فشار سیال در عملیات هات تپ

فشار سیال یکی از پارامترهای مهم در عملیات هات تپ است که در ابتدایی ترین نقطه اندازه گیری شده و با توجه به آن فاکتورهای متعددی را تنظیم می کنند. سیالی که فشار آن در عملیات هات تپ اندازه گیری می شود، سیال مایع یا گازی شکلی است که درون خطوط لوله مختلفی در جریان است. در عملیات هات تپ لوله های حاوی سیالات متنوع را با استفاده از دستگاه برش زن هات تپ، برش می زنیم تا بتوانیم سیال درون آن را وارد خطوط انشعابی کرده و این سیالات را به واحدها و نقاط دیگر منتقل کنیم. انشعاب گیری از خطوط لوله چه در پالایشگاه ها و نیروگاه ها و یا در واحدهای پتروشیمی و چه در خطوط لوله آب و گاز شهری، نیازی است که ممکن است برای هر خط لوله به حالت اضطرار تبدیل شود. هات تپ روش نوین انشعاب گیری از این خطوط است و تفاوت آن با روش های پیشین و سنتی در این است که عملیات برش لوله بر روی خطوط لوله ی تحت فشار ایجاد می شود. به خطوط لوله ای که درون آن ها سیالات مایع یا گازی در جریان است، خطوط لوله ی تحت فشار می گویند. این بدین معنی است که در عملیات هات تپ، درخواستی مبنی بر توقف جریان سیال از کارفرما نخواهد شد و عملیات بر روی خطوطی انجام می شود که در حال خدمات رسانی و بهره برداری هستند.

فشار سیال در خطوط لوله  فشار سیال فشار سیال در عملیات هات تپ Supercritical Pressure Pipeline 124839433
فشار سیال در خطوط لوله

عملیات هات تپ

پروسه ی عملیاتی هات تپ به این صورت است که ابتدا تجهیزاتی به نام اتصالات خطوط لوله را در محل کارگاه هات تپ ساخته و سپس بر روی خط لوله نصب می کنند. این اتصالات مانع از درز و نشت سیال بعد از برش می شوند. ولو یا شیر صنعتی نیز یکی دیگر از تجهیزات مورد استفاده در هات تپ است که بر روی اتصال قرار می گیرد و می توان با استفاده از جریان خروجی از لوله ی اصلی به لوله ی انشعابی را کنترل کرد. شیر صنعتی یا VALVE نه تنها پس از بهره برداری از خط لوله ی انشعابی، بلکه در حین عملیات هات تپ نیز کاربرد ویژه ای برای اجرای عملیات دارد. مجموعه ی شیر و اتصال به صورت دائم بر روی خط لوله باقی می مانند. این مجموعه دارای مسیری در قسمت داخلی است که مقطع این مسیر با مقطع لوله ی انشعابی یکسان بوده و فشار سیال از ابتدای ورود به مسیر انشعابی تا انتهای آن یکسان خواهد بود مگر اینکه بنابر اهداف فنی تیم اداره ی کننده ی خط لوله، این فشار در برخی نقاط کمتر یا بیشتر شود.

ماشین هات تپ آخرین و مهم ترین جزء عملیات هات تپ است که در ابتدای عملیات بر روی مجموعه ی ولو و اتصال بسته شده و در انتهای عملیات از محل استقرار خود خارج می شود و اتصال آن بر روی خط لوله موقت خواهد بود.

این دستگاه دارای اجزای برشی است. اجزای برشی دستگاه هات تپ در هر دستگاه و بنابر پارامترهای هر پروژه ی هات تپ قبلیت تغییر دارند و تعویض می شوند. اجزای برشی این دستگاه در هر عملیات باید برشی به اندازه ی مقطع لوله ی انشعابی بر روی لوله اصلی ایجاد کنند. این تجهیزات باید بتوانند از مسیر درونی ولو و اتصال نیز عبور کرده و خود را به دیواره ی لوله برسانند و سپس آن را برش دهند.

پس از اینکه دستگاه هات تپ لوله را برش داد تجهزات برشی آن از دیواره ی لوله فاصله می گیرند و از مسیر درونی ولو و اتصال عقب کشیده می شوند، آنگاه شیر یا ولو را در حالت بسته قرار می دهیم تا جلوی جریان سیال را که حالا میل به خروج از درون حفره دارد، گرفته باشیم. ولو تا پیش از آمادگی لوله ی انشعابی برای بهره برداری در حالت بسته قرار خواهد گرفت و پس از اتمام عملیات لوله گذاری انشعابی و آمادگی این خط برای بهره برداری باز خواهد شد.

فشار سیال در عملیات هات تپ

پیش از شروع عملیات هات تپ، پارامترهایی را از منطقه ی عملیاتی به عنوان اطلاعات و ضروریات ابتدایی هات تپ جمع آوری می کنیم. این اطلاعات تعیین کننده ی نکات فنی و ایمنی عملیات هات تپ می باشند. یکی از این پارامترها فشار سیال است که با استفاده از آن می توانیم فاکتورهای بسیاری از عملیات مشخص کرده و در جهت اجرای صحیح عملیات قدم برداریم.

فشار سیال در ابتدا به دو صورت فشار اسمی و فشار کاری مجاز مشخص می شود. فشار اسمی از طریق تیم کنترل کننده ی خط لوله به پیمانکار هات تپ اطلاع داده می شود و یا اینکه با استفاده از دستگاه های فشار سنج یا گیج فشار و به توسط پیمانکار یا کارفرما اندازه گیری می شود. این فشار در نهایت با شرایط و پروسه ی عملیاتی تطبیق داده می شود و فشار مجاز کاری و یا محدوده ی آن مشخص می شود.

در صورتی که فشار سیال بیش از اندازه کم باشد، اجرای عملیات هات تپ بر روی خط لوله میسر نخواهد بود. گفتیم که در طول اجرای عملیات هات تپ سیال درون خط جریان دارد. علاوه بر مزیت های اقتصادی این امر، مزیت فنی و عملیاتی دیگری در تداوم جریان سیال وجود دارد و آن خنک کاری عملیات برشکاری بر روی لوله است. تجهیزات برشی دستگاه هات تپ اصطکاک زیادی را بر روی خط لوله در حین برش ایجاد می کنند و این اصطکاک زاینده و تولید کننده ی حرارت بالایی است. در صورتی که این حرارت در نقطه ی برش دفع نشود، عاملی برای ایجاد احتراق یا انفجار خواهد بود. اما در صورتی که جریان سیال در حین برش لوله تداوم داشته باشد، حرارت ایجاد شده در حین برش به سیال منتقل شده و به صورت متناوب از منطقه ی عملیات دور می شود.

بنابراین در صورتی که فشار سیال درون لوله پایین باشد و امکان افزایش موضعی فشار آن در منطقه ی عملیاتی وجود داشته باشد، از کارفرما درخواست می شود که فشارسیال را در نقطه ی مورد نظر افزایش دهد تا فرایند خنک کاری به درستی و حداکثر میزان ممکن انجام شود. 

عامل دیگری که فشار سیال در آن دخیل است، انتخاب نوع اتصال است. هرچه فشار سیال در نقطه ی انشعاب بیشتر باشد به میزان استحکام بیشتری برای مقاومت دهی به این نقطه احتیاج داریم. این استحکام را اتصالات خطوط لوله تأمین می کنند. می توان گفت مستحکم ترین اتصال خط لوله اسپلیت تی است. البته اسپلیت تی را تنها می توان بر روی خطوط لوله مورد استفاده قرار داد و در صورتی که انشعاب گیری از مخازن، هدف عملیاتی باشد از انواع  اتصالات دیگر استفاده می شود. اتصالات محل برش هات تپی را نشت گیری می کنند بنابراین باید بتوانند حداکثر میزان مقاومت را در برابر فشار سیال داشته باشند.

تجهیزات دیگری هستند که بنابر میزان فشار سیال انتخاب می شوند. به طور مثال فلنج هایی که برای متصل کردن اجزای عملیات هات تپ به یکدیگر به کار می روند. هم فلنج ها و هم قطعات آب بند درون آن ها (گسکت ها) باید بنابر میزان فشار سیال مشخص شده و مورد استفاده قرار گیرند. این تجهیزات باید توانایی تماس با دما، ماهیت شیمیایی و فشار سیال را داشته باشند، در غیر اینصورت پس از مدت کوتاهی دچار آسیب و تغییر شکل می شوند و کارایی خود را از دست می دهند.

عملیات هات تپ همچنین می تواند بر روی مخازن نیز انجام شود. اندازه گیری فشار مخازن نیز از پارامترهایی است که به عنوان عاملی تعیین کننده در مراحل مختلف عملیات به کار می رود. 

نرم افزار سالیدورک چه کاربردی در هات تپ دارد؟

نرم افزار سالیدورک نرم افزاری برای طراحی سه بعدی در محیط کامپیوتر است که با استفاده از آن می توانیم مدل هایی را برای جامدات ارائه دهیم. طراحی در این نرم افزار به صورت مکانیکی انجام می شود. نرم افزار سالیدورک تولید شرکت Dussault System می باشد و نرم افزاری قوی در بین تمامی نر افزارهای CAD و CAE است. این نرم افزار در طراحی اتصالات خطوط لوله ای که در هات تپ مورد استفاده قرار می گیرند، کاربرد زیادی دارد.

نرم افزار سالیدورک  نرم افزار سالیدورک نرم افزار سالیدورک چه کاربردی در هات تپ دارد؟ example
نرم افزار سالیدورک

عملیات هات تپ بر روی خطوط لوله و یا مخازن اجرا می شود. خطوط لوله و مخازنی که عملیات هات تپ بر روی آن اجرا می شود می توانند در پالایشگاه ها، نیروگاه ها و واحد های پتروشیمی وجود داشته باشند. این خطوط انتقال دهنده سیالات از محل استخراج یا تولید به محل بهره برداری یا مصرف هستند. در برخی مواقع نیاز است تا سیال درون این خطوط را به منظور مصرف یا بهره برداری به واحد دیگری منتقل کنیم. در چنین شرایط دو راهکار را پیش رو خواهیم داشت. راهکار اول این است که برای انشعاب گیری از خط لوله، جریان سیال درون آن را در زمان انشعاب گیری متوقف کرده و لوله را ایزوله را کنیم. راهکار دوم این است که برش را بر روی لوله ی تحت فشار (دارای جریان) ایجاد کنیم. راهکار دوم همان عملیات هات تپ است. در عملیات هات تپ و در حین برش هات تپی خط لوله دارای جریان است و لوله به اصطلاح تحت فشار خواهد بود. اینکه لوله در زمان انشعاب گیری دارای جریان است مزیت های فنی، ایمنی و اقتصادی را به دنبال خواهد داشت.

مزیت فنی: برش بر روی لوله زاینده ی حرارت بالایی است و جریان درون لوله به مانند سیستم خنک کننده عمل می کند و حرارت موجود در نقطه ی برش را به خود جذب کرده و از منطقه ی عملیاتی دور می شود.

مزیت ایمنی: با دور شدن متناوب حرارت از منطقه ی عملیاتی خطر احتراق یا انفجار کاهش پیدا می کند.

مزیت اقتصادی: با قطع کردن جریان درون لوله میزان بهره برداری از خط کاهش می یابد و بنابراین ضررهای اقتصادی متوجه صاحبان خطوط لوله (دولتی و خصوصی) می شود. اما در عملیات هات تپ انشعاب گیری از خط لوله بدون توقف در جریان انجام خواهد شد.

برای اجرای عملیات هات تپ اجزای سه گانه اصلی و دیگر اجزای فرعی مورد نیاز هستند.

اجزای اصلی عملیات هات تپ را اتصالات، ولو (شیر) و دستگاه هات تپ تشکیل می دهند. این سه جز به صورت متوالی بر روی خط لوله یه یکدیگر وصل می شوند.

اتصالات سازه های نشت گیر خطوط لوله هستند که با پوشش دهی حفره ی هات تپی مانع از خروج سیال از محیط داخلی لوله پس از ایجاد برش می شوند.

این اتصالات را براساس اندازه ها و پارامترهای مربوط به خطوط لوله طراحی می کنند. با استفاده از اندازه خطوط لوله ی اصلی و انشعابی مدل اتصال را در نرم افزارهایی مانند سالیدورک طراحی می کرده و سپس نقشه ی آن را استخراج می کنند. برخی از قطعات اتصالات خطوط لوله ساختاری دارند که نمی توان به راحتی اندازه و ابعاد آن ها روی قطعات پیاده کرد. این قطعات ابتدا باید در نرم افزار سالیدورک یا کتیا طرح ریزی شوند و پس از آن باید از نقشه ی آن ها قالب هایی تهیه کرد تا با استفاده از این قالب ها بتوان برشکاری و ساخت قطعه را با دقت بالایی انجام داد.

نرم افزار سالیدورک SOLIDWORKS

طراحی در نرم افزار سالیدورک در سه محیط مختلف انجام می شود که عبارت اند از DRAWING، ASSEMBLY و PART. طرح ها و مدل های تولید شده در این نرم افزار می توانند وارد نرم افزارهایی مثل CAD شوند و در آن جا مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. نرم افزار سالیدورک بر مبنای پاراسالید عمل می کند. پارامترهای مورد نیاز را می توان در این نرم افزار به صورت عددی و هندسی به کار برد و این یکی از بهترین مزیت های این نرم افزار است. یکی دیگر از مزیت های قابل توجه این نرم افزار، عدم درگیری با محاسبات پیچیده ی ریاضی است.

علاوه بر فرایندهای مدلسازی، سالیدورک را می توان برای طراحی اعمالی همچون ورق کاری، جوشکاری، ریخته گری، قالب سازی، تزریق پلاستیک، جوش دادن قطعات و غیره نیز به کار برد.

مزایای نرم افزار سالید ورک SOLIDWORKS

  • امکان تهیه فیلم و انیمیشن در حین موتاژ و دمونتاژ شدن مدل مورد نظر
  • عملکرد سریع
  • امکان معادله نویسی و برقراری ارتباط میان اندازه ها و پارامترهای مختلف
  • امکان طراحی قالب های مختلف از جمله فلزی و پلاستیکی
  • امکان سه بعدی سازی مدل های استخراجی در نرم افزار ۳D MAX.

هات تپ و الزامات آن

انشعاب داغ هات تپ هات تپ و الزامات آن IMG 1536 3 225x300
انشعاب داغ- هات تپ

هات تپ یا انشعاب گرم خطوط  لوله (Hottapping) یکی از فن‌آوری‌های کارآمد و جدید برای انشعاب گیری از خطوط لوله می‌باشد که شرکت پیشگام صنعت ابزار به عنوان اولین واحد خصوصی تأمین تجهیزات خطوط لوله برای اولین بار دست به بومی سازی آن در کشور زده است. به طوری‌که پس از سال‌ها وابستگی و نیاز صاحبان صنعت به تقبل هزینه‌های زمانی و مالی جهت استفاده از خدمات پیمانکاران خارجی، امروز ما به پشتوانه دانش فنی و تجارب خود در این زمینه قادر به رفع نیازهای مشتریان در اسرع وقت و به بهترین شکل ممکن هستیم. مزیت این روش در مقایسه با روش‌های سنتی انشعاب گیری در این است که کل فرایند از طراحی و ساخت اتصالات تا اتمام عملیات برش و ایجاد انشعاب جدید بدون نیاز به هر گونه تداخل در روندهای جاری مجتمع‌های صنعتی صورت می‌گیرد.

عملیات هات تپ روی خطوط لوله و مخازن حاوی سیال و در حال بهره‌برداری و توسط اپراتورهای کارآزموده و متبحر و از طریق دستگاه هات تپ و تجهیزات و اتصالات ویژه انجام می‌شود. ماهیت خاص و حساسیت‌های عدیده این فرایند در صنایع کلیدی نفت و گاز و پتروشیمی باعث شده است که بر حسب استانداردهای فرایندی و سازمانی این عملیات جزو فرایندهای ویژه در صنایع مذکور در نظر گرفته شود و از این رو مشتریان و مجریان فرایند هات تپ می‌بایست حساسیت بالایی روی متغیرهای متعدد این عملیات دشوار بخرج دهند.

غالباً چنین تصور می‌شود که عملیات هات تپ صرفاً برای انشعاب گیری گرم و نصب خطوط لوله جدید روی خطوط لوله موجود مورد استفاده قرار می‌گیرد حال آن‌که دامنه کاربردی این عملات بسیار گسترده‌تر است. یکی از کاربردهای عملیات انشعاب گرم درمواقعی است که می‌بایست روی خطوط لوله موجود تجهیزات کنترلی یا پایش جدید نظیر ونت یا ولو کنترل یا مشابه آن نصب شود. در این مواقع به منظور دسترسی به بخشی از خط لوله حاوی سیال، روی آن عملیات انشعاب گرم هات تپ انجام گرفته و پس از دسترسی به خط لوله، در مجاری داخلی یا روی انشعاب صورت گرفته توسط عملیات انشعاب از خط لوله به روش گرم، تجهیزات مورد نظر نصب می‌شود. علاوه بر این بمنظور مسدود کردن بخشی از لوله یا نصب یا ورود تجهیزات و ابزار انسداد لوله، می‌بایست از عملیات انشعاب گرم هات تپ استفاده کرد. اما چنان‌که اشاره شد، رایج‌ترین کاربرد عملیات هات تپ مربوط به انشعاب گیری از خطوط لوله موجود است. معمولاً مجتمع‌های صنعتی که خطوط لوله انتقال سیال بخشی از فرایندهای اصلی آنها بشمار می‌رود بمنظور توسعه خطوط موجود یا رفع ایرادات ناشی از طراحی سایت نیازمند انشعاب گیری از خطوط لوله موجود می‌باشند. در بسیاری از مواقع مجتمع‌های صنعتی به دلیل نقص در طراحی سایت پس از بهره برداری از خطوط لوله موجود پی به نواقص و کاستی‌ها می‌برند و در چنین مواقعی بمنظور رفع ایرادات نیاز به تعبیه انشعاب‌های جدید دارند و برای این کار امکان خاموش کردن مجدد خط و  تخلیه خطوط لوله موجود وجود ندارد. بنابراین با استفاده از عملیات انشعاب گرم هات تپ روی خطوط لوله حاوی سیال عملیات برش گرم صورت می‌گیرد و انشعاب‌های جدید بمنظور رفع ایراد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بنابراین مشخص است که دمنه خدمات انشعاب گیری گرم هرگز به مجتمع‌های نفتی و گازی محدود نمی‌شود و هر واحد صنعتی که به نحوی خطوط انتقال لوله حاوی سیال بخشی از فرایندهای جاری آنها ا به پیش میبرد مستعد نیاز و بهره‌گیری از عملیات هات تپ می‌باشند. برای مثال واحدهای خدمات آب و فاضلاب از بیشترین بهره گیرندگان از عملیات انشعاب گرم هات تپ محسوب می شوند. خطوط لوله انتقال آب، چه شهری و چه بین شهری، هر از چند گانه نیازمند توسعه و ایجاد انشعاب جدید می باشند. افزوده شدن مصرف کنندگان جدید، طرح های توسعه و برنامه های تعمیراتی از جمله فرایندهایی هستند که انشعاب گرم خطوط لوله آب را لازم می دارند. برای مثال می توان روستایی را تصور کرد که طرح آب رسانی به آن به مرحله اجرا رسیده است. در این شرایط طبیعتاً باید از خطوط لوله انتقال مجاور روستا، بر حسب فشار مورد نیاز یک یا چند انشعاب جدید اخذ شود. در این حالت به منظور ممانعت از قطعی جریان حین انشعاب گیری، از هات تپ استفاده خواهد شد. یا طرح های توسعه آب دورن شهری نیز چنین ویژگی ای دارند و چه بسا لازم باشد از خطوط لوله درون شهری یک انشعاب گرم هات تپ زده شود. هات تپ خطوط لوله آب اغلب در عمق انجام می شود و نیازمند حفاری است چرا که خطوط لوله انتقال آب در زیر زمین کار می شوند.

شرکت پیشگام صنعت ابزار فعالیت خود را به عنوان تأمین کننده تجهیزات ارائه خدمات خطوط لوله از جمله دستگاه هات تپ آغاز کرد اما به مرور و ضمن آشنایی با مشخصات فنی،  عملکرد و متغیرهای دخیل در فرایند انشعاب گرم خود به مجری این عملیات پیچیده در سطح کشور تبدیل شد و امروز، به پشتوانه سال‌ها تجربه مطالعاتی و عملیاتی در زمینه مورد نظر و انجام بیش از ۴۰۰۰ عملیات موفقیت‌آمیز هات تپ به اصلی‌ترین قطب اجرایی کشور در این خصوص تبدیل شده و قادریم به محض دریافت سفارش در اسرع وقت پروسه‌های امکان‌سنجی مطالعاتی و عملیاتی را به پیش ببریم.

هات تپ گیری هات تپ هات تپ و الزامات آن IMG 1364 3 300x225
عملیات هات تپ افقی

نکته حائز اهمیت آن‌که شرکت پیشگام صنعت ابزار آمادگی دارد طیف فرایندی عملیات انشعاب گرم هات تپ را از ابتدا تا انتهای فرایند خود بر عهده بگیرد. از آنجا که بر عهده گرفتن فرایند انشعاب داغ مستلزم تسلط به فرایندهای صنعی متعدد است، بسیاری از مجریان هات تپ ترجیح می‌دهند بخش‌هایی از کار را که مستقیماً به عملیات هات تپ نیست برون‌سپاری کرده و از خروجی آن برای عملیات خود بهره گیرند. برای مثال فرایند طراحی و ساخت اسپلیت تی یا سایر اتصالات هات تپ مستقیماً مربوط به عملیات نمی‌باشد اما شرکت پیشگام صنعت ابزار خود فرایند مذکور را بر عهده می‌گیرد. بر حسب تجارب عملیاتی نیز بر ما ثابت شده است که سایر سازندگان این چنین اتصالات بجهت عدم آشنایی با الزامات فرایند انشعاب از خط لوله تسلط کافی برای تحویل محصول متناسب با عملیات را ندارند، اما شرکت پیشگام صنعت ابزار به پشتوانه مهندسین و اپراتورهای خود، پس از انجام مطالعات امکان‌سنجی فنی عملیات هات ت، با گرد‌آوری اطلاعات دقیق در خصوص ساخت مناسب‌ترین اتصالات، خود فرایند ساخت تجهیزات مورد نظر را انجام داده و مراحل بعدی فرایند را به تناسب مطالعات فنی به پیش می‌برند. بنابراین ما قادریم تمامی گام‌های فرایند هات تپ را خود به بهترین نحو و در کمترین زمان ممکن به انجام برسانیم و نیاز مشتریان در خصوص عملیات انشعاب گرم را تمام و کمال برآورده سازیم.

hot tapping هات تپ هات تپ و الزامات آن IMG 1564 300x225
انجام عملیات هات تپ

شرکت پیشگام صنعت ابزار با توجه به ماهیت عملیاتی و پروژه‌ای فرایندهای خود به صورت شبانه‌روزی و در تمامی روزهای هفته آماده دریافت سفارشات، تقاضاها و نیازهای مشتریان گرامی می‌باشد. همچنین در خصوص راهنمایی و مشاوره در زمینه فرایندهای مرتبط با نیازهای واحدهای صنعتی، شرکت پیشگام صنعت ابزار با توجه به تجارب خود در زمینه ارائه خدمات خطوط لوله قادر به راهنمایی است. با توجه به طیف گسترده خدمات‌مان در زمینه ارائه سرویس‌های خطوط لوله و سال‌ها حضور مستمر در صنایع کلیدی کشور، ما دانش فنی و تجربه کافی در این زمینه را حاصل کرده و امروز حاضریم این سرمایه را که پشتوانه ای برای رشد و ارتقای جایگاه صنعت خطوط لوله در سطح کشور می‌باشد را با صاحبان کوشای این حوزه فنی شریک باشیم.