عملیات هات تپ در پالایشگاه ستاره نفت بندرعباس

شرکت پیشگام صنعت ابزار در طول سال های طولانی فعالیت های خود، عملیات های پرشمار هات تپ را در مجتمع های پالایشگاهی به انجام رسانده است و از این رو کاملاً با شرایط فنی و محیطی پالایشگاه ها آشنا است. انجام عملیات های هات تپ در شرایط کاری و فنی متفاوت در پالایشگاه ها اپراتورهای این شرکت را نسبت به کلیه جوانب محیطی و اقتضائات فنی کار در پالایشگاه آشنا کرده است و بر حسب همین پشتوانه به محض دریافت سفارش عملیات انشعاب گرم از مجتمع پالایشگاه نفت ستاره بندر عباس اقدامات اولیه برای امکان سنحی پروژه آغاز شد.

عملیات عبارت بود از یک انشعاب گیری گرم به سایز ۱۲ اینچ روی خط لوله ۲۴ اینچی حاوی سیال گاز، با کلاس فشار  ۱۵۰ . با توجه به نسبت پایین سایز انشعاب به سایز لوله و نیز فشار متعارف خط با وجود گاز بودن سیال، مطالعات اولیه بر انجام پذیر بودن عملیات صحه گذاشتند و از این رو پروژه وارد فاز عملیاتی شد.

هات تپ پالایشگاه بندر عباس
هات تپ پالایشگاه ستاره نفت بندر عباس

قدم اولیه طرح و برنامه برای ساخت یا نظارت بر اتصال سه شاحه نصب شده روی لوله بود. از آنجا که کارفرما خود مسئولیت این امر را پدیرفته بود، ناظران هات تپ شرکت به صرف مشاهده و بازرسی فنی اتصال نصب شده اکتفا کردند و تصمیم بر آن شد که با توجه به اتصال نصب شده، فرایند اجرایی هات تپ باید با احتیاطات ویژه و به نحوی انجام شود که کمترین فشار به اتصال وارد شود.

معمولاً بهترین مرجع برای تهیه و تدارک تجهیزات، ماتریال ها و لوازم پروژه انشعاب گرم hot tap خود پیمانکار اجرایی می باشد. او با توجه به دانش و تجربه ای که در زمینه عوامل و پارامترهای تعیین کننده بر عملیات دارد، می تواند بهترین و مناسب ترین تجهیزات را برای انجام عملیات هات تپ فراهم کند. اما در صورتی که کارفرما مسئولیت تأمین بخشی از متریالها و تجهیزات را بر عهده بگیرد نیز باز وظیفه مجری عملیات نظارت کیفی و ایمنی بر کلیه تأسیسات و تجهیزاتی است که برای کار فراهم شده اند.

مجری کار دانش و مسئولیت انجام عملیات را بر عهده دارد و در صورتی که فرایند، ولو در نتیجه اهمال یا نا آشنایی کارفرما با دشواری و ایراد مواجه شود، باز هم مسئول اصلی فرایند مجری عملیات اجرای هات تپ خواهد بود. چرا که اوست که با خلل و فرج کار  آشنایی داشته و می تواند از خطاهای احتمالی پیش از بروز پیشگیری کند. مجری عملیات در فرایندهای مهندسی و طراحی باید دستور کارهایی را برای هر یک از مراحل انجام کار فراهم کند و اگر قرار بر این است که کارفرما خود بخشی از فرایندها را بر عهده بگیرد، لزوما باید به این دستور کارها پایبند باشد.

بدون این قسم هماهنگی ها انجام عملیات ممکن نخواهد بود و احتمال بروز خطا بسیار بالا می رود. در هر صورت تیم اجرای هات تپ شرکت پیشگام صنعت ابزار پس از بازرسی های انجام شده و تطبیق دادن شرایط کار با دستورکارهای تدوین شده مهندسی، آغاز به عملیات هات تپ گیری کرده و ظرف مدت زمان نسبتاً کوتاهی توانست عملیات را با موفقیت پشت سر بگذارد.

در این عملیات به لحاظ شاخص های فنی پیش بینی های لازم برای انشعاب گیری ۱۲ اینچی روی خط لوله گاز ۲۴ اینچی صورت گرفته شده بود. دستگاه هات تپ برای انجام این فرایند تحت فشار هیدرواستاتیک قرار گرفت تا صریب مفاومت آن در برابر فشار کاری خط بررسی شود. این آزمون با موفقیت به انجام رسید. علاوه بر این تست های فشار و جوش روی اتصال نیز انجام رفت تا نسبت به مفاومت آن نیز اطمینان حاصل شود. کاتر و هولدر متناسب با فشار کلاس ۱۵۰ و سیاز انشعاب ۱۲ اینچ آماده و روی دستگاه هات تپ نصب گردید.

پس از نصب ولو توپی و تست فشار آن، دستگاه روی ولو نصب گردیده و مجموعه آماده اجرای عملیات هات تپ شد. لازم به ذکر است محرک هیدرولیکی دستگاه نیاز به برق رسانی دارد که در این زمینه نیز اقدامات لازم تأسیساتی برای برق رسانی به آن انجام شد.

در خصوص شرایط محیطی و ایمنی نیز با سنجش متغیرها و آلودگی های محیطی، پی برده شد که محیط برای انجام کار گرم هات تپ مناسب است. فقدان مواد شیمیایی خطر زا برای سلامتی نیروی کار، فقدان مواد قابل احتراق و اشتعال، مسیرهای تردد مناسب و پیش بینی راه های فرار اضطراری عوامل تعیین کننده ایمنی بودند که با دقت مورد سنجش قرار گرفته و تمام ایرادات اجتمالی ناشی از آن ها بررسی گردید.

کوپن عملیات هات تپ در بندر عباس
کوپن بریده شده از عملیات هات تپ پالایشگاه ستاره نفت بندر عباس

در خصوص اسکافولدینگ و داربست بندی نیز با توجه به این که لوله ارتفاع کمی با سطح زمین داشت نیازی به این فرایند احساس نشد. خصوصاً این که دستگاه هات تپ مذکور خود مجهز به نردبان متصل به دستگاه بود و اپراتور می توانست به سادگی و با بالا رفتن از آن، در فضایی با ابعاد مناسب کار خود را انجام دهد. از این رو در عملیات مذکور نیازی به داربست بندی وجود نداشت.

پس از انجام این اقدامات پشتیبانی کننده فرایند اصلی، عملیات وارد فاز اجرایی شد و با توجه به شرایط اتصال، اپراتور با باردهی متوسط به دستگاه و شفت، به آرامی فرایند برش را به انجام رساند. در نتیجه عملیات هات تپ ظرف مدت نسبتاً کوتاهی به اتمام رسید و کوپن بریده شده به بازرسین محترم کارفرما تحویل داده شد. عملیات به صورت عمودی و از بالا به پایین انجام می گرفت و چنان که اشاره شد با توجه به ارتفاع پایین کار و مجهز بودن دستگاه به نردبان اسکافولدینگ انجام نگردید. هات تپ ۱۲ اینچی روی خط لوله ۲۴ اینچی گاز پالایشگاه نفت ستاره بندر عباس در فروردین ماه ۱۳۹۷ و توسط دو تن از اپراتورهای اجرای هات تپ شرکت پیشگام صنعت ابزار به انجام رسید.

تأثیر مشخصه های لوله در اجرای هات تپ

عملیات هات تپ ذیل متعیرهای بی شماری انجام می شود. هر یک از این متغیرها بر حسب وزن خود می توانند درصد تأثیرگذاری بالا یا پایینی را روی کل فرایند داشته باشند، به طوری که بی توجهی به برخی از آن ها می تواند حتی کلیت پروژه را با آسیب مبتلا کند. یکی از شاخص های تعیین کننده که در اجرای هات تپ می بایست مورد توجه قرار گیرد مشخصه های فنی خط لوله است که هات تپ می بایست روی آن انجام شود. در این خصوص نیز دو متغیر وجود دارند که برای اجرای عملیات hot tap مورد توجهند:

  • جنس لوله
  • ضخامت لوله
دستگاه هات تپ
هات تپ

چنان که می دانیم عملیات انشعاب گیری گرم روی خطوط لوله و مخازن در واقع عبارتست از برش لوله و جدا کردن بخش بریده شده از آن، و بدین ترتیب ایجاد یک سوراخ به سایز مورد دلخواه که ورودی خط انشعابی جدید محسوب می شود. بنابراین فرایند اصلی در هات تپ روی لوله انجام می شود و طبیعتاً جنس و ضخامت لوله در این مورد تأثیرگذارترین متغیرها خواهند بود. تیم مهندسی عملیات hot tap حتما باید پیش از آغاز طراحی ها و برنامه ریزی ها، در خصوص این دو متغیر تحقیقات لازم را به انجام رسانده باشد. ایشان در درجه اول اطلاعات فنی لوله را به صورت مکتوب از کارفرما دریافت می کنند تا ضخامت اسمی و جنسی لوله را داشته باشند. اما بسنده کردن عملیات به همین اطلاعات کاری از اساس اشتباه است، چرا که خطوط لوله به هر دلیلی ممکن است ویژگی های فنی خود در مرحله طراحی را به مرور از دست داده باشند. برای مثال خوردگی های درونی ناشی از جریان سیال درون لوله، می تواند به تدریج ضخامت لوله را بکاهد. طبیعتاً کارفرما نیز ممکن است از این تغییر ضخامت غافل باشد و اطلاعات دقیقی در خصوص شرایط فنی خط لوله خود پس از گذر سال ها فعالیت نداشته باشد. یا در نقاطی ممکن است سوراخ شدگی ها، ترک ها و عیوبی به این شکل در لوله رخ داده باشد اما تبعات خود را بروز نداده باشد. در این شرایط نیز آشکار است که صرف داده های فنی کارفرما کافی نیست.

بنابراین گروه اجرای هات تپ باید به محل انجام عملیات اعزام شده و بازرسی های لازم روی خطوط لوله ای که اجرای هات تپ روی آن ها خواهد بود را انجام دهد. ضخامت سنجی لوله از پیش شرط های ضروری هات تپ است و نباید در خصوص آن کوچک ترین غفلتی از طرف مجری کار سر بزند. پس از انجام بازدید خضوری و تست ضخامت سنحی، می توان درکی دقیق تر از سایر مراحل داشت. مجری کار گرم هات تپ می تواند از طریق داده های حاصل شده، در خصوص فیتینگ و اتصالاتی که می بایستت ساخته شده یا روی لوله و مجموعه نصب شوند اظهار نظر کرده و طراحی های لازم را انجام دهد.

مهم تر از آن، در فرایند آماده سازی دستگاه هات تپ و محاسبه مقدار پیشروی لازم برای برش گرم لوله به صورت کامل نیز اطلاعات به اندازه کافی در دسترس او قرار گرفته است و به این وسیله می تواند فرایندهای مد نظر خود را به پیش ببرد. چنان که اشاره شد فرایند اصلی در عملیات هات تپ عبارت است از برش لوله و ایجاد انشعاب جدید. بنابراین دستگاه باید به نحوی آماده سازی شود که بتواند لوله با جنس مورد نظر را به راحتی ببرد. عملیات برش در دستگاه hot tap توسط کاترهای مدوری انجام می شود که ضمن حرکت دورانی در ناحیه برش، همزمان نیز پیشروی کرده و در هر دور پیشروی ضخامتی از لوله را می برند. این فرایند تا برش گرم کامل لوله ادامه خواهد داشت. بنابراین کاترها و دندانه های برش آن باید سختی و تیزی لازم برای برش لوله را در یک فاز عملیات هات تپ داشته باشند.

انشعاب گرم HOT TAP یک فرایند پیوسته است و ترجیح بر آن است که از ابتدا تا انتهای یک فرایند برش گرم وقفه و باز و بست کردن دستگاه وجود نداشته باشد. از این رو بهتر آن است که قبل از آغاز عملیات برش گرم تمامی پیش بینی های لازم به عمل آمده باشد تا در حین کار مجبور به توقف فرایند و رفع عیب نشویم. در این راستا، کاتر را با توجه به مشخصات فنی لوله و ضخامت آن آماده سازی و مهیا خواهیم کرد و به این ترتیب از بروز وقفه در فرایند جلوگیری خواهیم کرد. در غیر این صورت ناچاریم به صورت مستمر فرایند را متوقف کرده و دستگاه را آماده سازی کنیم. مهم ترین نکته در آماده سازی کاتر انتخاب الماسه های برش متناسب با جنس لوله است. الماسه ها هستند که وظیفه درگیر شدن با لوله و برش آن را بر عهده دارند. اگر این الماسه ها سختی لازم برای برش لوله را نداشته باشند، طبیعتاً زودتر از موعد مستهلک شده و مجری عملیات هات تپ ناچار است فرایند را متوقف کند، دستگاه را به بیرون بکشد و الماسه های جدید را جایگزین قدیمی ها کند. این فرایند، زمان انجام یک عملیات را تا چند برابر زمان استاندارد آن بالا خواهد برد، تا جایی که ممکن است اصولاً اجرای هات تپ صرفه زمانی و فنی خود را از دست بدهد.

هات تپ
هات تپ و اتصالات

بنابراین در انتهاب الماسه ها باید بیش از پیش دقت کرد. الماسه ها نه تنها باید در مقابل جنس لوله سختی لازم را داشته باشند، بلکه باید مقاومت لازم جهت برش کامل لوله را نیز داشته باشند. به عبارتی آن ها باید لوله را با ضخامت مشخص آن ببرند و برای این کار باید توان کافی را داشته باشند. اگر ضخامت لوله بالا باشد طبیعتاً زمان کار و مدت و میزانی که الماسه ها درگیر با لوله خواهند بود افزایش خواهد یافت و انجام صحیح عملیات HOT TAP در این موقعیت بستگی کامل به توان و مقاومت این الماسه ها خواهد داشت.

در نتیجه می توان به این نتیجه رسید که جنس لوله و ضخامت آن دو عامل تعیین کننده در اجرای هات تپ به شمار می روند و تیم اجرایی و مهندسی هات تپ باید با محاسبه دقیق این دو متغیر، تنظیمات لازم روی دستگاه و سایر تجهیزات عملیات را انجام دهند.

ناگفته نماند که مهارت و تبحر اپراتور در باردهی به دستگاه هات تپ از عوامل مؤثر دیگری است که در پیشروی صحیح و انجام موفق عملیات hot tap تأثیرگذار خواهد بود. چه بسیار عملیات هایی که فرایندهای آماده سازی تجهیزات در آن به درستی و دفت انجام شده است اما به دلیل باردهی سریع و شتاب زده اپراتور دچار شکست شده اند. عکس این مسأله نیز صادق است و یک اپراتور متبحر و کارکشته قادر است با هنر خود در باردهی به دستگاه هات تپ، ایرادات ناشی از تنظیم و آماده سازی کاتر دستگاه را جبران نماید.