نقشه ایزومتریک چیست و چه کاربردی دارد؟ – به زبان ساده

۱۱۶ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۱۳ تیر ۱۴۰۳
زمان مطالعه: ۲۴ دقیقه
نقشه ایزومتریک چیست و چه کاربردی دارد؟ – به زبان ساده

نقشه ایزومتریک یا ایزو، یک ابزار مهندسی برای نمایش وضعیت سه‌بعدی المان‌های موجود در یک سیستم است. این نقشه‌ها، با پیاده‌سازی یک زاویه مشخص بین محورهای مختصات، عمق و فضا را در نگاه بیننده به وجود می‌آورند. به این ترتیب، بیننده می‌تواند وضعیت المان‌های سه‌بعدی را از روی ترسیمات دوبعدی درک و تصور کند. نقشه‌های ایزومتریک، کاربرد بسیار زیادی در حوزه‌های طراحی و مهندسی دارند. یکی از حوزه‌های اصلی کاربرد این نقشه‌ها، پایپینگ یا لوله‌کشی صنعتی است. در سیستم‌های پایپینگ، مجموعه‌ای از لوله‌ها در یک پیکربندی سه‌بعدی کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. هرچه مقیاس پایپینگ بزرگ‌تر باشد، آرایش لوله‌ها پیچیده‌تر شده و درک پیکربندی آن‌ها از روی نقشه‌های دوبعدی دشوارتر می‌شود. نقشه‌های ایزومتریک، با ویژگی‌های منحصر به فرد خود، این پیچیدگی را از بین می‌برند. در این مطلب از مجله فرادرس، می‌خواهیم ببینیم نقشه ایزومتریک چیست و چه کاربردی دارد. به این منظور، ابتدا تعریف نقشه ایزومتریک در حوزه مهندسی، نقشه ایزومتریک در پایپینگ و هدف از به‌کارگیری نقشه ایزومتریک را ارائه می‌کنیم.

فهرست مطالب این نوشته
997696

در ادامه، مهم‌ترین ویژگی‌ها و کاربردهای نقشه‌های ایزومتریک در سیستم‌های پایپینگ را مورد بررسی قرار می‌دهیم. سپس، به سراغ اصول خواندن نقشه‌های ایزومتریک به همراه علائم مورد نیاز برای نقشه‌خوانی پایپینگ می‌رویم. پس از آن، مراحل رسم نقشه‌های ایزومتریک، بهترین نرم‌افزارهای موجود برای این کار و منابع آموزشی نرم‌افزارها را معرفی می‌کنیم. در نهایت، ضمن مرور مزایای نقشه‌های ایزومتریک، به ارائه چک‌لیست بازبینی این نقشه‌ها می‌پردازیم.

نقشه ایزومتریک چیست؟

«نقشه ایزومتریک» (Isometric Drawing)، نقشه‌ای است که در آن، زاویه بین محورهای اصلی دستگاه مختصات سه‌بعدی، برابر با ۱۲۰ درجه در نظر گرفته می‌شود. در نقشه‌کشی ایزومتریک، نسبت بین المان‌های سه‌بعدی، تغییر نمی‌کند. به همین دلیل، حس وجود عمق و فضا برای بیننده به وجود می‌آید.

توجه داشته باشید که نقشه‌های ایزومتریک، «پرسپکتیو» (Perspective) نیستند. در این نقشه‌ها، المان‌ها با مقیاس اصلی رسم می‌شوند. تصویر زیر، تفاوت بین نمایش یک المان سه‌بعدی در نمای پرسپکتیو و ایزومتریک را نمایش می‌دهد.

مقایسه نمای پرسپکتیو (شکل راست) با نمای ایزومتریک (شکل چپ)
مقایسه نمای پرسپکتیو (شکل راست) با نمای ایزومتریک (شکل چپ)

نقشه‌های ایزومتریک، معمولا به منظور نمایش اجسام و سازه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که موقعیت آن‌ها ثابت است و قرار نیست از چندین زاویه مختلف نشان داده شوند. در مهندسی، معماری و طراحی، از حوزه‌های اصلی کاربرد نقشه‌های ایزومتریک به شمار می‌روند. این نقشه‌ها، برای صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و دیگر حوزه‌های مرتبط با پایپینگ و لوله‌کشی صنعتی، اهمیت ویژه‌ای دارند.

نقشه ایزومتریک در پایپینگ چیست؟

«نقشه های ایزومتریک پایپینگ» (Piping Isometrics یا Isos)، یکی از نقشه‌های مهم در حوزه طراحی و اجرای سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی هستند که به منظور نمایش پیکربندی لوله‌ها، اندازه‌ها، مواد و اجزای اصلی سیستم پایپینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، برای درک پیچ و خم مسیر لوله‌ها در فضای سه‌بعدی استفاده می‌شوند (برای مشاهده نقشه در ابعاد بزرگ‌تر، بر روی آن کلیک کنید).

برخلاف تعریف کلی، نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، با مقیاس اصلی رسم نمی‌شوند اما نسبت بین المان‌های ترسیمی در آن‌ها با المان‌های واقعی، همواره رعایت می‌شود. به علاوه، هر سه بُعدِ ارتفاع، عرض و عمق در این نقشه‌ها قابل مشاهده هستند. راستای این ابعاد با محور افق، زاویه ۳۰ درجه می‌سازد. در ادامه این مطلب، بیشتر راجع به ویژگی‌های نقشه های ایزومتریک پایپینگ صحبت می‌کنیم.

هدف از به کارگیری نقشه ایزومتریک چیست؟

هدف اصلی از به کارگیری نقشه‌های ایزومتریک در پروژه‌های مهندسی، عبارت است از:

  • از بین بردن ابهام: فراهم کردن یک نمایش تصویری واضح به همراه تمام اطلاعات مهم
  • پیش‌گیری از خطا: نمایش سه‌بعدی المان‌ها به منظور جلوگیری از هزینه‌های ناشی از خواندن اشتباه نقشه
  • بهبود تصمیم‌گیری: افزایش سرعت درک وضعیت پروژه و اتخاذ تصمیمات اصولی برای پیشبرد سریع فعالیت‌ها
  • افزایش تعامل: فراهم کردن یک زبان مشترک و قابل فهم برای افراد کارشناس و غیرکارشناس حاضر در پروژه به منظور برقراری ارتباط موثر

نقشه‌های ایزومتریک، کاربردهای متعددی در حوزه پایپینگ دارند. در بخش بعدی، بیشتر راجع به این کاربردها صحبت خواهیم کرد. اگر به یادگیری اصول پایپینگ علاقه دارید، فرادرس، یک فیلم آموزشی کاربردی و مفید با عنوان «آموزش اصول و مبانی پایپینگ فرادرس» را تهیه کرده است که می‌تواند به شما در آشنایی سریع با این حوزه کمک کنند. لینک مشاهده این فیلم در ادامه آورده شده است.

مهمترین ویژگی های نقشه ایزومتریک چه هستند؟

نقشه‌های ایزومتریک، ترسیمات دوبعدی مورد استفاده برای نمایش اجزای سه‌بعدی هستند. از مهم‌ترین ویژگی‌های این نقشه‌ها در حوزه پایپینگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ با مقیاس اصلی در واقعیت رسم نمی‌شوند. با این وجود، نسبت ترسیمات با ابعاد واقعی، ثابت و دقیق است.
  • لوله‌ها در نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، با خط نمایش داده می‌شوند. قطر لوله‌ها و اندازه قطعاتی نظیر کاهش‌دهنده‌‌ها، فلنج‌ها و ولو‌ها، به ضخامت خط آن‌ها ارتباطی ندارد.
  • تمام خط‌های ترسمی در نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، دارای ضخامت یکسان هستند. اندازه واقعی خطوط، در متره و برآورد، فهرست اقلام و یادداشت‌ها بیان می‌شود.
  • نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، تمام اطلاعات مورد نیاز برای درک سیستم لوله‌کشی را در اختیار ما قرار می‌دهند. شماره خط لوله، شماره نقشه‌های بعدی، جهت جریان در لوله‌ها، ابعاد لوله‌ها، نوع اتصالات، نوع شیرآلات، نوع فیتینگ‌ها و توضیحات مربوط به اجزای مختلف نظیر ابعاد، تعداد و استاندارد مواد، از اطلاعات مهم این نقشه‌ها به شمار می‌روند.

نمایش ساده اطلاعات پیچیده، از دلایل محبوبیت نقشه های ایزومتریک پایپینگ است.

مقایسه نقشه ایزومتریک پایپینگ (شکل بالا-راست) با نقشه های ارتوگرافیک نمای دید از بالا (شکل بالا-چپ)، دید ارتفاعی رو به شمال (شکل پایین-راست) و دید ارتفاعی رو به شرق (شکل پایین-چپ). برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، بر روی آن کلیک کنید.

تصویر بالا، مقایسه بین یک «نقشه ارتوگرافیک» (Orthographic Drawing) با نقشه ایزومتریک را نشان می‌دهد. همان‌طور که مشاهده می‌کنید، درک مشخصات سیستم لوله‌کشی از روی اطلاعات یک نقشه ایزومتریک، بسیار ساده‌تر از درک این سیستم از روی ترسیمات ارتوگرافیک است.

کاربردهای نقشه ایزومتریک چیست؟

نقشه‌های ایزومتریک، از مستندات مهم و کلیدی در سیستم‌های پایپینگ به شمار می‌روند. این مستندات، اطلاعات دقیقی از پیکربندی سه‌بعدی سیستم‌های لوله‌کشی را در یک سطح دوبعدی به نمایش درمی‌آورند. مهندسان، با استفاده از نقشه‌های ایزومتریک، به برنامه‌ریزی برای طراحی، تدارکات، ساخت و نگهداری خطوط لوله در فازهای مختلف پروژه می‌پردازند.

از کاربردهای اصلی نقشه‌های ایزومتریک در حوزه پایپینگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • متره و برآورد
  • طراحی و ساخت
  • تحلیل تنش سیستم
  • تهیه نقشه‌های ازبیلت
  • اجرای آزمایش‌های غیرمخرب

علاوه بر موارد بالا، اطلاعات موجود در نقشه‌های ایزومتریک نظیر محل قرارگیری تقاطع‌ها و اتصالات، باعث سهولت فرآیند نصب تاسیسات می‌شود.

نمایی از سیستم پیچیده پایپینگ در یک کارخانه بزرگ

کاربرد نقشه ایزومتریک در متره و برآورد سیستم پایپینگ چیست؟

نقشه‌های ایزومتریک، اصلی‌ترین مرجع متره و برآورد قطعات مورد نیاز برای اجرای سیستم‌های پایپینگ هستند. در متره و برآورد، تمام قطعات مورد نیاز از کوچک تا بزرگ، شناسایی شده و پس از تهیه فهرست اقلام، برای تهیه (خرید یا ساخت)، به واحد تدارکات ارجاع داده می‌شوند. این به معنای شمارش تمام فلنج‌ها، زانویی‌ها، پیچ‌ها، مهره‌ها، واشرها، درزبندها و دیگر اجزای مورد نیاز است.

کاربرد نقشه ایزومتریک در طراحی و ساخت سیستم پایپینگ چیست؟

یکی دیگر از کاربردهای مهم نقشه‌های ایزومتریک، استفاده به عنوان نقشه‌های طراحی و ساخت است. بعد از ترسیم و اندازه‌گذاری مناسب، این نقشه‌ها در اختیار قطعه‌سازان قرار می‌گیرند. قطعه‌سازان، از نقشه‌های ایزومتریک برای ساخت «اسپول‌ها» (Spools) استفاده می‌کنند.

تعدادی اسپول مورد استفاده برای پایپینگ
نمونه‌ای از اسپول‌های مورد استفاده برای پایپینگ

اسپول، یک اصطلاح تخصصی در حوزه پایپینگ است که برای اشاره به قطعات پیش‌ساخته کوچک نظیر لوله، فیتینگ، فلنج و غیره به کار می‌رود. نقشه‌های اسپول، نمای ایزومتریک قطعات پیش‌ساخته را نمایش می‌دهند. این نقشه‌ها، به همراه نمادهای مخصوص و به گونه‌ای ترسیم می‌شوند که جوشکارها و نصب‌‌کننده‌ها، اطلاعات دقیق مربوط به طول‌های برش و دیگر اطلاعات مورد نیاز برای ساخت اسپول‌ها را داشته باشند. این اطلاعات معمولا در نقشه‌های ایزومتریک معمولی آورده نمی‌شوند.

پس از ساخت، کنترل کیفی، رنگ‌آمیزی و ارسال اسپول‌ها به محل اجرای پروژه، نوبت به ساخت و اجرای تاسیسات پایپینگ می‌رسد. نقشه‌های ایزومتریک، به عنوان یک راهنمای دقیق در این مرحله مورد استفاده قرار می‌گیرند. کارکنان با نگاه کردن به این نقشه‌ها، از محل دقیق نصب قطعات، اتصالات و خطوط لوله مطع می‌شوند.

کاربرد نقشه ایزومتریک در تحلیل تنش سیستم پایپینگ چیست؟

یکی از چالش‌های بزرگ طراحی و اجرای سیستم‌های پایپینگ، عملکرد صحیح این سیستم‌ها در هنگام قرارگیری در معرض تنش‌های مختلف است. برای عبور از این چالش و اطمینان از عملکرد مناسب قطعات و مواد انتخابی، مهندسان و طراحان، وضعیت سیستم را مورد تحلیل قرار می‌دهند. خروجی این تحلیل، یک نقشه ایزومتریک است که با عنوان «ایزومتریک تنش» (Stress Isometric) شناخته می‌شود.

نمونه‌ای از خروجی تحلیل تنش یک سیستم پایپینگ بر اساس نقشه ایزومتریک اولیه (برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، بر روی آن کلیک کنید.)

نقشه‌های ایزومتریک تنش، محل تمرکز تنش در اجزای لوله‌کشی را مشخص کرده و امکان بهینه‌سازی طراحی برای رسیدن به راندمان و ضریب ایمنی بالاتر را فراهم می‌کنند. رسم این نقشه‌ها، معمولا توسط نرم‌افزارهای تخصصی صورت می‌گیرد که در بخش‌های بعدی به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت.

نقشه‌های ایزومتریک، یکی از ورودی‌های تحلیل تنش پایپینگ هستند. پس از اجرای تحلیل و بهینه‌سازی طراحی، امکان تغییر در این نقشه‌ها وجود دارد. به عبارت دیگر، نقشه‌های ایزومتریک و نقشه‌های ایزومتریک تنش، یکدیگر را کامل می‌کنند.

کاربرد نقشه ایزومتریک در تهیه ازبیلت سیستم پایپینگ چیست؟

«نقشه ازبیلت» (As-Built Drawing)، یکی از نقشه‌های مهم در پروژه‌های مهندسی است که تمام تغییرات سیستم پایپینگ از قبیل تغییر در موقعیت، تغییر در نقشه‌های کارگاهی، تغییر در مسیر خطوط لوله، فعالیت‌های اضافی و غیره را نمایش می‌دهد.

نقشه‌های ایزومتریک، مرجعی مناسبی برای نمایش دقیق جزئیات سه‌بعدی المان‌های سیستم پایپینگ و اطمینان از مطابقت نقشه ازبیلت با واقعیت هستند. این نقشه‌ها، ضمن فراهم کردن یک راهنمای کامل، به منظور عیب‌یابی و رفع مشکلات موجود در نقشه‌های ازبیلت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد نقشه ایزومتریک در اجرای آزمایش های غیرمخرب سیستم پایپینگ چیست؟

«آزمایش غیرمخرب» (Non-destructive Testing)، مجموعه‌ای از روش‌های اجرای آزمون و تحلیل است که به منظور کنترل کیفی اجزای سیستم‌های پایپینگ و اطمینان از یکپارچگی آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی مهم آزمایش‌‌های غیرمخرب، عدم آسیب‌رسانی به نمونه‌های مورد آزمایش است.

از رایج‌ترین آزمایش‌های غیرمخرب در لوله‌کشی صنعتی می‌توان به آزمون نفوذ (ارزیابی ترک‌خوردگی سطحی)، آزمون ذرات مغناطیسی (ارزیابی ترک‌خوردگی مواد فرومغناطیس)، آزمون التراسونیک (ارزیابی مشکلات داخلی و ضخامت مواد) و آزمون پرتونگاری (ارزیابی مشکلات داخلی و تغییر در ضخامت مواد) اشاره کرد.

نقشه‌های مختلفی در اجرای آزمایش‌های غیرمخرب مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از این نقشه‌ها، نقشه ایزومتریک است. این نقشه‌ها، با نمایش پیچ و خم‌ها، نوع اتصالات و دیگر ویژگی‌های خط لوله، امکان برنامه‌ریزی برای بازرسی نواحی پیچیده یا تنگ را فراهم می‌کنند.

چگونه در مورد پایپینگ و نقشه های آن یاد بگیریم؟

تصاویر بندانگشتی فیلم های مجموعه آموزش اصول پایپینگ فرادرس
برای مشاهده فیلم‌های مجموعه آموزش اصول پایپینگ فرادرس بر روی تصویر کلیک کنید.

پایپینگ، یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر صنعتی است که به طور معمول در تاسیسات نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و حتی در ساختمان‌ها به کار می‌رود. این فرآیند مهم، از جابجایی مایعات و گازها در محیط‌های صنعتی گرفته تا تأمین آب و حرارت در ساختمان‌ها نقش دارد. مهندسان رشته‌های مختلف نظیر مهندسان مکانیک، شیمی، عمران و حتی برق، با یادگیری در مورد پایپینگ و نقشه‌های ایزومتریک می‌توانند دانش خود از پروژه‌های صنعتی را افزایش دهند. داشتن اطلاعات کافی در این حوزه، مسیر ورود مهندسان به حوزه‌های شغلی مرتبط با طراحی، نصب و نگهداری سیستم‌های پایپینگ را هموار می‌کند. این حوزه، یکی از پرتقاضاترین و پردرآمدترین حوزه‌های صنعت به شمار می‌رود.

برای یادگیری پایپینگ و نحوه تهیه نقشه‌های مرتبط با آن، به منابع آموزشی مناسب و جامع نیاز دارید. منابعی که ضمن ارائه مباحث تئوری، با استفاده از مثال‌های عملی و تجربیات واقعی، به درک عمیق شما در این حوزه کمک کنند. فرادرس، مجموعه‌ای متشکل از چندین فیلم آموزشی مفید و کاربردی را تهیه کرده است که می‌توانند همراه شما در یادگیری سریع و راحت اصول طراحی و اجرای پایپینگ باشد. لینک مشاهده این مجموعه به همراه چند مورد از پرطرفدارترین عنوان‌های موجود در آن در ادامه آورده شده‌اند:

در مطلب «پایپینگ چیست؟ | راهنمای جامع، کاربردی و رایگان»، بسیاری از اصطلاحات و علائم مورد نیاز برای نقشه‌خوانی «نمودار خطوط لوله و ابزار دقیق» (Piping and Instrumentation Diagram) یا «P&ID» را معرفی کردیم. در ادامه این مطلب از مجله فرادرس، به آموزش نقشه‌خوانی ایزومتریک می‌پردازیم.

اصول خواندن نقشه ایزومتریک چیست؟

تصویر زیر، یک نقشه ایزومتریک ساده از یک سیستم پایپینگ را نمایش می‌دهد. خطوط قرمز رنگ، لوله‌های این سیستم بوده و نقاط سیاه، محل جوشکاری و اتصال لوله‌ها به یکدیگر هستند. طول مسیرهای سیستم، توسط علامت اندازه‌گذاری و حروف نشان داده شده‌اند.

نمایی ابزومتریک یک سیستم پایپینگ ساده

با دانستن این سه نکته ساده، می‌توانید آرایش لوله‌ها، محل اتصال جوشی لوله‌ها و طول مسیر سیستم پایپینگ در نقشه ایزومتریک را تشخیص دهید. البته خواندن نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، به این موارد ختم نمی‌شوند. در ادامه، نکات تکمیلی برای انجام این کار را به شما آموزش می‌دهیم.

جهت یابی نقشه ایزومتریک

اولین قدم در نقشه‌خوانی ایزومتریک پایپینگ، یافتن جهت شمال است. در تمام نقشه‌های ایزومتریک، جهت شمال در قسمت بالا-راست آورده می‌شود. برای خواندن نقشه های ایزومتریک، سیستم پایپینگ را درون یک فضای مکعبی در نظر بگیرید. این کار، برای درک نحوه تغییر مسیر لوله‌ها و محاسبه اندازه‌های مختلف ضروری است.

یک سیستم پایپینگ در یک مکعب فرضی - مثال اول نقشه ایزومتریک چیست

می‌خواهیم جهت سیستم پایپینگ بالا را مشخص کنیم. برای درک بهتر مسیر، سیستم را درون یک مکعب در نظر گرفته‌ایم. نقطه x، مبدا سیستم است. با توجه به راستای شمال:

  • خط لوله، از نقطه x شروع می‌شود و به سمت شرق می‌رود.
  • سپس، به سمت بالا ادامه می‌یابد.
  • سپس، به سمت شمال حرکت می‌کند.
  • سپس، به سمت غرب ادامه می‌یابد.
  • در انتها، مسیر خط لوله با رفتن به سمت پایین تمام می‌شود.

در طراحی سیستم‌های پایپینگ، معمولا از اتصالات زانویی با زاویه ۴۵ درجه استفاده می‌شود. در این شرایط، برخی از مسیرها در راستای محورهای شمال-شرقی، جنوب-شرقی، شمال-غربی یا جنوب-غربی امتداد می‌یابند. به تصویر زیر توجه کنید.

مثال نقشه ایزومتریک پایپینگ با خطوط دارای آفست

براساس تصویر بالا و جهت شمال در سیستم پایپینگ:

  • خط لوله، از نقطه x شروع می‌شود و به سمت جنوب می‌رود.
  • سپس، مسیر خود را به سمت بالا ادامه می‌دهد.
  • سپس، به سمت بالا در جهت غرب حرکت می‌کند.
  • در ادامه، به سمت بالا می‌رود.
  • سپس، مسیر خود را به سمت غرب ادامه می‌دهد.
  • سپس، به سمت شمال-غربی حرکت می‌کند.
  • در انتها، مسیر خط لوله با رفتن به سمت شمال تمام می‌شود.

برای درک و یادگیری بهتر نکات ارائه شده، مثال‌های زیر را حل کنید.

مسیر سیستم پایپینگ نمایش داده شده در تصویر زیر را تشریح کنید. (x، نقطه شروع سیستم است.)

نقشه ایزومتریک ساده لوله کشی با چندین خم 90 درجه
مشاهده جواب

برای تعیین مسیر سیستم، به جهت شمال و نقطه شروع دقت می‌کنیم. بر اساس این موارد، می‌توانیم بگوییم:

  • خط لوله، از نقطه x شروع می‌شود و به سمت جنوب می‌رود.
  • سپس، مسیر خود را به سمت بالا ادامه می‌دهد.
  • سپس، به سمت غرب حرکت می‌کند.
  • در ادامه، به سمت شمال می‌رود.
  • در انتها، مسیر خط لوله با رفتن به سمت پایین تمام می‌شود.

مسیر سیستم پایپینگ زیر چگونه است؟ (x، نقطه شروع سیستم است.)

یک نقشه ایزومتریک با آفست - مثال نقشه ایزومتریک چیست
مشاهده جواب

با توجه به جهت شمال و نقطه شروع:

  • خط لوله، از نقطه x شروع می‌شود و به سمت جنوب می‌رود.
  • سپس، مسیر خود را به سمت بالا ادامه می‌دهد.
  • سپس، به سمت بالا در جهت شمال-غربی حرکت می‌کند.
  • در انتها، مسیر خط لوله با رفتن به سمت شمال تمام می‌شود.

آفست در نقشه ایزومتریک

تصویر زیر، نقشه ایزومتریک دو سیستم پایپینگ را نمایش می‌دهد. در شکل سمت راست، تمام تغییر مسیرها، با زاویه ۹۰ درجه صورت گرفته‌اند. به همین دلیل، هیچ آفستی نسبت به نمای ایزومتریک وجود ندارد. در شکل سمت چپ، برخی از تغییر مسیرها، در زاویه‌ای به غیر از ۹۰ درجه رخ می‌دهند. از این‌رو، نسبت به نمای ایزومتریک، آفست وجود دارد. دلیل این آفست می‌تواند موقعیت نازل‌ها یا اتصالات باشد.

نقشه ایزومتریک با و بدون آفست
نقشه ایزومتریک با آفست (شکل راست) و بدون آفست (شکل چپ)

در صورت وجود آفست، تصور و درک اندازه‌ها کمی دشوار می‌شود؛ زیرا دیگر اندازه المان دارای آفست، با اندازه آن المان در واقعیت متناسب نیست. به عبارت دیگر، نمی‌توان اندازه المان دارای آفست را توسط خط‌کش از روی نقشه ایزومتریک برداشت و با ضرب آن در مقیاس، اندازه واقعی را به دست آورد. با این وجود، امکان محاسبه اندازه‌های مجهول بر اساس اندازه‌های معلوم و با استفاده از قضیه فیثاغورس وجود دارد.

نمایش آفست در نقشه ایزومتریک

به منظور نمایش آفست (حرکت خط لوله در زاویه‌ای به غیر از زاویه ۹۰ درجه)، از هاشور استفاده می‌شود. تصویر زیر، سه خط لوله دارای آفست را نشان می‌دهد.

سه سیستم پایپینگ با آفست متفاوت
مسیر لوله‌ها از راست به چپ: ۱) بالا، بالا در جهت شرق، بالا؛ ۲) بالا، بالا در جهت شمال، بالا و ۳) بالا، بالا در جهت شمال-غربی، شمال

اگر درک آفست و هاشور نشان‌دهنده آن برایتان دشوار است، سیستم را مانند تصویر زیر درون یک مکعب فرضی در نظر بگیرید.

نمایش ایزومتریک با آفست به همراه مکعب فرضی
سیستم از نقطه شروع به سمت بالا، بالا شمال-غربی و شمال حرکت می‌کند.

محاسبه اندازه مسیرهای دارای آفست در نقشه ایزومتریک

قضیه فیثاغورس، رابطه بین ضلع‌ها و زاویه‌های مثلث قائم‌الزاویه را نمایش می‌دهد و در قالب فرمول زیر بیان می‌شود:

c2=a2+b2 c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2

  • c c : وتر مثلث قائم‌الزاویه
  • a a : یکی از ساق‌های مثلث قائم‌الزاویه
  • b b : ساق دیگر مثلث قائم‌الزاویه

تصویر زیر، بخشی از یک نقشه ایزومتریک را نمایش می‌دهد. می‌خواهیم اندازه بخش مجهول را به دست بیاوریم.

بخشی از یک نقشه ایزومتریک با آفست

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، اگر مسیرهای مستقیم را ادامه دهیم، شکل یک مثلث قائم‌الزاویه تشکیل می‌شود. اندازه مجهول، طول وتر این مثلث است. بر اساس رابطه فیثاغورس، داریم:

c2=a2+b2 c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2

  • c c : وتر مثلث قائم‌الزاویه (مجهول)
  • a a : یکی از ساق‌های مثلث قائم‌الزاویه برابر با (200100=100) ( 200 - 100 = 100 )
  • b b : ساق دیگر مثلث قائم‌الزاویه برابر با (1230012200=100) ( 12300 - 12200 = 100 )

مقادیر معلوم را درون فرمول قرار می‌دهیم:

c2=1002+1002 c ^ 2 = 100 ^ 2 + 100 ^ 2

c=141.2 c = 141.2

به این ترتیب، توانستیم اندازه مسیر دارای زاویه را به دست بیاوریم. اکنون، برای درک بهتر این محاسبات در فضای سه‌بعدی، یک مثال پیچیده‌تر را حل می‌کنیم.

اندازه مسیر دارای آفست را به دست بیاورید.
یک مسیر خط لوله دارای آفست در نمای ایزومتریک

تغییر مسیر طولی، عرضی و ارتفاعی، به ترتیب برابر با 1180، 690 و 330 واحد طول است.

مشاهده جواب

برای به دست آوردن مسیر دارای زاویه در نقشه ایزومتریک، آن را بر روی قاعده پایینی مکعب تصویر می‌کنیم و انداز‌ه‌های معلوم و مجهول را بر روی آن می‌نویسیم.

فرض کردن مسیر لوله در یک مکعب

به این ترتیب، شکل مثلث قائم‌الزاویه بر روی قاعده به وجود می‌آید. بر اساس رابطه فیثاغورس، داریم:

x2=6902+11802 x ^ 2 = 690 ^ 2 + 1180 ^ 2

x=6902+11802 x = \sqrt { 690 ^ 2 + 1180 ^ 2 }

x=1366.93 x = 1366.93

اندازه تصویر مسیر زاویه‌دار بر روی قاعده را به دست آوردیم. با دقت بر پیکربندی مسیر، متوجه تشکیل یک مثلث قائم‌الزاویه دیگر می‌شوید. وتر این مثلث، طول مسیری مورد نظر ما است. با توجه به اندازه‌های معلوم و رابطه فیثاغورس، داریم:

y2=1366.932+3302 y ^ 2 = 1366.93 ^ 2 + 330 ^ 2

y=1366.932+3302 y = \sqrt { 1366.93 ^ 2 + 330 ^ 2 }

y=1406.20 y = 1406.20

در نتیجه، اندازه مسیر دارای آفست در نقشه ایزومتریک، برابر با 1406.20 واحد شد. این مسیر، قطر مکعب فرضی در فضای سه‌بعدی بود. بنابراین، می‌توانستیم اندازه آن را با استفاده از رابطه زیر و به طور مستقیم محاسبه کنیم:

y=3302+6902+11802 y = \sqrt { 330 ^ 2 + 690 ^ 2 + 1180 ^ 2 }

y=1406.20 y = 1406.20

اطلاعات مربوط به ساخت قطعات در نقشه ایزومتریک

یکی دیگر از اطلاعاتی که مهندسان و طراحان در نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ لحاظ می‌کنند، نحوه تهیه قطعات است. سیستم پایپینگ، از چندین قطعه بزرگ و کوچک (اسپول) تشکیل می‌شود. عملیات نصب و راه‌اندازی سیستم، پس از تهیه و انتقال این قطعات به محل پروژه انجام می‌گیرد. برای نمایش نیاز به جوشکاری در محل پروژه، معمولا از حروف اختصاری «FW» استفاده می‌شود. این حروف، مخفف عبارت «Field Weld» به معنای جوشکاری در محل اجرای پروژه هستند.

یک تکنسین در حال انجام جوش درجا

اگر از نظر مهندس، نیاز به اصلاح اسپول پیش از سرهم کردن آن در پیکربندی سیستم وجود داشته باشد، نوع جوش با حروف اختصاری «FFW» مشخص می‌شود. این حروف، مخفف عبارت «Field Fit Weld»، به معنای جوشکاری اصلاح شده در محل اجرای پروژه هستند. در این شرایط، محل نیاز به FFW به همراه تلرانس طول لوله‌ها (معمولا بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر) بر روی نقشه ایزومتریک نمایش داده می‌شود. FFW معمولا در محل نازل تجهیزات یا موقعیت اتصال لوله به تجهیزات رخ می‌دهد.

مقایسه نمایش المان ها در نقشه ایزومتریک و ارتوگرافیک

در بخش‌های قبلی، دیدیم که لوله‌ها در نقشه‌های ایزومتریک، همیشه توسط خطوط مستقیم نمایش داده می‌شوند. این خطوط، بیانگر محور مرکزی لوله‌ها در واقعیت هستند. به عبارت دیگر، اندازه‌گذاری نقشه‌های ایزومتریک، بر اساس محور مرکزی لوله‌ها صورت می‌گیرد. بنابراین، سطح بیرونی لوله‌ها یا فیتینگ‌ها، مبنای اندازه‌گذاری نیستند. برای درک این موضوع، تصویر زیر را در نظر بگیرید.

نمای ایزومتریک و ارتوگرافیک بخشی از یک سیستم لوله‌کشی با اتصال جوشی لب به لب
نمای ایزومتریک (شکل راست) و ارتوگرافیک (شکل‌های چپ)

تصویر بالا، نمای ایزومتریک و ارتوگرافیک بخشی از یک سیستم لوله‌کشی با اتصال جوشی لب به لب را نمایش می‌دهد (در بخش بعدی، به آموزش نحوه تشخیص نوع اتصال از روی نقشه ایزومتریک خواهیم پرداخت). در نمای ایزومتریک، سه اندازه وجود دارد که مبنای تعیین آن‌ها در نمای ارتوگرافیک مشخص شده است. همان‌طور که در نماهای ارتوگرافیک مشاهده می‌کنید، این اندازه‌ها بر اساس محورهای مرکزی و محل تقاطع راستای آن‌ها اندازه‌گیری و اندازه‌گذاری شده‌اند. با در نظر داشتن این نکته می‌توانید نقشه‌های ایزومتریک را به خوبی درک کنید.

نقشه‌های ایزومتریک، مزایای متعددی نسبت به نقشه‌های ارتوگرافیک دارند. یکی از این مزیت‌ها، درک راحت‌تر و ترسیم سریع‌تر آن‌ها است. مزیت بعدی، عدم نیاز به ترسیم نقشه‌های متعدد برای نمایش وضعیت سیستم از زاویه دیدهای مختلف است. به عنوان مثال، در سیستم‌های پیچیده، باید وضعیت لوله‌ها را در چندین سطح و راستا نشان داد. معمولا این کار با ترسیم ۱۰ تا ۱۵ نقشه ایزومتریک قابل انجام است. در صورتی که شاید بیش از ۵۰ نقشه ارتوگرافیک برای نمایش همان اطلاعات نیاز باشد.

نمایش یک سیستم پایپینگ و تجهیزات متصل به آن را در سه نمای دید از بالا (پلان)، جانبی (مقطع ارتفاعی) و ایزومتریک
نمای دید از بالا (شکل بالا-راست)، نمای جانبی (شکل پایین-راست) و نمای ایزومتریک (شکل چپ)

در تصویر بالا، نمایش یک سیستم پایپینگ و تجهیزات متصل به آن را در سه نمای دید از بالا (پلان)، جانبی (مقطع ارتفاعی) و ایزومتریک را مشاهده می‌کنید. نمای ایزومتریک، پیکربندی لوله‌ها و نحوه اتصال آن‌ها به تجهیزات را به خوبی نشان می‌دهد. در نمای دید از بالا، حلقه بای‌پس (Bypass) و یکی از ولوها قابل مشاهده نیست. از این‌رو، برای نمایش جزئیات بیشتر سیستم، به نمای جانبی نیاز است. تا به اینجای مطلب، با مقدمات خواندن نقشه های ایزومتریک پایپینگ آشنا شدید. در بخش بعدی، به معرفی علائم متداول در نقشه‌های پایپینگ می‌پردازیم.

علائم مورد نیاز برای نقشه خوانی ایزومتریک پایپینگ

برای خواندن دقیق نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ، باید با علائم مورد استفاده در این نقشه‌ها آشنا باشید. با کسب مهارت نقشه‌خوانی، هنگام نگاه کردن به یک نقشه ایزومتری، به اطلاعات زیر پی می‌برید:

  • نوع اتصالات: جوشکاری لب به لب، ساکت ولد، اتصال پیچی
  • نوع اجزا: نوع فیتینگ‌ها، شیرآلات و غیره
  • وسایل خاص: ابزار دقیق و دیگر وسایل خاص
  • تجهیزات متصل به خط لوله

دانستن معنی علائم نقشه ایزومتریک، امکان تهیه فهرست اقلام مورد نیاز برای راه‌اندازی سیستم پایپینگ را فراهم می‌کند. در ادامه، به معرفی رایج‌ترین علائم مورد استفاده برای نمایش فیتینگ‌ها، ولوها و دیگر آیتم‌های سیستم‌های لوله‌کشی می‌پردازیم. توجه داشته باشید که علائم نقشه‌های ایزومتریک در اغلب سازمان‌ها، معمولا ثابت هستند و تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند.

علائم فیتینگ و اتصالات در نقشه ایزومتریک پایپینگ

تصویر زیر، متداول‌ترین علائم مورد استفاده برای مشخص کردن فیتینگ و اتصالات در نقشه ایزومتریک پایپینگ را نمایش می‌هد.

جدول علائم فیتینگ در نقشه ایزومتریک پایپینگ (برای مشاهده جدول در ابعاد اصلی، بر روی آن کلیک کنید.)

علائم ولوها در نقشه ایزومتریک پایپینگ

علائم مورد استفاده برای مشخص کردن ولوها در نقشه ایزومتریک پایپینگ، در تصویر زیر آورده شده‌اند.

جدول علائم ولو در نقشه ایزومتریک پایپینگ (برای مشاهده جدول در ابعاد اصلی، بر روی آن کلیک کنید.)

علائم دیگر قطعات در نقشه ایزومتریک پایپینگ

تصویر زیر، برخی از علائم مربوط به مشخص کردن دیگر قطعات پرکاربرد در نقشه ایزومتریک پایپینگ را نشان می‌هد.

جدول علائم برخی از اجزای پایپینگ در نقشه ایزومتریک (برای مشاهده جدول در ابعاد اصلی، بر روی آن کلیک کنید.)

با یادگیری علائم نقشه‌های ایزومتریک در پروژه‌های پایپینگ، می‌توانید شروع به رسم این نقشه‌ها کنید.

روش رسم نقشه ایزومتریک چیست؟

نقشه‌های ایزومتریک در فاز طراحی تفصیلی رسم می‌شوند. این نقشه‌ها، جزئی از نقشه‌های «تایید شده برای طراحی» (Issued For Design) یا «IFD» هستند. به طور خلاصه، ترسیم نقشه ایزومتریک، طی مراحل زیر صورت می‌گیرد:

  • جمع‌آوری اطلاعات ضروری: پیش از کشیدن نقشه‌های ایزومتریک، باید اطلاعاتی نظیر دستورالعمل‌ها، ابعاد و مواد مصرفی لوله‌ها را جمع‌آوری کرد. در این مرحله، به نقشه‌های پلان و مقطع پایپینگ نیز نیاز است.
  • تعیین مقیاس: نقشه‌های ایزومتریک پایپینگ در پروژه‌های مختلف، مقیاس ثابت و مشخصی ندارند. هدف این نقشه‌ها، نمایش رابطه ابعادی بین المان‌های مختلف سیستم پایپینگ است.
  • بررسی طول لوله‌ها: با استفاده از نقشه‌های پلان و مقطع، باید اندازه خطوط لوله برای رسم در نقشه‌های ایزومتریک را مشخص کرد.
  • رسم خطوط مرکزی: محور مرکزی لوله‌ها، مبنای نمایش این المان‌ها در نقشه‌های ایزومتریک هستند.
  • رسم فیتینگ و ولوها: موقعیت، جهت‌گیری و ابعاد فیتینگ‌ها و ولوها، با دقت بر روی نقشه‌های ایزومتریک پیاده می‌شوند.
  • رسم خم و زانوها: در نمایش نواحی تغییر مسیر لوله‌ها، باید موقعیت دقیق و زاویه انحراف آن‌ها را در نظر گرفت. نقطه تغییر جهت لوله در نقشه ایزومتریک با عبارت اختصاری «TP»، به معنی «نقطه برگشت» (Turning Point) به نمایش درمی‌آید.
  • رسم نگهدارنده لوله‌ها: پس از شناسایی موقعیت نگهدارنده‌ها (ساپورت‌ها و آویزها)، رسم این المان‌ها با در نظر گرفتن جهت‌گیری و ابعاد مناسب آن‌ها بر روی نقشه‌های ایزومتریک صورت می‌گیرد.
  • اندازه‌گذاری: اضافه کردن مقادیر مربوط به طول لوله‌ها، ابعاد فیتینگ و ولوها و فاصله بین فیتینگ و ولوها، با عنوان اندازه‌گذاری شناخته می‌شود.
  • اضافه کردن یادداشت و برچسب: یادداشت‌ها و برچسب‌ها، اطلاعات تکمیلی سیستم پایپینگ نظیر دستورالعمل‌ها، مواد، عایق‌کاری و دیگر اطلاعات ضروری را نمایش می‌دهند.
  • بازبینی و اصلاح: آخرین مرحله در رسم نقشه های پایپینگ، بازبینی و اصلاح است. این مرحله، به منظور اطمینان از دقت و خوانایی نقشه انجام می‌گیرد.

موارد بالا، روند کلی رسم یک نقشه ایزومتریک پایپینگ هستند. با وجود اهمیت تمام این مراحل، شاید حساس‌ترین مرحله عملی در رسم نقشه‌های ایزومتریک، تعیین جهت شمال باشد. با تعیین جهت شمال به عنوان یکی از محورهای اصلی، دو محور دیگر به طور خودکار مشخص می‌شوند. این موضوع، به درک بهتر موقعیت فضایی خطوط لوله و پیاده‌سازی بهتر اطلاعات نقشه‌های دیگر روی نقشه‌های ایزومتریک کمک می‌کند. متداول‌ترین روش برای رسم نقشه‌های ایزومتریک، استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری است. در ادامه، به معرفی بهترین گزینه‌ها برای انجام این کار می‌پردازیم.

بهترین نرم افزارهای رسم نقشه ایزومتریک چیست؟

پوستر فیلم آموزش AutoCAD Plant 3D برای طراحی سه بعدی پروژه های صنعتی نفت، گاز و پتروشیمی فرادرس
برای مشاهده فیلم آموزش طراحی سه بعدی پروژه های صنعتی نفت، گاز و پتروشیمی با AutoCAD Plan، بر روی تصویر کلیک کنید.

نرم‌افزارهای رسم نقشه‌های ایزومتریک، از مهم‌ترین و ضروری‌ترین ابزارهای مهندسان، مخصوصا مهندسان پایپینگ به شمار می‌روند. این نرم‌افزارها، امکان نمایش سه‌بعدی پیکربندی سیستم‌های لوله‌کشی و جزئیات آن‌ها از قبیل ابعد لوله‌ها، فیتینگ‌ها، ولوها و دیگر آیتم‌های پایپینگ را فراهم می‌کنند. نرم‌افزارهای زیادی برای رسم نقشه ایزومتریک وجود دارند که بهترین آن‌ها عبارت هستند از:

  • «اتودسک پلنت تری‌دی» (AutoDesk Plant 3D): این نرم‌افزار، یکی از نرم‌افزارهای شرکت معروف اتودسک است که به عنوان یک استاندارد در حوزه طراحی سه‌بعدی پروژه‌های صنعتی نفت، گاز و پتروشیمی به شمار می‌رود. از قابلیت‌های اصلی Plant 3D می‌توان به تولید نقشه‌های ایزومتریک از روی طراحی‌های سه‌بعدی، مدل‌سازی تجهیزات فرآیندی و مدیریت دستورالعمل‌های لوله‌ها اشاره کرد.
  • «آوِوا» (AVEVA): نام یک شرکت نرم‌افزاری است که محصولات متعددی را در زمینه مدیریت طراحی و مهندسی سیستم‌های صنعتی مانند مراکز پالایش نفت و واحدهای پتروشیمی تولید کرده است. نرم‌افزارهای AVEVA، ابزارهای قدرتمندی را در زمینه طراحی و مدل‌سازی سه‌بعدی سیستم‌های پایپینگ، رسم نقشه‌های ایزومتریک و بسیاری دیگر از فعالیت‌های پیشرفته را در اختیار مهندسان و طراحان قرار می‌دهد.
  • «سالیدورک» (SolidWorks): یکی از نرم‌افزارهای معروف در حوزه طراحی به کمک کامپیوتر است که به منظور رسیم، طراحی و مونتاژ مدل‌های سه‌بعدی از قطعات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار، افزونه «Piping» در این نرم‌افزار، امکان ایجاد طراحی‌های دقیق از سیستم‌های لوله‌کشی و ترسیم مستقیم نقشه‌های ایزومتریک را فراهم می‌کند.
  • «اتوکد پی‌آی‌دی» (AutoCAD P&ID): نام یکی از نسخه‌های تخصصی نرم‌افزار محبوب
  • اتوکد (از معروف‌ترین و محبوب‌ترین نرم‌افزارهای نقشه‌کشی) است که در ایجاد نقشه‌های مورد نیاز برای طراحی واحدهای صنعتی از جمله نقشه‌های ایزومتریک کاربرد دارد.
  • «مایکرواستیشن» (MicroStation): یک نرم‌افزار طراحی به کمک کامپیوتر در حوزه‌های مهندسی است. این نرم‌افزار، به خاطر ابزارها و قابلیت‌های قدرتمندش در زمینه طراخی‌های دوبعدی و سه‌بعدی شناخته می‌شود. به همین دلیل، بسیاری از مهندسان و طراحان فعال در رشته‌های مختلف مهندسی، از آن برای رسم نقشه‌ها و مدل‌سازی سه‌بعدی استفاده می‌کنند. شاید بتوان MicroStation را یکی از رقبای اصلی AutoCAD در حوزه طراحی به کمک کامپیوتر در نظر گرفت.
  • «سزار» (Caesar): در اصل یک نرم‌افزار تحلیل تنش در سیستم‌های لوله‌کشی است. با این وجود، این نرم‌افزار تخصصی و کاربردی، از قابلیت ایجاد نقشه‌های ایزومتریک در خروجی تحلیل‌های خود بهره می‌برد. شاید مزیت Caesar نسبت به دیگر نرم‌افزارهای معرفی شده در این فهرست، اعتبارسنجی عملکرد سیستم و گرفتن خروجی از نقشه ایزومتریک بر اساس نتایج تحلیل باشد.
  • «کتیا» (CATIA): یکی دیگر از نرم‌افزارهای قدرتمند در حوزه طراحی به کمک کامپیوتر، مهندسی به کمک کامپیوتر، تولید به کمک کامپیوتر، مدل‌سازی سه‌بعدی، تحلیل، شبیه‌سازی و مدیریت چرخه عمر قطعات و سازه‌های مکانیکی است. در دنیای مهندسی، CATIA را بیشتر به عنوان یک نرم‌افزار طراحی، شبیه‌سازی، تحلیل و تولید قطعات در صنایع هوافضا و خودروسازی می‌شناسند. با این وجود، ابزارهای کتیا، در طراحی سیستم‌های پایپینگ و رسم نقشه‌های ایزومتریک نیز کاربرد دارند.

امروزه، در بسیاری از پروژه‌ها، نیاز به مهندسان و طراحان مسلط بر ابزارهای کامپیوتری احساس می‌شود. به دلیل تقاضای بالا در این حوزه، یادگیری حتی یک مورد از نرم‌افزارهای بالا می‌تواند مسیر شغلی و حرفه‌ای شما را متحول کند و شما را چند قدم به موفقیت نزدیک‌تر کند. فرادرس، فیلم‌های آموزشی متعددی را در رابطه با این نرم‌افزارها تهیه کرده است که می‌توانند شما را در یادگیری سریع، راحت، اصولی و کاربردی ترسیم نقشه‌های پایپینگ کمک کنند. لینک مشاهده این فیلم‌های آموزشی در ادامه آورده شده است:

مزایای نقشه ایزومتریک چیست؟

در دنیای طراحی، مزایای نقشه‌های ایزومتریک با دیگر نقشه‌ها قابل مقایسه نیست. این نقشه‌ها به قدری مفید و کاربردی هستند که تمام افراد حاضر در پروژه‌ها می‌توانند اطلاعات ارزشمندی را از آن‌ها دریافت کنند.

در هر یک از بخش‌های قبلی این مطلب، به طور اجمالی به مزایای نقشه‌های ایزومتریک اشاره‌ای داشتیم. در این بخش، قصد داریم این مزایا را به طور مجزا تشریح کنیم.از کاربردها و نقاط قوت نقشه‌های ایزومتریک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تصویرسازی سازه‌های پیچیده
  • نمایش دقیق المان‌های اساسی
  • بهبود تعامل بین واحدها
  • افزایش سرعت تصمیم‌گیری
  • افزایش بهره‌وری پروژه

در ادامه، هر یک از موارد بالا را توضیح می‌دهیم.

نمایش ساده جزئیات پیچیده

درک جزئیات سیستم‌های پایپینگ از روی نقشه‌های دوبعدی، دشوار و پیچیده به نظر می‌رسد. به عنوان مثال، هنگام مشاهده نقشه دید از بالای یک سیستم لوله‌کشی، امکان نادیده گرفتن بسیاری از اطلاعات وجود دارد. این اطلاعات، با تهیه و مشاهده نقشه جانبی در کنار نقشه دید از بالا امکان‌پذیر می‌شود. نقشه‌های ایزومتریک، این مشکل را حل می‌کنند. این نقشه‌ها، تمام جزئیات پایپینگ در یک نما نمایش می‌دهند. به این ترتیب، درک وضعیت المان‌های مختلف، برای تمامی افراد حاضر در پروژه، ساده‌تر می‌شود.

دقت بالا

انجام دقیق فعالیت‌ها، یکی از موضوعات اساسی در اغلب پروژه‌ها، مخصوصا پروژه‌های پایپینگ است. نقشه‌های ایزومتریک، با دقت بالایی تهیه می‌شوند. از این‌رو، مهندسان و طراحان با نگاه کردن به آن‌ها می‌توانند ایرادات احتمالی را پیش از اجرای پروژه تشخیص داده و تصمیمات لازم برای برطرف کردن آن‌ها را انجام دهند. این ویژگی مثبت، با جلوگیری از تحمیل هزینه‌ها و فعالیت‌های اضافی، مسیر پروژه را به سمت اجرای یک سیستم دقیق با بهره‌وری بالا سوق می‌دهد.

بهبود تعامل

اغلب پروژه‌های مهندسی، از چندین واحد تشکیل می‌شوند. یکی از عوامل موثر بر موفقیت این پروژه‌ها، ایجاد ارتباط موثر بین کارکنان و کارشناسان واحدهای مختلف است. نقشه‌های ایزومتریک، مانند یک زبان تصویری واحد بین تمام افراد حاضر در پروژه عمل می‌کنند. این نقشه‌ها، باعث سهولت ارتباط بین پیمانکاران، مشاوران و کارفرما و همچنین کاهش سوتفاهم‌ها می‌شوند.

افزایش سرعت تصمیم گیری

برای اتخاذ بهترین تصمیمات، نیازمند کسب اطلاعات کافی از شرایط پروژه است. مهندسان ناظر و کارفرما، با نگاه به نقشه‌های ایزومتریک، بیشترین و مهم‌ترین اطلاعات را در کوتاه‌ترین زمان دریافت می‌کنند. به این ترتیب، تصمیم‌گیری آن‌ها در رابطه با تایید مجوزها و روند اجرای پروژه، تسریع می‌یابد.

بهره‌وری بالا

تمام مزیت‌های ارائه شده در این بخش، به بهبود بهره‌وری پروژه کمک می‌کنند. بهره‌وری بالا، هدف بزرگ بسیاری از پروژه‌ها است. نقشه‌های ایزومتریک، در صورت تهیه اصولی، با بهبود فرآیندهای طراحی، تصمیم‌گیری و اجرا، این هدف را محقق می‌کنند. در آخرین بخش این مطلب از مجله فرادرس، یک چک‌لیست از مواردی که باید در نقشه‌های ایزومتریک آورده شوند را ارائه می‌کنیم.

چک لیست نقشه ایزومتریک پایپینگ چیست؟

نقشه‌های ایزومتریک، بر اساس پلان پایپینگ، دستورالعمل‌های پایپینگ، لیست خطوط و آخرین نمودار خطوط لوله و ابزار دقیق (P&ID) رسم می‌شوند. بنابراین، برای رسم این نقشه‌ها، باید مدارک مذکور را در اختیار داشته باشید.

یک دست با یک مداد و تخته شاسی به همراه برگه چک لیست

هنگام رسم نقشه‌های ایزومتریک، به موارد زیر دقت کنید:

  • نقشه‌های ایزومتریک، تمام خطوط فهرست شده در لیست خود و P&ID را پوشش می‌دهند. این نقشه‌ها، حاوی تمام اطلاعات لازم برای ساخت و نصب قطعات هستند.
  • نسبت اندازه المان‌ها در نقشه‌های ایزومتریک، به مقیاس آن‌ها اولویت دارد. این نسبت‌ها باید باعث درک بهتر سیستم پایپینگ شوند.
  • اندازه لوله‌ها با توجه به محور مرکزی آن‌ها نوشته می‌شود.

به منظور اطمینان از آورده شدن تمام اطلاعات ضروری در نقشه‌های ایزومتریک، پیش از هر کاری باید فهرستی از مدارک و مستندات مرجع برای ترسیم این نقشه‌ها را تهیه کنید. این مستندات را در ادامه و در قالب یک چک‌لیست آورده‌ایم.

چک لیست مستندات مورد نیاز برای ترسیم نقشه های ایزومتریک چیست؟

از مهم‌ترین مدارک و مستندات مرجع برای ترسیم نقشه‌های ایزومتریک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نمودار ابزار دقیق و پایپینگ (P&ID): نقشه‌های P&ID، اطلاعاتی نظیر کد خط، اندازه خط، عایق‌کاری، نوع سیال خام و بسیاری از نکات و الزامات خاص را دربرمی‌گیرند.
  • نقشه‌های مقطع و طرح‌بندی پایپینگ: نقشه‌های طراحی پایپینگ، حاوی اطلاعاتی نظیر مسیر، ابعاد، ارتفاع، جهت‌گیری ولو و مختصات سیستم لوله‌کشی هستند.
  • نقشه تجهیزات: جزئیات خطوط اتصال به نازل‌های تجهیزات، ارتفاع تجهیزات و غیره در نقشه‌های تجهیزات پایپینگ نمایش داده می‌شوند.
  • دستورالعمل نازل‌ها: این اطلاعات برای اطمینان از مناسب بودن ارتفاع و جهت‌گیری نازل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • دستورالعمل متریال: دستورالعمل‌های مربوط به نوع مواد مصرف شده برای تولید لوله‌ها و دیگر قطعات پایپینگ، برای رعایت تمام الزامات مرتبط با این موضوع ضروری هستند. به عنوان مثال، ساپورت‌های پایپینگ باید توسط مواد گالوانیزه ساخته شده باشند.
  • استاندارد ساپورت پایپینگ: به منظور درک و بررسی انتخاب درست ساپورت در نقشه‌های ایزومتریک، باید به استانداردهای مربوط به این وسایل رجوع کرد.
  • نقشه آیتم‌های خاص: در صورت وجود آیتم‌های خاص در سیستم، نقشه‌های مربوط به آن‌ها تهیه می‌شود. این نقشه‌ها در کنترل و اعتبارسنجی ابعاد ذکر شده آیتم‌های خاص در نقشه ایزومتریک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • گزارش تحلیل تنش: نقاط بحرانی به دست آمده از تحلیل تنش سیستم، باید بر روی نقشه ایزومتریک آورده شده باشند. برای بررسی این موضوع، از گزارش تحلیل تنش استفاده می‌شود.
  • نقشه اتصالات ابزار دقیق: الزامات نصب ابزار دقیق در نقشه‌های ابزار دقیق آورده شده است. این نقشه‌ها برای بررسی صحت اطلاعات نمایش داده شده در نقشه‌های ایزومتریک و ترتیب نصب ابزار دقیق به کار می‌روند.

در ادامه، چک‌لیستی از رایج‌ترین اطلاعات موجود در نقشه ایزومتریک را ارائه می‌کنیم.

چک لیست اطلاعات موجود در نقشه های ایزومتریک چیست؟

اطلاعاتی که باید در نقشه‌های ایزومتریک بیاورید، عبارت هستند از:

  • جهت شمال کارخانه برای مطابقت با نقشه جانمایی (GA)
  • کد نقشه و نسخه بازبینی آن
  • کد ارجاع به P&ID، نقشه جانمایی، شماره خطوط، جهت جریان و مسیر عایق‌کاری
  • فشار طراحی، دمای طراحی، فشار آزمایش، محیط آزمایش، الزامات رادیوگرافی، الزامات عملیات حرارتی، الزامات رنگ‌کاری و الزامات پوشش‌دهی داخلی لوله‌ها
  • مختصات تجهیزات و چینش آن‌ها
  • کد و ظاهر تجهیزات
  • تغییرات مربوط به دستورالعمل‌های خط
  • موقعیت انقطاع‌ها
  • نمایش واضح تغییرات جهت و زاویه خطوط
  • نمایش المان‌ها مطابق با علائم استاندارد
  • موقعیت و علامت شناسایی تمام وسایل ابزار دقیق
  • الزامات خطوط مستقیم بالادستی و پایین‌دستی به همراه الزامات عایق‌کاری بر اساس P&ID
  • متره و فهرست اقلام
  • نقاط جوشکاری
  • کلاس‌بندی و ضخامت عایق‌ها
  • جزئیات فلنج تجهیزات در صورت تفاوت دستورالعمل‌های نصب فلنج با لوله متصل به آن
  • اندازه و نوع تمام ولوها به همراه جهت آن‌ها
  • اندازه و برچسب ولو کنترلی
  • موقعیت جوشکاری برجا
  • موقعیت نقاط خروج هوا یا «ونت» (Vent) و خروج آب یا «درین» (Drain)
  • نوع نگهدارنده‌های ویژه نظیر نگهدارنده فلنجی یا جوشی به همراه جزئیات
  • نتایج تحلیل تنش در خطوط حساس
  • تمامی علائم مورد نیاز بر اساس راهنما
  • شیب بر اساس P&ID
  • موقعیت باز و بسته کردن فلنج عینکی، جداکننده و کور بر اساس P&ID
  • موقعیت‌های ونت و درین برای خطوط تحت آزمایش‌های هیدرولیکی
  • جهت اریفیس بر اساس استاندارد ابزار دقیق برای خطوط گاز و مایع
  • نمایش واضح جهت جریان در چک‌ولو، ولو کروی، صافی و غیره
  • نمایش مرز درزبندی عایق
  • تعداد اتصالات خطوط لوله
  • یادداشت‌های عمومی

چک‌لیستی که برای بازبینی نهایی نقشه ایزومتریک مورد استفاده قرار می‌گیرد، تفاوت‌های کمی با فهرست بالا دارد. در ادامه، به معرفی آیتم‌های موجود در این چک‌لیست می‌پردازیم.

چک لیست بازبینی نقشه های ایزومتریک چیست؟

پیش از نهایی‌سازی نقشه‌های ایزومتریک و تایید آن‌ها برای ارسال به واحد اجرا، باید بخش‌های مختلف آن را مورد بازبینی قرار داد. این کار، به منظور به حداقل رساند خطا و بهبود کیفیت سیستم انجام می‌گیرد. بسیاری از شرکت‌ها، با تهیه یک چک‌لیست، از عدم وجود ایراد در نقشه‌های ایزومتریک اطمینان حاصل می‌کنند. این چک‌لیست، معمولا شامل بررسی موارد زیر است:

  • کد خطوط
  • دستورالعمل‌های خطوط
  • موقعیت شروع سیستم
  • موقعیت انتهای سیستم
  • انشعابات
  • کاهش‌دهنده‌ها
  • کادرهای توضیحی دستورالعمل‌های بخصوص در موقعیت‌های مناسب بر اساس P&ID (در صورت وجود)
  • دسترسی به ولوها
  • موقعیت ساپورت‌ها
  • عایق‌ها (فقط برای لوله‌های عایق‌کاری شده)
  • اتصالات ابزار دقیق
  • فلش جریان
  • ونت و درین
  • آزمون هیدرولیکی ونت و درن
  • اتصالات نازل تجهیزات
  • کد نازل‌ها
  • کد تجهیزات
  • مختصات و ارتفاعات
  • جهت شمال
  • فهرست اقلام
  • کد برچسب ولو
  • کد برچسب ابزار دقیق
  • کد نقشه‌های ایزومتریک یا شیت‌ها
  • کد و موقعیت گریدها
  • کد برچسب آیتم‌های ویژه
  • الزامات مربوط به حداقل یا حداکثر فاصله مجاز برای خطوط مستقیم بر اساس P&ID
  • موقعیت باز و بسته شدن فلنج‌ها
  • الزامات مربوط به اسپول‌های قابل تعویض
  • ترتیب و توالی اتصالات انشعابات بر اساس توافقات صورت گرفته
  •  قابلیت‌های خاص ولوها
  • علائم عایق‌کاری برای خطوط عایق شده
  • درزبندی انتخاب شده برای عایق‌کاری بر اساس P&ID
  • الزامات ویژه مندرج در یادداشت‌های P&ID

پس از بررسی و اطمینان از مطابقت این آیتم‌ها با اطلاعات موجود در مستندات و مدارک پایپینگ، نقشه‌های ایزومتریک، آماده ارسال به واحدهای دیگر می‌شوند.

بر اساس رای ۱ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
WhatIsPipingWERMACLinkedInOneStopNDTWhatIsPipingمجله فرادرس
نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *