موارد استفاده از اسپلیت تی در هات تپ

اسپلیت تی اتصال سه راهی خطوط لوله است که در صنایعی که به خطوط لوله مرتبط هستند استفاده زیادی از آن می شود. کاربردهای مختلف این اتصال سبب شده، به یکی از پرمصرف ترین اتصالات خطوط لوله تبدیل شود. اتصال اسپلیت تی را به دو صورت مکانیکی و جوشی بر روی لوله نصب می کنند. در صورتی که اتصال از نوع مکانیکی باشد، بدون استفاده از جوشکاری و با پیچ و مهره بر روی لوله نصب می شود. میزان آب بندی اتصالات اسپلیت تی مکانیکی با اتصال اسپلیت تی جوشی به یک اندازه است و موارد استفاده از نوع مکانیکی این اتصال به شرایط خط لوله بازمی گردد. نوع جوشی اتصال اسپلیت تی با استفاده از جوشکاری بر روی لوله نصب می شود. چنانچه اسپلیت تی را با عملیات جوشکاری بر روی لوله نصب کنیم، اسپلیت تی، اتصال دائم خط لوله نام خواهد گرفت و جداسازی آن از لوله توجیه فنی نخواهد داشت.

پیشگام صنعت ابزار
اسپلیت تی

در این نوشته قصد داریم موارد استفاده از اتصال اسپلیت تی را شرح دهیم.

موارد استفاده از اتصال اسپلیت تی

پالایشگاه ها، نیروگاه ها و به خصوص نیروگاه های سیکل ترکیبی، مجتمع ها و واحدهای پتروشیمی، آب و فاضلاب، شرکت گاز، بیمارستان ها و غیره، همگی از صنایع و اماکنی هستند که می توانند در زیرساخت و شبکه خود خطوط لوله داشته باشند. خطوط لوله در این صنایع و اماکن انتقال دهنده سیالات تولیدی یا استخراج شده و یا مواد و سیالات مورد نیاز این صنایع هستند. به طور حتم می توان گفت که این خطوط شرایطی را پشت سر می گذارند که سبب می شوند به برخی موارد از جمله، انشعاب گیری، تعمیرات و نصب تجهیزات نیاز پیدا کنند. در چنین شرایطی استفاده از اتصالات بر روی لوله الزامی و ضروری خواهد بود تا بتوان عملیات مورد نظر را اجرا کرد. همان طور که گفتیم اتصال اسپلیت تی از پرکاربردترین اتصالات خطوط لوله است و در چنین مواقعی استفاده از آن نسبت به اتصالات دیگر بیشتر مشهود خواهد بود. موارد استفاده از اتصال اسپلیت تی به شرح زیر می باشد:

  • ورودی انشعاب

انشعاب گیری از خطوط لوله، یکی از الزامات خطوط لوله ای است که سیالات پایه ای و یا مواد خام پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی را تشکیل می دهند. در این اماکن این سیالات را با استفاده از انشعاباتی که بر روی لوله های اصلی ایجاد می کنند به واحدهای جدید انتقال داده و از سیال مذکور در جهت تولیدات جدید و یا گسترش بهره برداری استفاده می کنند.

عملیات انشعاب گیری از خطوط لوله به شیوه های مختلفی اجرا می شود. شیوه های سنتی و قدیمی بسیاری برای انشعاب گیری از خطوط لوله وجود داشته که البته این شیوه ها برای اجرایی شدن نیاز به توقف در جریان سیال لوله اصلی داشت. به همین دلیل کاهش در بهره برداری از سیال درون لوله و نیز زمان بر بودن این شیوه های انشعاب گیری موجب ضررهای اقتصادی زیادی می شد. اما امروزه انشعاب گیری به شکلی نوین یعنی با استفاده از عملیات هات تپ انجام می شود. در عملیات هات تپ جریان خط لوله توقف نمی شود و لوله در حین انشعاب گیری تحت فشار است. بنابراین افت در بهره برداری و خدمات رسانی از خط لوله به وجود نمی آید.

نیروگاه ها و بیمارستان ها نیز به منظور گسترش زیرساخت و محیط کاری از انشعاب گیری استفاده می کنند.

خطوط لوله آب و فاضلاب و همچنین گاز شهری نیز به منظور اضافه شدن مشترکین از انشعاب گیری بهره گیری می کنند.

 

اتصال اسپلیت تی در انشعاب گیری

اتصالات اولین جزء از اجزای اصلی در انشعاب گیری هستند که باید بر روی لوله نصب شوند. این اتصالات محل برش بر روی لوله را نشت گیری می کنند و مانع از درز سیال به محیط بیرونی لوله می شوند. همچنین استحکام بخشی به محل ورودی انشعاب بر عهده اتصالات است. اتصالات بستر مناسب برای نصب ولو (شیر) و دیگر ابزارآلات و تجهیزات را بر روی لوله فراهم می کنند. اتصال اسپلیت تی از مستحکم ترین اتصالات خطوط لوله است. این اتصال لوله را به صورت تمام محور دربر می گیرد و محل اتصال را نشت گیری می کند.

  • نصب تجهیزات ابزار دقیق و کنترلی

کنترل خطوط لوله یکی از الزامات صنایعی است که سیالات را با استفاده از این خطوط انتقال می دهند. فشار، دما، دبی و بسیاری از عوامل دیگر مربوط به سیالات گازی و مایع وجود دارند که باید مرتباً اندازه گیری و کنترل شوند تا مشکلی برای خط لوله پیش نیاید. کنترل و اندازه گیری این پارامترها با استفاده از تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق انجام می شود. این تجهیزات با استفاده از اتصالات و از جمله اتصال اسپلیت تی در مکان های خاصی بر روی لوله نصب می شوند. سپس پارامترهای مذکور را اندازه گیری و به اتاق  کنترل و فرمان می فرستند. در اتاق کنترل ناظرین خط لوله را زیر نظر دارند و در صورت بروز نقص اقدامات لازم را انجام می دهند. همچنین در صورت نیاز به تغییرات در این پارامترها، از اتاق کنترل، دستوراتی مبنی بر کم و زیاد شدن این پارامترها به تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق ارسال می شود.

  • مسدود کردن خط لوله

مسدود کردن خط لوله به صورت موقت و یا دائم در دستور کار برخی اماکن قرار می گیرد. مسدود کردن دائم زمانی رخ می دهد که قرار باشد سیال درون یکی از خطوط برای همیشه به واحدی دیگر منتقل شود و یا به طور تولید و بهره برداری از آن سیال پایان یابد. مسدود کردن موقت خط لوله نیز به منظور تعمیر و تعویض موضعی خط لوله انجام می شود.

  • مسدود کردن دائم خط لوله (های استاپ) با اتصال اسپلیت تی

شکل اتصال اسپلیت تی در عملیات هات استاپ اندکی متفاوت از دیگر اتصالات اسپلیت تی است. این اتصال نیز سه راهی خواهد بود با این تفاوت که می توان درون محفظه ی آن پلاگ قرار داد. پلاگ به منظور مسدود کردن مسیر جریان و به طور کل مسدود کردن خط از محل نصب اسپلیت تی، تعبیه می شود.

  • مسدود کردن موقت خط لوله ( استاپل) با اتصال اسپلیت تی

در صورت آسیب دیدن خط لوله در مواضع خاص، نیاز به تعمیر احساس می شود. تعمیر این مواضع با استفاده از عملیات استاپل به این صورت است که جریان سیال به صورت موقت در قسمت آسیب دیده خط لوله متوقف می شود. این در حالی است که جریان سیال در کل خط برقرار خواهد بود و بهره برداری از خط متوقف نخواهد شد. جریان را به صورت موقت از موضع آسیب دیده وارد لوله فرعی به نام بای پس می کنند سپس با استفاده از دستگاه استاپل اقدام به پلاگ گذاری در طرفین موضع آسیب دیده می کنند و مقدار باقی مانده سیال را با شیرهای مخصوص از درن قسمت آسیب دیده تخلیه می کنند. به این ترتیب موضع آسیب دیده ایزوله شده و می توان این قسمت را از خط لوله جدا کرد و لوله جدیدی را جایگزین آن کرد. پس از جایگزینی لوله پلاگ ها را خارج کرده و جریان را مجدداً وارد لوله اصلی می کنند.

در عملیات چهار برش به منظور نصب بای پس و نیز پلاگ گذاری در طرفین موضع آسیب دیده ایجاد می شود که بر روی هر چهار برش اتصال اسپلیت تی نصب می کنند. بر روی هر چهار اسپلیت تی چهار ساندویچ ولو نصب می شود. دو عدد از این مواضع به منظور ایجاد انشعاب بای پس هدف عملیات انشعاب گیری هات تپ قرار می گیرند و بر روی دو عدد دیگر از آن ها دستگاه استاپل نصب می شود تا پلاگ گذاری درون لوله را انجام دهد.

اسپلیت تی اتصالی که به صورت تخصصی توسط شرکت های مختلفی ساخته می شود و در برخی موارد ساخت آن به صورت پیوسته با ولو خواهد بود تا تعداد اتصالات فلنجی در آن ها کاهش یابد. این اتصال با استفاده از اعمال گوناگونی همچون هوابرش، فرزکاری، تراشکاری، سندبلاست، واترجت، سنگ زنی و جوشکاری ساخته می شود و برای استفاده در موارد ذکر شده به فروش می رسد. 

دمای سیال چه ارتباطی با عملیات هات تپ دارد؟

دمای سیال در عملیات هات تپ یکی از پارامترهای تعیین کننده و تأثیرگذار در انتخاب تجهیزات و نیز روند عملیات می باشد. همان طور که می دانید عملیات هات تپ بر روی انواع خطوط لوله اجرا می شود. درون این خطوط لوله سیالاتی در جریان اند که دارای خواص شیمیایی و فیزیکی و همچنین دمای مختلفی هستند. دمای سیال را تیم مهندسی عملیات هات تپ در بازدید اولیه ای که از منطقه ی عملیاتی دارند، مشخص می کنند زیرا اطلاع از میزان این پارامتر، تأثیر بسزایی در مراحل اولیه تا مراحل نهایی عملیات هات تپ دارد.

دمای سیال
دمای سیال

دمای سیال در مراحل مختلف عملیات هات تپ

  • ساخت اتصالات

با اطلاع از میزان دمای سیال، متریال سازنده ی اتصالات را مشخص می کنیم. اتصالات دارای محفظه ی داخلی هستند و محل برش هات تپی را نشت گیری می کنند. این اتصالات در تماس با سیال قرار می گیرند و به طور حتم از دمای آن تأثیر پذیری خواهند داشت. بنابراین متریال سازنده اتصالات، باید از نوعی باشند که در تماس با سیال تغییر شکل نداده و کارایی خود را از دست ندهند. این متریال پس از قرارگیری در مجاورت چریان سیال نباید دچار خوردگی و پوسیدگی شوند. معمولاً متریال سازنده و نوع فلزاتی که برای ساخت اتصالات مورد استفاده قرار می گیرد از جنس همان خط لوله ای است که قصد انشعاب گیری از آن را داریم.

  • انتخاب ولو

ولو یا شیر تجهیزی است که با استفاده از آن می توانیم در زمان عملیات هات تپ و یا در حین بهره برداری از خط انشعابی، جریان سیال را کنترل و قطع و وصل کنیم. ولو نیز دارای محفظه ای درونی است که سیال پس از گذر از محفظه ی اتصال به آن می رسد. جنس ولو نیز همانند اتصالات باید به گونه ای انتخاب شود که پس از تماس با سیال تأثیرپذیری چندانی از دمای آن نداشته باشد و کارایی خود را از دست ندهد.

  • جوشکاری اتصالات بر روی خط لوله

در صورتی که برای نصب اتصالات بر روی خط لوله از عملیات جوشکاری استفاده می کنیم، باید توجه ویژه ای به دمای سیال داشته باشیم. در صورتی که دمای سیال بالا باشد و ماهیت خود اشتعالی داشته باشد، حرارت ناشی از عملیات جوشکاری بر روی لوله می تواند ریسک اشتعال سیال را بالا ببرد. بنابراین با اطلاع از دمای سیال و در صورت بالا بودن آن می توانیم عملیات جوشکاری را لغو کرده و از ابتدا اتصالات مکانیکی بسازیم.

  • برش و سوراخکاری دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ دستگاه تحت فشاری است که ب استفاده از اجزای برشی خود، دیواره ی لوله را برش می دهد. برشی این دستگاه بر روی لوله می تواند حرارت زیادی را به علت به وجود آمدن نیروی اصطکاک ایجاد کند. در صورتی که دمای سیال بالا باشد سرعت بالای اجزای برشی می تواند ریسک اشتعال را بالا ببرد. بنابراین باید به سرعت چرخش گیبرکس که گرداننده اجزای برشی دستگاه است دقت کرد و مانع از بالا رفتن بیش از حد دمای برش شد.

  • خنک کاری در حین برش هات تپی

در عملیات هات تپ و در حین برش خط لوله، جریان سیال دورن لوله را متوقف نمی کنیم. به بیان دیگر لوله در حین برش خوردن با دستگاه هات تپ، تحت فشار است و سیال از درون آن در حال عبور است. این مسأله دارای مزیت های اقتصادی و فنی است. مزیت های اقتصادی این مورد متوجه صاحبان خط لوله است. اما مزیت فنی و عملیاتی جریان سیال، ایمنی عملیات را افزایش می دهد. در صورتی دمای سیال پایین باشد به عنوان عامل خنک کننده در حین برش کاربرد دارد. همان طور که گفتیم برش بر روی دیواره ی لوله می تواند حرارت زیادی را تولید کند و در صورتی که دمای سیال نیز بالا باشد، اشتعال و آتش سوزی اتفاق خواهد افتاد. اما در صورتی که دمای سیال زیاد بالا نباشد، حرارت ناشی از برش را به خود جذب کرده و با استفاده از دبی جریان از منطقه ی تحت خطر دور می شود.

  • ایمنی افراد در انتهای عملیات هات تپ

در انتهای عملیات هات تپ و همزمان با خارج کردن دستگاه هات تپ از محل استقرار خود، مقدار از سیال که پیش از بستن ولو به درون محفظه ی آداپتور راه یافته بود، به بیرون راه می یابد. افرادی که مشغول کار در منطقه عملیاتی هستند باید مراقب باشند تا در صورت بالا بودن دمای سیال و یا خاصیت های شیمیایی آن دچار آسیب نشوند. لازم به ذکر است که اصول ایمنی در کارگاه هات تپ و نیز در فاز عملیاتی بر طبق دستورالعمل های HSE اجرا می شود. 

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.