انشعاب گرم خطوط لوله از فرایندهایی است که تهیهه ابزار مورد نیاز، قطعات و تجهیزات آن از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که در غیر این صورت فرایند به لحاظ اجرایی و فنی به مشکل برمی خورد. اصولاً اگر عملیات انشعاب گیری و برش لوله را فرایند اصلی در هات تپ در نظر بگیریم، پشتیبانی و تجهیز عملیات خود ساز و کاری جامع و مدون را می طلبد که هر گام آن به لحاظ ضریب اهمیت به مثابه یک پروژه مستقل فنی عمل خواهد کرد. از این رو برنامه ریزی در خصوص پشتیبانی فرایند از خطوط اصلی عملیات محسوب می شود که پیش از آغاز باید طرح و برنامه جامعی در خصوص آن تدوین و ارائه داد.
پشتیبانی فنی فرایند خود شامل سه دسته امور می شود؛ دسته اول امور مربوط به نرم افزارها، طرح ها و دستورالعمل ها، و در واقع خروجی های واحدهای فنی و مهندسی می باشد که در قالب های نظیر چک لیست، دستورالعمل، روش اجرایی و کتابجه هات تپ تدوین شده و به واحدهای اجرایی ابلاغ می شود. دسته دوم امور پشتیبانی، به تهیه و تأمین ابزار آلات و تجهیزات مورد نیاز برای انجام عملیات مربوط می شود. طبیعتاً هر عملیات فنی نیازمند یک سری تأسیسات و تجهیرات مورد نیاز برای پیشبرد عملیات است. در این خصوص نیز می بایست ترتیبات لازم اتخاذ شده و در اختیار نیروی انسانی قرار گیرد. گرچه این امر چندان مهم به نظر نمی رسد و ظاهر امر دال بر قابل اغماض بودن آن می دهد، اما به تجربه دیده شده است که مجریان انجام عملیات جهت انجام ساده ترین امور فنی که نیازمند ابزار آلات مناسب می باشد دچار هدر رفت زمان و هزینه انسانی گردیده اند.
اما سومین و مهم ترین بخش از پشتیبانی فنی عملیات، تأمین تجهیزات و اتصالات و دستگاه های انجام عملیات است. در این خصوص می بایست اهتمام ویژه به خرج داشت. از اتصالات و تجهیزات دکر شده، برخی از آن ها در محل نصب و استفاده حین عملیات باقی مانده و برخی دیگر بعد از اتمام عملیات از محل خارج می شوند. برای مثال دستگاه هات تپ پس از اتمام عملیات استخراج می شود و در مکان باقی نمی ماند. از سوی دیگر فیتینگ سه شاخه معمولاً پس از عملیات و حین بهره برداری انعشاب جدید نیز همچنان در محل نصب باقی مانده و از آن استفاده می گردد.
ولو (Valve) یا شیرها از جمله اتصالاتی هستند که اصطلاحاً به اتصالات دائمی معروف اند، به این معنا که پس از پایان عملیات همچنان در محل نصب باقی مانده و از کارکردشان حین بهره برداری از انشعاب جدید استفاده می شود. از این رو در خصوص انتخاب ولو مناسب برای انجام عملیات و پس از آن بسیار باید دقت داشت. اگر در انتخاب شیر یا سایر اتصالات دائم دچار خطا شویم، رفع و اصلاح عیب فرایندی بسیار دشوار خواهد شد چرا که قطعات مذکور پس از بهره برداری انشعاب جدید روی خط در حال عملکرد هستند و امکان تعمیر یا تعوض آن ها وجود ندارد، مگر آن که به منظور انجام اصلاحات لازم خط را تعطیل و تخلیه کنیم تا مجرای دسترسی به این اتصالات فراهم شود. این امر نیز باعث هدر رفت زمان، اتلاف نیروی انسانی و سرمایه خواهد گردید. علاوه بر این که باید هزینه تعطیلی و عدم کارکرد مجتمع در طی روزهای تعمیر را نیز به عنوان خسارت مد نظر قرار دهیم.
با توجه به نکات گفته شده، انتخاب اتصالات دائم امری بسیار حیاتی در پیشبرد و حسن اجرای عملیات محسوب می شود و در این خصوص باید تمام پیش بینی های لازم صورت گرفته شده باشد. شیرها به عنوان یکی از کلیدی ترین اتصالات دائمی در عملیات هات تپ محسوب می شوند که روی فیتینگ ها نصب شده و دستگاه برای انجام عملیات روی آن ها سوار می شود. پس از اتمام عملیات ولو بسته می شود و اگر تصمیم بر استفاده بلافاصله از انشعاب جدید وجود ندارد، شیر با یک فلنج کور یا هر نوع کپ نگهدارنده دیگر مسدود می شود.
در انتخاب ولو متناسب برای انجام عملیات انشعاب گیری، آن چه بیش از هر چیز دارای اهمیت است مشخصات فنی انشعاب و سیال درون انشعاب می باشد. به طور کلی برای انتخاب نوع ولو باید سه متغیر را مد نظر قرار داد؛ سایز انشعاب و کلاس فشار کاری خط، و نوع سیال:
- سایز انشعاب: طبیعتاً ولو در سایزی انتخاب می شود که برای انشعاب گیری جدید تصمیم گیری شده است. به عبارتی بر حسب سایز انشعاب تصمیم گیری شده، یک فیتینگ تهیه و روی لوله نصب می شود، سپس و به منظور حصول اطمینان از آب بندی مجموعه، یک گسکت روی فیتینگ قرار داده شده و در نهایت یک شیر هم سیاز با سایز فیتینگ روی آن بسته می شود. طبیعی است که هر چه سایز انشعاب بالاتر باشد حساسیت مجری عملیات در خصوص انتخاب شیر مستحکم تر باید افزوده شود، چرا که تنش وارده به نسبت افزایش سطح مقطع افزایش می یابد و از این رو باید سایز را به عنوان معیاری حائز اهمیت در انتخاب نوع ولو برشمرد
- کلاس فشار: طبیعتاً هر چه فشار سیال بیشتر باشد در خصوص انتخاب ولو باید حساسیت بیشتری به خرج داد. انجام تست فشار روی ولو در این شرایط به طور جدی توصیه می شود. در عملیات های حاوی سیال با فشار پایین استفاده از شیرهای ضعیف تر نیز ایرادی در عملکرد مجموعه در آینده پیش نمی آورد اما در هر صورت توصیه بر آن است که مجری عملیات حد نهایی فشاری که می تواند در آینده از جانب سیال بر ولو وارد شود را به عنوان معیار تصمیم گیری قرار داده و سپس، ولوی را برگزیند که مقاومتی بیش از این حد نهایی داشته باشد.
- نوع سیال: علاوه بر موارد ذکر شده، نوع سیال نیز متغیر کلیدی و تعیین کننده در انتخاب ولو منظور می شود. برای مثال وقتی دو سیال متفاوت باشند حتی در صورتی که دارای فشار کاری مساوی باشند، نمی توان برای هر دو سیال یک شیر را تجویز کرد. میزان فراریت و سیالیت یک سیال درون لوله و مخزن متغیری مستقل از فشار محسوب می شود، و چه بسا سیالی در لوله فشاری کمتر از یک سیال دیگر داشته باشد، اما بدلیل میزان سیالیت و فراریت خطر نشتی در خصوص آن بیشتر حس شود. بنابراین این متغیر نیز اهمیتی به همان میزان دو متغیر پیشین داشته و نمی توان آن را جزئی از دو موارد فوق الذکر خواند.
حال و بر اساس متغیرهای فوق، مجری عملیات بر حسب تجارب و دانش فنی اش دست به انتخاب ولو می زند. شیرها دارای انواع و اقسام متنوع اند که هر کدام دارای قابلیت های خاص خویش می باشند. وظیفه مجری عملیات است که با سنجش قابلیت های هر کدام، ولو متناسب با پروژه خویش را برگزیده و روی خطوط لوله خود استفاده کند. انواع ولو را می توان به شرح زیر برشمرد:
- ولو دروازه ای (Gate Valve): در این شیرها یک دریچه برای باز کردن یا قطع کردن جریان سیال وجود دارد که بلافاصله با باز کردن فلکه، جریان برقرار می شود. بنابراین، از این شیر نمی توان برای کنترل فشار و کم و زیاد کردن میزان جریان استفاده کرد، چرا که بمحض گشودن دریچه سیال با فشار خود وارد ورودی جدید خواهد شد. این ولوها را نمی توان در حالت نیمه باز نگاه داشت و در این صورت آسیب می بینند. شیرهای دروازه ای دارای دریچه ای مستطیلی یا دایره ای هستند که در صورت بسته بودن کامل دریچه جریان قطع می شود، اما به محض باز شدن اولین مجاری شیر، جریان برقرار می شود.
- ولو توپی (Ball Valve): این شیر ساختار ساده تری نسبت به شیر دروازه ای دارد و گرچه باعث کمی افت فشار در جریان سیال می شود، اما به لحاظ ساختار فنی اش، در بسیاری از خطوط لوله مخصوصاً خطوط لوله حاوی سیال گاز بسیار کاربرد دارد. از دیگر ویژگی های این شیر نیز آن است که بر خلاف شیر دروازه ای، در شیرهای توپی وقتی دریچه در حالت نیمه باز قرار دارد سیال به صورت مستقیم و با iمان فشار وارد ورودی جدید نمی شود، گرچه گزاردن شیر در حالت نمیه باز به شیر آسیب می رساند. در این شیر، آب بندی از طریق یک قطعه کروی شکل دارای یک استوانه داخلی توخالی انجام خواهد شد.
- ولو پروانه ای (Butter fly Valve): ولو پروانه ای به لحاظ ساختار مکانیکی ساده ترین نوع شیر محسوب می شود اما به دلیل وزن سبک و قابلیت کنترل جریان سیال دارای کاربرد گسترده می باشد. این ولوها دارای یک بندآور صفحه ای و دایره ای شکل می باشند که مستقیما به دریچه ولو متصل است و همزمان با باز و بستن فلکه ولو، بر محور محیطی ولو دوران کرده و به این ترتیب باز یا بسته می شوند. بدیهی است زمانی که بندآور ولو در راستای عمود بر لوله یا موازی شاکله شیر قرار دارد، جریان مسدود شده و زمانی که این زاویه ۹۰ درجه می شود، میزان جریان سیال به حداکثر خود که همان فشار کاری خط می باشد می رسد.
شیرها در خطوط لوله به نسبت میزان تنوع و کارکرد در استفاده، دارای انواع و اقسام مختلف نیز می باشند که سه نمونه ذکر شده، آن دسته از شیرهایی بود که اغلب برای انجام عملیات انشعاب گیری از یکی از آنها استفاده می شود. با این وجود ولوهای یک طرفه، ولوهای کنترل، ولوهای سوزنی، بشقابی و ولوهای سماوری از دیگر ولوهای مورد استفاده در صنایع خطوط لوله هستند که به فراخور نیاز، از هر یک از آنها استفاده می شود.
مجری عملیات انشعاب گرم موظف است ضمن انجام مطالعات اولیه و با توجه به سه متغیر برشمرده شده یعنی سایز انشعاب، فشار کاری خط و نوع سیال، ولوهای مورد استفاده در خطوط لوله را به لحاظ قابلیت ها و معایب موجود مورد بررسی و واکاوی قرار دهد و در نهایت مناسب ترین آنها را برای انجام عملیات انتخاب کند. لازم به ذکر است انجام تست فشار و تست نشتی ولو پیش از نصب روی فیتینگ ضروری است. ممکن است شیر مناسبی انتخاب شده باشد، اما به دلیل ضعف در مکانیزم کنترل کیفیت شرکت تولید کننده، ولو دارای ایراد به دست مشتری برسد. با توجه به این نکته مجری عملیات انشعاب گرم که می بایست ضریب اطمینان فرایندهای مربوط به خود را حداکثر میزان لازم برساند، هرگز نباید به تأییدیه تولید کننده یا توزیع کننده، و هر توصیه کننده دیگری وقعی نهد، و خود باید مستقلاً انجام تست نشتی و فشار شیر را به انجام برساند تا از صحت عملکرد این اتصال تعیین کننده و دائم روی خطوط لوله اطمینان حاصل کند. حتی تأییدیه کارفرما بر ولو نیز نمی تواند مرجع قابل اتکایی برای پیمانکار پروژه به شمار رود چرا که فقط اوست که به حساسیت ها و الزامات ویژه کار گرم اشراف کامل دارد.