شیر پروانه ای Butterfly Valve

شیر پروانه ای (Butterfly Valve) یکی از انواع ولوهایی است که با استفاده از آن می توان جریان سیالات گازی و مایع را کنترل و یا قطع و وصل کرد. این شیر کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف و بخصوص صنایع نفت و پتروشیمی دارد. این شیر به دلیل ساختار و حرکت دیسک مسدود کننده ی آن که به شکل بال پروانه است به این نام خوانده می شود. می توان گفت تمام صنایعی که در سایت کاری خود با خطوط لوله، انتقال و بهره برداری از سیالات سر و کار دارند حتما از شیر پروانه ای استفاده کردند. هات تپ نیز یکی از مجموعه ی پروژه هایی است که ولو پروانه ای استفاده های زیادی بر روی خطوط لوله مختلف داشته است. در ادامه به توضیح اجزا و ساختمان و هم چنین نحوهی عملکرد شیر پروانه ای خواهیم پرداخت.

شیر پروانه ای Butterfly Valve
شیر پروانه ای Butterfly Valve

اجزای شیر پروانه ای

می توان گفت اجزای اصلی انواع ولوها یکسان خواهد بود و این ولوها بیشتر در ساختار و نوع عملکرد قسمت مسدود کننده خود تفاوت دارند. اجزای اصلی شیر پروانه ای شامل موارد زیر می باشند:

  • دیسک
  • بدنه
  • اهرم
  • ساقه
  • لاینر
  • عملگر

ساختار شیر پروانه ای

این شیر دارای یک بدنه ی معمولی است و یک صفحه ی مدور و دیسکی شکل در مرکز محفظه ی پایینی است. عضو دیسکی شکل و مسدود کننده این شیر در حدود ۹۰ درجه می چرخد و به وسیله ی یک اهرم به قسمت حرکت دهنده شیر متصل می باشد. قسمت محرک این شیرها به صورت دستی، پنوماتیکی و یا الکتریکی می چرخد.

سایز این ولو از ۲۴-۱ متغیر بوده و در بازار عرضه وجود دارد.

مزایای استفاده از شیر پروانه ای

  • وزن کم
  • عدم نیاز به تکیه گاه اضافی
  • نصب فوری بدون افت فشار زیاد
  • استفاده ساده و آسان از قسمت متحرک

معایب ولو پروانه ای

قسمت مسدود کننده این شیر تحت تأثیر مستقیم جریان قرار دارد و می توان گفت در این استفاده از این شیرها همیشه جریان تغییر می یابد.

 

موارد استفاده از شیرهای پروانه ای

شیر پروانه ای از انواع ولوهایی است که در صنایع گوناگون کاربرد دارد. ایستگاه های نیروی حرارتی، ایستگاه های نیروی هیدرولیکی، صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و سایر رشته های صنعتی از متقاضیان استفاده از این ولوها در مسیر سیالات خود هستند. این شیرها می توانند در مسیر سیالات مختلف قرار بگیرند به طور مثال شیر پروانه ای ویفری (بدون فلنج) می تواند در تأسیسات آب رسانی، روغن، هوای فشرده و گازهای خنثی به کار گرفته شود.

برای ساخت این شیرها معمولاً از چدن استفاده می شود. به طور مثال بدنه و عضو مسدود کننده ی  بسیاری از شیرهای پروانه ای را از چدن داکتیل می سازند. سیستم آب بندی این شیرها معمولاً از پلاستیک های EPDM ساخته شده و بدنه ی اجزای دیگر نیز در آخر با استفاده از این پلاستیک پوشش دهی می شود. تمامی این اجزا مقاومت قابل توجهی در برابر سایش حاصل از جریان سیال و نیز دمای آن دارند. شفت این شیرها نیز با استفاده از فولاد ضد زنگ ساخته می شود.

انواع شیرهای پروانه ای

  • ویفری (بدون فلنج)
  • فلنج دار
  • چدنی
  • استنلس استیل
  • فولادی
  • اهرمی
  • پنوماتیک

استفاده از شیر پروانه ای در عملیات هات تپ

عملیات هات تپ به پروژه هایی اطلاق می شود که طی آن از خطوط لوله ی دارای جریان انشعاب تهیه می کنیم. در صورتی که جریان درون لوله ار متوقف نسازیم به مزیت های متعددی دست می یابیم و حتی از این جریان در جهت پیشبرد ایمن عملیات هم استفاده می کنیم.

هر نقطه از خط لوله ممکن است هدف عملیات هات تپ قرا گیرد و انشعابی از آن خارج شود. خط لوله در نقطه مورد نظر برای انشعاب توسط دستگاه هات تپ برش می خورد. پیش از اینکه لوله را با دستگاه برش بزنیم، اتصالات نشت گیری خط لوله را در محل مورد نظر نصب کرده و یک ولو را نیز بر روی آن می بندیم. ولو مذکور ممکن است از نوع ولو یا شیر پروانه ی باشد. دستگاه برش هات تپ بر روی با استفاده از اتصال فلنجی بر روی شیر بسته می شود. شیر در حین عمیات هات تپ درحالت باز قرار دارد و پس از اتمام برش و خروج اجزای برشی دستگاه هات تپ از درون محفظه اش بسته می شود تا سیال به بیرون راه نیابد. سپس نقطعه ی ابتدایی خط لوله انشعابی را به ولو متصل می کنند و سیال درون لوله جاری می کنند. از این مرحله به بعد می توان با باز و بسته کردن ولو جریان سیال را کنترل و یا قطع و ولو کرد. شیر پروانه ای تنها یکی از ولوهای مورد استفاده در عملیات هات تپ است.

 

زاویه الکترود جوشکاری در هات تپ

زاویه الکترود جوشکاری عاملی مهم در کیفیت و مقاومت جوش است. رعایت کردن زوایه الکترود جوشکاری در نهایت عیوب کمتری را در جوش نمایان خواهد کرد. جوشکاری عملیاتی است که از در هات تپ استفاده می شود. می توان گفت پس از عملیات هات تپ و برش لوله که رکن اصلی پروژه های هات تپ است، جوشکاری مهم ترین عملیات در محل کارگاه هات تپ و نیز فاز عملیاتی آن به شمار می رود. جوشکاری، عملیاتی پر فراز و نشیب است که نکات و دستورالعمل های فراوانی دارد. کیفیت جوشکاری را با استفاده از تست جوش می سنجیم. اما در طول اجرای عملیات جوشکاری نیز باید نکات فراوانی را رعایت کنیم. از نکات فنی گرفته تا نکات ایمنی. یکی از نکات مهمی که باید در حین عملیات جوشکاری رعایت شود، زاویه الکترود جوشکاری است. در این نوشته قصد داریم تا نکاتی را در رابطه با زاویه الکترود جوشکاری نشر دهیم.

زاویه الکترود جوشکاری
زاویه الکترود جوشکاری

زاویه الکترود جوشکاری

این زاویه در واقع زاویه الکترود جوش با سطح مقطع کار می باشد. این زاویه را با نام lead angle یا زاویه شیب نیز می نامند. عیوبی که از زاویه نادرست الکترود در جوش پدیدار می شوند عبارت اند از:

  • ناخالصی سرباره
  • ذوب ناقص
  • نفوذ ناقص
  • حبس سرباره
  • تخلخل و بریدکی کناره جوش
  • تجمع سرباره
  • بدشکل شدن فرم جوش
  • درز در جوش

در صورتی که زوایه الکترود جوشکاری بزرگ تر از حد استاندارد باشد، سوختن کناره های جوش محتمل خواهد بود و در صورتی که این زاویه کوچک تر از حد استاندارد باشد، ذوب ناقص رخ خواهد داد.

زاویه، وضعیت و موقعیت صحیح الکترود با توجه به شکل هندسی اتصال، موقعیت جوشکاری، اندازه و نوع الکترود مشخص و معین می شود.

برای تعیین جهت صحیح حرکت الکترود نیز از زاویه حرکت و زاویه کار استفاده می کنیم.

زاویه حرکت: همان زاویه فشار است و به دو نوع تقسیم می شود. اگر الکترود در مسیر حرکت جوشکاری حرکت کند، به آن زاویه پیش دستی نیز می گویند و اگر الکترود در خلاف جهت مسیر جوشکاری حرکت کند، به آن زاویه پس دستی می گویند.

زاویه کار: سطح کار یا قطعه ی پایه ای را بر جوشکاری در نظر بگیرید. سپس خطی عمود بر این سطح را تصور کنید. زاویه یای که الکترود با این خط عمود بر سطح می سازد، زاویه کار نام دارد.

در صورتی که زوایه شیب را به درستی در حین جوشکاری رعایت کنیم، نفوذ کامل جوش را در پی خواهیم داشت.

در صورتی که موقعیت الکترود در حین عملیات جوشکاری مرتباً عوض شود، جوش به صورت متوازن انجام نمی شود.

عملیات جوشکاری به اشکال گوناگون و با نکات فنی متفاوتی انجام می شود. بنابراین زاویه الکترود جوشکاری نیز بسته به نوع عملیات تفاوت خواهد داشت.

زاویه الکترود جوشکاری در جوش سر به سر

از جوش سر به سر یا لب به لب برای جوش دادن دو قطعه با ضخامت کم استفاده می شود. این دو قطعه در کنار یکدیگر قرار می گیرند و به یکدیگر جوش داده می شوند. در جوش سر به سر زاویه ای برای کار وجود ندارد و بنابراین میزان نفوذ جوش از اهیمت زیادی برخوردار است تا کیفیت جوش به حداکثر میزان خود نزدیک باشد. میزان نفوذ جوش به عوامل مختلفی بستگی دارد که این موارد عبارت اند از:

  • ضخامت قطعات
  • قطر مغزی الکترود
  • فاصله ی بین دو قطعه
  • سرعت حرکت الکترود

در جوشکاری سر به سر یکنواختی پیشروی دست و ثبات در طول قوس اهمیت دارد. در صورتی که سرعت پیش روی دست کم باشد، قطعه ی پایه سوراخ می شود. اگر طول قوس زیاد باشد پاشش جرقه، نفوذ سطحی و ظاهر نامناسب جوش را مشاهده خواهیم کرد. در صورتی که طول قوس زیاد باشد روکش الکترود با حوضچه مذاب تماس پیدا می کند و بنابراین استحکام جوش کاهش می یابد.

زاویه الکترود جوشکاری در جوش شیاری

جوش شیاری معمولاً برای متصل کردن دو قطعه با ضخامت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. به همین منظور برای نفوذ مناسب جوش لبه های قطعات را پخ زنی می کنند تا زمانی که دو قطعه در کنار یکدیگر قرار می گیرند شیاری به وجود بیاید و مذاب جوش درون این شیار شکل گیرد.

در جوش شیاری از پاس های متعدد جوش استفاده می کنیم. معمولاً برای شکل گیری یک جوش مقاوم نیاز به سه پاس جوش داریم.

پاس اول: پاس اول را پاس ریشه نیز می نامند و به منظور نفوذ عمقی و کامل استفاده می شود.

پاس دوم: پاس گرم نیز نامیده می شود و برای پر کردن شیار به کار می رود.

پاس سوم: پاس نما نام دارد و نمای خط جوش تمیزتری را حاصل می کند.

جوش شیاری انواع و اقسام گوناگونی دارد و بنابراین زاویه الکترود جوشکاری در هر کدام از انواع جوش های شیاری متفاوت خواهد بود.

زاویه الکترود در جوش شیاری درز جناغی در حالت تخت

زاویه شیب (نسبت به سطح) ۹۰ درجه

زاویه کار (نسبت به خط قائم بر سطح) ۱۰ تا ۲۰ درجه

زاویه الکترود در جوشکاری درز گلویی

زاویه شیب ۴۵ درجه

زاویه کار ۱۰ تا ۲۰ درجه

زاویه الکترود جوشکاری در جوش نبشی خارجی در حالت تخت

زاویه الکترود نسبت به دو قطعه متقارن، عمود بوده و زاویه آن نسبت به مسیر ۷۰ تا ۸۰ درجه می باشد.

زوایه الکترود جوشکاری در جوش نبشی داخلی در حالت تخت

تفاوت این نوع جوش با جوش نبشی خارجی در انتخاب زاویه برای کنترل انقباض بعد از جوش است. میزان این زاویه در جوش نبشی داخلی، ۲ تا ۵ درجه در نظر گرفته می شود. زاویه الکترود نیز در مسیر حرکت باید ۷۰ تا ۵ درجه در نظر گرفته شود.

 

علایم استاندارد ریگری در هات تپ مرتفع

علایم استاندارد ریگری یکی از آموزش هایی است که کارکنان هات تپ باید در حین کار در ارتفاع از آن استفاده کنند. علایم استاندارد ریگری در واقع مربوط به جرثقیل و هدایت صحیح و ایمن آن است. عملیات هات تپ در برخی شرایط در ارتفاعات انجام می شود. برخی پالایشگاه ها، نیروگاه ها و واحد های پتروشیمی دارای خطوط لوله و برجک هایی هستند که در ارتفاع زیاد از سطح زمین قرار دارند. این خطوط لوله می توانند به انشعاب گیری و خدمات خطوط لوله نیاز پیدا کنند. بنابراین عملیات هات تپ با شرایط استثناء و در ارتفاع از سطح زمین اجرا خواهد شد. در برخی مواقع این خطوط لوله به قدری درهم تنیده اند که نمی توان محل استقرار و عبور و مرور مناسب و ایمن را برای کارکنان و عوامل اجرایی هات تپ مهیا کرد. در چنین شرایطی دستورالعمل های ایمنی عوامل اجرایی را ملزم به استفاده از جرثقیل می کند. در این حالت جرثقیل در جای مناسب و به صورت ایمن در سطح زمین مستقر می شود. سپس چند تن از عوامل اجرایی از جمله اپراتور وارد بسکت می شوند و با استفاده از بالابر جرثقیل به محل مورد نظر برای عملیات هدایت می شوند.

در این بین هرگونه حرکت اضافه می تواند افراد حاضر در بسکت را با خطر مواجه کند. همچنین عملیات هات تپ به دلیل حساسیت خود نباید با حرکات اضافه و شوک رو به رو باشد. بنابراین یکی از افراد حاضر در بسکت باید به علائم ریگری آشنا باشد تا بتواند با علامت دهی درست و استاندارد به کاربر جرثقیل اطلاع دهد که کدام وضعیت درست است، چه میزان حرکت به طرفین و یا بالا و پایین نیاز است و غیره. در این حالت بین افراد حاضر در بسکت و راننده جرثقیل ارتباط موثری برقرار می شود و این خود موجب ارتقای ایمنی و بهبود عملکرد عملیاتی خواهد بود.

علایم استاندارد ریگری چیست؟

استفاده از علایم استاندارد ریگری برای تمام ریگرها و کاربران جرثقیل ها در حین باربرداری ضروری است. علامت های ریگری علامت های حرکتی هستند و به کاربر کمک می کند به صورت صحیح و ایمن عملیات باربرداری و نگهداری بار را انجام دهند. یادگیری این علائم در زیر مجموعه ی آموزش اپراتورها در سراسر جهان قرار می گیرد.

علامت دهی ریگری شامل چه مواردی می شود؟

  • استفاده از قلاب اصلی
  • استفاده از قلاب کمکی
  • بالا و پایین بردن قلاب
  • بالا و پایین بردن بوم
  • باز کردن و جمع کردن بوم
  • باز کردن و جمع کردن بوم با یک دست
  • چرخش
  • حرکت آرام
  • توقف
  • توقف اضطراری
  • حرکت یکی از چرخ زنجیر
  • حرکت هر دو چرخ زنجیر
  • حرکت جرثقیل
  • اتمام کار
علایم استاندارد ریگری
علایم استاندارد ریگری

این علائم و آموزش استفاده از آن ها در دوره های مختلف آموزشی برگزار می شوند و افراد می توانند با ثبت نام در این دروه ها علایم استاندارد ریگری را به خوبی بیاموزند.

استفاده از علایم استاندارد ریگری در هات تپ

عملیات هات تپ یکی از اعمال و پروژه های خدمات رسان به خط لوله است که انشعاب گیری گرم از خطوط لوله را بر عهده دارد و این عملیات را با استفاده از ماشین تحت فشارش به نام دستگاه هات تپ حفره ای را بر روی لوله ی تحت فشار ایجاد می کند. در این عملیات هیچ گونه هدر رفت سیال و یا توقف در بهره برداری از سیال در نقاط پایین دست خط لوله وجود ندارد. عملیات هات تپ چه در ارتفاع اجرا شود چه در سطح زمین و چه در زیر سطح زمین دارای یک روال کاری است که البته شرایط فوق می تواند این روند کاری و عملیاتی را با سختی بیشتری همراه سازد.

در این عملیات ابتدا اتصالاتی بر روی خط لوله بسته می شوند و سپس بر آن ها شیری با عنوان ولو بسته می شود. ولو مانند یک پیستون عمل می کند و با استفاده از اجزای مسدود کننده ی خود سر راه سیال می شود. دستگاه تحت فشار هات تپ توانایی عبور از درون ولو و اتصال را دارد و می تواند خود را به دیواره ی خط لوله رسانده و با استفاده از اجزای برشی خود حفره ای بر روی لوله ایجاد کند.

تمامی این عملیات ممکن است گاهی اوقات تنها از طریق قرار گرفتن درون بسکت یک جرثقیل ممکن باشد. در این حالت دستگاه هات تپ بر روی شیر بسته شده و اپراتور باید از درون بسکت فرمان لازم را به اهرم دستگاه هات تپ بدهد. بدیهی که استفاده از علایم استاندارد ریگری در چنین شرایطی بسیار مهم است. در این حالت شخصی در کنار اپراتور درون سبد حضور دارد و فرمان های لازم را به کاربر جرثقیل می دهد.

دستگاه هوا برش برقی و موارد کاربرد آن در کارگاه هات تپ

دستگاه هوا برش برقی rail oxy-fuel cutting machine برش لوله ها و قطعات فلزی را با دقت بیشتری نسبت به هوا برش دستی انجام می دهد. عملیات هوا برش یکی از مجموعه اعمالی است که در محل کارگاه هات تپ استفاده می شود. از این عملیات برای برش لوله ها و انواع قطعات اتصالات خطوط لوله استفاده می شود. برشی که با استفاده از دستگاه هوا برش برقی به دست می آید نیازی به فرزکاری یا پَخ زنی گسترده ندارد و تنها در زمانی که زاویه ی جوش از اهمیت زیادی برخوردار باشد از عملیات پخ زنی استفاده می شود.

دستگاه هوا برش برقی
دستگاه هوا برش برقی

دستگاه هوا برش برقی (برش ریلی)

این دستگاه تحت عنوان دستگاه برش ریلی نیز شناخته می شود. این دستگاه قابل حمل (پرتابل) بوده و با ولتاژهای ۱۱۰ و ۲۲۰ ولت عملیات برش را اجرا می کند. بیشتر دستگاه های که قطعات لوله را به صورت ریلی برش می دهند دارای پرگار مخصوص و صلیبی هستند. با استفاده از صلیبی می توان برش های گرد را انجام داد و با استفاده از پرگارهای مخصوص می توان قطعات دیسکی شکل و فلنج ها را تولید کرد.

انواع دستگاه هوا برش برقی می تواند برش را به صورت تک فک و دو فک انجام دهند. حرکت متناوب و دورانی این دستگاه بدون لرزش است و دارای کاربردهای صنعتی بسیاری است.

ویژگی های دستگاه هوا برش برقی

دستگاه هوا برش برقی با ولتاژهای ۱۱۰ و ۲۲۰ ولت کار می کند.

این دستگاه بر روی ریلی با طول های گوناگون سوار شده و در امتداد این ریل حرکت می کند و برشی را بدون لرزش و حرکت اضافی بر روی قطعه فلزی ایجاد می کند.

طول ریل در این دستگاه ها می تواند متفاوت باشد و بسته به اندازه ی قطعه ی مورد نظر تغییر کند. همچنین در برش های گرد و دایره ای نیز می توان قطر برش را متغیر در نظر گرفت و میزان آن را افزایش یا کاهش داد.

نازل های تورچ دستگاه هوا برش برقی برای اکثر دستگاه ها متعدد و قابل تعویض اند.

سرعت برش انواع این دستگاه ها نیز متفاوت و قابل تنظیم است و بر حسب میلی متر بر دقیقه محاسبه می شود.

همچنین امکان تغییر سرعت در حرکت رو به جلو و رو به عقب دستگاه وجود دارد. در این حالت برش با کیفیت بالاتری حاصل می شود.

برش هایی که با استفاده از دستگاه هوا برش برقی ایجاد می شوند به صورت صاف، اریب یا گرد هستند.

بسیاری از این دستگاه ها برش را بر روی قطعاتی با ضخامت ۵ تا ۱۰۰ میلی متر ایجاد می کنند.

جنس بدنه ای این دستگاه را با استفاده فولاد یا استیل می سازند.

تعداد مشعل در دستگاه هوا برش برق نیز می تواند از یک تا دو عدد، متفاوت باشد.

روش کار دستگاه هوا برش برقی

در این دستگاه از مشعل مخصوص برشکاری استفاده می شود. زمانی که امکان بریدن لوله با استفاده از روش های دیگر میسر نباشد از این دستگاه استفاده می شود.

مشعل دستگاه هوا برش برقی ابتدا فلز پایه را حرارت می دهد. این حرارت دهی با استفاده از انواع گازهای سوختنی مثل استیلن، هیدروژن، بوتان، پروپان و گاز طبیعی انجام می شود. فلز با استفاده از این حرارت دهی به نقطه ذوب خود نزدیک می شود. پس از این مرحله جریان اکسیژن را به محل برش اضافه می کنند. اکسیژن و فلز وارد واکنش اکسیداسیون می شوند. این واکنش به نوبه ی خود تولید کننده ی گرما است و می توان گفت گرمای لازم برای برش خوردن فلز حرارت دیده با استفاده از واکنش اکسیداسیون و جریان اکسیژن تأمین می شود.

در جریان عملیات هوا برش به روش دستی نیاز به دقت و مهار عملکردی زیادی وجود دارد که می توان برای دستیابی به این دقت از قرقره پرگار برش استفاده کرد. اما در دستگاه هوا برش برقی از ریل ها، صلیبی ها و پرگارهای مخصوصی استفاده می شود که دستگاه بر روی آن ها سوار شده و به صورت خودکار و با سرعت معین و هم چنین با کمک جریان برق حرکتی یکنواخت خواهد داشت و برش را با دقت و ظرافت بیشتر انجام خواهد داد.

موارد استفاده از دستگاه برش ریلی در کارگاه هات تپ

در کارگاه هات تپ، اتصالات خطوط لوله را که در پروژه های مختلف هات تپ مورد استفاده قرار می گیرند از قطعات لوله مختلفی به دست می آورند. همچنین برخی قطعات دستگاه هات تپ که وظیفه ی اصلی برش بر روی خط لوله و انشعابی گیری در هات تپ را بر عهده دارد نیز در همین کارگاه ساخته می شود. برای تولید انواع قطعات اتصالات و دستگاه هات تپ می توان از اعمال زیادی بهره گیری کرد. تراشکاری، برشکاری، سنگ زنی، فرزکاری و جوشکاری چند نمونه از این اعمال مورد استفاده در کارگاه هات تپ هستند. برشکاری در کارگاه هات تپ می تواند با استفاده از هوابرش یا برش اکسیژن-گاز و همچنین دستگاه کلد کاتر انجام شود. برش کاری به هر دو روش دستی و اتوماتیک در کارگاه هات تپ اجرا می شود. برای ساخت پد های اسپلیت تی و یا دیگر قطعات اتصالات از دستگاه هوا برش برقی استفاده می شود. هم چنین هنگامی که قصد انجام عملیات استاپل و تعویض موضعی خط لوله را داشته باشیم از دستگاه برش برقی به منظور گردبری استفاده می کنیم. این برش دقیق است و به احتمال زیاد نیازی به فرزکاری، سیم زنی، سنگ زنی و پخ زنی در مراحل بعد از برش احتیاج نخواهد داشت.

پیش بند ایمنی و موارد کاربرد آن در عملیات هات تپ

پیش بند ایمنی یکی از پوشش های ایمنی است که به منظور جلوگیری از آسیب به لباس ها و به تبع آن بدن افراد، در محیط های کاری مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از اعمال و کارها در محیط های کاری وجود دارند که شعله ها و حرارت حاصل از آن می تواند اعضای مختلف بدن انسان را با جراحت و آسیب مواجه سازند. یکی از انواع این اعمال، جوشکاری است. جوشکاری را می توان از پرریسک ترین مشاغل در سراسر جهان نام برد. افرادی که در این زمینه شغلی فعالیت می کنند علاوه بر داشتن تجربه و دانش روز در رابطه با شغل خود باید بسیاری نکات ایمنی را در حین کار و عملیات رعایت کنند.

پیش بند ایمنی در جوشکاری
پیش بند ایمنی در جوشکاری

جوشکاری در عملیات هات تپ

عملیات هات تپ نیز یکی از صدها پروژه ی اجرایی است که از جوشکاری استفاده فراوان دارد. جوشکاری در کارگاه هات تپ و در زمان ساخت اتصالات تا مراحل اجرایی آن در فاز عملیاتی کاربرد دارد.

اتصالات را ابتدا در محل کارگاه می سازیم. عملیات جوشکاری در ساخت و سرهم بندی قطعات مختلف اتصالات کاربرد ویژه ای دارد. پس از اینکه اتصالات را در کارگاه ساختند، سازه را به فاز عملیاتی منتقل می کنند. در فاز عملیاتی اتصالات را بر روی خط لوله نصب می کنند و اگر قطعات آن هنوز از هم جدا هستند (اسپلیت تی)، مونتاژ نهایی را با استفاده از جوشکاری بر روی خط لوله یا مخزن انجام می دهند.

در حین عملیات جوشکاری علاوه بر ترسیم فنی عملیات توسط تیم مهندسی، ایمنی عملیات نیز باید توسط فرد جوشکار و تیم HSE ترسیم شود. استفاده از تجهیزات حفاظت فردی در جوشکاری بسیار حائز اهمیت است.

تجهیزات حفاظت از سر و صورت، پوست، دست و بازو و همچنین عینک ایمنی در حین جوشکاری بسیار مهم است.

پیش بند ایمنی

یکی از وسایل حفاظت از سینه و بدن پیش بند ایمنی است. این پیش بند شکل خاصی در تفاوت با پیش بندهای مورد استفاده در صنایع دیگر ندارد اما متریال سازنده ی آن می تواند متفاوت باشد.

پیش بند ایمنی را می توانند در انواع زیر تولید کنند:

  • پیش بند چرمی
  • پیش بند مشمعی
  • پیش بند برزنتی
  • پیش بند نسوز آلومینیومی
  • پیش بند شیمیایی
  • و پیش بند پارچه ای.

 

در واقع پیش بند ایمنی نوعی محافظ ایمنی برای پوشاک و یا لباس کار است. پیش بند در درجه ی اول جلوی بدن را از زیر گردن تا حوالی زانوها پوشش می دهد. گاهی اوقات پوشش دهی این تجهیزات می تواند تا قوزک پا نیز وجود داشته باشد. در عملیات جوشکاری به منظور جلوگیری از پاشش جرقه های حاصل از جوش بر روی لباس که ممکن است منجر به اشتعال لباس و سوختن پوست بدن شود، از پیش بند ایمنی و بیش تر از نوع چرمی آن استفاده می شود. در واقع در ساخت این نوع پیش بند ها از چرم نسوز استفاده می شود که مقاومت لازم را در برابر حرارت جرقه های حاصل از جوش خواهد داشت.

کلد کاتر چه کاربردی در استاپل دارد؟

کلد کاتر (cold cutter) دستگاهی است که تحت عنوان لوله بُر سرد یا پَخ زن پنوماتیکی نیز شناخته می شود. از این دستگاه در عملیات استاپل استفاده ی فراوان می شود. هنگامی که با آسیب موضعی خطوط لوله ی طویل مواجه باشیم، بدیهی است که خارج کردن خط لوله از سرویس دهی هزینه بر و زیان بار خواهد بود. در این حالت میزان بهره برداری از خط لوله کاهش می یابد و برای مدتی خدمات رسانی به نقاط پایین دست لوله متوقف خواهد شد و زمان بهره برداری مجدد از لوله نامشخص خواهد بود. در این وضعیت است که برای جلوگیری از توقف جریان سیال خط لوله و ممانعت از عدم بهره برداری، از عملیات استاپل استفاده می کنند. پروژه های استاپل متعددی در سراسر کشور توسط شرکت پیشگام صنعت ابزار به اجرا درآمده که در این پروژه ها از دستگاه کلد کاتر به منظور برش سرد لوله و پخ زنی آن استفاده شده است.

کلد کاتر
کلد کاتر

عملیات استاپل

در عملیات استاپل قسمتی از خط لوله را که دچار آسیب موضعی شده، ایزوله می کنند و جریان عبوری از این ناحیه را به طور موقت به مسیر فرعی دیگری به نام بای پس هدایت می کنند. برای اجرای عملیات استاپل از دستگاه های هات تپ، استاپل و کلد کاتر استفاده می کنند که هر کدام از این دستگاه ها وظیفه ی اجرای یک قسمت از عملیات استاپل را بر عهده دارد. از دستگاه هات تپ به منظور ایجاده دو برش هات تپ بر روی خط لوله استفاده می شود تا از این دو برش برای ایجاد خط لوله ی فرعی موقتی یا بای پس استفاده کنند. از دستگاه استاپل به منظور انسداد موقت قسمت آسیب دیده ی خط لوله استفاده می کنند. از دستگاه کلد کاتر نیز به منظور برش قطعه لوله ی جدید و بدون نقص فنی و هم سایز قطعه لوله ی آسیب دیده استفاده می کنند تا جایگزین لوله ی آسیب دیده در خط لوله شود.

در پایان عملیات استاپل بخشی از خط لوله که دچار آسیب دیدگی، پوسیدگی و یا نشتی شده است عاری از جریان سیال می گردد. جریان عبوری از این موضع را در پشت منطقه ی آسیب دیده وارد لوله ای فرعی به نام بای پس می کنند. طراحی بای پس به گونه ای است که جریان فرعی را در جلوی منطقه ی آسیب دیده دوباره به خط لوله اصلی بازمی گرداند. منطقه ی آسیب دیده توسط پلاگ ها دستگاه استاپل و با دو حفره ی جداگانه مسدود می شوند. جریان باقی مانده در موضع آسیب دیده توسط شیرهای ایزوله خالی می شوند. سپس قطعه لوله ی آسیب دیده را با استفاده از عملیات برشکاری از خط لوله جدا می کنند. حالا باید قطعه ی لوله ی جدیدی را با کمک عملیات جوشکاری و یا فلنج ها به خط لوله پیوند بزنند. این قطعه لوله بدون آسیب و هرگونه نقص است و ابعاد و اندازه های آن و زاویه بندی لبه های آن از پیش درون کارگاه و توسط دستگاه کلد کاتر انجام شده است.

دستگاه کلد کاتر cold cutter machine

دستگاه کلد کاتر دستگاهی پرتابل یا قابل حمل است که می تواند لوله هایی با سایز ۶ تا ۷۲ اینچ را برش بزند. این دستگاه بر روی لوله نصب می شود و به دور لوله میگردد و با استفاده از کاتر خود لوله را به صورت کاملاً دقیق و منظم برش می دهد.

از این دستگاه می توان در بیشتر شرایط عملیاتی استفاده کرد. برشی که این دستگاه بر روی لوله ایجاد می کند به صورت سرد است. پس نمی توان انتظار داشت که اشتعال و انفجار در حین برش به وجود بیاید. همچنین در محیط های عملیاتی زیر سطح آب نیز می توان از کلد کاتر استفاده کرد.

اما برای ساخت قطعه لوله ی جدید و بدون نقص فنی در عملیات استاپل ابتدا سایز و قطر و یا اینچ خط لوله را به طور دقیق مشخص می کنند. سپس طول منطقه ی آسیب دیده را اندازه گیری می کنند. جنس خط لوله و ضخامت آن نیز از دیگر پارامترهایی است که باید در این مرحله مشخص شود. با استفاده از این پارامترها قطعه لوله همسان با خط لوله را انتخاب کرده و طول این لوله را با استفاده از دستگاه کلد کاتر هم اندازه ی منطقه ی آسیب دیده می برند.

این دستگاه را بر روی لوله نصب می کنند. قرار گیری برش زن سرد بر روی توسط زنجیرهای کششی خود دستگاه انجام می شود و نیازی به استفاده از اپراتور نخواهد بود. سطح نهایی برش توسط این دستگاه بسیار صاف است و نیازی به ماشینکاری ندارد.

در صورتی که اتصال این قطعه لوله بر روی خط لوله با استفاده از جوشکاری باشد وظیفه ی پخ زنی این لوله را نیز به کلد کاتر می سپارند. کلد کاتر لبه های سطح برش را به صورت زاویه دار برش می زند و همین موجب به وجود آمدن حفره ای برای جوشکاری می شود تا جوشکار بتواند تورچ جوشکاری را در این شیار متمرکز کند و جوش بهینه ای را در انتهای کار تحویل دهد.

  • نصب دستگاه برش زن سرد بر روی لوله بسیار آسان است.
  • سرعت برش ۱ min/inch of dia برای ضخامت های استاندارد خط لوله است.
  • نصب این دستگاه بر روی لوله های افقی یا عمودی میسر است.
  • عمر این دستگاه به علت ساختار قدرتمند آن بسیار طولانی است.
  • کلد کاتر می تواند انواع لوله های فولاد کربی، استنلس استیل، آهن چکش خوار، آهن ریخته گری و بسیاری از آلیاژهای مناسب را به صورت ماشینکاری شده برش دهد.

پس از برش قطعه لوله متناسب با طول موضع آسیب دیده از خط لوله، قطعه را به محل عملیات منتقل می کنند و با استفاده از عملیات جوشکاری یا با استفاده از فلنج ها به خط لوله پیوند می زنند. سپس لوله ی فرعی یا بای پس از از محل خود جدا می کنند و پلاگ های مسدود کننده ی استاپل را نیز از محل خود خارج می کنند. در این موقعیت جریان وارد خط لوله ی اصلی می شود و خط لوله بدون توقف در بهره برداری وخدمات رسانی، تعمیر خواهد شد. 

پیگ رانی هوشمند خطوط لوله

پیگ رانی هوشمند خطوط لوله به عملیاتی اطلاق می شود که در آن با استفاده از دستگاه های هوشمند پیگ (pig)، به بهینه سازی، بازسازی و یا بازرسی خطوط لوله می پردازند. خطوط لوله های مختلف به دلیل وجود ناخالصی یا برخی مواد رسوبی درون سیال خود بعد از مدتی با انباشت رسوبات و پلاک ها مواجه اند. انباشته شدن این رسوبات، محیط داخلی لوله را کوچکتر می کند و همین امر مسبب افت در بهره برداری از خطوط لوله خواهد شد. پیگ رانی هوشمند نامی است که به Pipeline Inspection Gauge می گویند. این فرایند تعمیرات و یا بهینه سازی خطوط لوله را به منظور بهره برداری حداکثری مورد بازبینی و بازرسی قرار داده و حتی قادر است با استفاده از دستگاه خود که دستگاه پیگ رانی نامیده می شود، خطوط لوله را تمیز کند.

پیگ رانی هوشمند
پیگ رانی هوشمند

پیگ رانی هوشمند

پیگ رانی هوشمند در واقع به معنی استفاده از تجهیزاتی هوشمند به نام پیگ است که به منظور پاکسازی، تمیزکازی بازرسی و بازبینی خطوط لوله در عملیات پیگ رانی شرکت می کنند.

به منظور حفظ خطوط لوله در شرایط مطلوب عملیات بازرسی خطوط لوله یا pipeline inspection را در بسیاری از پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی اجرا می کنند. یکی از قوانینی که در پالایشگاه های نفت و گاز از اهیمت ویژه ای برخوردار است بازرسی منظم و دوره ای از خطوط لوله است. مقررات ایمنی خطوط لوله نیازمند این است که اپراتور بازرسی شرایط خطوط لوله ی در حال بهره برداری را مطلوب گزارش کند. بازرسی از خطوط لوله شامل بازرسی خارجی و داخلی از این خطوط می باشد.

بازرسی داخلی از لوله ها توسط عملیات پیگ رانی هوشمند و با استفاده از پیگ های هوشمند صورت می گیرد. پیگ رانی هوشمند عملیاتی غیر مخرب است. پیگ رانی هوشمند با استفاده تکنولوژی های پیشرفته از جمله، نشت شار مغناطیسی و فن آوری های فراصوت بازرسی از محیط داخلی خط لوله را انجام خواهد داد. شیوه های پیگ رانی هوشمند در هر خط لوله متفاوت هستند و باید گفت به این منظور دستگاه های پیگ رانی هوشمند متنوعی نیز ساخته شده اند.

پیگ هوشمند چگونه کار می کند؟

پیگ هوشمند وسیله ای برای پاکسازی و یا بازرسی از لوله های مختلف پالایشگاهی، پتروشیمی، گاز، آب و غیره. دستگاه پیگ از شاخک های پیچیده و متعددی ساخته شده که قابلیت جابجایی و انعطاف دارند و درون خط لوله خم می شوند. این شاخک ها در تماس با خط لوله صدایی جیغ مانند را ایجاد می کنند. این ماشین ها به شکل استوانه های طویلی هستند که در اجزای جانبی خود و شاخک های مذکور با هم تفاوت دارند.

یک ویژگی مشترک در همه ی پیگ ها وجود دارد که باعث می شود این پیگ ها به صورت مماس با دیواره ی داخلی خط لوله حرکت کنند. قابلیت انعطاف شاخک های پیگ ها موجب می شود تا قطر پیگ با قطر لوله همخوانی داشته باشد.

طیف گسترده ای از انواع پیگ ها این روزها در حال استفاده در صنایع خطوط لوله هستند.

پیگ های همگانی (utility): این پیگ ها به منظور تمیزکاری و یا مسدود کردن خطوط لوله در پیگ رانی هوشمند کاربرد دارند.

پیگ های بازرس (inspection): این پیگ به منظور بازرسی و جمع آوری اطلاعات از خطوط لوله در پیگ رانی بکار می روند. اطلاعاتی که این پیگ ها می توانند جمع آوری کنند، شامل دما، فشار خوردگی و پوسیدگی، قطر، خم و انحنا هستند.

این پیگ ها توسط دو فن آوری به روز عملیات پیگ رانی هوشمند را انجام می دهند:

  • نشر شار مغناطیسی (MFL): در این روش شار مغناطیسی به منظور شناسایی خوردگی، تشخیص عیب و نشت به دیواره ی لوله فرستاده می شود.
  • امواج اولتراسونیک (UT): در این روش امواج اولتراسونیک به منظور تعیین ضخامت لوله به سمت دیواره ی لوله فرستاده می شود.

پیگ های ویژه (specialty): از پلاگ ها می توان به عنوان مثالی از پیگ های ویژه نام برد. وظیفه ی این پیگ ها مسدود کردن خطوط لوله در نقاط مختلف است.

ژل پیگ ها (gel): مایعاتی ژل مانند هستند که به تنهایی یا همراه با دیگر پیگ ها در فرایندهایی از جمله تمیزکاری، تست هیدرواستاتیک، جداسازی محصول و یا حذف یک پیگ گیر کرده مورد استفاده قرار می گیرند.

این دستگاه ها در قسمت ابتدایی خود به شکل قیف هستند. یک راه انداز و یک گیرنده نیز در پیگ ها تعبیه می شود. وظیفه ی راه انداز پیشروی پیگ درون خط لوله است و گیرنده تمامی عیوب و نقص های خط لوله را با نقطه و مختصات محل آن دریافت خواهد کرد. این پیگ ها از نقطه ی آغازین یک خط لوله وارد آن می شوند و در طول خط لوله حرکت می کنند. ساختار این ماشین های به شکلی است که نقاطی از لوله که باریک تر است جمع می شوند و در نقاطی که لوله تاب برمیدارد تا بپیچد نیز به راحتی درون لوله پیچ می خورند.

سرشاخک های این پیگ ها در عملیات پیگ رانی هوشمند تمامی پلاک ها و رسوبات تجمع یافته در دیواره خط لوله را می تراشند و این رسوبات را همراه با جریان سیال به جلو می رانند تا در انتهای خط لوله از یک بخش ایزوله خارج شوند.

همچنین برای بازرسی نیز انواع ترک خوردگی، فرورفتگی، تغییر ضخامت، پوسیدگی و غیره نیز توسط پیگ های هوشمند شناخته می شوند و تیم تعمیراتی را از معایب لوله مطلع خواهد کرد.

پیگ رانی هوشمند بیشتر برای پاکسازی خط لوله اجرا خواهد شد. با این عملیات این تضمین وجود دارد که سیال درون خط لوله خالص است و هیچ گونه آلودگی و ناخالصی درون آن وجود ندارد.

بنابراین با استفاده از عملیات پیگ رانی هوشمند می توان میزان بهره برداری از خط لوله را در حالت حداکثری نگه داشت و پالایشگاه را از عملیات های لوله گذاری مکرر و قطع پی در پی سیال بی نیاز خواهد کرد.

بای پس در خطوط لوله

بای پس در خطوط لوله در زمانی مورد نیاز است که قسمتی از خط لوله دچار آسیب، خوردگی و پوسیدگی شده باشد. بای پس در واقع لوله ی کوتاه انشعابی است که به صورت فرعی در کنار منطقه ی آسیب دیده ی لوله نصب می شود و امکان تعمیر و بهینه سازی خط لوله را فراهم خواهد آورد.

بای پس در عملیات استاپل
بای پس در عملیات استاپل

آسیب به خطوط لوله که طول آن ها ممکن است به کیلومترها برسد یکی از معضلاتی است که گریبان گیر سازمان های دولتی و خصوصی می شود. خارج کردن این خطوط از سرویس دهی و بهره برداری موجب تلفات اقتصادی و هزینه ای بسیاری برای صاحبان آن ها و مشتریان بخصوصشان می شود. بنابراین به منظور جلوگیری از هدر رفت های اقتصادی و مالی و همچنین ممانعت از وقت کشی و اتلاف انرژی از عملیاتی گسترده به نام استاپل برای تعمیرات موضعی خطوط لوله استفاده می شود. این خطوط لوله ممکن است در حال انتقال سیالات گازی و نفتی پالایشگاه ها و یا مجتمع های پتروشیمی باشند و یا خطوط لوله ای باشند که در سطح شهر و یا بین شهرهای مختلف، انتقال دهنده ی گاز یا آب مصرفی خانوارها باشند.
استفاده از عملیات استاپل این امکان را فراهم می آورد تا بدون خارج کردن لوله از سرویس تعویض و تعمیر لوله میسر گردد. در این عملیات لوله دارای جریان بوده و به اصطلاح تحت فشار است. در این حالت نیازی نیست تا خدمات رسانی و بهره برداری از لوله را متوقف کنند. اما این عملیات چیست و از چه اجزایی تشکیل شده است؟

استاپل

در عملیات استاپل بر روی موضع آسیب دیده از لوله چهار برش ایجاد می کنند. این برش ها به روش هات تپ ایجاد می شوند. البته در این عملیات از دستگاهی به نام دستگاه استاپل استفاده می شود که عهده دار اصلی اجرای عملیات استاپل است. در این عملیات هم از دستگاه هات تپ و هم از دستگاه استاپل استفاده می شود. گفتیم که در این عملیات بر روی خط لوله چهار حفره را با برش های هات تپی ایجاد می کنند. ایجاد این حفره ها به این صورت است که دو حفره در عقب منطقه ی آسیب دیده برش می خورد و دو حفره نیز در جلوی آن برش داده می شود. در واقع منطقه ی آسیب دیده ی لوله مابین این چهار حفره قرار خواهد گرفت. دو حفره ی ابتدایی و انتهایی را با دستگاه هات تپ و دو حفره ی بینابینی را با دستگاه استاپل ایجاد می کنند. دستگاه استاپل دارای قابلیتی است که می توان هد یا سری های آن را عوض کرد. با این قابلیت هم می توان اجزای برشی هات تپ را بر روی آن سوار کرد و روی خط لوله برش هات تپی ایجاد کرد و هم می توان پلاگ های مسدود کننده را بر روی آن قرار داد و داخل لوله مستقر ساخت. اما این چهار حفره دقیقا به چه منظور بر روی خط لوله ایجاد می شوند؟
قسمتی از خط لوله را تصور کنید که دچار آسیب دیدگی است و ما قصد داریم بدون متوقف کردن جریان خط لوله، این قسمت آسیب دیده را از خط لوله جدا کرده و لوله ای بدون نقص و سالم را جایگزین آن کنیم. در این حالت باید جریان سیال را از موضع آسیب دیده خارج کرده و آن را وارد مسیر فرعی دیگری کنیم.

بای پس خط لوله چیست؟

بای پس مسیری انحرافی است که جریان سیال درون خط لوله را در موضعی کوتاه منحرف می کند. از دو برش انتهایی و ابتدایی ایجاد شده بر روی خط لوله برای ایجاد مسیر انحرافی یا بای پس استفاده می شود. بای پس کمک می کند تا قسمت آسیب دیده ی خط لوله عاری از جریان سیال باشد. بای پس وظیفه دارد تا مسیر جریان را از پشت منطقه ی آسیب دیده ی خط لوله به قسمت جلویی آن منحرف کند.
پس از نصب لوله ی بای پس یا مسیر انحرافی، نوبت به مسدود کردن و ایزوله کردن قسمت آسیب دیده ی خط لوله است. در این حالت دستگاه استاپل با استفاده از مسدود کننده هایی به نام پلاگ ورود جریان سیال به منطقه ی آسیب دیده را مسدود می سازد. این مسدودسازی در دو حفره ی بینابینی انجام می شود و از این پس جریان فقط در بای پس برقرار خواهد بود.
پلاگ های استاپل جداره ی داخلی لوله را طوری دربرمی گیرند که جریان خط لوله به طور کامل مسدود می شود. این پلاگ ها معمولا از نوع بادی هستند و پس از قرار گرفتن در خط لوله تا حد ممکن باد می شوند. شیرهای ایزوله ای بر روی منطقه ی آسیب دیده نصب می شود تا باقی مانده ی سیال درون لوله را از درون آن خالی کنند. نمونه ی این شیرها بر روی دستگاه استاپل نیز وجود دارد و مقدار اندک سیال نفوذ کرده به دستگاه نیز از طریق این شیرها تخلیه می شوند.
در این مرحله، لوله عاری از جریان سیال خواهد بود و سیال در بای پس به مسیر خود ادامه خواهد داد تا منطقه ی آسیب دیده ی لوله را از دو طرف برش می دهند. سپس لوله ای به همان اندازه را در محل آن جوشکاری کرده و از کیفیت و ایمنی جوش اطمینان حاصل می کنند. حالا منطقه ی آسیب دیده به طور کامل رفع نقص شده و جریان می تواند دوباره به این قسمت بازگردد و در مسیر اصلی به حرکت خود ادامه دهد. در این موقع پلاگ های مسدود کننده توسط دستگاه استاپل بیرون می روند و حفره های به جامانده با استفاده از اتصال و فلنج های کور بسته می شوند. بای پس نیز از جای خود برداشته می شود و محل حفره های آن نیز با فلنج های کور بسته می شوند و خط لوله دوباره به وضعیت قبلی خود بازمی گردد.

دستگاه استاپل، دستگاه هات تپ، لوله ی بای پس و دیگر اجزا و عملیات همگی در زیر مجموعه ی عملیات استاپل قادر به تعمیر خطوط لوله بدون توقف در جریان خط لوله هستند.