۲۰ متر بر ثانيه است مشخصات مكانيكي لوله بر اساس ASMEB31.3 و ضخامت جداره برابر با ۱۲٫۷mm و حداكثر خوردگي ناشي از فرسايش برابر با ۳mm ، در فشار طراحي ۱۶barg در نظر گرفته شده است.
به دليل بزرگ بودن سايز خط لوله و شيرهاي موجود شير اصلي به وسيله موتور الكتريكي باز و بسته مي شود كه اين موتور به وسيله سيگنال دريافتي كار مي‌كند.

براي خروج گاز باقيمانده در لوله ها به هنگام تعمير و نگهداري از يك خط ۲ اينچ كه حاوي نيتروژن است استفاده مي شود. بعد از خروج گاز از شير اصلي مسير به دو خط مساوي ۲۰ اينچ تقسيم شده و بسوي فيلترهاي تصفيه گاز مي رود قبل از ورود به فيلترها دو شير اصلي از نوع Ball valve در مسير تعبيه شده است كه براي جداسازي فيلترها از سيستم به منظور تعمير و تعويض بكار ميرود.

• به نقشه هاي زير رجوع شود.
۱- FSP- PR- 1001
2-FSP- PR- 2001
• جهت مشاهده اطلاعات طراحي به ضميمه ۱ كه شامل گزارش اطلاعات و پردازش آنها كه به وسيله نرم افزار hycyc مدل شده است توجه فرمائيد.
اين نرم افزار كه اساس طراحي تمام پالايشگاه ها و سيستم هاي مربوط به نفت و گاز و پتروشيمي است با مدل كردن واقعي طرح كليه اطلاعات از قبيل اندازه خط لوله، فشار، ده، سرعت، تبادل انرژي، و …. را در اختيار ما قرار مي دهد.

۲-۳-فيلترهاي تصفيه كننده گاز
به دليل وجود ميعان در داخل خط لوله و مايعات موجود در آن همچنين وجود ذرات جامد ناشي از نصب خطوط لوله و گرد و خاك داخل لوله گاز ورودي بايد تصفيه شود. اين امر به دليل اينكه اين گاز بعداً وارد قسمت تقليل فشار ميشود داراي اهميت خاصي است چون سيستم تقليل فشار نسبت به هرگونه جسم جامد و مايع حساس است همچنين در بويلرها نيز وجود ذرات جامد و مايع باعث بروز مشكلات جدي خواهد شد.
پس از خروج گاز از شير اصلي و وارد شدن آن به فيلترها عمليات زير صورت مي گيرد.

نازل N1 ورودي گاز بر روي فيلترها قرار دارد واين فيلترها به صورت افقي قرار دارند ابتدا گاز وارد مرحله اول فيلتر شده و در آنجا قطرات مايع آن به وسيله اختلاف وزن قطرات مايع از گاز جدا مي شود بعد از آن گاز به مرحله بعدي رفته و قطرات مايع در ته فيلتر ته نشين مي شود بعد از آن گاز كه داراي رطوبت و گرد و خاك است وارد مرحله دوم شده و در آنجا به وسيله نوع خاصي از فيلترهاي جدا كننده خشك و عاري از گرد و غبار مي شود رطوبت گرفته شده دوباره ته نشين مي‌شود و گرد وخاك و ذرات جامد درون فيلتر باقي مي ماند بعد از مدت زمان مشخصي فيلترهاي مرحله دوم تعويض خواهد شد.

سپس گاز خشك و تصفيه شده از نازل خروجي N2 خارج شده و به سوي ايستگاه اندازه گيري مي رود. هر گاه سطح مايعات داخل فيلتر به حد كافي بالا بيايد اين مايعات به مخزن ذخيره فرستاده مي شود. كه در زير اين فيلترها قرا ردارد اين كار به وسيله دو سنسور N9A/B انجام مي شود كه با اندازه گيري سطح مايع و بالا آمدن آن از حد معيني مايعات را به درون منبع ذخيره مي فرستد. هر گاه سطح مايعات درون منبع ذخيره بالا بيايد به وسيله دو سنسور ديگر N7A/B كه باعث باز شدن دو نازل N6,N5 مي شوند مايعات درون منبع تخليه شده و به سوي واحد تصفيه آب مي رود.

براي كنترل فشار داخل اين فيلترها مقداري فشار سنج بر روي آن نصب مي شود كه نازل شماره N8 براي اين كار در نظر گرفته شده است.
جهت خروج فشار اصلي درون اين فيلترها يك شير اطمينان كه به وسيله فشار باز مي شود در نظر گرفته شده است. كه هر گاه فشار از حد معيني بالاتر برود به طور خودكار عمل مي كند. خروجي اين شير به داخل سيستم FLARE كه باعث سوزاندن گازهاي مضر است مي رود كه بعداً توضيح داده خواهد شد. نازل شماره N4 جهت شير اطمينان تعبيه شده است.
به منظور تخليه گاز و مايعات درون فيلتر در زمان تعمير كليه ورودي ها و خروجي را بسته و مقداري گاز نيتروژن به داخل آن تزريق مي كنند كه باعث خروج گازها و مايعات باقيمانده مي شود. سپس اين گاز ها به همراه گاز نيتروژن به وسيله يك شير كوچك كه در خط شير اطمينان و قبل از آن است خارج مي شود اين شير بطور دستي باز و بسته مي شود و همانطور كه در نقشه ها مشخص است خروجي اين شير نيز به سيستم FLARE است. جهت تزريق نيتروژن از نازل شماره N3 استفاده مي شود.

پس از تصفيه گاز و خروج آن از فيلترها، گاز به سوي ايستگاه اندازه گيري دبي فرستاده مي شود.
سايز خروجي و فشار خط همچنان ثابت است و تمامي مشخصات مكانيكي ثابت است. بعد از خروجي فيلتر يك شير قرار دارد كه باعث جداسازي فيلتر و بسته شدن مسير گاز به هنگام تعمير و تعويض است.

به دليل اهميت اين فيلترها طراحي آنها بسيار مهم است. درانتها چگونگي طراحي اين فيلترها به صورت كامل توضيح داده شده است.
-به نقشه هاي زير رجوع شود.
۱-FSP- PR- 1001 2-FSP- PR- 2001
3-3-واحد اندازه گيري دبي
پس از خروج گاز از هر فيلتر دو خط دوباره به يك خط تبديل شده هم چنان داراي سايز ثابت ۲۰ اينچ و فشار عملكرد ۸-۱۰BARG و ساير شرايط مكانيكي خط لوله كه قبلاً‌ ذكر شد مي باشد.
سپس گاز به سوي واحد اندازه گيري دبي مي شود تا دبي حجمي آن مشخص گردد. قبل از اين مرحله يك سير براي شير اطمينان با سايز ۳ اينچ در نظر گرفته شده است تا در صورت بروز احتمالي افزايش فشار به واحد اندازه گيري آسيب نرسد طبيعي است كه خروجي شير اطمينان به سيستم FLARE منتقل مي شود.

همچنين براي تخليه گازهاي باقيمانده در خط لوله در هنگام بسته بودن دو شيرخروجي فيلترها از يك سيستم تزريق نيتروژن كه قبلاً توضيح داده شد استفاده مي گردد.
كليه تجهيزاتي كه تاكنون توضيح داده شد در نزديكي خط لوله سراسري و در ورودي نيروگاه قرار دارد. براي انتقال گاز از بيرون نيروگاه به نزديكي محوطه مشعل ها يك فاصله ۶۰۰ متري وجود دارد كه لوله در طي اين مسير از زيرزمين عبور داده مي شود.

در ايستگاه اندازه گيري كنترل به وسيله تجهيزات ابزار دقيق مقدار دما و فشار اندازه گيري مي شود سپس به وسيله المان ديگري مقدار دبي گذرنده در خط لوله اندازه گيري مي شود.
اندازه گيري دبي به وسيله يك اريفيس صورت مي گيرد كه با تغيير سطح گذرنده جريان باعث ايجاد اختلاف فشار مي گردد و با توجه به رابطه زير مقدار دبي تعيين مي شود.

مقدار دبي اندازه گيري شده به صورت نرمال بر متر مكعب نيست براي استاندارد كردن دبي بايد مقدار فشار ودماي موجود در خط اندازه گيري شود اين كار به وسيله دو المان PT (اندازه گيري فشار) و TT (اندازه گيري دما) صورت مي گيرد.
سپس اطلاعات مربوط به دما و فشار و دبي به واحد پردازش FY منتقل مي شود و از آنجا خروجي به صورت يك عدد بروي FQI ظاهر مي شود كه واحد آن نرمال متر مكعب بر ساعت است.

براي جداسازي تجهيزات اندازه گيري و تعمير آن دو شير در دوطرف اين سيستم تعبيه شده است كه در هنگام تعمير بسته ميشود و جريان گاز از مسيرBay Pass عبور مي كند.
پس از اين مرحله جريان گاز به سوي ايستگاه تقليل فشار مي رود.
-به نقشه هاي زير رجوع شود.
۱- FSP- PR- 1001
2-FSP- PR- 2001

انتخاب كنتور
در ايستگاههاي تقليل فشار معمولاً از جريان سنجهاي توربيني براي اندازه گيري گاز استفاده مي شود. يكي از امتيازات اين نوع كنتورها سبكي و كوچك بودن آنهاست.
نوع توربيني اين جريان سنج حدود يك دوازدهم نوع مشابه روتاري خود وزن دارد.
بطور مثال جريان سنج ۶اينچ توربيني بين ۲۳۰۰ تا ۳۰۰۰۰ فوت مكعب (با افت فشار ً۲ اينچ ستون آب) ظرفيت دارد و در محدوده جريان مذكور دقت دستگاه %۱+ مي باشد در حاليكه براي جريانات كمتر از ۲۳۰۰ فوت مكعب در ساعت دقت آن به شدت كاهش مي يابد و همچنين ظرفيت آنها در فشارهاي بالاتر افزوده مي‌گردد.

زمانيكه گاز وارد جريان سنج توربيني مي شود سرعت آن تقريباً ۳ برابر شده و به پره هاي روتور توربين مي رسد. عبور جريان گاز نيروئي به روتور دستگاه وارد مي نمايد كه موجب چرخش آن با سرعتي معادل شدت جريان گاز مي شود و لذا چرخش روتور باعث بكار افتادن شماره انداز كه در حقيقت يك نوع دورشمار است مي گردد.
در صورتيكه درجه حرارت گاز و فشار آن با شرايط استاندارد متفاوت باشد بايد تصميمات لازم در سيستم شماره انداز صورت گيرد.
در كنتورهاي توربيني از انرژي جنبشي گاز براي به حركت درآوردن مكانيزم آن استفاده مي شود و محفظه دستگاه در حقيقت يك ظرف تحت فشار است كه قطعات اصلي در آن قرار دارد.
در داخل اين محفظه پره توربين روي يك محور بين دو ياتاقان قرار دارد . ساختمان دستگاه طوري است كه جريان گاز به طرف مكانيزم اندازه گيري هدايت مي شود.

اين نحوه هدايت باعث ازدياد سرعت گاز تا ۳ الي ۴ برابر سرعت اوليه شده و گاز با اين سرعت به پره ها برخورد مي كند در نتيجه برخورد ملكولهاي شتابدار گاز روي پره ها، نيروئي بر آنها وارد شده و موجب به چرخش درآمدن توربين مي شود در صورتيكه مقدار ملكولهاي گاز كه به پره هاي توربين برخورد مي كنند با سرعت چرخش متناسب باشند اندازه گيري دقيق تأمين شده است.
سرعت گاز در هنگام برخورد به پره هاي توربين نمايانگر سرعت گاز در خط لوله مي باشد. لذا هر نوع اغتشاش، موج و فوران باعث چرخش ناهماهنگ و نامرتب پره هاي توربين شده و در نتيجه دقت اندازه گيري كم مي شود.

براي جلوگيري از حالت فوران استفاده از زانوئي ۹۵ درجه در طرف ورودي معمولاً توصيه مي شود كه اين امر موجب اغتشاش جريان مي شود و براي از بين بردن اين حالت از پره هاي مستقيم كننده Straightening Vane استفاده ميشود.

اصول كار كنتور توربيني:
وقتي كه جريان گاز به دماغه كنتور مي رسد سطح مقطع عبوري براي جريان تقريباً به ۳/۱ مقدار اصلي خود مي رسد بنابراين سرعت گاز زياد شده و گاز با اين سرعت به پره هاي روتور برخورد كرده و نيروئي را به پره ها اعمال مي كند كه باعث چرخش روتور مي شود.
مقدار اين نيرو بستگي به جرم گاز جريان يافته و همچنين سرعت آن دارد.

در اين فرمول:
EK – انرژي جنبشي
M- جرم گاز
V-سرعت گاز مي باشد.
براي اينكه از يك محدوده جريان، اندازه گيري صحيحي داشته باشيم ، لازم است كه سرعت روتور با سرعت گاز متناسب باشد.
اين شرايط وقتي به وجود خواهد آمد كه انرژي جنبشي كافي براي غلبه به نيروهاي مقاوم وجود داشته باشد. اگر نيروي مقاومي وجود نداشته باشد توربين حيطه نامحدودي براي عمل خواهد داشت.
دو فاكتور اساسي كه تأثير در محدوديت عملكرد كنتور دارند عبارتند از:
۱-اصطكاك مكانيكي

۲-اصطكاك ناشي از سيال
اصطكاك مكانيكي ناشي از ياتاقانها و مجموعه چرخنده ها و ساير قسمتهاي متحرك مي باشد كه در جريانهاي كم اين اصطكاك خيلي زياد مي باشد (در مقايسه با انرژي جنبشي قابل دسترسي)
اصطكاك سيال كه خود تابع عدد رينولدز R مي باشد . در رينولدز پائين جريان لايه اي بوده در حاليكه در Rبالا جريان متلاطم مي باشد. در جريان لايه اي يك تغيير كوچك در R موجب تغيير ناگهاني و زياد اصطكاك مي شود به طوري كه به سختي مي توان از كنتور توربيني در جريانهاي لايه اي استفاده كرد همچنانكه Rافزايش مي يابد و از يك حد مشخص عبور مي كند اصطكاك سيال ثابت مي گردد.

انرژي كه از گاز ذخيره مي شود، براي غلبه بر اين دو اصطكاك مصرف مي شود. وقتي اين اصطكاكها جبران شوند سرعت روتور متناسب با سرعت گاز خواهد بود و بنابراين مي تواند براي نشان دادن كميت گاز عبوري از كنتور بكار آيد.
در كنتورهاي جريان محوري (كه مورد استفاده درايستگاههاي تقليل فشار هستند) فرضهاي زير قبول شده است:

۱-ماكزيمم سرعت در عددماخ كوچكتري صورت مي گيرد((M<0.15
2-نسبت افت فشار به فشار كل پائين است(كمتر از ۰٫۰۱)
۳-تنها جريان پايدار تك فاز برقرار است.
۴-سرعت ورودي كاملاً‌ محوري است.
۵ – پره هاي روتور از صفحات ضخيم و با سطح مقطع مسطح بوده وداراي طلبيت بالايي مي باشند.
۶- پره هاي روتور طوري طراحي شده اند كه هيچ جريان شعاعي بين مقاطع ورودي و خروجي اتفاق نمي افتد.

۷- شرايط متوسط در ريشه ميانگين مربعات شعاع داخلي و خارجي روتور اتفاق مي افتد.
۴-۳- ايستگاه تقليل فشار
براي كاهش فشار گاز ورودي از ۸-۱۰ به (barg) 5-7 گاز وارد يك سيستم تقليل فشار مي شود براي اين منظور خط ورودي به چند شاخه تقسيم مي شود كه به تشريح وظايف آنها مي پردازيم.
۱-دو شاخه اصلي با سايز ۲۰ اينچ با ظرفيت ۱۰۰% كه وظيفه انتقال گاز به مشعل ها را به عهده دارند. براي كاهش فشار درون اين خطوط از دو شير كنترل فشار استفاده مي شود. كه آنها فشار ۸-۱۰ را به ۵-۷ (barg) كاهش مي دهند

. به دليل كاهش فشار وافزايش حجم گاز خروجي سايز خروجي اين شيرها افزايش مي يابد و به ۲۴ اينچ مي رسد. فشار خروجي از اين شيرها دائماً به وسيله يك فشار سنج كنترل مي شود اگر فشار خروجي بيشتر از (barg) 7 باشد اين شير به وسيله فرمان و سيگنال دريافتي از فشار سنج خود را به طور اتوماتيك تنظيم مي كند اگر فشار خيلي بالا برود به طوريكه تنظيم آن از عهده اين شير خارج باشد اين شيرها به طور كامل جريان را قطع مي كنند و سيستم هاي هشدار دهنده شروع به اخطار مي كنند تا به وضع موجود رسيدگي شود.

بديهي است تا عيب مربوطه برطرف نشود سيستم دوباره شروع به كار نخواهد كرد و همچنان درحال هشدار دادن است. بعد از سيستم اندازه گيري يك شير يكطرفه جهت جلوگيري از بازگشت گاز بسوي شيرهاي كنترل تعبيه شده است. و در دو انتهاي سيستم كنترل و تقليل فشار دوشير جداكننده جهت تعمير و تعويض در نظر گرفته شده است. در هنگام تعويض و جداسازي براي تخليه گاز باقيمانده و ميعان مايعات قبل از شير كنترل از يك سيستم تزريق نيتروژن و براي خروج گازها از يك سيستم متصل به FLARE استفاده شده است. براي خروج مايعات نيز از يك شير تخليه كوچك قبل از شير كنترل استفاده شده است.

۲-يك انشعاب۸ اينچ كه حداكثر با ظرفيت ۱۵% خط اصلي كار مي كند اين خط كاملاً شبيه دو انشعاب ۲۰ اينچ است فقط داراي سايز ورودي به شير كنترل۸ اينچ و خروجي ۱۰ اينچ است اين خط براي شروع به كار بويلرهاست تا ابتدا بويلرها را كمي گرم كرده وسپس در خط ۲۰اينچ بويلرها را كاملاً‌ گرم مي كنند اين كار براي جلوگيري از تنش هاي حرارتي صورت مي گيرد.
۳-يك انشعاب كوچك ۲اينچ براي تأمين گازمورد نياز در سيستم FLARE تا باعث سوخت گازهاي مضر گردد.

۴-يك خط ۲۰ اينچ بدون تجهيزات كنترل فشار. اين براي اين منظور است تا در هنگام تعمير و تعويض دو خط اصلي كه در شماره ۱ توضيح داده شد سوخت به مشعل ها برسد. سايز خروجي نيز در اين مرحله ۲۴ اينچ است.

پس از طي اين مراحل تمامي خطوط فوق به جز خط ۲ اينچ به همديگر متصل شده و به سوي واحد اندازه گيري براي هر واحد از بويلرها مي روند.
سايز خروجي از واحد تقليل فشار ۲۴ اينچ بوده و طراحي مكانيكي آن بر اساس ASME B31.3 ميباشد. ضخامت جداره ۱۲٫۷MM و فشار طراحي ۹ barg است.
• براي مشاهده اطلاعات مربوط به شيرهاي كنترل و تغيير فشار ، دما، سايز و … به ضميمه ۱ مراجعه شود كه بر اساس گزارش نرم افزار hysgs است.
• به نقشه زير رجوع شود.

۱- FSP- PR- 1003
5-3- واحدهاي اندازه گيري براي هر واحد از بويلرها
در اين مرحله براي اندازه گيري مقدار گاز مصرفي در هر واحد از بويلرها يك سيستم اندازه گيري مطابق با آنچه كه قبلاً‌ گفته شد در نظر گرفته مي شود. پس از آن گاز به صورت جداگانه به طرف مشعل هاي هر بويلر مي رود.
– به نقشه زير رجوع شود.
۱- FSP- PR- 1003

۶-۳- سيستم سوخت گازهاي مضر و زائد (FLARE)
در هر سيستم پالايشگاهي ، نيروگاهي و … به دليل وجود يك سري گازهاي زائد و مضر كه نمي توان آنها را در اتمسفر رها نمود وجود يك سيستم جهت دفع و سوزاندن آنها كه كمترين آلودگي را دارد ضروري است.

در تمامي مراحل توضيح داده شده تمام خروجي شيرهاي اطمينان و خروجي ناشي از تزريق گاز نيتروژن باعث به وجود آمدن مقداري گاز همراه با نيتروژن و ساير مواد شده است چون نمي توان اين مقدار گاز را كه با توجه به دبي كل (در حدود ۹۲۰۰۰Nm3/hr) كه مقدار زيادي است را در اتمسفر رها نمود لذا با جمع آوري آنها در يك سيستم سراسري و هدايت آنها به سوي يك مشعل بزرگ مي توان آنها را در فضايي دور از پالايشگاه سوزاند در اين خصوص بايد به موارد زير توجه نمود.

۱-جنس لوله انتخاب شده بايد در برابر تغييرات شديد دما بسيار مقاوم باشد. چون دماي محيط به –۲۰درجه سانتيگراد مي رسد وممكن است دماي مشعل در حدود ۴۰۰ درجه سانتيگراد باشد بنابراين مي تواناز لوله با جنس زير استفاده نمود.

ASTM A672 GR. 60 – RADIOGRAPHY AS PER ASM B 31.3
2-مشعل بايد در محلي قرار گيرد كه جهت وزش باد مواد آلاينده را از روي پالايشگاه دور كند.

۷-۳- فلسفه كنترل
سيگنالهاي مربوط به شير اصلي وجدا كننده سيستم از خط لوله سراسري از واحد بويلرها و از سنسورهاي بويلرها گرفته مي شود.
براي فيلترهاي تصفيه كننده تجهيزات كنترلي بشرح زير است.
يك شير اطمينان براي هر فيلتر در نظر گرفته شده است كه خروجي آن به سيستم FLARE متصل است. اين شير به وسيله افزايش دما يا فشار عمل مي كند.

زمانيكه سطح مايعات داخل فيلترها به حد معيني برسد يك كنترلر كه ارتفاع مايع را مي سنجد يك سيگنال به نشانگر سطح مايع مي فرستد و باعث هشدار و اخطار مي گردد در اين هنگام اپراتور شير تخليه را باز نموده تا مايعات بسوي واحد تصفيه آب برود. سپس با پائين آمدن سطح مايع شير تخليه بطور خودكار بسته مي شود. براي كنترل فشار بعد از شيرهاي تنظيم كننده فشار يك فشار سنج تعبيه شده است تا از كاهش يا افزايش فشار بعد از شيرهاي كنترل و قبل از واحدهاي اندازه گيري جلوگيري كند . علاوه بر آن يك سيستم PSV در خط لوله قبل از ورود خط لوله به ايستگاه تقليل فشار جهت جلوگيري افزايش فشار و آسيب رساندن به شيرهاي كنترل در نظر گرفته شده است.

علاوه بر موارد فوق يك سيستم كنترلر فشار بسيار دقيق نيز براي تأمين سيگنال شير اصلي علاوه بر سيگنال بويلرها در نظر گرفته شده است.
اين سيستم با سه فشار سنج كه به فاصله معيني از يكديگر قرار دارند كار مي كند . هر گاه ۲ فشار سنج از ۳ فشار سنج فشار بالايي را گزارش دهند يا فشار بسيار پائيني را نشان دهند اين سيستم علاوه بر اخطار قابل مشاهده يك سيگنال براي شير اصلي مي فرستد كه باعث قطع جريان مي شود بديهي است كار مجدد سيستم منوط به حل مشكل به وسيله اپراتورهاست. دقت اين سيستم به دليل نصب ۳ فشارسنج و يكسان بودن جواب حداقل براي دو تا از آنها بسيار بالاست.

– به نقشه شماره FSP- PR- 2001 مراجعه كنيد.

۸-۳- مسير يابي و نصب خطوط لوله گاز
نحوه لوله گذاري و تغذيه مجموعه هاي صنعتي از اهميت خاصي برخوردار است ، ابتدا بايد سعي شود و اين اطمينان حاصل گردد كه در موقع نصب هيچگونه صدمه اي به لوله گاز وارد نمي گردد. تا زمانيكه وضعيت كانال از نظر عمق و عرض و وضعيت آزمايش عايقكاري لوله ها و شرايط هوا مشخص نباشد هيچ لوله اي در كانال گذارده نمي شود.

كانال كنده شده بايستي عاري از كلوخهاي درشت سنگ و ريشه درختان و اجسام سخت باشد. كف كانال پس از پاكسازي با لايه اي از خاك نرم سرند شده به ضخامت ۲۰ سانتيمتر (ماسه نرم) پوشانده مي شود. ارتفاع كانال از روي لوله نبايستي كمتر از يك متر باشد. سپس بازرسي از نوارپيچي لوله ها كه با دستگاه منفذياب (Holiday Detector) اين عمل آزمايش مي گردد. لوله ها بايد روي بالشتكهاي نرم قرار گيرند و در مناطق سنگي و صخره اي براي پوششهاي سرد از لايه حفاظت كننده (Rock Shield) استفاده مي كنند ولي براي پوششهاي گرم بهتر است از دو عايق استفاده كرد. سپس نوار زرد (Warning Tape) اخطار روي خاك نرم نصب مي شود كه اين مهم به دليل جلب توجه به لوله گاز در زمان عمليات حفاري هاي آينده مي باشد.

خم هاي لوله به صورت عمودي و افقي طوري بايد باشد كه مطابق انحناي كانال بوده و لوله با ديوار كانال فاصله لازم داشته باشد.
در خاتمه هر روز كاري انتهاي لوله هائيكه در كانال خوابانيده مي شوند بايد به وسيله درپوش بسته شوند و لوله گاز نبايد در هيچ نقطه تحت تنش و يا با فشار در داخل كانال نصب شود. در حفاري تقاطع ها پس از پر كردن كانال توجه شود كه سطح كانال كاملاً كوبيده شود و تا زمان بازسازي نهايي مرتباً اين عمل كنترل گردد تا اشكالي از نظر عبور و مرور و ترافيك پيش نيايد.

لوله گاز در داخل كانال ممكن است با ساير تأسيسات زيرزميني شامل آب و برق و تلفن و غيره برخورد نمايد. روش معمول اينست كه لوله گاز مي بايستي از زير سرويسهاي فوق الذكر عبور نمايد ودر سطح هاي افقي و عمودي فاصله ۳۵ سانتيمتر رعايت شود و براي كابلهاي فشار برق قوي فواصل بيشتر مي شود.
لوله هائيكه در داخل غلاف قرار مي گيرند در دو لايه عايق كاري شده و لوله غلاف هم عايقكاري مي گردد. لوله گاز در داخل غلاف به وسيله بستهاي (Tin Isolator) در فواصل معيني قرار گرفته و در انتها لوله به وسيله بست لاستيكي(End Seal) كاملاً مسدود مي گردد. براي جلوگيري خطرات ناشي از نشتي گاز و ايجاد جريان هوا بين لوله گاز و لوله غلاف در دو طرف لوله غلاف لوله هواكش نصب مي گردد. در تقاطع هائي كه در نقشه مشخص نشده است مانند آبراه ها و غيره ، مهندس ناظر مي تواند دستور لوله گذاري طبق روش معمول داده و فقط توجه داشته باشد كه ارتفاع خاكريز لوله از پائين ترين نقطه بستر كمتر از يك متر نباشد. لوله هاي گاز قبل از نصب در تقاطعها مي بايستي توسط هوا و آب آزمايش مقاومت بشوند همچنين كليه شيرهاي شبكه ۶۰ پوند بر اينچ مربع و حلقه كمربندي فشار متوسط ۲۵۰ پوند بر اينچ مربع را ابتدا گريسكاري نموده و پس از حصول اطمينان از سالم بودن آن، اقدام به نصب روي خطوط نمايد.

خم كاري لوله ها مي بايستي در حالت سرد و يا با استفاده از زانوهاي پيش ساخته باشد. خمكاري لوله هاي پوشش دار در حالت سرد مجاز مي باشد. خمكاري بايد به صورتي باشد كه محل خمكاري عاري از هر نوع چروك و يا دو پهن شدن باشد. و هر گاه چنين نواقصي رويت شدند مي بايستي لوله از رده خارج شوند. در لوله هاي درزدار بايد درز لوله طوري قرار داده شود كه به مقدار ۱۵ درجه از محور خمش انحراف داشته باشد و از بريدن زانوها مي توان براي خم كاري كم درجه استفاده كرد.

زنگ زدايي و آماده سازي لوله
زنگ زدايي لوله ها از ابتدائي ترين اموري است كه بعد از ساخت لوله و قبل از بكارگيري لوله در صنعت گاز و نفت بايد انجام پذيرد. معمولاً عمل زنگ زدائي با يك عمليات بسيار جالب قبل از عايقكاري انجام مي گيرد. دو روش شن زني (Sand Blast) و ساچمه زني (Shot Blast) از روشهاي جاري در امور زنگ زدائي است و بدين صورت كه دانه هاي شن و يا ساچمه توسط دستگاه مربوطه با فشاري ثابت به جداره لوله برخورد كرده و آثار زنگ، پوسته و كليه كثافات از سطح لوله پاك مي گردند. بعد از زنگ زدائي و تميزي لوله بايد لوله ها با يك لايه پرايمر (رنگ مخصوص ضد زنگ) زنگ زده شود، در غير اينصورت در اثر رطوبت يا شبنم شبانه مجدداً لوله ها زنگ زده خواهد شد.

مواد چربي روي لوله بايد به وسيله حلالهاي مخصوص پاك شود و مشخصات شن بكار گرفته شده در مورد عمليات سند بلاستينگ از جنس سليكا فاقد خاك و قطر ذرات آن بين ۱/۱۶ تا ۱/۲۰ اينچ مي باشد. سختي ذرات شن به طوري است كه پس از يكبار مصرف بايد حداكثر ۱۰% خرد شده و پودر گردد. در صورتي كه كيفيت تميزي لوله مورد تأييد نباشد لوله مي بايستي مجدداً Sand Blast گردد. كليه اتصالات كه در زير خاك قرار مي گيرد، قبل از عايقكاري بايد به اين روش تميز شوند و اثر رنگ كارخانه و چربي از روي آنها برداشته شود.

براي اطلاعات بيشتر بايد نوع چربي شناخته شود تا حلال پاك كنندة مربوطه شناسائي شده استفاده شود. معمولاً حلالهاي نظير بنزين بدون سرب، گزيلن و تولوئن در جهت پاك كردن مواد چربي دارو روغني بكار مي روند.
پرايمر زني در هواي باراني و مه سنگين در كارگاههاي غير سرپوشيده مجاز نمي باشد. پرايمر زني بلافاصله بعد از تميز كردن سطح لوله و پس از گردگيري ناشي از شن زني بايد انجام شود. اين عمل را مي توان با ماشين ثابت پرايمرزني يا برس دستي انجام داد.

قشر پرايمر خشك شده بايد يكنواخت بوده ونقاط كمرنگتر يا پرايمر نخورده به چشم نخورد.
پرايمرهائي كه در اثر بازبودن درب مخزن محلول، مواد فرار آن تبخير شده باشد فقط با افزودن حلالهاي مخصوص آن به مقدار لازم قابل استفاده مي باشد و در صورت فاسد شدن از مصرف آن خودداري مي شود. پرايمر زده شده مي بايستي روي لوله كاملاً خشك شده و سپس لوله جابجا و به محل لوله گذاري حمل شوند.

پوشش گذاري و عايقكاري لوله هاي گاز
عايقكاري لوله هاي گازرساني از اصلي ترين امور آماده سازي لوله قبل از تعبيه در كانال مي باشد. معمولاً عايقكاري لوله هاي گاز به دو روش پوشش سرد يا پوشش گرم انجام مي گردد. انتخاب هر يك از دو روش بستگي به تصميم مهندس ناظر دارد كه عوامل زير مد نظرشان قرار مي گيرد.
۱)نوع خاك روي لوله و اطراف آن «مكانيك خاك»

۲)درجه حرارت لوله
۳)درجه حرارت دستگاهها و دماي محيط در موقع عمليات احداث لوله
۴)شرايط جغرافياي محل
۵)هزينه عمليات و خودكفائي داخلي
كارگاه عايقكاري لوله ها “Yard Coating” و محل اجراي طرح “Site coating” نام دارد. از مزاياي عايقكاري در كارگاه مي توان به موارد ذيل اشاره نمود.
۱) كنترل هر چه بيشتر عمليات عايقكاري
۲)امكان تميز نمودن سطح لوله با روشهاي مؤثرتر
۳)نگهداري و حفظ مواد عايقي
۴)نظارت مستقيم
البته در اين رهگذر نقاط ضعفي هم موجود است كه مهمترين معايب آنها به شرح ذيل مي باشد:
۱)صرف هزينه بيشتر (حمل و نقل)
۲)امكان زخمي شدن در موقع انتقال
۳)يكدست نبودن پوشش بعلت عايقكاري محلهاي جوش
در خصوص عايقكاري در محل لوله گذاري كه معمولاً پس از عمليات جوشكاري در محل انجام مي شود. مزيتهاي قابل توجهي را مي توان نام برد كه عبارتند از: هزينه كمتر، سرعت عمل بيشتر ، يكدستي پوشش و در نتيجه عيوب كمتر همچنين نقاط ضعفي كه معمولاً در اين روش وجود دارد عبارتست از: عدم امكان تميز كردن سطح لوله با روشهاي مؤثر عدم استفاده از پوششهاي نوع گرم زيرا در هر شرايطي نمي توان آن را بكار برد.

روش عايقكاري سرد در مقايسه با روش عايقكاري گرم از كيفيت پائين تري برخوردار بوده كه شامل پرايمر (رنگ آستري) و نوار داخلي پلاستيكي (Inter Warp) و نوار خارجي (Outer Warp) مي باشد. كه براي حفاظت نوار داخلي بكار مي رود. ضخامت ديوار خارجي بستگي به موقعيت زمين دارد كه متغير است و حداكثر ضخامت اين نوار به ۴ ميليمتر مي رسد.
پس از پاك كردن سطح لوله به وسيله روش (Sand Blast) يا (Shot Blast) و رنگ آستر (پرايمر) كه مخصوص نوار سرد تهيه شده است به روي لوله زده مي‌شود.

در عايقكاري سرد قبل از خشك شدن كامل پرايمر مي بايست عمليات پوشش بعمل آيد. به حدي كه وقتي انگشت دست با رنگ آستري تماس پيدا مي كند رنگ نبايد به انگشت دست بچسبد ولي اثر انگشت بايد روي رنگ منعكس شود.
پوشش عايق زيرورو به وسيله دستگاههاي دستي و دستگاههاي ماشيني انجام مي گيرد و رنگ آستري بايد طوري زده شود كه تمام سطح لوله را پوشانيده و در صورت داشتن غلظت بالا با حلالهاي گزيلن، تولوئن و بنزين بدون سرب رقيق مي گردد.
در هواي نامساعد باراني و گرد وغبار از كاربرد رنگ و آستر بايد خودداري بعمل آيد. نكته بسيار مهم اينكه نوارها و پرايمر و جنس عايق مورد مصرف پروژه بايد از يك كارخانه سازنده باشد. اگر چه انواعي موجودند كه مي توان جايگزين ديگر مواد كرد و بلااشكال مي باشد.

قسمتهائي از شبكه كه داراي ابعاد غير مهندسي هستند توسط نوار نرم و مخصوصي كه قابليت انعطاف و كش آمدن دارد نوارپيچي مي شود. در هواي سرد زير ۵ – اغلب نوارهاي پلاستيكي اين خاصيت را از دست مي دهند و نوارپيچي دچار اشكال مي شود كه بايد متوقف شود.
بر اساس تجربيات موجود با توجه به اقوال گوناگون، حرارت و تابش مستقيم خورشيد در فصل گرما باعث بادكردن و ايجاد چين و چروك و عدم چسبندگي موضعي مي نمايد. در اين موارد اقدامات زير مي بايستي انجام گردد:
۱)با تغيير ساعات عمليات نوارپيچي از كار كردن در تابش شديد خورشيد خودداري شود.
۲) در صورت عدم امكان تغيير ساعت كار عمل عايقكاري در سايه انجام گيرد.
۳)لوله پس از عايقكاري و انجام آزمايش بلافاصله بايد در خاك دفن شود.
چون بعد از عمل (Sand Blast) لوله ها با پرايمر زنگ زده مي شوند بايد دقت نمود كه نقاط جوشكاري شده نيز كاملاً آغشته به پرايمر و بطور يكنواخت باشد.
نوارپيچي با دست معمولاً براي قطعات پراكنده يا قسمتهائي كه مي توان از دست استفاده نمود مجاز نمي باشد.
در صورت چيدن بسته هاي نوارهاي عايق بر روي هم، ارتفاع حلقه ها در يك ستون نبايد از ۲ متر تجاوز كند.
در مورد نوارپيچي زيرين، پس از حمل لوله هاي پرايمر خورده به محل لوله گذاري و پس از تكميل عمليات جوشكاري لازم است عمليات نوارپيچي انجام شود و سپس طبق دستورالعمل سازنده (با توجه به حالت مناسب پرايمر از نقطه نظر مقدار و درجه چسبندگي آن كه جهت نوارپيچي تعيين گرديده است) توسط ماشين نوارپيچي دستي عمليات عايقكاري انجام مي شود. در اين مرحله نوار زيرين جداگانه روي لوله پيچيده مي شود و نوار پيچيده شده مي بايستي كشيده شود و آثار چين و چروك بر روي لوله باقي نگذارد. تنش وارده به نوار بايد ثابت بوده و ميزان آن طوري تنظيم گردد كه حداكثر نيم درصد از عرض نوار در اثر كش آمدن كاسته شود.
تنظيم كششي ماشين نوار پيچي در كيفيت نوارپيچي بسيار اهميت دارد. اگر كارگاه عايقكاري كاملاً نزديك به محل لوله گذاري باشد. به طوريكه براي حمل لوله هاي نوارپيچي شده در كارگاه احتياج به خودرو نباشد و با دست بتوان لوله ها را به ممحل حمل نمود. در اينصورت نوارپيچي لوله ها در كارگاه نيز مجاز مي باشد.

رعايت اصول نوارپيچي بر روي لوله ها
نوارپيچي از مهمترين عمليات آماده سازي لوله هاست كه با توجه به قطر لوله اين عمل صورت مي گيرد. معمولاً براي قطرهاي۲ تا ۱۲ اينچ روي هم پيچي (Over Lap) را به اندازه ½ اينچ در نظر مي گيرند. و براي قطرهاي بالاتر از ۱۲ اينچ اين مقدار به ميزان يك اينچ روي هم پيچي كفايت مي كند.
لازم است كه در ضمن نوارپيچي ، نوار حلقه جديد حداقل ۱۵ سانتيمتر روي قطعه نوارپيچي شده قبلي پيچانده شود.
براي جلوگيري از لغزش و جابجائي نوار جديد مي توان با دست نوار جديد را بر روي نوار قديم فشرد. علاوه بر آن، نبايد با تعويض حلقه هاي جديد نوار تغييري در زاويه نوارپيچي و همچنين كشش حاصل نمايد. در بعضي موارد نظير تقاطع لوله با كانال آب ، نهرها، قناتها و غيره لازم است نوار زيرين به صورت دوبله پيچيده شود.
بدين منظور مي توان مقدار روي هم پيچي نوار را به ميزان پنجاه درصد عرض نوار افزايش داد. عايقكاري قسمتهاي نامنظم نظير اتصالات سه راهي، زانوئي، درپوشهاي انتهاي لوله و غيره لازم است به وسيله نوارهاي نرم و مخصوص كه قابليت شكل پذيري داشته و كشش آنها زياد بوده و حلقه هاي كم قطر و كم عرض آن براي كاربرد با دست مناسب مي باشد انجام گردد لازم به توضيح است كه هر نوار داراي پرايمر مخصوص بخود نيز مي باشد.
پس از انجام آزمايش با دستگاه منفذ ياب (Holiday Detector) بر روي نوار زيرين و پس از انجام تعميرات مورد نياز، لازم است به وسيله دستگاه نوارپيچ دستي كليه قسمتهاي لوله توسط نوار خارجي كه احتياج به پرايمر زني ندارد عايقكاري گردد.
به علت سخت بودن نوار خارجي نسبت به نوار زيرين لازم است ميزان كشش دستگاه افزايش يابد. اندازه روي هم پيچي نوار خارجي بايد به همان اندازه نوار زيرين باشد.
قسمتهائي از لوله كه از نقاط صخره اي و سنگلاخي عبور مي نمايد و ممكن است متحمل فشارهاي بيشتري گردد. لازم است علاوه بر نوار خارجي با يك لايه (Rock Shield) نيز عايقكاري شود.
در صورت كاربرد وزنه هاي سيماني بر روي لوله و يا بتن ريزي در مجاور لوله و يا زانوئي آن ضروري است به منظور جلوگيري از صدمه ديدن پوشش خارجي لوله بين وزنه سيماني و پوشش خارجي لوله و يا زانوئي يك لايه سخت نوار خارجي (Rock Shield) قرار داده شود.

تست صحت انجام عايقكاري
از آنجائي كه در هنگام لوله گذاري در كانال ها احتمال آسيب و صدمه رسيدن به عايقكاري وجود دارد لذا لازم است با رعايت اصول و پيشرفته ترين تكنيكها كه در ظاهر پوچ و بي ارزش مي نمايد در حفظ و سلامت لوله كوشش نمود.

اصولاً تمام قسمتهائي لوله قبل از نوارپيچي خارجي بايد توسط دستگاه منفذياب آزمايش شود. سرعت حركت الكترود دستگاه روي لوله نبايد از ۰/.۳ m/s تجاوز نمايد. به منظور جلوگيري از آسيب ديدن لوله ضروري است الكترود بر روي هيچيك از قسمتهاي لوله توقف ننمايد. از طرفي به منظور تعيين ميزان واقعي ولتاژ مورد لزوم براي آزمايش دستگاه منفذياب لازم است ابتدا قسمتي از لوله را با پنجاه درصد روي هم پيچي با نوار زيرين عايقكاري نمود سپس با نوك تيز سوزني سوراخي در آن ايجاد كرد به طوريكه لبه تيز سوزن پس از عبور از لايه هاي نوار به سطح لوله برسد. بعد از ايجاد سوراخ و پس از حركت دادن الكترود دستگاه بر روي نقطه سوراخ شده بايد به تدريج ولتاژ دستگاه را افزايش داد تا به حدي كه جرقه بين الكترود و لوله در نقطه سوراخ شده ايجاد گردد.

اين آزمايش هر چهار ساعت يكبار انجام مي گيرد و معمولاً ولتاژ دستگاه نزديك به ۱۰۰۰ ولت مي شود.