مواد شیمیایی و مخاطرات آن در عملیات هات تپ

هر محیط کاری به نوبه خود دارای مخاطرات مواد شیمیایی است که سلامت افراد حاضر در آن محیط را به خطر می اندازد. هر ماده شیمیایی دارای خواص و ماهیتی منحصر است و حد مجازی برای مواجهه دارد. معنی این جمله این است که افراد تنها در برابر حد مشخصی از مواد شیمیایی می توانند سلامت خود را تضمین کنند و در صورتی که قرارگیری در مجاورت این مواد از حد مشخصی عبور کند، سلامت فرد به خطر می افتد. حد مجاز برخی مواد شیمیایی بسیار کم است و برخی دیگر در طبقاتی با حد مجاز بالاتر قرار دارند. اما مواد شیمیایی مختلفی نیز وجود دارند که بدن انسان به ناچیزترین مقدار آنها واکنش منفی نشان می دهد.

مواد شیمیایی در هات تپ
مواد شیمیایی در هات تپ

حدود تماس مجاز با آلاینده ها و مواد شیمیایی و سمی با استفاده از استانداردی به نام محدوده آستانه مجاز یا TLV شناخته می شود. این میزان برای بسیاری از حیطه های کاری و نیز بسیاری مواد شیمیایی بیان شده است. اما باید دقت داشت که این مقدار مرز خطر و بی خطری برای تمام افراد جامعه و تمام گروه سنین نمی باشد.

حد تراکم مجاز مواد شیمیایی برای ۸ ساعت کار در طول روز و ۴۰ ساعت کار در طول هفته تعیین شده است. افراد باید بدون بروز هیچ گونه علائم جانبی در طول این مدت در مجاورت این مواد قرار گیرند.

رویارویی کوتاه مدت با مواد شیمیایی حداکثر تراکمی است که کارگران در محیط کار در طی مدت کوتاه (۱۵ دقیقه) و پیوسته با آلاینده های محیط کار تماس دارد. این مجاورت و رویارویی باید بدون بروز هیچ گونه عوارضی در افراد اتفاق بیفتد. البته این تماس در هر نوبت ۸ ساعته نباید بیشتر از ۴ مرتبه صورت گیرد و فاصله زمانی بین دو تماس نباید بیشتر از یک ساعت باشد.

محیط کارگاه و عملیات هات تپ نیز به گونه ای است که انتشار مواد شیمیایی مضر در آن به وفور اتفاق می افتد.

مخاطرات شیمیایی در کارگاه هات تپ

در کارگاه هات تپ اعمال گوناگونی به منظور ساخت اتصالات خطوط لوله و نیز ساخت قطعات مختلف ماشین هات تپ انجام می شود. این اعمال عبارت اند از جوشکاری، برشکاری، فرزکاری و غیره. جوشکاری به تنهایی منتشر کننده فیوم هایی است که می توانند برای سیستم تنفسی افراد و به خصوص فرد جوشکار مضر باشد. همچنین دیگر اعمال ذکر شده می توانند مواد مضر دیگری را در محیط منتشر کنند. استفاده از وسایل حفاظت شخصی که از سیستم تنفسی محافظت می کنند، برای این افراد الزامی است.

مخاطرات شیمیایی در فاز عملیاتی هات تپ

عملیات هات تپ بر روی خطوط لوله اجرا می شود. درون این خطوط سیالات گازی و مایع در جریان اند. هرکدام از این سیالات دارای خصوصیاتی هستند که می توانند برای افراد حاضر در منطقه عملیات زیان آور باشند.

مخاطرات شیمیایی سیالات گازی

سیالات گازی در نقاط مختلفی از لوله دچار نشتی می شوند و به راحتی در محیط پراکنده می شوند. در صورتی که استشمام این سیالات مضراتی را برای سیستم تنفسی به دنبال داشته باشد افراد از ماسک های شیمیایی استفاده می کنند. گاز هیدروژن سولفید و یا گاز ترش گازی با خاصیت سمیت و خورندگی بسیار بالا است. در صورتی که این گاز وارد دستگاه تنفسی شود فرد را با مسمومیت شدید مواجه می سازد.

مخاطرات شیمیایی سیالات مایع

سیالات مایع در مراحل انتهایی عملیات هات تپ در دسترس قرار می گیرند. به محض اینکه برش بر روی لوله توسط دستگاه هات تپ تکمیل شد، سیال، اتصال، ولو و دستگاه هات تپ را تحت فشار خود قرار می دهد. در صورتی که سیال دارای فراریت باشد می تواند در مرحله جدا شدن دستگاه هات تپ از روی ولو در محیط پراکنده شود. همچنین این سیالات در هنگام جدا شدن دستگاه از روی ولو به محیط بیرونی نفوذ می کنند. میزان خطر قرارگیری در مجاورت این سیالات باید پیش از شروع عملیات هات تپ سنجیده شود تا افراد در این مراحل اقدامات لازم را انجام دهند. همچنین به تبع مخاطراتی که این سیالات برای افراد ایجاد می کنند باید از وسایل حفاظت شخصی استفاده شود.

مخاطرات مواد شیمیایی در محیط کاری هات تپ را نمی توان نادیده گرفت و حتی الامکان باید سعی در رفع این مخاطرات داشت اما در صورتی که راه حلی برای رفع مواد شیمیایی پیدا نشود باید با استفاده از تجهیزات ایمنی و حفاظت شخصی در مجاورت این مواد عملیات را انجام دادن تا میزان آسیب به صفر برسد. 

عضویت شرکت پیشگام صنعت ابزار در وندور لیست شرکت ملی گاز ایران

شرکت پیشگام صنعت ابزار به عنوان یکی از تأمین کنندگان مجاز شرکت ملی گاز ایران وارد وندور لیست این شرکت شد. زمینه فعالیت شرکت پیشگام صنعت ابزار، اجرای پروژه های هات تپ و تی سرویس بر روی خطوط لوله است. در این دو عملیات از خطوط لوله انشعاباتی تهیه می شود. انشعاب گیری از خطوط لوله گاز امری ضروری در شرکت ملی گاز است و دلیل آن اضافه شدن مشترکین به شبکه گازرسانی شهری و روستایی است. در چنین شرایطی یکی از خطوط لوله که در نزدیکی محل مشترکین است و به عنوان شریان اصلی شناخته می شود، هدف عملیات هات تپ قرار می گیرد و خروجی انشعاب را تحویل می دهد و سپس با اجرای عملیات لوله گذاری می توان گاز را از شریان اصلی وارد لوله فرعی کرد و سپس گازرسانی را برای مشترکین جدید اجرا کرد. اجرای عملیات هات تپ در سایزهای مختلف جزئی از خدمات شرکت پیشگام صنعت ابزار است اما این شرکت تأمین کننده قطعات مورد نیاز برای خطوط لوله نیز می باشد و در وندور لیست تأیید شده از سوی شرکت ملی گاز ایران این محصولات معرفی شده اند. ورود این محصولات در وندور لیست شرکت ملی گاز ایران به این معنی است که تمامی پیمانکاران این شرکت موظفند در صورت نیاز به محصولات مورد نیاز خود این قطعات و تجهیزات را از شرکت پیشگام صنعت ابزار خریداری و تأمین کنند.

وندور لیست
وندور لیست

وندور لیست چیست؟

وندور لیست یا AVL (Approved Vendor List) یا فهرست تأمین کنندگان مجاز، نظارت بر خرید پیمانکاران نوع EPC از سوی شرکت کارفرما است. به این صورت پیمانکار متعهد می گردد تنها از میان فهرست عرضه کنندگان کالا و خدمات مورد تأیید شرکت کارفرما یا همان وندور لیست خرید کند.

خریداران حرفه ای معمولاً چندین هزار تأمین کننده دارند. این خریداران با ارزیابی محصولات و خدمات مورد نیاز خود لیستی به نام وندور لیست تهیه می کنند تا در زمان نیاز به کالا یا خدماتی خاص به راحتی و به سرعت بتوانند به تأمین کننده مورد نظر فراخوان بدهند.

عضویت در وندور لیست شرکت های مختلف

عضویت در وندور لیست شرکت های مختلف بستگی به برنامه ها و استراتژی های هر شرکت دارد و بنابراین می توان گفت روند عضویت در وندور لیست شرکت ها متفاوت است. به عنوان مثال برخی از شرکت ها مراحل ثبت نام خود را به صورت حضوری و برخی دیگر به صورت آنلاین انجام می دهند. روند ثبت نام در برخی شرکت ها می تواند با مکاتبات و اتوماسیون اداری صورت گیرد و همچنین برخی از وندورها فاقد ثبت نام هستند. در واقع AVL این وندورها تابع وندور لیست دیگری است.

زمانی که اعضای یک شرکت نام یک شرکت خدمات رسان یا عرضه کننده محصول را در لیست خود اضافه می کنند باید شرکت مذکور را از این مسأله مطلع سازد. اما روش های اطلاع رسانی نیز در شرکت های مختلف متفاوت است. در بسیاری از شرکت ها و به خصوص شرکت گاز می توان ورود به وندور لیست را به صورت آنلاین استعلام گیری کرد. برخی شرکت ها نیز از وندور لیست خود گزارش سالیانه تهیه کرده و این گزارش را منتشر می کنند. برخی دیگر از شرکت ها لیست خود را به صورت عموی منتشر می کنند و برخی دیگر با استفاده از مکاتبات، شرکت وارد شده به لیست را مطلع می سازند. برخی دیگر از شرکت ها فقط به صورت حضوری اطلاع رسانی می کنند و دیگر شرکت ها اطلاعات مذکور را فقط در اختیار پیمانکاران قرار می دهند.

عضویت در وندور لیست یک شرکت به معنی خرید تضمینی و حتمی از آن شرکت نیست. این امر بستگی به میزان رقابت بین شرکت های با محصولات مشابه دارد. در واقع در بسیاری از شرکت پس از عضویت در وندور لیست ها باید در مناقصات نیز شرکت کرد و در صورت برنده شدن در مناقصات می توان به عرضه کالا و خدمات مشغول شد.

مناقصات محدود یک خریدار بزرگ مانند شرکت های نفت، گاز، پتروشیمی و نیرو به اعضای وندور لیست محدود می شود. همچنین این شرکت ها تمایل دارند تا برندگان مناقصات عمومی نیز از بین اعضای وندور لیست انتخاب شوند. بنابراین عضویت در این لیست ها به منزله ی کاندید بودن برای ارائه خدمات و عرضه کالا به بزرگترین صنعتگران کشور است.

شرح فعالیت و لیست محصولات شرکت پیشگام صنعت ابزار

زمینه فعالیت شرکت پیشگام صنعت ابزار در وندور لیست شرکت ملی گاز ایران به عنوان سازنده داخلی اعلام شده است. این شرکت تأمین کننده محصولاتی است  که در خدمات رسانی به خطوط لوله کاربرد دارند.

محصولات

اسپلیت تی (Split Tee): اتصال سه راهی تمام محیطی به منظور انشعاب گرم خط لوله و هر گونه فرایند انشعاب خط لوله.

دستگاه هات تپ (Hot Tap Machine): انجام عملیات انشعاب گیری گرم از خطوط لوله حاوی سیال بدون قطع جریان سیال.

اتصال سه راهی (۳-way): انشعاب گیری با قابلیت برداشتن ولو و بهره برداری از اتصال جدید ضمن حذف اتصالات فلنجی؛

 از این اتصال در مناطق زلزله خیز به عنوان اتصال ضد زلزله استفاده می شود.

ساندویچ ولو (Sandwich Valve): از اتصالات دائم خطوط لوله که برای انشعاب گیری، کنترل جریان سیال دورن لوله و مخزن، قطع و وصل کردن جریان سیال، نصب تجهیزات و ابزار اندازه گیری و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرد.

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)

برشکاری در محل کارگاه هات تپ

برشکاری یکی از چند عملیات رایج در کارگاه هات تپ است. برشکاری علاوه بر عملیات هات تپ در عملیات استاپل نیز کاربرد دارد. در عملیات هات تپ از خطوط لوله اشنعاب تهیه می شود اما در عملیات استاپل خطوط لوله به منظور تعمیر نواحی آسیب دیده هدف عملیات قرار می دهیم. به طور کلی برشکاری را در تمامی این عملیات به منظور برش قطعات لوله و نیز قطعات مورد نیاز برای اتصالات به کار می بریم.

برشکاری در هات تپ
برشکاری در هات تپ

انواع روش های برشکاری در هات تپ

برش با الکترود

این رپوسه توسط الکترودهایی شبیه به الکترودهای جوشکاری انجام می شود. تفاوت این الکترودها با الکترودهای جوشکاری در این است که روکش این الکترودها از مواد پرفشار ساخته شده است. از این روش برای برش لوله و قطعات اتصالات خطوط لوله کاربرد دارد.

برش با هواگاز

این روش برشکاری از قدیمی ترین روش های برش است. در این روش از مشعلی استفاده می شود که به دو کپسول متصل است. در یکی از این کپسول ها سوخت گازی وجود دارد و در کپسول دیگر هوا یا اکسیژن وجود دارد. در این روش اکسیژن و گاز با یکدیگر مخلوط می شوند. سوخت گازی در این روش تولید کننده حرارت است و اکسیژن عامل اکساینده خواهد بود. با استفاده از این سازو کار سطح فلز یا قطعه پایه برش می خورد. از هوابرش نیز برای برش قطعات مختلف اتصالات خطوط لوله و نیز برش قطعات لوله در عملیات استفاده می کنند. می توان گفت بشی که با استفاده از هوابرش ایجاد شود دقت بالایی داشته و با کیفیت بالایی حاصل می شود.

برشکاری به روش هواگاز را هوابرش نیز می نامند. هوابرش یا هواگاز را به دو روش دستی و اتوماتیک انجام می دهند. روش اتوماتیک دقت بیشتری نسبت به روش دستی دارد. هوابرش اتوماتیک را بر روی ریل های انجام می دهند. در این روش مشعل دستگاه بر روی ریل سوار شده و با استفاده از نیروی الکتریکی و با حرکت یکنواخت در سرتاسر ریل حرکت می کند و قطعه ی پایه را برش می دهد. با استفاده از این روش می توان لوله را نیز برش داد. یعنی برش ریلی علاوه بر اینکه محور مستقیم بر ری قطعه ی پایه را برش می دهد می تواند در محور دایره ای نیز حرکت کرده و دور تا دور دیواره لوله را نیز برش دهد.

در برشکاری هدف تحویل برشی یکنواخت است به طوری که لبه های بریده شده دارای ناهمواری یا کجی و کاستی نباشند. در چنین حالتی انجام اعمالی چون سنگ زنی، فرزکاری و جوشکاری نیز به سهولت انجام خواهد شد.

استفاده از روش هواگاز علاوه ارائه برش یکنواخت دارای صرفه اقتصادی نیز می باشد.

برشکاری cnc

سریع ترین روش برشکاری شاید متعلق به برشکاری با دستگاه های برش cnc باشد. با استفاده از این روش می توان بسیاری از ورق های فلزی و گالوانیزه و قطعات آهنی و آلیاژ های آن را برش زد و برای انجام دیگر اعمال آماده ساخت.

علاوه بر روش های فوق از برشکاری لیزری نیز به منظور ساخت شابلون برای برش قطعات اتصالات استفاده می شود. شیوه کار به این صورت است که ابتدا با توجه به فاکتورها و اطلاعات جمع آوری شده از منطقه عملیاتی نقشه اتصال را طراحی و مدل را از کامپیتر استخراج می کنند. سپس این مدل ها برای ساخت شابلون و نمونه های پلاستیکی به محل مورد نظر ارسال می کنند. سپس با استفاده از برش لیزری قطعات پلاستیکی را برش می دهند و در نهایت نمونه های پلاستیکی از قطعات مختلف اتصالات به دست می آید. این قطعات پلاستیکی را بر روی قطعه پایه قرار می دهند و پس از آن با روش های مختلف برشکاری از جمله هوابرش، قطعه مورد نیاز را از روی قطعه پایه برش می زنند.

 

انواع خطوط لوله در عملیات هات تپ

عملیات هات تپ را می توان بر روی انواع خطوط لوله، اجرا کرد. می توان گفت ساز و کارعملیاتی هات تپ و طریقه انشعابی از انواع خطوط لوله با روند یکسانی صورت می گیرد. اما در برخی مراحل و نقاط عملیاتی تفاوت هایی نیز به چشم می خورد. در نهایت از تمامی این خطوط لوله انشعابی تهیه می شود که با استفاده از آن می توان سیال درون خط لوله ی اصلی را به نقطه ی دیگری انتقال داد. انشعاب گیری یکی از نیازهای جدایی ناپذیر صنایع وابسته به خط لوله است. انشعاب گیری را می توان با روش های مختلفی انجام داد اما انشعاب گیری به روش هات تپ به روزترین شیوه ی انشعاب گیری است که صرفه جویی در وقت و هزینه را نیز به دنبال دارد.  در روش هات تپ خطوط لوله تحت فشار با استفاده از دستگاهی که هات تپ نام دارد برش می خورند. درون این خطوط لوله سیال در جریان است و عملیات هات تپ بدون توقف در جریان سیال انجام خواهد شد.

خطوط لوله در هات تپ
خطوط لوله در هات تپ

هات تپ و انشعاب گیری از خطوط لوله

روش انشعاب گیری هات تپ به این گونه است که ابتدا اتصالی را به عنوان نشت بند حفره ی انشعابی بر روی لوله نصب می کنند و سپس شیر صنعتی را بر روی اتصالات نصب می کنند. اتصالات و شیر مسدود کننده جریان سیال هستند و مانع از نفوذ سیال به محیط بیرونی لوله می شوند. در واقع می توان گفت اتصالات مانع از نشت سیال در محدوده ی محل برش می شوند و ولو مانع از خروج سیال از خط لوله اصلی به سمت خط لوله انشعابی می شود. پس از نصب ولو، دو حالت پیش رو خواهیم داشت. یکی در زمان عملیات هات تپ است که ماشین هات تپ بر روی ولو بسته می شود و دیگری پس از اتمام عملیات هات تپ و در زمان لوله گذاری خط انشعابی است که ابتدا خط انشعابی را به ولو متصل کرده و خط را منتقل می کنند.

در زمان اجرای عملیات هات تپ، دستگاه هات تپ اصلی ترین وظیفه را بر دوش دارد. وظیفه ی این دستگاه برش زدن خط لوله است. دستگاه هات تپ دارای اجزای برشی است که برای برش زدن لوله از درون ولو و محفظه ی  اتصال به سمت دیواره ی لوله پیشروی می کنند و پس از تماس با خط لوله آن را به اندازه مقطع لوله انشعابی برش می زنند. پیش از اینکه دستگاه هات تپ از محل استقرار خود بر روی خط لوله خارج شود، ولو را می بندند تا سیال در پشت محفظه ی ولو محصور شود و راهی به بیرون نداشته باشد. پس از اتمام عملیات لوله گذاری ولو را باز می کنند تا سیال درون لوله انشعابی جریان یابد. در واقع وظیفه ی پیمانکار هات تپ ایجاد یک انشعاب در محل مورد نظر بر روی خط لوله و همچنین دسترسی به سیال درون لوله است.

عملیات هات تپ، قابلیت اجرا بر روی کدام یک از خطوط لوله را دارد؟

بسیاری از انواع خطوط لوله پالایشگاهی، نیروگاهی، پتروشیمی، آب و فاضلاب و گاز شهری می توانند با استفاده از عملیات هات تپ انشعاب گیری شوند.

معمول ترین خطوط لوله ای که عملیات هات تپ در سایت ها و صنایع مذکور، بر روی آن ها انجام می شود، خطوط لوله فولادی، آهنی، فولاد کربنی و دیگر خطوط لوله ای هستند که متریال سازنده آن ها آلیاژهای فلزی است. طراحی این خطوط و نیز انتخاب جنس آن ها براساس ماهیت سیال انجام می شود. متریال سازنده ی این خطوط باید به گونه ای باشد که با سیال وارد واکنش های شیمیایی نشود و همچنین تحت تأثیر دما و خاصیت های مختلف سیال از جمله خاصیت خورندگی قرار نگیرد. خاصیت خورندگی سیالات می تواند لوله را سوراخ کرده و نشتی های عظیمی را در پی داشته باشد.

نصب اتصالات هات تپی بر روی این خطوط لوله با استفاده از عملیات جوشکاری انجام می شود که روش انجام این عملیات و نیز تعداد پاس های جوش می تواند در هر پروژه متفاوت باشد.

البته باید در نظر داشت که ضخامت لوله در استفاده از عملیات جوشکاری بسیار مهم است. در صورتی که ضخامت لوله کم باشد به علت ریسک بالای آسیب به خط لوله نمی توان از عملیات جوشکاری برای نصب اتصال بر روی خط استفاده کرد و حتی الامکان باید از اتصالات مکانیکی در چنین شرایطی استفاده کرد.

خطوط لوله پلی اتیلنی یکی از پرمصرف ترین لوله هایی هستند که در سایت ها و صنایع مذکور مورد استفاده قرار می گیرد. این خطوط دارای وزن سبک بوده و طول عمر بیشتری نسبت به انواع دیگر خطوط دارند. پلاستیک ها با نقطه ی ذوب بالایی که دارند کم تر با سیال درون لوله وارد واکنش می شوند و نیز کم ر نیاز به تعمیر و نشت گیری خواهند داشت. زیرا سطح آن ها با اکسیژن موجود در جو نیز وارد واکنش نمی شود و دچار خوردگی و پوسیدگی نمی گردد. انجام عملیات جوشکاری بر روی این خطوط امکان پذیر نیست و برای انشعاب گیری از این خطوط باید حتما از اتصال اسپلیت تی مکانیکی استفاده کرد. این اتصالات با استفاده از پیچ و مهره و به همراه یک سیستم نشت گیری سازگار با سیال بر روی لوله نصب می شوند.

می توان گفت با استفاده از اتصالات مکانیکی هیچ گونه محدودیتی برای اجرای عملیات هات تپ بر روی انواع خطوط لوله وجود ندارد. به طور مثال این عملیات می تواند بر روی خطوط سیمانی، چدنی و غیره نیز اجرا شود. البته در صورتی که ضخامت این خطوط لوله کمتر از حد مجاز عملیاتی باشد نمی توان عملیات هات تپ را بر روی آن ها اجرا کرد.

اتصالات پیوسته و مزایای استفاده از آن ها در هات تپ

اتصالات پیوسته به تازگی در پروژه های عملیات هات تپ مورد استفاده قرار می گیرند. عملیات هات تپ با خطوط لوله و مخازن موجود در پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی در ارتباط است. علاوه بر این ها خطوط لوله ی نیروگاهی، آب و فاضلاب و گاز نیز می تواند از عملیات هات تپ بهره گیری کنند. این صنایع به منظور انشعاب گیری از خطوط لوله موجود در سایت کاری خود به عملیات هات تپ احتیاج پیدا می کنند. با استفاده از عملیات هات تپ می توانیم از خطوط لوله انشعاب تهیه کنیم. این روش انشعاب گیری را می توان جدیدترین روش انشعاب گیری در دنیا برشمرد.

در عملیات هات تپ اجزای اصلی و فرعی متعددی را به عنوان تجهیزات عملیاتی مورد استفاده قرار می دهیم. در این عملیات اتصالات، ولو (شیر صنعتی) و دستگاه هات تپ سه جزء اصلی و اساسی را تشکیل می دهند و بر روی خط لوله نصب می شوند. اجزای دیگری نیز به عنوان تجهیزات فرعی مورد استفاده قرار می گیرند که وظیفه ی آن ها راه اندازی و اعمال قدرت به دستگاه هات تپ خواهد بود. همچنین نیرو و اپراتورهای انسانی در حین اجرای عملیات، کنترل خط لوله و عملیات را در دست خواهند داشت.

اتصالات پیوسته
اتصالات پیوسته

شیوه ی کلی کار در عملیات هات تپ به این صورت است که خطوط لوله را بدون توقف در جریان سیال، برش می زنیم. این خطوط در حین برش خوردن تحت فشارند و سیال درون آن ها بلافاصله بعد از برش در دسترس خارجی قرار خواهد گرفت. به منظور جلوگیری از نشت و هدر رفت سیال از اتصالات خطوط لوله استفاده می کنیم. به منظور کنترل جریان سیال یک ولو یا شیر صنعتی را بر روی اتصال می بندیم. ماشین هات تپ را نیز به منظور برش زدن خط لوله بر روی ولو نصب می کنیم.

در صورت باز بودن شیر می توان اجزای برشی دستگاه هات تپ را به سمت لوله نزدیک کرد و پس از تماس یافتن این اجزا با دیواره ی لوله می توانیم آن را برش بزنیم. پس از برش زدن لوله، شیر را می بندیم تا راه نفوذ سیال را به محیط بیرونی لوله مسدود سازیم. سپس می توان لوله ی گذاری خط انشعابی را به طور دقیق انجام داده و ابتدای آن را به ولو وصل نمود. با باز کردن ولو سیال درون لوله ی انشعابی جریان می یابد و بهره برداری از این خط آغاز خواهد شد.

نصب اجزای عملیات هات تپ بر روی خط لوله

گفتیم که اجزای اصلی عملیات هات تپ اتصالات، ولو و ماشین هات تپ هستند. این اجزاء با استفاده از چهار فلنج بر روی خط لوله به یکدیگر متصل می شوند به طوری که یک فلنج در قسمت فوقانی اتصال جوش داده می شود و با فلنج زیرین ولو اتصال برقرار می کند. فلنج رویی ولو نیز با فلنج انتهایی دستگاه هات تپ اتصال برقرار می کند. فلنج ها اجزایی هستند که برای اتصال قطعات و لوله ها در خط لوله مورد استفاده قرار می گیرند. اتصال اجزای مختلف در خط لوله با استفاده از فلنج ها بسیار آسان بوده و با استفاده از پیچ و مهره های متعدد (بسته به کلاس فلنج) انجام می شود. این اجزا در صورت متصل کردن دو جزء به یکدیگر نیاز به آب بندی دارند. آب بندی کردن فلنج ها می تواند به مرور زمان با نقص مواجه شده و نشتی را در پی داشته باشد. بهتر است تا سعی شود که در یک سیستم تحت فشار و به خصوص در خروجی انشعابات از تعداد فلنج های کمتری استفاده کنیم تا فشار سیال پس از مدتی کارایی و آب بندی فلنج ها را تحت تأثیر منفی قرار ندهد.

اتصالات پیوسته

در عملیات هات تپ این امر به تازگی محقق شده و استفاده از اتصالات پیوسته موجب گردیده تا مقاومت بسیار بالایی در نقطه ی خروجی انشعاب وجود داشته باشد.

مزیت استفاده از اتصالات پیوسته حذف یک اتصال فلنجی و به طور کلی حذف دو فلنج است. در واقع می توان گفت هنگامی که از اتصالات پیوسته در عملیات هات تپ استفاده می کنیم به جای چهار فلنج تنها به دو فلنج نیاز خواهیم داشت.

در اتصالات پیوسته، اتصال و ولو به صورت پیوسته ساخته می شوند. سازه ی یک تکه ای که در ساخت آن هیچ گونه خلل و فرجی به محیط بیرونی وجود نخواهد داشت و انشعاب گیری در عملیات هات تپ را با اطمینان بیشتری به دنبال خواهد داشت.

اتصالات پیوسته در سایزهای گوناگون ساخته می شوند و برای نصب بر روی انواع خطوط لوله با سایزهای مختلف مناسب هستند. برای تعیین سایز اتصالات پیوسته نیاز داریم تا سایز لوله ی اصلی و انشعابی را مد نظر قرار دهیم. قسمت دربرگیرنده ی خط لوله که همان اتصال است با توجه به سایز لوله ی اصلی و قسمت شیر یا ولو آن با توجه به خط لوله ی انشعابی تعیین سایز می شوند.

 سطح اتصالات پیوسته نیز با استفاده از روش های پردازش، پرداخت می شود تا در دراز مدت و بدون هیچ گونه زنگ زدگی و یا خوردگی بر روی خط لوله باقی بمانند.

پروژه ی انشعاب گیری از خط لوله ی گاز در قرچک ورامین که به درخواست شرکت گاز استان تهران و توسط شرکت پیشگام صنعت ابزار انجام شد، یکی از پروژه هایی بود که در آن از اتصالات پیوسته بر روی خط لوله ی گاز استفاده شد. سایز لوله ی اصلی در این عملیات  ۱۲ اینچ و شایز لوله ی انشعابی نیز ۱۲ این بود. بنابراین در این عملیات از اتصالات پیوسته ۱۲ اینچی استفاده شد.

اتصالات پیوسته خطوط لوله در ایران توسط شرکت مدرس در سایزها و مدل های گوناگون تولید می شود.

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 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.