اجرای هات تپ و شاخص های ایمنی

عملیات انشعاب گیری گرم هات تپ با وجود وحدت در رویه و دستورالعمل، در شرایط و مخنصات جغرافیایی مختلف ویژگی های خاص خود را می طلبد و از این رو تیم اجرای هات تپ باید در خصوص هر عملیات hot tap مجهز به روش های اجرایی و دستور کار مشخص آن عملیات به خصوص باشد. متغیرهایی که شرایط کاری انجام عملیات انشعاب گرم را تعیین می کنند متعددند که مجری فرایند باید در دستورالعمل ها و چک لیست جامع خود همه آن ها را پوشش داده باشد.

برای مثال زمانی که عملیات می بایست روی خط لوله حاوی سیال گاز ترش یا مواد و سیالاتی که گاز ترش بخشی از آن هاست انجام شود، شرایط بسیار متفاوت از زمانی خواهد بود که کار می بایست روی سیال آب یا حتی نفت خام انجام شود. در مورد اول رعایت احتیاطات و در نظر گرفتن تمامی جوانب امر بسیار ضروری است. در خصوص عملیات روی H2S حساسیت های ایمنی باید به قدری بالا باشد که از حساسیت های فنی بالاتر باشد. در واقع در این فسم از فرایندها دستورالعمل های فنی می بایست تحت الشعاع دستورالعمل ایمنی قرار گیرد.

هات تپ خطوط لوله
هات تپ

ما بر حسب حساسیت متغیرها می بایست ابتدائاً  اولویت های کار را بر حسب ضریب حساسیت مشخص کرد. باید ابتدا تمامی شاخص های دخیل در اجرای هات تپ را شناسایی کرده و برای هر کدام وزنی قایل شویم. در برخی موارد توجه به آیتم های فنی مثل پیشروی دقیق و مناسب اهمیتی بیش از آیتم های ایمنی نظیر استفاده ضروری از ابزار و تجهیزات اطفاء حریق دارد. در برخی موارد دیگر عکس این مورد اتفاق می افتد و استفاده از تجهیزات و دستورکارهای امینی برای اجرای هات تپ اهمیتی به وفور بیشتر دارد.

یک عملیات انشعاب گرم یا  hot tap روی خط گاز ترش را در نظر بگیرید که دارای حساسیت های ایمنی بسیار بالایی است. در این خصوص اجرای هات تپ باید به شیوه ای برنامه ریزی شود که کوچک ترین آسیب ایمنی به کار وارد نشود. نشتی مقدار ناچیز از این سیال هم می تواند تبعات سنگین به جای بگذارد. بنابراین فرایندهای فنی اجرای هات تپ باید کاملاً تحت الشعاع فرایندهای ایمنی قرار گیرند. در روند اجرایی میزان پیشروی و باردهی به دستگاه هات تپ باید به قدری باشد که مطمئن باشیم کوچک ترین ایرادی که باعث اختلال در کار هات تپ می شود بروز نخواهد یافت.

باید اطمینان داشته باشیم که فرایند جوشکاری اتصال روی خط لوله به هیچ وجه دارای ایراد و نقص بالقوه نمی باشد. هر گونه خطای احتمالی در جوشکاری باید پیشاپیش محاسبه و مورد نظر قرار گرفته شده باشد. معمولاً در جوشکاری حداقل دو نفر در مجاورت لوله مشغول نصب اتصال روی خط لوله هستند و کوچک ترین سوراخ شدگی خط لوله این دو را در معرض مستقیم گاز خطرناک H2S قرار خواهد داد. از این رو باید اصل را در درجه اول بر ایمنی کار گذاشت. گرچه میان متغیرهای فنی و ایمنی اجرای هات تپ تناقض و تنافری وجود ندارد و تقویت هر یک ضریب اطمینان دیگری را بالا می برد، اما با این حال اولویت بندی و وزن دهی به هر یک از فاریندها و متغیرها جزو اصول کار گرم هات تپ می باشد.

هات تپ روی خط گاز ترش h2s
ایمنی در اجرای هات تپ

از دیگر مواردی که می توان به لحاظ اهمیت فاکتورهای ایمنی بدان توجه داشت کار در ارتفاع است. اجرای هات تپ در ارتفاع معمولاً در بسکت و توسط حداقل دو نفر اپراتور انجام خواهد شد که یکی وظیفه باردهی به دستگاه جهت پیشروی، و دیگری وظیفه کنترل و مدیریت مولتی پلیر منتقل کننده فشار هیدرولیکی بر دستگاه را ایفا خواهد کرد. این دو نفر باید در حداکثر شرایط ایمنی کار خود را انجام دهند. فشارهای وارده از ناحیه محرک هیدرولیکی از یک سو، و زاویه قرارگیری و نحوه باردهی به دستگاه از جوانب دیگر، آیتم ها و متغیرهای بالقوه ایمنی هستند که عوامل فنی عملیات هات تپ باید تحت الشعاع آن قرار گیرند. برای مثال صحیح است که اجرای هات تپ باید به صورت پیوسته و بدون وقفه تا برش کامل لوله و عقب نشینی کامل دستگاه انجام شود، اما اگر به هر دلیلی اپراتورها احساس ضعف و سستی حین کار کنند، باید فرایند را متوقف کرد و نیروی انسانی را تعویض کرد، یا فرصت کافی برای استراحت و ریکاوری را برایشان فراهم کرد.

در غیر این صورت خطراتی متوجه نیروی انسانی خواهد شد که طبیعتاً خود عملیات hot tap را نیز تحت تأثیر قرار خواهد داد. این مورد و موارد مشابه آیتم هایی هستند که عطق توجه به آن ها اهمیت متغیرهای ایمنی را بیشتر نشان خواهد داد. مجموعه اجرایی هات تپ باید نسبت به ایبن فاکتورها حساسیت کافی را داشته باشد تا بتواند به بهترین و صحیح ترین نحو ممکن فرایندها را با موفقیت به اتمام برساند.

از جمله سایر مواردی که در آن ها متغیرهای ایمنی اهمیتی بیش از متغیرهای فنی دارند، می توان به انجام کار گرم انشعاب گیری در فضاهای محدود و بسته، اجرای هات تپ در محیط های آلوده به مواد شیمیایی، انجام فرایند در اماکن عمومی و پر تردد نظیر خطوط لوله درون شهری، عملیات روی خطوط پرفشار و با دمای بالا نظیر اجرای هات تپ بخار و مواردی از این دست اشاره کرد.

یک پیمانکار مطمئن اجرایی هات تپ می بایست به همان میزان که در زمینه پرورش نیروی انسانی و اپراتورهای فنی اهتمام می ورزد، در خصوص شاخص های ایمنی و بهداشت فرایند کار گرم انشعاب گیری نیز توجه کافی را داشته باشد. اهمال در هر کدام از این موارد کل فرایند، کارفرما، و نیروی انسانی را در معرض آسیب قرار خواهد داد. انشعاب گرم یک فرایند خطوط لوله با ماهیت ویژه و حساس است و از همین رو در خصوص آن هیچ گونه کم توجهی جایز نیست.

نکات کلیدی اجرای هات تپ

به طور کلی قبل از شروع هر گونه عملیات اجرایی از جمله هات تپ، یک سری نکات ضروری به صورت چک لیست بایستی تهیه گردد تا عملیات بدون هیچ گونه مشکل و با بهتری روند کاری اجرا گردد.

شرکت پیشگام صنعت ابزار با توجه به سابقه درخشانی که در اجرای عملیات هات تپ دارد، همچنین با داشتن تجربیات ارزشمندی که در انجام دادن عملیات انشعاب گرم به دست آورده است، چک لیست نکات مهم اجرای فرآیند هات تپ را به طور منظم و جامع فراهم کرده است. این چک لیست شامل کلیه فرآیند های قبل از انجام پروژه و حین انجام و پایان انجام پروژه می باشد. که تمامی بخش ها به شکل گام به گام و منظم تهیه و تنظیم شده است.

مهندسی هات تپ
اجرای هات تپ

در ذیل نکات کلیدی و مهم عملیات انشعاب گرم ، به شکل مختصر شرح داده شده است:

اولین نکته ای که باید در نظر گرفته شود نوع سیال داخل لوله می باشد. قبل از انجام عملیات بایستی بررسی گردد که آیا سیال موجود در لوله اجازه انجام انشعاب گرم را می دهد. بعضی از سیال ها نسبت به گرما حساسیت بالایی داشته و وارد شدن کوچکترین گرما بر سیال ، ممکن است باعث ایجاد اشتعال در سیال گردد. بنابراین انجام عملیات هات تپ در این شرایط به هیچ وجه توصیه نمیگردد.

کلیه اتصالات و طراحی ها ، بایستی بر اساس استاندارد مشخص شده انجام پذیرد. وجود هر گونه مغایرتی در مراحل طراحی و ساخت با استانداردهای در نظر گرفته شده ، باعث توقف اجرای پروژه توسط ناظرین مربوطه می گردد.

بررسی کامل شیر وصل شده بر روی اتصال: قبل از انجام عملیات انشعاب گرم ولوی که بر روی اتصال بسته می شود، بایستی تست های فشار و نفوذ مربوطه بر روی آن انجام گیرد. تا در حین انجام عملیات با هیچ گونه مشکلی مواجه نگردیم. (انجام دادن تست فشار بر روی شیر ، از مهمترین تست های مربوطه در این مرحله می باشد. )

ضخامت سنجی لوله: یکی دیگر از شرایطی که قبل از انجام عملیات برش بایستی به طور دقیق بررسی گردد. داشتن اطلاعات دقیق از میزان ضخامت لوله می باشد. با توجه به داشتن میزان ضخامت ، استفاده از کاتر مناسب و همچنین نیروهای وارده بر دستگاه هات تپ به طور کامل محاسبه می گردد تا هیچ گونه خللی در روند پیشرفت پروژه ایجاد نگردد.

قبل از اجرای عملیات هات تپ، کلیه مقاطع موجود در عملیات انشعاب گیری، بایستی از لحاظ فرسودگی و زنگ زدگی و خوردگی و ترک مورد بازرسی قرار گیرند. وجود هر یک از موارد ذکر گردیده در بالا ف توان تحمل فشار اتصال را تا حد زیادی پایین آورده انجام عملیات را با خطر مواجه می کند.

ممکن است عملیات هات تپ بر روی لوله با سایز بالا انجام پذیرد. در اجرای هات تپ برای قرار گیری دستگاه بر روی اتصال ، بایستی ساپورت ها و پشتیبان های مربوطه به طور دقیق طراحی و ساخته شده ، تا از ایجاد هر گونه اتفاق ناشی از بالا بودن وزن دستگاه و ایجاد لنگر در دستگاه جلوگیری به عمل آید.

هات تپ
هات تپ

در نظر گرفتن لقی مناسب دستگاه:

قبل از انجام عملیات انشعاب گیری گرم ، آداپتور دستگاه بر روی فلنج شیر اتصال بسته می شود. انجام این کار برای بررسی هم مرکز بودن فلنج ورودی و آداپتور می باشد. با وجود کمترین انحراف از مرکز ، ممکن است وارد شدن کاتر به داخل ولو ، همچنین خارج شدن کاتر به همراه کوپن بریده شده ف با مشکل مواجه گردد. برای جلوگیری از ایجاد مشکل در این حالت ، طبق استاندارد های مشخص شده ، لقی با تلورانس مشخص در نظر گرفته شده است. تا هیچ گونه خلل و مشکلی در اجرای عملیات انشعاب گرم به وجود نیاید.

اجرای فرایند هات تپ بایستی در محدوده ای باشد که به راحتی بتوان تجهیزات را به محل حمل و جایگذاری نمود. ممکن است اجرای هات تپ به شکل افقی یا زاویه دار باشد. بالطبع نیاز به فضای بیشتری جهت انجام عملیات می باشد.

یکی دیگر از مواردی که قبل از اجرای عملیات هات تپ بایستی مورد توجه قرار گیرد ، محاسبه عمق برش می باشد. در صورت بروز هر گونه خطایی در محاسبه عمق برش ، ممکن است کاتر با سطح روبرویی لوله برخورد کرده و باعث ایجاد سوراخ و ترک و خرابی سطح لوله و خارج شدن سیال جاری در آن گردد.

نکات مهم قبل از جدا شدن دستگاه هات تپ:

  1. بسته بودن شیر اتصال: پس از اتمام عملیات انشعاب گرم و خارج کردن کاتر و پوکه بریده شده از داخل شیر ، قبل از جداسازی دستگاه بایستی از بسته بودن شیر اطمینان حاصل به عمل آید. تا از هدر رفت حتی کوچکترین مقدار سیال جاری در لوله جلوگیری به عمل آید.
  2. تخلیه سیال داخل دستگاه هات تپ و کاهش فشار داخلی: تخلیه سیال داخل دستگاه با استفاده از شیر تخلیه که بر روی دستگاه قرار دارد انجام می گیرد. تا فشار وارده بر دستگاه از میزان تعیین شده بالاتر نرود.

لازم به ذکر است در ابتدای انجام عملیات انشعاب گرم ، از شیر تخلیه برای اطمینان از ایجاد سوراخ توسط مته دستگاه بر روی سطح لوله استفاده می گردد. به طوریکه به محض سوراخ شدن لوله توسط مته ، سیال به داخل دستگاه راه پیدا کرده و از شیر تخلیه خارج می گردد.

چنان که پیداست اجرای هات تپ فرایندی سهل نیست و دستگاه ها، ابزاها، تجهیزات و ماشین آلات متعددی می طلبد که تمامی آن ها باید پیش از فرایند آماده سازی، کالیبره، تجهیز و برای کار با شرایط عملیاتی آماده و تنظیم شده باشند. سیستم های جامع نگهداری و تعمیرات برای هر یک از این دستگاه ها می بایست در نظر گرفته شود. ماشین آلات و ابزارها باید پیش از اجرای هات تپ مورد تست و بازرسی قرار گیرند.

تمامی این موارد باید در قالب دستورالعمل های جامع و روش های اجرایی انجام فرایند پیش بیتی و تسوط تیم های مجرب تحقیق و توسعه و مهندسی تدوین شده باشند. باید اشاره شود که فاز مهندسی حکم زیربنا و سنگ محک اجرای هات تپ را دارد و هر گونه ایراد و اهمال در ان مرحله می تواند بر کلیت کار آسیب برساند. همنوایی و همگنی مجموعه اجرایی، در کنار تیم های فنی و تأسیساتی قدرتمند، و مهم تر از همه مجریان و اپراتورهای مجرب به کار یا دستگاه هات تپ از لوازم اصلی انجام یک عملیات خوب محسوب می شوند.

نیروهای وارده در عملیات هات تپ

هات تپ یک دستگاه کاربردی می باشد که از آن برای ایجاد انشعاب با سایزهای مختلف در خطوط  لوله پروژه های عظیم نفت و گاز پتروشیمی و پالایشگاه استفاده می گردد.

مزیت استفاده از روش هات تپ نسبت به روش های سنتی ، مقرون به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی است. همچنین هدر رفت زمان در این روش به حداقل مقدار ممکن رسیده است. ایجاد انشعاب در خطوط لوله که سیال در آن جریان دارد بدون اینکه کوچکترین اختلال و انسدادی در جریان سیال ایجاد نماید مهمترین مزیت این روش نسبت به روش های دیگر می باشد.

استفاده از دستگاه هات تپ یکی از اقتصادی ترین روش ها برای ایجاد خطوط لوله جدید با استفاده از کمترین زمان ممکن می باشد. محرک های این دستگاه بر حسی مدل و شرایط انجام عملیات می توانند دستی، هیدرولیکی و ماشینی، یا ترکیبی از این دو باشند. در ادامه به انواع محرک ها و نیروهایی که می بایست برای راه اندازی و انجام عملیات هات تپ بر این دستگاه اعمال شوند اشاره خواهد شد.

پاور یونیت برای انجام عملیات انشعاب گرم هات تپ
پاورپک؛ محرک هیدرولیکی دستگاه هات تپ

نیروهای مورد نیاز در انجام هات تپ:

در انجام عملیات هات تپ داشتن دو نیرو برای انجام عملیات ضروری است. اول نیروی هیدرولیکی که باعث حرکت گیربکس دستگاه می گردد و دوم نیروی دستی است که از طرف اپراتور به دستگاه وارد می گردد که لازمه این کار داشتن تخصص و مهارت لازم همراه با دقت و تمرکز بالا جهت انجام عملیات به بهترین نحو می باشد. لازم به ذکر است همزمان وارد شدن این نیروها و مقدار بار وارده نقش به سزایی در موفقیت عملیات هات تپ داراست. چنان که می دانیم عملیات انشعاب گیری گرم مستلزم دو جهت حرکت است؛ حرکت دورانی کاتر حول محور شفت به هدف برش لوله و پیشروی شفت به منظور تکمیل فرایند برش گرم لوله.

نیروی هیدرولیکی( پاور یونیت ):

در انجام عملیات هات تپ برای تقویت دستگاه و ارتقای سطح فنی آن از یک سری دستگاه ها و ماشین آلات پشتیبانی استفاده می شود(ابزارهای جوشکاری ، ابزارهای تست و بازرسی ، ابزار و تجهیزات اندازه گیری ) مهمترین دستگاهی که برای انجام هات تپ مورد نیاز است دستگاه پاورپک می باشد که برای ایجاد انشعاب های سبک و سنگین مورد استفاده قرار می گیرد.لازم به ذکر است در عملیات هایی که سایز لوله جهت برش کاری کوچک می باشد می توان انجام عملیات هات تپ را کاملا به شکل دستی انجام داد و نیازی به استفاده از دستگاه پاورپک نمی باشد.

منبع تغذیه پاورپک نیروی الکتریکی می باشد که یا از طریق برق مجموعه و یا ژنراتور به آن اتنقال داده می شود. با روشن کردن پاورپک دستگاه شروع به فعالیت می کند و روغن هیدرولیکی را با فشار به دستگاه hot tap منتقل می کند. میزان فشار هیدرولیکی به دستگاه هات تپ بر جسب نوع و قابلیت خود دستگاه و نیز فشار خط و عملیات انشعاب گیری بستگی خواهد داشت. بدیهی است اعمال فشار نامتعارف باعث آسیب رسانی به دستگاه و چه بسا بروز ایراد و حتی سانحه حین کار خواهد شد. از سوی دیگر اگر فشار از حد استاندارد پایین تر باشد نیز دستگاه عملکرد مناسبی حین برش و انشعاب گیری گرم نخواهد داشت و به همین دلیلا عملیات با وقفه مواجه خواهد شد. از این حیث دستگاه پاورپم هم باید متناسب با فشار مورد ذنیاز برای انجام ثحیح عملیات انتخال شود و هم بر اساس آن تنظیم شود.

با تزریق روغن هیدرولیکی به دستگاه، گیربکس فعال شده و در حین فعالیت روغن هیدرولیکی را به شلنگ اتصال به پاور پک هدایت می کند و این عملیات به شکل مستمر و تا پایان عملیات انشعاب گیری گرم ادامه پیدا میکند.

مزایای استفاده از پاور پک در هات تپ:

  1. بالا بردن سطح کیفی برش کاری : هنگامیکه زمان برش کاری طولانی باشد نیروی دستی قادر به انجام برش کاری نخواهد بود و خستگی ناشی از آن باعث پایین آمدن سطح کیفی برش کاری می گردد.
  2. ایجاد تسهیل عملیات هات تپ در مواقعی که فشار سیال داخل لوله بالا باشد.
  3. افزایش سرعت عملیات هات تپ زمانیکه جنس لوله از آلیاژ سخت و غیر قابل برش باشد.
  4. کم کردن زمان بر شکاری لوله در انشعابات با سایز بالا
دستگاه هات تپ
انشعاب خط لوله

به طور کلی می توان گفت استفاده از دستگاه پاور پک در انجام هات تپ قابلیت بیشتری برای انجام دقیق و صحیح عملیات hot tap ایجاد می کند.

نیروی دستی:

نیروی دستی در دستگاه هات تپ توسط اپراتور به دستگاه وارد می شود این نیرو حالت پیشروی داشته ، وارد کردن نیرو به دستگاه از حساسیت و دقت بسیار بالایی برخوردار است. اپراتور هات تپ  بایستی با تجربه و مجرب باشد. هر گونه فشار بیش از حد وارد کردن به دستگاه در حین عملیات برش کاری می تواند باعث انحراف و شکسته شدن کاتر گردد و در انجام عملیات خلل ایجاد نماید و در نقطه مقابل آن وارد کردن نیروی کم باعث اتلاف وقت و فرسوده شدن کاتر گردیده که در نهایت باعث ایجاد فشار به پاورپک و دستگاه hot tap و به هدر رفتن زمان عملیات هات تپ می گردد.

به طور کلی می توان گفت استفاده از  دستگاه هات تپ یکی از بهترین روش های موجود جهت ایجاد انشعاب و اتصالات در لوله های خطوط  پتروشیمی و پالایشگاه  می باشد که چه از لحاظ اقتصادی و چه از لحاظ مدیریت زمان مقرون به صرفه تر از روش های دیگر می باشد. بدون شک استفاده از روش هات تپ گامی بزرگ در راستای پیشرفت و گسترش خطوط لوله پتروشیمی و پالایشگاه می باشد.