پایپینگ و اصول آن

پایپینگ از زمره فرایندهای کلیدی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی محسوب می شود که طراحی و پیاده سازی آن نقش حائز اهمیتی در خروجی عملکرد یک واحد صنعتی فعال در زمینه پالایش یا تولید فرآورده های نفتی و گازی دارد. پایپینگ در واقع شاکله و چارچوب، و زیربنای یک مجتمع صنعتی فعال در زمینه های مربوطه محسوب می شود و از این حیث انجام طراحی و مهندسی دقیق طرح در کنار روند اجرای پیاده سازی آن از اهمیت بالایی برخوردار است.

در طراحی پایپینگ باید به عناصر تشکیل دهنده و عوامل تأثیرگذار بر نقشه پایپینگ توجه داشت. البته ظرفیت پیش بینی شده و حجم کاری که می بایست در واحد صنعتی مذکور انجام گیرد هدف اصلی پروژه پایپینگ است و تمام طراحی ها بر اساس آن انجام می گیرد. به عبارتی دیگر ظرفیت تولید واحد مبنای خروجی واحد صنعتی محسوب می شود و پایپینگ باید به گونه ای باشد که به خروجی مد نظر دست یافت. یک واحد پالایشگاهی و پتروشیمی برای تأسیس و راه اندازی در سایت خود نیاز به تجهیزات کلی زیر دارد:

  • شبکه توزیع پایپینگ
  • شبکه آب رسانی
  • شبکه توزیع ابزار دقیق
  • شبکه سیستم ایمنی
  • سیستم هوای فشرده
  • تأسیسات حرارتی و برودتی
  • تجهیزات کنترل و بازرسی و ابزار دقیق بین لوله ها
دستگاه هات تپ
هات تپ

طراحی و راه اندازی سیستم پایپینگ باید با ملاحظه به عوامل فوق انجام شود. یک مجموعه پتروشیمی یا پالایشگاهی برای پیشبرد امور می بایست این لوازم را در کنار یکدیگر داشته باشد. فرایند پالایش و انتقال سیال بین خطوط لوله می بایست از طریق یک سری ابزارهای محرک جریان انجام شود و این ابزارها معمولاً سوخت ها، هوای فشرده و مواردی از این قبیل می باشند. می بایست بر حسب فشار و جریانی که برای سیال در طول انتقال بین خطوط پیش بینی شده است تجهیزات و ابزارها و مواد و متریال های مورد نظر فراهم شود و در محل مناسب کار نصب و راه اندازی شود. همچنین فرایندهای مهندسی اقتضاء می کند که بین خطوط ابزارهای کنترل فشار و جریان و دما نیز نصب شود. می بایست در خصوص محل نصب و طریقه نصب شان به نحوی که به جریان سیال خدشه ای وارد نکند تدابیر لازم اندیشیده شده باشد. نصب کنترل ولوها، سه شاخه های انشعاب گیری و مواردی از این قبیل نیز جزو تدابیری است که در خصوص محل شان می بایست دقت و محاسبات لازم به عمل آمده باشد.

همچنین سیستم گرمایشی و سرمایشی خطوط لوله با توجه به نیازهای مجموعه و تغییرات شرایط محیطی از جمله دیگر عواملی است که در حین طراحی فرایند پایپینگ می بایست بدان توجه ویژه شود. از دیگر عوامل بسیار مهم و تأثیرگذار بر فرایندهای کنترل و بازرسی بحث ایمنی و بهداشت می باشد که در خصوص تجهیزات آن نیز باید حساسیت های لازم را داشت. نصب چاه های ارت، پله های فرار اضطراری، کلیدهای قطع اضطراری، کنترل فشار و سایر فرایندها، تابلوهای برق در محل های مناسب، تجهیزات اطفاء حریق، پوشش های محافظ تجهیزات حساس در مقابل برودت و حرارت، رطوبت و خشکی و مواردی از این قبیل باید جزو اولویت های طراحی پایپینگ باشد. عدم پیش بینی این موارد می تواند برای مجتمع صنعتی مذکور در آینده گران تمام شود و هزینه انسانی و خسارات مالی جبران ناپذیری وارد کند.

علاوه بر تدابیر مذکور می بایست در خصوص انتخاب نوع و جنس و سایز تجهیزات و ابزار آلات نیز پیش بینی های لازم به عمل آید. سایز و جنس لوله ها کاملاً بستگی به سیال و خروجی هر فرایند و ظرفیت تولید دارد. می بایست در این خصوص دقیق عمل کرد. در صورتی که هر بخش از پالایشگاه یا مجتمع پتروشیمی دچار طراحی نامناسب باشد فرایندهای بعدی و چه بسا فرایندهای پیشین با مشکل مواجه خواهند شد. برای مثال تصور کنید لوله اتصال یک بخش از خط لوله به بخشی دیگر ظرفیتی کمتر از ظرفیت لازم داشته باشد. در این صورت ماده خام و سیال لازم به خط هدف وارد نشده و به این ترتیب تمامی فرایندهای بعدی به افت عملکرد دچار می شوند، به طوری که ظرفیت تولید و عملکردشان از ظرفیت واقعی ای که دارند کمتر خواهد بود. از سوی دیگر انباشت سیال قبل از لوله اتصال مذکور نیز می تواند بر تأسیسات و خط لوله آسیب وارد کند و فشار نامتعارف بر آن وارد کند. به این ترتیب لوله و تجهیزات ممکن است به مرور دفرمه شده و مجموعه از این ناحیه به مرور آسیب ببیند.

بنابراین طراحی خطوط لوله و تجهیزات باید به صورتی باشد که همگنی و تعادل و توازن اجزاء به هم نریزد. اجزاء، اتصالات، لوله ها و تجهیزات باید با هم تعادل و هماهنگی داشته باشند به نحوی که دچار عدم تعادل عملکردها در هیچ ایستگاهی از خطوط لوله نباشیم. همچنین چنان که اشاره شد هدف اصلی تولید فراورده به مقدار ظرفیت مشخصی است که در این خصوص نیز می بایست فرایندها با دقت انجام گرفته شده باشند. بنابراین اجزاء و اتصالات می بایست از یک طرف همسو با هم بوده و از سوی دیگر با هدف اصلی مجتمع صنعتی نیز هماهنگ باشند. در این صورت می توان گفت پایپینگ و فرایندهای جانبی آن به درستی انجام گرفته اند.

هات تپ پایپینگ
هات تپ

همچنین در طراحی پایپینگ باید به این نکته نیز توجه داشت که اگر مجموعه در صدد بود هر گونه تغییر و اصلاحی در عملکردها داشته باشد شرایط و فضای کافی برای انجام آن وجود داشته باشد. برای مثال در صورتی که مجموعه در صدد ایجاد انشعاب جدید و توسعه خطوط خود بود می بایست هم به لحاظ میزان سیالی که به انشعاب جدید تزریق می شود و هم به لحاظ فضای کافی برای انجام عملیات انشعاب گیری یا هات تپ فراهم باشد.

هات تپ

هات تپ از جمله عملیات های خطوط لوله و مخازن می باشد که انجام و توجیه پذیر بودن آن مستلزم وجود سیال درون مخزن یا لوله است. برخی بر این باورند که برای انشعاب گیری از خطوط لوله در هر شرایطی بهترین راهکار کم کردن فشار سیال یا حتی تخلیه خط یا مخزن از سیال است. این در حالی است که هات تپ ماهیتی کاملاً متفاوت با سایر روش های انشعاب گیری دارد، در این عملیات اتفاقاً شرایط بالعکس است و انجام انشعاب گیری مستلزم وجود سیال درون لوله یا مخزن است.

در صورتی که هیچ ماده ای درون مخزن یا لوله وجود نداشته باشد انجام عملیات هات تپ فقط در شرایط خاص و تحت مدیریت و بازرسی مهندسی توصیه می شود. اما در صورت وجود ماده درون لوله یا مخزن انجام عملیات انشعاب گیری گرم مطمئن تر خواهد بود. وجود سیال درون لوله و مخزن به این معناست که حین اجرای عملیات هات تپ یک ماده ای وجود دارد که حرارت ناشی از عملیات را رفع کرده و به این صورت خطرات ناشی از حرارت یجاد شده از ناحیه هات تپ را رفع می کند.

انشعاب گیری به روش گرم
جوشکاری هات تپ

انشعاب گیری به روش گرم یا انشعاب داغ خطوط لوله و مخازن دارای یک فرایند اصلی می باشد که عبارت است از برش گرم یا هات تپ جداره تحت انشعاب مورد نیاز. در این عملیات دستگاه هات تپ به صورت دورانی بر مدار مته راهنمای خود بر گرد لوله یا مخزن می چرخد و ضمن گردش پیشروی لازم برای برش کامل لوله را انجام می دهد. بدیهی است حین بر حرارتی ایجاد می شود که می بایست به نحوی رفع شود. چرا که با وجود آب بندی بودن ناحیه هات تپ محیط ممکن است پر از گازها و مواد شیمیایی ای باشد که قابلیت آتش سوزی و انفجار دارند.

حال و در صورت وجود ماده ای که رفع کننده حرارت هات تپ باشد، شرایط برای خط لوله با شرایط مخزن متفاوت خواهد بود. در خطوط لوله ترجیح بر آن است که ماده درون لوله سیالیت و جریان داشته باشد. راکد بودن این ماده میزان قابلیت آن برای رفع حرارت ایجاد شده را کاهش خواهد داد. علاوه بر این در صورتی که ماده مذکور راکد و بدون جریان باشد ممکن است خود تبدیل به عاملی خطر زا برای عملیات هات تپ محسوب شود چرا که در صورتی که ماده قابل اشتعال و از جنس نفت، گاز و فرآورده های آن ها باشد قابلیت احتراق دارد. بنابراین وقتی در حالت راکد قرار دارد، در صورت دریافت حرارت ناشی از عملیات هات تپ یا جوشکاری اسپلیت تی روی لوله و سدل نیپل روی مخزن می تواند دچار احتراق و متعاقب آن انفجار شود. در برخی اوقات کارفرمایان با این تصور که در صورت نیمه پر بودن لوله خطری عملیات را تهدید نمی کند نسبت به الزامات فرایند هات تپ چشم پوشی می کنند، در ان صورت مجری هات تپ می بایست هشدارهای لازم را به کارفرما بدهد. گرچه در این شرایط دستگاه و حرارت آن درگیری مستقیم با سیال درون لوله ندارد اما از سوی ماده درون لوله مواد شیمیایی و رسوباتی متصاعد می شود که در محیط لوله حضور دارند و به این ترتیب فضای درونی لوله در مقابل حرارت انشعاب گرم بسیار واکنش پذیر خواهد بود.

تست فشار هات تپ
آماده سازی هات تپ

اما در صورتی که کار روی مخزن انجام می شود بهتر آن است که جریان سیال درون مخزن راکد و بدون حرکت باشد. در این چارچوب ترجیخ بر آن است که ما آمد و رفت سیال درون مخزن را نداشته باشیم. البته در صورتی که ماده درون مخزن قابلیت اشتعال داشته باشد شرایط کمی دشوار خواهد بود و میزان حساسیت کار در مقایسه با کار گرم یا هات تپ لوله بسیار بیشتر است، اما با این وجود سیال درون مخزن می بایست تا جای ممکن در حالت سکون قرار داشته باشد. اگر در هنگام اجرای عملیات هات تپ صطح مخزن همزمان در حال پایین آمدن باشد، یعنی ماده درون مخزن در حال تخلیه باشد، ادامه کار بسیار خطرناک خواهد بود چرا که ممکن است پوششی که ماده برای انجام هات تپ ایحاد می کند از بین رفته و به این ترتیب عملیات روی بخشی از لوله انجام شود که فاقد سیال است. از طرفی دیگر، چون سیال تازه از محیط خارج شده، فضای درون مخزن مملو از مواد شیمیایی می باشد که می تواند بسیار خطرناک باشد. حتی در صورتی که سیال موادی غیر قابل احتراق نظیر آب باشد نیز ممکن است مواد شیمیایی و ترکیبات گازی متصاعد از آن دارای قابلیت اشتعال و انفجار باشند. بنابراین در این زمینه باید بسیار حساس عمل کرد.

عملیات انشعاب گرم یا هات تپ یک عملیات ویژه است که باید به فاکتورهای تعیین کننده آن اهتمام ویژه داشت، در غیر ای صورت خروجی کار می تواند آسیب زا د غیر قابل توجیه شود. در این راستا تبحر، دانش، تجربه و مهارت حرف اول در عملیات را می زطند. هر چهار عامل برشمرده شده دارای اهمیت و اساسی تلقی می شوند و بنابراین نمی توان به نفع یکی از دیگری چشم پوشی کرد.

هات تپ سکوها

هات تپ در سکوهای نفتی یکی از رایج ترین پروژه هایی بوده است که شرکت پیشگام صنعت ابزار طی سالیان اخیر آن را تجربه کرده است. انجام عملیات انشعاب گرم در سکوهای نفتی در مقایسه با پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی به ندرت اتفاق می افتد اما در صورت نیاز به انجام عملیات هات تپ در این واحدها شرکت پیشگام صنعت ابزار آمادگی کامل برای انجام عملیات هات تپ در آن ها دارد، چنان که تجربه نیز این امر را ثابت کرده است.

عملیات هات تپ
هات تپ

سکوهای نفتی معمولاً به حالت نیمه شناور می باشند و نقش مراکز و پایگاه های اکتشاف و استخراج نفت در دریاها را ایفا می کنند. در واقع امر مواد خام نفتی و گازی از طریق سکوهای نفتی پمپاژ و استخراج می شوند و از محل استخراج برای انجام فرایندهای تکمیلی از طریق خطوط انتقال یا کشتی ها و… به مراکز مربوطه ارسال می شوند.

سکوهای شناور بر حسب محاسبات و فرایندهای مهندسی طراحی و ساخته می شوند و سپس به صورت شناور به مکان های مورد نظر منتقل می شوند. سپس و در همان مکان به وسیله لنگرها در محل تثبیت می شوند و به صورت نیمه شناور در محل باقی می مانند.

انشعاب گرم
هات تپ

در مواقعی و بر حسب نیاز این قسم سکوها نیازمند فرایندهایی نظیر انشعاب گیری می شوند. از آن جا که امکان قطعی جریان سیال در این سکوها وجود نداشته و یا به هر دلیل کارفرما ترجیح می دهد که بدون قطع جریان سیال انشعاب گیری را انجام دهد نیاز به انشعاب گیری گرم یا هات تپ به وجود می آید. در این شرایط انجام عملیات می بایست ظرف کوتاه ترین زمان ممکن انجام شود. از این رو اجرا کننده پروژه هات تپ پیش از هر چیز می بایست در درجه اول تمامی فرایندهای ممکنی را که می توانند در خارج از محل سکو انجام شوند را به اتمام برساند تا روی سکو فقط فرایندهای اصلی انجام گیرند.

شرکت پیشگام صنعت ابزار چندین پروژه هات تپ روی سکوهای نفتی را به انجام رسانیده است که تمامی آن ها با رعایت ملاحظات فوق و در کمترین زمان ممکن به اتمام رسیده اند. یکی از پروژه های انجام شده هات تپ شرکت پیشگام صنعت ابزار روی سکوهای نفتی، به هات تپ ۱۶ اینچ روی خط ۱۶ اینچ سکوی نفتی ابوذر باز می گردد که با موفقیت به انجام رسید. در این عملیات ابتدا طراحی و برنامه ریزی مراحل اجرایی پروژه هات تپ انجام گرفتند و تصمیم بر آن شد که چون سایز انشعاب با سایز لوله اصلی برابری می کند از اسپلیت تی به عنوان اتصال عملیات استفاده گردد. عملیات روی لوله عمودی ۱۶ اینچ حاوی سیال نفت خام انجام می گرفت و از این رو عملیات هات تپ به صورت افقی به انجام می رسید. پس از نصب اتصال و ولو عملیات هات تپ روی لوله انجام شد و با موفقیت به اتمام رسید. این عملیات از سه جهت دارای دشواری هایی بود؛ اول آن که به صورت سایز به سایز بود، دوم آن که افقی بود و سوم این که روی سکویی نفتی انجام می گرفت. هر کدام از این سه مؤلفه چندان دشوار نمی نمایند اما وقتی در کنار هم قرار می گیرند بر دشواری کار می افزایند.

دیگر عملیات هات تپ شرکت پیشگام صنعت ابزار روی سکوهای نفتی و گازی، هات تپ ۸ اینچی روی خط لوله ۱۶ اینچی  بسیار ضخیم صادراتی نفت روی خطوط لوله سکوی نفتی و گازی سلمان بود که با وجود ضخامت بالای لوله بدون وقفه و به بهترین نحو ممکن به انجام رسید.  در این عملیات تصمیم گرفته شد با توجه به نسبت سایز انشعاب به لوله از اتصال سدل نیپل استفاده شود. اتصال سدل نیپل روی لوله که راستای عمود داشت نصب گردید و پس از انجام تست های مربوطه و نصب ولو عملیات هات تپ به صورت افقی به انجام رسید. این عملیات هات تپ از ان جا که روی خط لوله صادراتی انجام می شد دارای حساسیت بسیار بالا بود و از همین روی توجه ویژه نسبت به صحت و دقت و کیفیت آن انجام گرفت. به همین دلیل عملیات با دقت و ملاحظات مهندسی دقیق و بازرسی های پر وسواس به انجام رسید و در نهایت کوپن بریده شده لوله از محل انشعاب گیری گرم استخراج گرید.

هات تپ
هات تپ سکوی نفتی

این دو پروژه نمونه ای از پروژه های هات تپ شرکت پیشگام صنعت ابزار روی سکوهای نفتی می باشند که با موفقیت به اتمام رسیدند. از این رو می توان پی برد که شرکت پیشگام صنعت ابزار قابلیت و آمادگی انجام عملیات روی سکوها را داراست. با توجه به تجاربی که در این زمینه داریم، و آمادگی نیروی کار هات تپ ما جهت اقامت و کار روی سکوهای نفتی و گازی، مراحل کار با آمادگی و دقت تمام و در کمترین زمان ممکن به وقوع می پیودندن و به این ترتیب کار به بهترین کیفیت ممکن تحویل داده خواهد شد.

برش لوله و هات تپ

هات تپ خطوط لوله در واقع عبارت است از برش لوله به روش گرم. اصلی ترین فرایند در هات تپ و در واقع آخرین گام از فرایند هات تپ عبارت خواهد بود از برش لوله با استفاده از دستگاه هات تپ. دستگاه هات تپ مناسب را متناسب با سایز انشعاب مورد نظر تجهیز می کنند و سپس با راه اندازی دستگاه و پیروش آن، برش لوله به روش گرم شروع می شود، یعنی زمانی که ماده خام یا سبال درون لوله در جریان است هم زمان عملیات برش و انشعاب گیری از لوله نیز انجام می شود. محل درگیری کاتر دستگاه هات تپ با لوله یک فضای دایره ای است که سطح داخلی آن از لوله بریده می شود و از مجموعه خارج می شود تا انشعاب جدید ایجاد شده باشد. قطعه مذکور با اتمام فرایند برش کاملاً از لوله جدا شده و به مته راهنما گیر می کند. بنابراین با خارج کردن دستگاه هات تپ از مجموعه این قطعه نز جدا شده و انشعاب جدید حاصل می شود.

انشعاب خط لوله
عملیات هات تپ- برش لوله

اصولا برش در فرایند هات تپ به این مرحله محدود نمی شود. عملیات برش در فرایند انشعاب گیری برش گرم در دو مرحله دارای موضوعیت است که به شرح زیر بدان ها پرداخته می شود:

  • برش اتصال به منظور آماده سازی آن: چنان که می دانیم برای انجام عملیات هات تپ ابتدا می باید یک اتصال روی لوله نصب شود که اغلب اوقات این اتصال اسپلیت تی خواهد بود ولی در برخی مواقع بنا به شرایط فنی از اتصال سدل نیپل نیز استفاده می شود. در هر صورت ابتدا به ساکن این اتصالات می بایست ساخته شوند و برای ساخت آن ها از متریال ها و مواد اولیه اصلی فرایند ساخت استفاده می شود. اصلی ترین متریال ساخت این اتصالات لوله به سایز لوله اصلی و سایز انشعاب خواهد بود. در واقع مقدار مورد نظر برای ساخت اتصال از لوله به سایز لوله اصلی و سایز انشعاب بریده می شود و پس از انجام عملیات های مربوط به ساخت اتصال، این دو قطعه لوله به هم جوش داده می شوند تا فرایند ساخت اتصال به مراحل پایانی خود نزدیک شود. آن چه واجد اهمیت می باشد این نکته است که هم در اسپلیت تی و هم در سدل نیپل ما فرایند برش لوله را به همراه خواهیم داشت. اما فرایند مذکور در ساخت این اتصالا فاقد هر گونه پیچیدگی خواهد بود و حساسیت خاصی را اقتضا نمی کند. تها نکته ای که در برش لوله در این گام می بایست بدان توجه داشت این است که سایزهای برش دقیقا متناسب با سایز طراحی ها باشد تا کار با ایراد دچار نشود. می بایست ابتدا سایزهای مورد نظر که برش از آن ناحیه انجام خواهد گرفت به صورت دقیق علامت گذای شود تا برش بدون ایراد باشد. در صورت بروز ایراد در اندازه گیری ها و علی الخصوص برش کمتر از سایز طراحی، می توان گفت قطعه لوله آماده شده برای ساخت اتصال هدر رفته می بایست یک تکه لوله دیگر برای ساخت درست و مطمئن اتصال به منظور انجام هات تپ از لوله برید.

عملیات برش در این مرحله با استفاده از ابزارهای گوناگون انجام شدنی است. از آن جا که لوله روی خطوط و در محل سایت نصب نیست بنابراین نه سیال و نه هر گونه ماده شیمیایی در محل متصاعد نمی باشند و بنابراین انجام برش با استفاده از ابزارهای گوناگون انجام شدنی است. در این راستا برای انجام برش قطری لوله معمولاً از ابزارهایی نظیر beveling machine استفاده می شود. یا می توان از برش گاز و هوا برای برش قطری لوله استفاده کرد. همچنین در فرایند ساخت اتصال می بایست علاوه بر برش قطری، سطح لوله نیز به شکل دایره ای و به اندازه سایز انشعاب بریده شود که در این خصوص نیز معمولاً از برش گاز و هوا استفاده می شود. پس از انجام برش با استفاده از فرایند سنگ زنی می توان خط برش را صیقل داد و مسطح کرد تا حالت خشن و زبری آن رفع شود. به این ترتیب فرایند برش با دقت و صحت به اتمام خواهد رسید.

چنان که اشاره شد ر این گام از برش دمای برش و سیار متغیرها تأثیری در فرایند ندارند و تنها آیتم حائز اهمیت در کار که می تواند بر سرنوشت عملیات هات تپ تأثیر بگذارد اندازه گیری دقیق خواهد بود. ضمن این که فرایند برش نیز باید کیفیت لازم را داشته باشد و دچار نوسان و اعوجاج در خروجی کار نباشیم.

هات تپ و انشعاب گیری
نصب دستگاه هات تپ
  • برش گرم لوله در فرایند هات تپ. در این خصوص نیز چنان که اشاره شد دستگاه هات تپ با لوله درگیر می شود و برش دورانی بخش مورد نظر از لوله را به انجام می رساند. در برش گرم باید توجه داشت که میزان باردهی به لوله در حد قابل قبولی داشته باشد. افراط و تفریط در شتاب باردهی بدون شک بر عملکرد فرایند تأثیر منفی خواهد گذاشت و چه بسا باعث شکسته شدن یا فرسودگی تجهیزات برش شود. به این صورت فرایند دچار ایراد می شود. بنابراین مهم ترین فاکتور در انجام صحیح این مرحله از فرایند برش کاری که برش گرم خوانده می شود این است که با توجه به ضخامت و جنس لوله میزان باردهی به درستی تنظیم شود تا نه به لوله و جداره آن آسیب وارد شود و نه دستگاه هات تپ و قطعات و تجهیزات آن دچار ایراد شوند که در این صورت عملیات با وقفه مواجه می شد.

برش یکی از فرایندهای مهم در هات تپ خطوط لوله به شمار می رود و در این فرایند فارغ از این که در چه مرحله ای انجام می شود و از چه ابزارها و روش هایی استفاده می شود، تنظیمات و محاسبات اولیه و انجام دقیق عملیات در فاز اجرایی حرف اول را می زنند. بهتر آن است که برای هر گام بهترین روش انتخاب شود اما مهم تر از آن انجام صحیح هر روشی است که از آن بهره گرفته می شود.

برش سرد چیست؟

عملیات هات تپ به عنوان یکی از روش های برش لوله و انشعاب گیری از آن به شمار می رود. اما چنان که از تعریف بر می آید ماهیت دستگاه هات تپ برای برش سطحی و نه قطری لوله می باشد و از طریق آن امکان برش و جداسازی لوله وجود ندارد. این دستگاه فقط مناسب برای انجام برش انشعابی خطوط لوله و مخازن است. در مقابل دستگاه های برش سرد cold cutter machines برای برش قطری لوله و دو تکه کردن یک لوله مورد استفاده قرار می گیرند. در فن آوری برش سرد دستگاه که شکل و فرمی حلقوی دارد روی قطر خارجی لوله نصب می شود و تنظیمات لازم برای تراز کردن آن انجام می شود تا برش به صورت دقیق انجام کیرد. سپس عملیات برش لوله به روش تراش صورت می گیرد. دستگاه برش سرد لوله عملکردی تقریبا مشابه با فلنج فیسر دارد، یعنی دارای یک پایه تیغچه است که تیغچه روی آن نصب می شود و حین کار دستگاه برش سرد تیغچه مذکور ضمن حرکت دورانی گرداگرد لوله فرایند برش لوله را به آرامی انجام می دهد. در این فرایند به ازای هر دور دوران تیغچه مذکور بر میزان پیشروی آن افزوده می شود تا در گردش های بعدی عمق بیشتری از لوله را ببرد. پس از اتمام فرایند طبیعتاً بخش بریده شده از لوله جدا می شود و می تونا اقدامات اصلاحی مورد نظر را روی آن ها انجام داد.

انشعاب گرم
انشعاب داغ

برش سرد خطوط لوله زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که استفاده از روش های سنتی نظیر برش با سنگ زنی یا گاز و هوا دارای خطرات می باشند. از آن جا که در حین فرایندهای سنگ زنی جرقه ایجاد می شود و جرقه های مذکور قابل احتراق می باشند کار خطرناک خواهد شد، علی الخصوص در صورتی که در لوله سیال وجود داشته باشد یا سیال از لوله خارج شده باشد اما رسوبات و مواد شیمیایی ساطع شده و باقی مانده در محیط درونی لوله وجود داشته باشند که مستعد احتراق و اشتعال اند.

برش لوله از روش گاز و هوا نیز دارای چنین خطراتی می باشد؛ از آن جا که این برش ماهیت حرارتی دارد و برش لوله در آن از طریق حرارت انجام می شود می بایست خط لوله از هر لحاظ فاقد هر گونه ماده شیمیایی باشد. در واقع روش هایی نظیر برش گاز و هوا روی لوله هایی کاربرد دارند که فاقد هر گونه سیال هستند و معمولاً روی لوله هایی که تازه قرار است روی خطوط نصب شوند انجام می شوند. برش از روش های مشابه نظیر استفاده از دستگاه beveling machine نیز نظیر دستگاه های گاز و هوا می تواند دارای چنین خطراتی باشد چرا که ماهیتاً دقیقاً مشابه است.

در مقابل این روش ها، برش سرد بدون ایجاد کوچک ترین حرارتی حین برش انجام می شود. در واقع حرارت ایجاد شده تنها ناشی از درگیری تیغچه برش با لوله است که حرارتی معادل با حرارت تراشکاری ایجاد می کند و در این خصوص نیز دستگاه های برش سرد خود دارای مخزن های آب صابون هستند که حین برش بسته به تنظیمات انجام گرفته محلول آب صابون را روی ناحیه برش می ریزند و به این ترتیب حرارت ایجاد شده را رفع می کنند. بنابراین خطری از سوی متغیرهایی نظیر حرارت انجام عملیات برش فرایند را تهدید نمی کند. از این حیث دستگاه های برش سرد نیز ماهیتی نظیر دستگاه های برش گرم یا هات تپ دارند. در عملیات هات تپ نیز برای ایجاد انشعاب از فرایند تراشکاری بهره برده می شود اما چنان که اشاره شد قطر لوله از طریق هات تپ قابل بریدن نیست، بلکه سطح لوله به اندازه میزان انشعاب مورد نیاز بریده می شود. در عملیات هات تپ نیز ابتدا مته راهنما و سپس کاتر با لوله درگیر می شوند و برش را انجام می دهند، با این تفاوت که کاتر دستگاه ات تپ دارای یک تیغچه نیست بلکه چندین الماسه روی کاتر نصب شده است که همزمان عملیات برش را انجام می دهند و با پیشروی دستگاه به برش عمق بیشتر می دهند.

متأسفانه در برش ها از طریق سنتی سوانح و حوادث ناخوشایندی رخ داده است و بسیاری از نیروهای انسانی ولو متخصص و متبحر در معرض صدمات جدی و چه بسا خطرات جانی قرار گرفته اند. عملیات برش سرد از این حیث بر میزان ریسک عملیات بسیار می کاهد و به همین دلیل از تأکیدان واحدهای ایمنی و بهداشت فنی بوده است که همواره و تا جای ممکن اگر مقدور می باشد از برش سرد برای برش لولوه ها استفاده شود. دستگاه های برش سرد معمولاً دارای محرک های هیدرولیکی می باشند و منبع تغذیه شان پاوریونیت های هیدرولیک است، اما در مواقعی و خصوصاً زمانس که فشار کاری کمتر می باشد می توان از تغذیه پنوماتیک نیز استفاده کرد.

هات تپ خطوط لوله
هات تپ

تنظیمات و آماده سازی دستگاه برش سرد برای انجام عملیات ویژگی ها و تخصص های خاص خود را می طلبد. مهندسین و اپراتورها بر حسب مؤلفه هایی نظیر ضخامت لوله، جنس لوله، مقدار متریال باقی مانده درون لوله و از این دست تنظیمات دستگاه را انجام می دهند. تنظیمات مذکور شامل موارد زیر می باشد:

  • تنظیم سرعت دوران تیغچه روی لوله
  • تنظیم میزان پیشروی دستگاه برش سرد در هر دور از دوران
  • تنظیم زاویه تیغچه
  • تنظیم فشار موتور پاوریونیت

پس از انجام تنظیمات فوق دستگاه آماده برش سرد می باشد. عملیات به صورت پیوسته و بدون وقفه انجام می گیرد. بهتر است تیم طراحی از همان ابتدا طراحی ها و برنامه ریزی های دقیق برای انجام تنظیمات را به درستی انجام داده باشند تا فرایند برش لوله به صورت پیوسته انجام گیرد. بروز ایراد حین برش از آسیب های کار می باشد که می تواند فرایند را با اشکالاتی مواجه کند.

تعمیر نشتی خطوط لوله

خدمات شرکت پیشگام صنعت ابزار به هات تپ گیری از خطوط لوله محدود نمی شود و رفع نشتی و آسیبب های خطوط لوله از جمله دیگر سرویس های عملیاتی است که توسط این شرکت به مشتریان گرامی ارائه می شود. این فرایند به انحاء مختلف قابل انجام است و انواع روش ها برای رفع عیوب ناشی از نشتی و برون ریز محصول وجود دارد که بسته به شرایط کاری کارفرما، تجهیزات موجود و پیمانکار اجرایی کار شرایط آن متفاوت خواهد بود.

اصولا زمانی نشتی در خط لوله رخ می دهد که لوله بنا به یکی از دلایل زیر دچار آسیب شود:

مهندسی هات تپ
هات تپ
  • فرسودگی و پوسیدگی لوله در گذر زمان که به مرور باعث خوردگی لوله و از دست رفتن کارکردهای آن می شود.
  • بروز آسیب در نتیجه اصابت جسمی تیز یا سنگی به لوله که به بخشی از لوله آسیب وارد کرده و از ناحیه صدمه دیده سیال نشتی می کند.
  • فشار بالای سیال درون لوله می تواند ضریب مقاومت لوله را به مرور کاهش دهد تا جایی که دیگر ظرفیت و توان تحمل فشار مذکور را نداشته باشد. در این شرایط نیز لوله دچار سوراخ شدگی می شود. چه بسا این امر باعث ترکیدن لوله و آسیب های جدی تر شود.
  • اصابت خودرو و وسایل نقلیه به لوله می تواند بخشی از لوله را سوراخ کرده و بروز نشتی در آن ناحیه داشته باشیم.

بدیهی است که نشتی در درجه اول باعث هدر رفتن سیال از درون لوله خواهد شد و این امر متضمن تقبل خسارت بالا از جانب مجتمع صنعتی است. در این شرایط روزانه و به صورت مستمر بخشی از منابع یا فراورده های یک مجتمع صنعتی مدام در حال برون ریختن و هدر رفتن می باشد. ای امر آسیب های مالی و اقتصادی مشهود بر مجموعه وارد خواهد کرد. از سوی دیگر سیال ممکن است حاوی مواد شیمیایی ای باشد که برای سلامت محیط و انسان مضر هستند. حتی الامکان باید با درگیر شدن انسان و محیط با چنین موادی اجتناب کرد. ممکن است این مواد به طبیعت و محیط زیست آسیب بزنند و به این ترتیب منشأ آسیب ها و خطرات اقلیمی در منطقه شوند. چه بسا ساکنان مناطق مسکونی مجاور با مجتمع نیز از این امر متضرر شوند و خطرات ناشی ار متصاعد شدن این مواد بر زندگی روزمره و بهداشت و سلامت ایشان تأثیر منفی بگذارد. خصوصاً زمانی که این مواد سیمیایی قابل احتراق باشند شرایط به مراتب دشوارتر و خطرناک تر خواهد بود. در چنین شرایطی برون ریز مستمر سیال فضای احتراق آوری را ایجاد خواهد کرد که به محض درگیر شدن با هر گونه عامل حرارتی قابل اشتعال می تواند خطراتی نظیر انفجار و آتش سوزی را با خود به همراه داشته باشد. در چنین شرایطی انجام عملیات رفع نشتی جزو الزامات اضطراری بوده و باید سریعاً در دستور کار مجتمع قرار گیرد.

علاوه بر این موارد، افت فشار سیال درون لوله از دیگر آسیب هایی است که از ناحیه نشتی لوله می تواند بروز دهد و بار دیگر مجموعه را دچار خسارت و عدم بهره وری کند. افت فشار می تواند بر عملکرد تجهیزات نصب شده در محل های مختلف خط نیز تأثیر منفی داشته باشد. برخی از این تجهیزات برای عملکرد صحیح نیازمند حداقلی از جریان سیال می باشند و در صورت بروز مشکل نشتی ممکن است دچار آسیب شوند.

اما در خصوص روش های رفع نشتی، چنان که گفته شد راهکارهای متعدی برای اینجام این کار وجود دارد که بسته به شرایط کار و کارفرما متفاوت خواهد بود. در صورتی که کارفرما در صدد است به صورت موقتی رفع مشکل نماید می تواند از طریق کمربندهای مسدود کننده که همچون حلقه به دور لوله بسته می شوند مشکل را رفع نماید. این حلقه ها البته دارای اورینگ هایی می باشند که می تواند برای شان کارکرد دائم داشته باشد، و بنابراین چه بسا که بتوانند سال ها جلوی نشتی لوله را بگیرند. روش دیگر رفع نشتی لوله عبارت خواهد بود از فرایند انجماد سازی لوله. یعنی لوله با استفاده از دستگاه های ویژه منجمد می شود. در واقع آن بخش از لوله که دچار نشتی شده است به صورت موقت منجمد شده و به این ترتیب جداره داخلی لوله از ناحیه بخش سوراخ شده کاملاً از جریان سیال مسدود می شود. به این ترتیب ظرف مدت زمانی که آن بخش از لوله منجمد است می توان فرایندهای اصلاحی برای رفع نشتی را به انجام رساند. از روش های دیگر که بسیار سنتی می باشد عبارت است از تخلیه خط و تعمیر نشتی در همان محل نصب. این فرایند با توجه به این که فرایند تخلیه لوله مدت زمان طولانی نیاز داشته و برای مدتی قابل توجه فعالیت خط را متوقف می کند چندان به صرفه نیست گرچه ساده ترین راه به لحاظ فنی محسوب می شود.

اما استفاده از روش هات تپ برای رفع نشتی از دیگر راهکارها محسوب می شود. در این فرایند از طریق دو عملیات هات تپ و ایجاد یک خط فرعی موقت، آن بخش از لوله که دچار نشتی است از خط خارج شده و بریده می شود، و سپس به منظور انجام تعمیرات لازم از محل خارج می شود. سپس بخش آسیب دیده لوله یا با یک قطعه لوله جدید تعویض می شود یا عملیات تعمیرات روی آن انجام می گیرد و روی محل سابق نصب می شود.

دستورالعمل هات تپ
هات تپ

استفاده از هر یک از روش های فوق بستگی به میزان توانمندی مجری کار، نیاز کارفرما و شرایط و  مشخصات فنی کار دارد. شرکت پیشگام صنعت ابزار با استفاده از تجهیزات و دانش فنی خود آماده ارائه خدمات رفع نشتی در محل را دارد. از آن جا که مطمئن ترین و در اغلب موارد بهترین راهکار برای رفع نشتی به صورت دائم استفاده از روش آخر یعنی هات تپ زنی خط لوله در دو نقطه و انسداد موقت خط می باشد این روش بیش از سایر روش ها توصییه می شود و ما نیز در این زمینه تخصص ویژه داریم اما جمع بندی و تصمیم گیری نهایی چنان که اشاره شد بستگی به تجهیزات و تأسیسات و امکانات موجود، و البته نظر کارفرما دارد.

هات تپ و برنامه ریزی

هات تپ یک فرایند خطی زمان بر بوده و بسته به میزان پیچیدگی هایش زمان انجام عملیات نیز بیشتر خواهد شد. مجریان عملیات انشعاب گرم هات تپ باید نسبت به زمان بندی انجام عملیات هات تپ حساسیت داشته باشند تا دچار دوباره کاری ها و صرف هزینه و زمان بیش از حد استاندارد برای انجام کار نباشند. اصولا انجام فرایندهایی نظیر زمان سنجی و برنامه ریزی عملیات به صورت دقیق برای هات تپ امکان پذیر نیست اما با این وجود می توان مختصاتی کلی از کار و کلیه مراحل و مراتب آن ارائه داد. به این جهت نیازهای عملیات به جهت سلسله مراتب و ترتیب انجام کار گرم، تأسیسات مورد نیاز، نیروی انسانی مورد نیاز در هر مرحله و تخصص و مهارت آن، و نیز هماهنگی های نرم افزاری برای پیشبرد دقیق تر و بهینه تر کار ارائه داد. از این رو شرکت هایی که کار اجرای عملیات هات تپ را انجام می دهند باید نسبت به برنامه ریزی پروژه انشعاب گیری گرم دقت و وسواس کافی را به خرج دهند در غیر این صورت در طول فرایند دچار کارهای اضافی خواهند شد. چه بسا از جا افتادن یکی از مراحل ولو جزئی کار باعث ایجاد وقفه ای مشهود در عملیات انشعاب گیری گرم هات تپ شود، یا فراموشی در تهیه تأسیسات و ماشین آلات و چه بسا ابزارآلات بسیار ساده باعث بروز وقفه در روند انجام کار شود. این امر خصوصاً در شرایطی که کار در مرحله پایانی خود بوده و مجری هات تپ در حال اجرای عملیات برش گرم hot tap می شود بیشتر بروز می یابد. در زمان اجرای عملیات تیم های ایمنی و بهداشت، آتش نشانی و کمک های اضطراری در محل انجام عملیات حاضر می باشند. کلیه تأسیسات سنگین مورد نیاز برای انجام عملیات آماده شده اند و در حال کار می باشند. ممکن است مجتمع صنعتی کارفرما بخشی از فعالیت های خود را به منظور انجام عملیات هات تپ اصلاح کرده باشد. بنابراین هر گونه وقفه در انجام عملیات هات تپ فرایندهای جاری مجتمع صنعتی را دچار خدشه می کند.

hot tap
اجام عملیات هات تپ

بنابراین تهیه و تأمین کلیه تجهیزات و تأسیسات جزو ضرورت های عملیات انشعاب گیری گرم می باشد که لازمه آن نیز برنامه ریزی می باشد. واحد برنامه ریزی اجرای هات تپ در درجه اول می بایست کلیه مراحل و پیش نیازهای هر فرایند را تشخیص و بررسی کند. سپس آن ها ر لیستی آورده شده و به عنوان راهنمای مراحل بعد مورد توجه قرار می گیرند. مراحل انجام انشعاب گیری گرم به طوری کلی به شرح زیر می باشند:

  • ابتدا فرایند ساخت اتصال مورد نیاز برای اجرای عملیات مورد آنالیز قرار می گیرد. انتخاب نوع اتصال، تهیه مواد و متریال های آن شامل لوله به سایز لوله اصلی و لوله انشعابی، الکترودهای مناسب، دستگاه جوش قوس الکتریکی، جوش آرگون، تأسیسات مورد نیاز نظیر برق و… جزو لوازم ضروری عملیات می باشند. سپس فرایند ساخت اتصال شامل برش لوله، سنگ زنی قطعات بریده شده لوله و جوشکاری آن ها به یکدیگر مراحل ساخت اتصال هات تپ می باشند. واحد برنامه ریزی هات تپ باید نسبت به تهیه و تأمین تجهیزات و زمان و نیروی انسانی هر یک از این مراحل پیش بینی های لازم را انجام داده باشد.
  • سپس فرایند شامل نصب اتصال روی لوله یا مخزن می باشد که پیش از اجرای عملیات انشعاب گیری گرم یا هات تپ صورت می گیرد. ابتدا به ساکن می بایست تست های فشار و جوش لازمه روی اتصلات انجام شود تا برای عملیات انشعاب داغ و مختصات فنی خط لوله یا مخزن مناسب باشد. در صورتی که اتصال جوشی باشد باید دستگاه جوش و الکترود مناسب با فرایند تهیه شود. اما اگر اتصال مکانیکی باشد می بایست ابزار لازم برای پیچ و مهره اتصال مکانیکی مذکور فراهم شود. زمان انجام فرایند جوشکاری نیز بسته به سایز لوله اصلی متغیر می باشد، هر چه سایز لوله بالاتر باشد زمان بیشتری صرف کار می شود. انتخاب بهترین و ماهرترین جوشکارها برای جوشکاری اتصالات روی لوله یا مخزن جزو الزامات انجام عملیات می باشد، چرا که جوشکاری روی خطی انجام می شود که سیال در آن جریان دارد و حاوی مواد قابل احتراق است. از این رو حین جوشکاری باید احتیاطات ویژه را در نظر داشت تا در اثر سوراخ شدن لوله یا مخزن عملیات دچار سانحه نشود.
  • نصب ولو مرحله بعدی انجام عملیات است. ولو تست شده روی اتصال قرار می گیرد و روی آن پیچ و مهره می شود. ولو متناسب با سایز انشعاب و فشار کاری خط انتخاب می شود و پیش از نصب تست فشار روی آن انجام یم شود تا دچار نشتی و مواردی از این قبیل نباشد.
  • در مرحله نهایی دستگاه هات تپ روی ولو نصب می شود و عملیات انشعاب گیری گرم هات تپ به انجام می رسد. این مرحله می بایست بر عهده اپراتورهای ماهر عملیات انشعاب گرم باشد. یک عملیات هات تپ خط لوله یا مخزن شامل راه اندازی و نصب منبع تغذیه یا پاور یونیت، و انجام عملیات باردهی به دستگاه هات تپ است. راه اندازی پاور یونیت و نصب آن به دستگاه هات تپ خود نیازمند زمان مشخصی است که معمولاً توسط اپراتوری انجام می گیرد که در زمینه برق و اتصالات دارای تبحر نسبی می باشد. سپس عملیات باردهی دستگاه هات تپ شروع می شود که بسته به آیتم هایی نظیر جنس لوله، ضخامت لوله، سایز انشعاب و ویژگی های دستگاه هات تپ زمان انجام آن متفاوت است.
سدل نیپل
جوشکاری در هات تپ

واحد برنامه ریزی عملیات هات تپ باید نسبت به تمامی مراحل فوق و ابعاد و اجزاء ان دقت کافی را به خرج دهد. باید تمامی قوا و تجهیزات لازم برای انجام هر یک از فرایندهای فوق به صورت کامل تهیه و تدارک دیده شوند و در اختیار واحدهای فنی و مهندسی و اجرایی قرار کیرند و فازهای اجرایی بر حسب آن ها انجام شوند. روند اجرایی کار می بایست توسط یک بازرس مورد ارزیابی و پایش قرار گیرد.

مراحل و مراتب و تأسیسات و تجهیزات هر یک از این فرایندها باید در یک لیست خلاصه شده باشند تا توسط بازرس چک شوند. چک لیست عملیات هات تپ شامل تمام مراحل پیش عملیاتی و عملیاتی انجام فرایند انشعاب گرم می باشد که حکم خرجی فاز برنامه ریزی را دارد و همچون یک نقشه راه، دستور کار اجرایی را پوشش می دهد.

اجرای هات تپ ۴ اینچ

هات تپ
عملیات هات تپ

هات تپ از فرایندهای رایج در واحدهای صنعتی ای است که در خطوط لوله  و مخازن  کاربرد گسترده ای دارد. شرکت های نفتی و گازی اغلب از این عملیات برای انشعاب گیری از خطوط لوله خود استفاده می کنند. مجریان عملیات هات تپ نیز بر حسب تجارب و نوع کار خود ارائه دهنده خدمات انشعاب گیری گرم برای مشتریان می باشند. اما این که عملیات هات تپ توسط مجری عملیات انجام پذیر باشد یا نه، بستگی به دو مؤلفه کلیدی دارد؛ اول آن که آیا به طور کلی امکان انجام هات تپ روی خط لوله یا مخزن وجود دارد یا نه، و دوم آن که آیا پیمانکار به خصوص توانایی انجام این کار را دارد یا ندارد. در مورد اول آن چه ممکن بودن عملیات هات تپ را مشخص می کند استانداردها و الزامات بین المللی، و تجارب اجرا کننده هات تپ است. باید در درجه اول دید با توجه به ویژگی های فنی خط یا مخزن عملیات انشعاب داغ روی آن امکان پذیر هست یا نه. ممکن است شرایط به گونه ای باشد که استانداردها از انجام عملیات ممانعت کنند. برای مثال زمانی که فشار سیال بسیار بالاست، خط خالی از سیال است، خط دارای مواد متراکم قابل احتراق است، لوله دارای ویژگی هایی است که هات تپ گیری و برش گرم روی آن مقدور نیست و مواردی از این دست، بدیهی است که عملیات هات تپ روی لوله یا مخزن مذکور ناممکن خواهد بود، مگر آن که اجرا کننده انشعاب گرم هات تپ دارای چنان تبحر و دانشی باشد که با ابداع روش های نوین بتواند راهکاری برای رفع موانع انجام عملیات انشعاب داغ بیابد. البته در این صورت نیز باید تست ها و آزمون ها به صورت مطمئن پیش از انجام عملیات اصلی صورت گیرند و تنها در صورت اخذ پاسخ مثبت از تست ها می توان به انجام عملیات فکر کرد. علاوه بر این کسب رضایت از مشتری و کارفرما جهت انجام عملیات هات تپ ضروری می باشد. از این حیث که حساسیت این نحو پروژه های انشعاب گیری گرم بالا می باشد حتما می بایست تضمین و رضایت مشتری پیش از انجام عملیات اخذ شده باشد. ارائه پرمیت وظیفه کارفرماست  اما اجرا کننده پروژه هات تپ نیز باید تمامی ابعاد و مختصات ایمنی و خطرات پیش رو را گوشزد کند تا بهترین تصمیم در خصوص انجام یا عدم انجام آن اتخاذ شود.

اما این تنها پیش شرط اجرایی عملیات انشعاب گیری به روش گرم نخواهد بود، بلکه مجری عملیات هات تپ نیز خود می بایست صلاحی و توانمندی انجام کار را داشته باشد. ممکن است مجری هات تپ نیز خود نیروی توانمند و دارای صلاحیتی باشد اما تخصص خود را در زمینه هایی خاص محدود کرده باشد. شرکت هایی که هات تپ جزو فرایندهای اصلی شان نبوده و حکم یک فرایند کمکی و فرعی را برای شان دارد معمولاً از این نوع هستند. برای مثال یک شرکت خططو انتقال لوله نفت تمام توان و دانش عملیاتی خود در زمینه هات تپ را به انجام کار گرم روی خطوط لوله حاوی سیال نفت متمرکز خواهد کرد و توان اجرای هات تپ روی خطوط لو له گاز و … را نخواهد داشت. یا در مثالی دیگر یک شرکت فعال در زمینه هات تپ ممکن است فعالیت خود را صرفاً روی عملیات های هات تپ با سایزهای انشعاب بزرگ متمرکز کند. در این صورت سپردن کار گرم سایز کوچک به این واحد منطقی به نظر نمی رسد. حتی ممکن است خود این شرکت به دلیل فقدان امکانات و تجهیزات لازم برای هات تپ گیری در سایزهای کوچک راغب به انجام این قسم عملیات ها نباشد.

شرکت پیشگام صنعت ابزار به عنوان یکی از مجریان تخصصی عملیات انشعاب گرم هات تپ در زمینه اجرای انشعاب گیری گرم در سایزها و شرایط مختلف هیچ گونه محدودیتی ندارد. این شرکت دارای انواع تجهیزات و ماشین آلات برای انجام عملیات هات تپ در سایزهای مختلف و روی انواع سیالات می باشد. تجارب ما در زمینه انجام عملیات ها از سایز ۲ اینچ تا ۷۲ اینچ نیز مؤید این نکته است. بدیهی است هر جه ابعاد و سایز انشعابی بالاتر باشد انشعاب گیری گرم روی آن نیز دشوارتر خواهد بود. عملیات های انشعاب داغ روی لوله های با سایز کوچک هم اتصالات ساده تری را می طلبند و هم زمان و نیرو و توان کوچک تری را صرف خود می کنند. از جمله پروژ ه های سایز کوچک شرکت پیشگام صنعت ابزار طی سالیان اخیر انشعاب های گرم خطوط لوله گاز استان تهران است که طی سال های اخیر زمان زیادی از پروژه های این شرکت را از آن خود کرده است.

سدل نیپل
جوشکاری در هات تپ

اغلب پروژه های این شرکت در ابعاد کوچک ۲ و ۴ اینچی و در راستای افقی می باشند. گرچه سیال گاز حساسیت های خاص خود را در زمینه انجام انشعاب گیری می طلبد و درون شهری بودن عملیات های مذکور بر میزان حساسیت و دشواری کار می افزاید اما با توجه به ابعاد پایین عملیات، شرکت پیشگام صنعت ابزار در مقایسه با پروژه های مشابه، در این خصوص دشواری های کمتری خواهد داشت.

یکی از پروژه های انشعاب گیری داغ شرکت گاز، هات تپ ۴ اینچی روی خط لوله ۲۰ اینچی بوده که در راستای افقی انجام شد. این عملیات در باقرشهر و در ایستگاه شماره یک از خط اصلی واحد CGS به انجام رسید و با موفقیت به اتمام رسید. مجریان هات تپ در پروژه مذکور از اتصال سدل نیپل استفاده کرده و سپس یک بال ولو تست شده را روی اتصال مذکور نصب کردند.

عملیات در بیست و یکم فروردین ماه سال ۱۳۹۶ و در اسرع وقت در محل ذکر شده انجام شد و در نهایت با اخذ تأییدیه از بازرسین کارفرما به اتمام رسید. عملیات های هات تپ ۴ اینچ توسط دستگاه های کوچک هات تپ انجام می شود و منبع تغذیه شان نیز پاوریونیت های هیدرولیکی می باشند.

استاندارد هات تپ

هات تپ روی خط لوله و مخازن نفتی و گازی محدودیت ها و الزاماتی دارد. هرگز نباید این گونه تصور شود که بر حسب مزیت هایی که هات تپ گیری در صنایع دارد اجازه داریم هر گونه انشعاب گیری را از طریق آن انجام دهیم، بلکه این کار فقط در صورت لحاظ کردن و در نظر گرفتن استانداردها و قوانینی انجام شدنی خواهد بود که توسط مؤسسات صاحب نظر بین المللی تدوین شده باشد. خوشبختانه امروز به جهت آشنایی مهندسین صنایع نفت و گاز با استانداردها و قوانین مطروحه، کارفرمایان اجازه انجام هر گونه عملیات فنی روی خطوط لوله را نمی دهند و اجرای آن را مشروط به طرح های توجیه فنی می کنند، اما این بدان معنا نیست که انجام دهنده عملیات هات تپ که جکم پیمانکار را دارد به اطلاعات مورد نیاز مهندسین مذکور اکتفا کند. در درجه اول این وظیفه مجریان هات تپ است که با تطبیق دادن شرایط کاری برای هات تپ با استانداردها و الزامات مذکور تمامی جوانب کار را مورد سنحش قرار داده و فقط در صورتی عملیات را به انجام برسانند که امکانات فنی و ایمنی و پاسخگوی محدودیت های عملیات انشعاب گرم باشد.

هات تپ و انشعاب گیری
نصب دستگاه هات تپ

یکی از این مؤسسات که استانداردها و الزامات آن مورد تأیید و اعتبار جهانی می باشد و کلیه واحدهای نفتی و گازی در مقیاس جهانی به مستندات آن رجوع می کنند موسسه نفت آمریکا (American Petroleum Institution) است که استانداردهای خود را با پیشوند API عرضه می کند. این مؤسسه با توجه مجموعه ای از محاسبات دقیق مهندسی را در کنار تجارب عملی قرار داده و بر حسب این پشتوانه استانداردهایی را برای فرایندهای ویژه مربوط به صنایع نفت تدوین می کند. یکی از استانداردهایی که این مؤسسه تدوین و منتشر کرده است استاندارد اجرای مطمئن عملیات انشعاب گیری از طریق داغ در صنایع نفت و پتروشیمی می باشد که به API 2201 معروف است (Safe Hot Tapping Practices in the Petroleum & Petrochemical Industries). گذشته از استانداردها و دستورالعمل هایی که هر یک از پیمانکاران و اجرا کنندگان متبحر عملیات انشعاب گرم هات تپ تدوین می کنند . عمدتاً مصرف داخلی و درون سازمانی دارد، این استاندارد را می توان معتبرترین و قابل استنادترین استاندارد در زمینه الزامات، بایدها و نبایدهای عملیات انشعاب گرم هات تپ دانست. در این استاندارد تا جای مکن به ابعاد فنی و ایمنی کار گرم هات تپ پرداخته شده است.

در این استاندارد پس از ارائه تعاریف مفاهیم بحث امکان سنجی عملیات hot tap مطرح می شود، و این که عملیات هات تپ در چه زمانی مقرون به صرفه و از جنبه فنی قابل توجیه خواهد بود. در این بخش ضمن برشماری محدودیت هایی که می توانند مخل انجام صحیح عملیات انشعاب گرم هات تپ شوند شرایطی را گوشزد می کند که در چارچوب شان مجاز به انجام عملیات هات تپ نیستیم. عواملی که به عنوان معیارهای امکان یا عدم امکان پذیری اجرای عملیات انشعاب گیری به روش گرم برشمرده می شوند عبارت اند از شرایط فنی خط لوله شامل فشار سیال، دمای آن، نوع آن، جنس لوله و مواردی از این دست. همچنین قابلیت دستگاه هات تپ و این که توان تحمل فشار عملیات را دارد یا نه نیز فاکتور تعیین کننده ای محسوب می شود. اما مهم تر از این موارد جوشکاری و الزامات آن روی لوله می باشد. در این استاندارد در خصوص جوشکاری روی خط لوله اهمیتی چه بسا بیش از خود عملیات انشعاب گرم هات تپ داده شده است و از همین رو در نظر گرفتن شرایط لوله و جوش با توجه به سیال درون لوله از مواردی است که به صورت مفصل در استاندارد API 2201 بدان پرداخته شده است. نکته حائز اهمیت در خصوص بخش جوش، تأکید بالایی است که بر جوشکاران ماهر و کارآزموده در زمینه حوش خطوط لوله گزارده شده است. جوشکاران باید دارای گواهی های معتبر بین المللی بوده و پیش از انجام کار تست های لازم را داده باشند.

در کل عملیات انشعاب گیری داغ یا هات تپ زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که دارای صرفه و مزیت نسبت به سایر روش ها باشد. مجری هات تپ و کارفرما در درجه اول باید نسبت به این امر اطمینان حاصل کنند. در غیر این صورت انتخاب روش های جایگزین بهتر خواهد بود. چه بسا موقعیت کاری سایت یا پالایشگاه به گونه ای است که انشعاب مذکور چندان هم اضطرار نداشته و عدم انجام آن اختلالی در فرایند برنامه ریزی مجتمع نمی کند. در این شرایط توصیه بر آن است که مجتمع صبر کند و در بازه زمانی overhaul که مجموعه به طور کلی shut down می خورد انشعاب گیری ا بدون صرف هزینه های هات تپ انجام دهد. یا در زمینای که به هر دلیلی بخشی از خطی که عملیات هات تپ می بایست روی ان انجام شود را خاموش و برای انجام سرویس های ویژه نظیر تعمیرات اساسی shut down می زنند می توان عملیات انشعاب گیری را بدون نیاز به انشعاب گرم انجام داد. هات تپ خط لوله یا مخزن تنها زمانی دارای مزیت و بهره وری فنی و اقتصادی خواهد بود که نیاز داریم بدون این که جریان سیال را خاموش کنیم انشعاب گیری را به انجام برسانیم. در این شرایط از عملیات انشعاب داغ یا هات تپ استفاده می شود.

هات تپ
hot tap

البته باید اشاره شود که استانداردها و مستنداتی از این دست جزو لوازم اولیه و پیش نیازهای تبدیل شدن به یک مجری عملیات هات تپ محسوب می شوند و هرگز نمی توان با مطاله این دست قوانین و استانداردها تبدیل به مجری متبحر عملیات انشعاب گرم شد، اما در هر حال راهنمای مناسبی محسوب می شوند که می توانند خطوط راه عملیات انشعاب گیری گرم را مشخص کنند. از طرفی این استانداردها دارای نکات ریز و در عین حال برجسته و مهمی هستند که در موارد خاص و ضروری بسیار به کار می آیند. ممکن است مجری عملیات انشعاب گیری داغ به شرایط خاص و مورد ویژه ای بخورد که پیش تر تجربه آن را نداشته است. در این شرایط رجوع به این استانداردها و قوانینی از این دست بسیار کارآمد خواهد بود.

شرکت پیشگام صنعت بازار به عنوان مجری عملیات هات تپ علاوه بر استانداردها و دستورالعمل ها، و روش های اجرایی که تدوین کرده و ضمن تعاملات مستمری که با مجریان متبحر عملیات هات تپ در سطح جهانی دارد، و با وجود این که خود در این زمینه دارای تجربه کافی می باشد ولی باز هم هر از چند گاه با رجوع به این استاندارد برای رفع نیازهای ویژه و خاص خود از آن بهره می جوید.

فراگیری هات تپ

هات تپ خطوط لوله یک عملیات ویژه با مختصات فنی خاص خود می باشد که اغلب توسط پیمانکاران متبحر و کارآزموده انجام می گیرد. در واقع امر بر خلاف بسیاری از رایندهای جاری در مجتمع های پالایشگاهی و پتروشیمی فرایند انشعاب گیری گرم یا هات تپ توسط خود مجتمع صورت نمی گیرد. معدود واحدهای صنعتی هستند که هزینه و زمان کافی را صرف آموزش فرایند هات تپ و انجام عملیات های آزمایشی برای آشنایی با ابعاد اجرایی آن تقبل می کنند. این فرایند، یک پروسه بسیار تخصصی و دارای الزامات خاص خود است. از این رو اغلب پیمانکاران و صاحبین مشاغلی سراغ هات تپ می روند که در صددند به مجری تخصصی این عملیات خطوط لوله تبدیل شوند.

یک مجری تخصصی عملیات هات تپ باید در زمینه های مختلف خود را صاحب نظر و کارآموخته گرداند به نحوی که نه تنها قادر به اجرای هر یک از مراحل انجام عملیات هات تپ باشد، بلکه در صورت بروز ایرادات خاص، و زمانی که با پدیده ای نامتعارف و ویژه حین انجام انشعاب گیری به روش گرم خط لوله مواجه شد سرعت عمل، ابتکار و حضور ذهن لازم جهت رفع مشکل را داشته باشد. در هر صورت عملیات انشعاب گیری گرم از خطوط لوله یا همان هات تپ دارای عناصر پیچیده و متغیرهای ویژه ای است که فراگیری آن ها مستلزم صرف زمان و هزینه است.

هات تپینگ
انشعاب خط لوله به روش گرم (هات تپ)

آیتم ها و مواردی که مجری انشعاب داغ می بایست بیاموزد را می توان در چند دسته کلی تقسیم کرد:

  • استانداردها: معمولاً مؤسسات بین المللی معتبر و مرجع در زمینه های خطوط لوله و صنایع نفت و گاز دارای استانداردهایی برای هر کدام از فرایندهای رایج در زمینه های تخصصی خود می باشند. این استانداردها محصول سال ها ممارست و کار مطالعاتی در کنار تجاربی است که از فرایندهای عملی حاصل شده است. از این رو منابعی معتبر و قابل اتکا برای رجوع و رفع مشکل محسوب می شوند. در عملیات انشعاب گیری گرم یا هات تپ نیز می توان از بسیاری از این استانداردها بهره جست. عملیات انشعاب داغ در خود جوشکاری روی خط لوله را دارد و می توان از استانداردهای جوشکاری بین المللی استفاده کرد. همچنین در خصوص ساخت اتصالات در عملیات هات تپ فلنج مورد استفاده قرار می گیرد که در خصوص انتخاب سیال و کلاس و… می بایست به این استانداردها متکی بود. علاوه بر این ها استاندارد API2201 که از طرف موسسه نفت آمریکا صادر شده است و بسیاری از جوانب عملیات هات تپ را پوشش می دهد.

یک مجری متبحر عملیات هات تپ می بایست نسبت به این استانداردها اشراف و دانش کافی و وافی داشته باشد تا بتواند از پشتوانه علمی و مهندسی مناسب برای انجام مطالعات مهندسی و طراحی های مربوط به انشعاب داغ hot tap برخوردار باشد.

  • دستورالعمل ها: استفاده از دستورالعمل هایی که شرکت های معتبر مجری عملیات hottapping تدوین کرده اند نیز یک رفرنس مناسب برای کسب دانش بیشتر در این زمینه است. معمولاً پیمانکاران متبحر عملیات انشعاب گرم یا hot tap operation دارای دستورالعمل و روش های اجرایی مشخص و مدون در زمینه اجرای عملیات انشعاب داغ هستند که الگوی عمل آن ها در زمینه انشعاب گیری گرم از خطوط لوله را بیان می کند. استفاده از این دستورالعمل ها به عنوان راهنمای اجرای عملیات هات تپ از جمله منابع مناسبی است که می توان بهره گرفت. با توجه به این که دستورالعمل های مذکور از تجارب کارهای اجرایی به دست آمده اند جنبه هایی بیشتر از ابعاد اجرایی عملیات hot tap را پوشش می دهند و از این رو می توانند راهنمایی مناسب محسوب شوند.
  • مطالعات موردی: از جمله دیگر منابع و مراجع قابل اتکا در زمینه یادگیری ابعاد و مختصات عملیات هات تپ مطالعات موردی پروژه هایی استکه دیگر مجریان عملیات انشعاب گرم هات تپ تدوین و در اختیار دیگران قرار داده اند. این مطالعات موردی معمولاً توصیفی جامع از هر یک از عملیات های اجرایی انشعاب گیری گرم شرکت های مذکور را گزارش می دهد. ویژگی های فنی خط لوله شامل ارتفاع محل کار، راستا و جهت عملیات هات تپ، نوع سیال و فشار و دمای آن، و مواردی از این قبیل در مطالعات موردی مذکور ارائه می شود. سپس شرحی اجمالی از فرایندهای مهندسی و مطالعاتی داده می شود تا خواننده را نسبت به تصمیمات فنی و مهندسی جهت انجام عملیات هات تپ و رفع ایرادات احتمای مطلع گرداند. پس از آن گزارش وارد فاز اجرایی می شود و طریقه ساخت اتصالات و نصب آن ها روی لوله، و سرانجام چگونگی انجام عملیات هات تپ را شرح و تفصیل می دهد. در نهایت نیز خلاصه و جمع بندی گزارش خواهد بود که شامل تجارب جدیدی است که مجموعه مجری عملیات انشعاب گیری به روش گرم از عملیات مذکور حاصل کرده است.
  • فرایندهای اجرایی: گذشته از موارد مطالعاتی و تحقیقاتی اجرای عملیات هات تپ فی نفسه نیازمند کسب مهارت و تخصص فنی و عملی خاص خود است. نمی توان عملیات انشعاب گرم را به صرف چند گام مطاعلاتی محدود کرد. مجری کار گرم هات تپ می بایست نسبت به تمامی ابعاد دستگاه هات تپ آشنایی و شناخت کامل داشته باشد. روش اجرای کار را بداند، تناسب و تعادل اجزا و قطعات دستگاه هات تپ و اتصالات نصب شده روی لوله را بشناسد، روش های انجام تست فشار و تست جوش را مسلط باشد و در صورت بروز مشکل قدر تشخیص دلیل مشکل را داشته باشد. توان اجرایی و عملیاتی مجریان انشعاب گرم اهمیتی به غایت بیش از فاکتورهایی دارد که در بالا بدان ها اشاره رفت. از این رو گرچه آموزش عملی آخین مرحله در فرایند تبدیل شدن به یک اجرا کننده زبردست عملیات هات تپ به شمار می رود اما مهم ترین و تعیین کننده ترین شان قلمداد می شود.
هات تپ
انشعاب گرم

اجرای عملیات هات تپ مستلزم آشنایی با ابعاد فنی و عملیاتی کار گرم به شمار می آید و روند تبدیل شدن به یک پیمانکار زبردست، روندی تدریجی می باشد. شرکت پیشگام صنعت ابزار با انجام حدود ۴۵۰۰ عملیات هات تپ طی بیش از ده سال فعالیت اجرایی خود در حال حاضر به تمامی مختصات و ویژگی های این فرایند ویژه خطوط لوله آشناست و اکنون می تواند بدون وقفه و در اسرع وقت مراحل کامل انجام عملیات را به پیش ببرد. از این رو ما آماده دریافت سفارشات مشتریان در هر شرایطی و با هر چارچوب فنی می باشیم. ما با وجود تجارب تحقیقاتی و فنی بالا همواره خود را کارآموز در این زمینه به شمار اورده و می کوشیم از جدیدترین دستاوردها و ابداعات در زمینه انشعاب گیری داغ خطوط لوله و مخازن بهره مند شویم. تعامل مستمر با مجریان صاحب نام عملیات انشعاب گیری در ابعاد جهانی یکی از راه های نیل به این هدف است که در حال حاضر بدان دست یافته ایم.