جوشکاری و انواع روش های تست جوش در هات تپ

هات تپ یکی از روش های انشعاب گیری بر روی خطوط لوله ی حاوی سیال می باشد. Hot tap نیازمند اتصالاتی است که به دو روش مکانیکی و جوشکاری به لوله و به یکدیگر متصل می شود. عمده ترین روش اتصال در هات تپ روش جوشکاری است.

جوشکاری و یا  welding برای اتصال دائمی قطعات بر روی خط لوله استفاه می شود. در هات تپ به دلیل جریان سیال درون لوله و تعطیل نکردن خط لوله نیاز است که قبل از جوشکاری بر روی تجهیزات شرایط جوشکاری را مطابق با استاندارد WPS  و PQR بررسی کنیم. همچنین باید درباره ضخامت و جنس لوله اطلاعات کافی داشته باشیم تا درهنگام جوشکاری با مشکل مواجه نشویم. برای مثال ممکن است ضخامت اسمی که اپراتور به ما می دهد۶۰۰CM  باشد ولی زمانی که ضخامت لوله را اندازه گیری می کنیم این ضخامت ۴۰۰CM باشد. این اختلاف اندازه می تواند ناشی از باقی ماندن سیال درون لوله و خوردگی آن باشد در این صورت از ضخامت لوله کاسته می شود .

 در فرایند انشعاب گیری گرم قبل از شروع هر بخشی از عملیات نیاز است است که یکسری بررسی هایی انجام شود. یکی از بررسی های مورد نیاز قبل از جوشکاری که به صورت دستورالعمل مکتوب WPS & PQR به اپراتور داده می شود.

WPS (welding procedure specification) طبق استاندارد AWS تقریبا ۱۷۰ نوع اتصال با روش های مختلف، انواع پارامترهای جوشکاری مانند محدوده  ضخامت مورد نیاز، ولتاژ و غیره را معرفی کرده.  WPSبهترین راه چک کردن کیفیت جوش است. به طور کلی هدف wps مشخص کردن جزئیات قطعه مورد نظر جوشکاری است.

PQR( Procedure qualification record) نتایج بدست آمده از آزمایش های مخرب و غیر مخرب در مورد جوش مورد نظر است .

برگه دستورالعمل PQR
برگه دستورالعمل PQR

انواع روش های جوشکاری:

  • جوشکاری با قوس الکتریکی : از قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارتی در جوش استفاده می شود. انواع روش های قوس الکتریکی عبارت است از: ۱- جوش با الکترود دستی پوشش دار ۲- جوش زیر پودری ۳-جوش با گاز محافظ  ۴- جوش با گاز محافظ و الکترود تنگستنی  ۵- جوش پلاسما.
  • جوش مقاومتی: فرایند های این گروه عبارت است از :۱- جوش نقطه ای ۲- درز جوشی ۳- جوش تکمه ای ۴- جوشکاری با استفاده از قالب.
  • جوشکاری حالت جامد: روش های حالت جامد شامل: ۱- جوشکاری اصطحکاکی ۲- جوشکاری نفوذی  ۳- جوشکاری با امواج ما فوق صوت.
  • جوش با گاز
  • جوش با اشعه الکترونی
  • جوش با برق : ۱-برق متناوب . ۲- برق مستقیم
  • جوش با الکترود

 

 

برای جوشکاری در هات تپ بیشتر از روش جوش با الکترود استفاده می کنیم. الکترود یک سیم روکش دار از جنس فلز است و  از دو بخش ۱- فلز جوش . ۲- پوشش روی فلز تشکیل شده است. الکترود ها انواع مختفی دارند که بسته به نوع کار و لوله از الکترود مناسب استفاده می کنند. برای مثال الکترود ۷۰۱۸ و یا الکترود ۶۰۱۳٫

انواع تست جوش :

تست های غیر مخرب (NDT) شامل:

  • بررسی چشمی (VT) : هدف از visual test یافتن ایراد هایی در سطحی جوش و فلز است که با چشم دیده میشود مانند ذوب ناقص در سطح فلز اصلی و فلز جوش ، پرنشدگی ، تحدب و تعقر و …
تست VT
تست VT
  • تست مایعات نافذ (PT): pain test برای پیدا کردن مشکلات سطحی جوش و قسمت هایی که حرارت روی آن تاثیر می گذارد کاربرد دارد. روش کار به این صورت است که اول سطح فلز را با یک برس سیمی تمیز می کنیم تا گل جوش، جرقه ها و غیره از روی آن زدوده شوند. سپس با استفاده از یک تمیز کننده شیمیایی سطح جوش را کامل تمیز میکنیم در مرحله بعد تمامی سطح جوش را توسط یک مایع با نفوذ زیاد به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه می پوشانیم. سپس با توجه به نوع مایع نافذ سطح جوش را با مواد شیمایی و آب تمیز می کنیم. در مرحله آخر از مایع ظاهر کننده اسفاده می کنیم. مایع ظاهر کنندع را به طور کامل روی سطح جوش می ریزیم. مایع ظاهر کننده به خاطر رنگی بودن تمام عیوب و کاستی ها را نشان می دهد.

 

تست مایعات نافذ (PT) در جوشکاری
تست مایعات نافذ (PT) در جوشکاری
  • تست ذرات مغناطیسی (MT): این تست علاوه بر موارد ذکر شده در تست PT عیوب زیر سطحی مانند ترک ها و سوراخ های کرمی راه نیافته به سطح جوش در نزدیکی سطح را نشان می دهد. برای این تست به این صورت عمل می کنند که اول سطح فلز را کامل تمیز می کنند. سپس با نوعی رنگ سفید سطح را می پوشانند و یک میدان مغناطیسی به صورت عمودی و موازی در اطراف بخش رنگ شده، قرار می دهند. حالت عمودی ترک های طولی و حالت موازی ترک های عرضی را نشان می دهد. در مرحله بعد میدان مغناطیسی را اعمال می کنیم سپس ذرات آهن ریز را روی سطح قرار می دهیم. این مسأله سبب می شود تا براده ها جهت گیری کنند.
تست MT
تست MT

 

  • تست ذرات مغناطیسی (MT): هدف تست پیدا کردن عیوب زیر سطحی در عمق فاز اصلی و فلز جوش است. در مرحله اول ابتدا سطح را با برس سیمی تمیز می کنیم. سپس با استفاده از بلوک مرجع دستگاه را کالیبره میکنیم. در مرحله آخر ابتدا سطح جوش را با تمیز کننده شیمیایی تمیز کرده و سپس سطح را بوسیله پراب التراسونیک پاک می کنیم. شیوه کار در این تست علائمی است که روی دستگاه CRT به خاطر شکست و بازتابش امواج فراصوتی نشان می دهد.
تست ذرات مغناطیسی
تست ذرات مغناطیسی

تست های مخرب :

  • تست خمش
  • تست کشش
  • تست ضربه
  • تست شکست

 

معایب و مزایای جوشکاری چیست ؟

مزایا:

  • محکم و دائم بودن اتصالات
  • نداشتن محدودیت در ضخامت
  • ارزان تر بودن

 

معایب:

  • عدم توانایی در جدا کردن تجهیزات
  • آسیب دیدن فلز اصلی به خاطر حرارت
  • نیاز به بررسی
  • مضر برای سلامتی افراد (فیوم های جوش)

رسپیراتورها و موارد کاربرد آن ها در هات تپ

رسپیراتورها ابزارهایی هستند که در محیط های کاری به منظور محافظت از سیستم ایمنی مورد استفاده قرار می گیرند. محیط های کاری مثل کارگاه هات تپ محلی است که در آن عملیات های مختلفی از جمله جوشکاری، فرزکاری، سنگ زنی و غیره انجام می شود. تمامی این اعمال می توانند ذراتی را در هوا منتشر کنند که برای سیستم تنفسی مضرند. استنشاق گازها و مواد شیمیایی متفاوتی که در محیط های کارگاهی و عملیاتی پراکنده اند نیز می توانند سبب آسیب به شش ها و سیستم تنفسی شود. برخی از ادوات و ابزارآلات مورد استفاده در کارگاه ها و محیط های کاری می توانند موادی از قبیل آزبست را در هوا پراکنده کنند که تنفس این مواد یا مواد مشابه آن می تواند بیماری هایی را برای شش ها و دیگر اجزای سیستم تنفسی به وجود بیاورند. اما راه حل ایمنی برای محافظت از سیستم ایمنی تا حد امکان حذف عوامل آسیب زا است اما در صورتی که نتوان این موارد را حذف کرد با استفاده از تجهیزات محافظت از سیستم ایمنی مثل رسپیراتور می توان عوامل خطر را از کارکنان برحذر داشت.

رسپیراتور
رسپیراتور

رسپیراتور

وسیله ای است برای حفظ بینی، دهان و یا کل صورت در برابر اتمسفر خطرناک محیط کاری. این تجهیزات به دو نوع محکم و شل تقسیم می شوند.

رسپیراتور پوشش محکم، تجهیزی محافظتی است که از رستنگاه مو تا ریز چانه را می پوشاند. تمامی منافذ و سوراخ های تنفسی با استفاده از این تجهیزات پوشیده می شوند. انواع آن ها عبارت است از: ماسک نیم صورت، ماسک ربع صورت، ماسک تمام صورت و گیره ی دماغ و دهانی. 

رسپیراتور پوشش شل، سرپوش ها یا کلاهک هایی هستند که کل سر و صروت را می پوشانند. انواع این تجهیزات نیز شامل هلمت، هود، لباس سرتاسری و ماسک صورت شل هستند.

رسپیراتور تصفیه کننده ی هوا

این تجهیزات همراه با فیلتر تصفیه کننده ی هوا هستند که پس از عبور دادن هوا می توانند ذرات و آلاینده های درون هوا را فیلتر کنند.

طبقه بندی رسپیراتورها

این تجهیزات از لحاظ کاربرد و طرز کار به دو نوع اصلی تقسیم می شوند.

  1. تصفیه کننده ی هوا: این تجهیزات دارای فیلتر هستند و آلاینده های هوا را با استفاده از فیلتر، کارتریج و کانسیتر جذب می کنند. این تجهیزات نیروی لازم برای استنشاق کاربر را توسط یک منبع تأمین نیرو به نام PAP تولید می کنند. با استفاده از این فیلترها می توان ذرات آسیب رسان جامد یا مایع را فیلتر کرد.
  2. هوارسان: زمانی که میزان آلودگی هوای محیط آنقدر بالا باشد که استاندارد لازم با تنفس و استنشاق را نداشته باشد از رسپیراتورهای هوارسان استفاده می شود. این رسپیراتورهای هوای مورد نیاز برای تنفس فرد را از منبعی که حاوی هوای تمیز است تأمین می کنند. این هوارسان ها خود به دو نوع هوارسان خارجی و هوارسان خود تأمین تقسیم می شوند. هوارسان های خارجی را زمانی مورد استفاده قرار می دهند که امکان حمل کپسول توسط فرد وجود نداشته باشد. هوارسان های خود تأمین نیز کپسولی دارند که درون آن هوای پاک وجود دارد و فرد می بایست آن را همراه خود حمل کند.

معیار های انتخاب رسپیراتور

برای انتخاب کردن این تجهیزات باید شرایط اتمسفر محیط کار را ارزیابی کرد. مهم ترین ارزیابی هایی که باید برای انتخاب مناسب ترین رسپیراتور استفاده شوند به شرح زیر خواهند بود:

  • محیط کار دارای چه آلاینده هایی است؟
  • ماهیت این آلاینده ها چیست؟
  • خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها کدام است؟
  • تا چه حد می توان در معرض آن ها قرار گرفت؟
  • غلظت مورد انتظار این آلاینده ها در محیط چقدر است؟
  • خطر آنی آنها بر سلامت فردی (IDLH) چیست؟
  • غلظت اکسیژن موجود در محیط کاری چقدر است؟
  • آیا این آلاینده ها چشم را نیز می سوزانند؟
  • آیا آلاینده های منتشره در هوا از روغنی هستند؟

پس از ارزیابی و پاسخگویی به موارد فوق باید از آلاینده های هوا نمونه برداری انجام شده و مدلسازی مواجهه ی کارکنان با آن ها نیز انجام شود.

الزامات استفاده از رسپیراتورها

برای استفاده از این تجهیزات در هر محیط کاری باید این سنجش انجام شود که رسپیراتور تا چه حد توان مقاومت در برابر آلودگی را خواهد داشت. هم چنین باید آزمون هایی را به صورت کمی و کیفی مورد اجرا کرد تا از فیت بودن و کارامد بودن رسپیراتور بر روی صورت کارکنان اطمینان حاصل کرد.

موی سر زخم ها پانسمان ها و غیره نباید در فیت شدن رسپیراتور خللی ایجاد کنند.

 در کارگاه هات تپ عملیات جوشکاری، برشکاری با هوا برش، سنگ زنی و فرزکاری انجام می شود. انواع این عملیات بر روی قطعات فلزی پیاده می شوند و در نهایت سازه ی اتصال را حاصل می نمایند. به منظور صیقل دهی و تقارن دقیق در اتصالات هات تپی از عملیات فوق استفاده می شود. هر کدام از این عملیات می توانند ایروسول های آلاینده ی هوا را وارد اتمسفر کارگاه کنند. به خصوص عملیات جوشکاری که می تواند فیوم های سمی را در محیط اطراف جوشکار پراکنده کند. استفاده از وسایل محاظتی از از سیستم تنفسی یکی از راه کارهایی است که برای حفظ سلامت تنفسی کارکنان در نظر گرفته شده است.

ها تنها یک مورد از تجهیزات محافظت کننده از سیستم تنفسی هستند و بسته به نوع عملیات از تجهیزات محافظتی متفاوتی استفاده می شود.