هات تپ

انشعاب گرم هات تپ یک فرایند چندمتغیری و دارای عناصر تعیین کننده پرشمار است که عدم توجه به هر یک از آن ها می تواند فرایند را به صورت کلی با چالش مواجه کند. اتصالات دائمی نظیر ولو و اسپلیت تی، اتصالات موقت نظیر خود دستگاه هاتتپ، اجزای محرک دستگاه هات تپ و قطعات و ابزارهای یاری رسان به پیشبرد پروژه باید دارای یک نظم و توازن منطقی با یکدیگر باشند. در غیر این صورت هر کدام می توانند بر دیگری مزاحمت ایجاد کرده و به این صورت در فرایند اختلال ولو جزئی ایجاد کنند. اجزای یک فرایند همچون اجزای یک پیکر هستند و با همدیگر یک کل واحد را تشکیل می دهند. بنابراین اختلال در یک جزء به معنای آسیب رسیدن به کل مجموعه می باشد. برای مثال اگر میان ابزارهای نصب شده برای برش گرم لوله، و قطر اتصال اسپلیت تی تناسب وجود نداشته باشد کل فرایند دچار چالش می شود. بنابراین برقراری تناسب میان این اجزا و فرایندها امری ضروری است.

برای نیل به این هدف ابتدا می بایست قدم هایی اساسی برداشته شود که در ادامه به شرح و تفصیل اشاره خواهد شد:

اولین کار لازم برای رعایت این تناسب و تعادل همگن سازی فرایندها و ابزارهایی است که در طراحی ها و برنامه ریزی ها بر سر استفاده از آن ها توافقات لازم انجام می شود. در این خصوص حتی اگر فرایندهای طراحی و برنامه ریزی در خصوص اجرای هر یک از مراحل هات تپ به صورت جداگانه انجام می شود، مجموعه طراحی و برنامه ریزی باید خروجی های خود را در قالب یک تیم کاری به مشورت با سایرین بگذارد تا هماهنگی های لازم در این خصوص صورت گیرد. برای مثال ممکن است حداکثر فشاری که از جانب محرک قرار است بر دستگاه هات تپ وارد شود، برای راه اندازی و برش گرم مناسب بوبه توسط دستگاه هات تپ کافی نباشد. در این شرایط بهتر است برنامه ریزی های لازم پیشاپیش انجام شود. تیم مهندسی اجرای hot tap باید ضخامت و جنس لوله را در نظر داشته باشد و با توجه به آن حداقل فشار مورد نیاز برای برش گرم لوله را محاسبه نماید. تنها در این صورت است که می توان محرکی متناسب با ماهیت کار را انتخاب و آن را برای فشار مورد نظر جهت اجرای هات تپ آماده سازی کرد.

نه تنها محرک، بلکه اتصالات آن نظیر شیلنگ و مولتی پلیر نیز باید توان انتقال فشار مورد نظر بر دستگاه هات تپ را داشته باشند. چه بسیار فرایندهایی که در آن ها تمامی مراحل و برنامه ریزی ها به درستی پیش رفته است و حتی محرک نیز متناسب با فشار کاری مورد نیاز برای hot tap آماده سازی شده است، اما به دلیل مولتی پلیر نامناسب، فشار مورد نظر از محرک به دستگاه hottap machine منتقل نشده است و به همین دلیل فرایند با مشکل مواجه شده است.

یا برای نمونه ای دیگر ممکن است در نتیجه تفاوت ها در سیستم و روش های طراحی، اسپلیت تی ساخته شده دارای قطری کمتر از قطر کاتر آماده شده جهت انجام عملیات هات تپ در یک سایز مشخص باشد. در این شرایط نیز بدون شک با مشکل مواجه خواهیم شد. این مهم تنها در صورت تفاوت در روش ها روی خواهد داد و از این رو تیم های سازنده اسپلیت تی و مجموعه آماده کننده دستگاه هات تپ در این خصوص هماهنگی های لازم را داشته باشند. گیر کردن کاتر به جداره اسپلیت تی به معنای ناتوانی آن در ادامه پیشروی و در نتیجه متوقف ماندن عملیات انشعاب گرم hot tap خواهد بود.

از دیگر مواردی که ممکن است در نتیجه ناهماهنگی ها میان واحدها رخ دهد عدم تناسب اتصالات با یکدیگر خواهد بود. چنان که می دانیم اتصالات از ناحیه فلنج به همدیگر متصل هستند. ولو روی اسپلیت تی نصب می شود و دستگاه هات تپ نیز روی ولو نصب خواهد شد. اگر بنا به هر دلیلی از جمله اهمال در ملاحظه سایزها یا اختلاف نظر بر سر سایز و فشار طراحی و آماده سازی اتصالات و دستگاه هات تپ فرایند به اختلال خورد، بدیهی است که پیشبرد کار مستلزم تعویض و تعمیر اتصالات خواهد بود. چنان که می دانیم اتصالات سر فلنج دار حتی در صورت هم سایز بودن در صورتی به همدیگر متصل خواهند شد که کلاس فلنج آن ها نیز مشترک باشد. در غیر این صورت پیچ و مهره کردن اتصالات روی یکدیگر امکان پذیر نخواهد بود.

تنها پس از انجام این دست هماهنگی ها، در مرحله برنامه ریزی و طراحی خواهد بود که قادریم فرایندهای اجرایی شامل ساخت اتصالات، نصب و آماده سازی و اجرای عملیات هات تپ را به پیش ببریم. در غیر این صورت انجام گام های بعدی مقرون به فایده نخواهد بود و احتمال بروز رخدادهای آسیب زا به فرایند زیاد خواهد بود.

متعاقب انجام هماهنگی های مذکور، تیم اجرایی آماده سازی ابزارها و دستگاه ها را به انجام می رساند و سپس فرایند ساخت اتصالات، تست ولو، آماده سازی دستگاه هات تپ و سایر فرایندهای پشتیبانی به انجام خواهد رسید. باید توجه داشت که پایش فرایند و بازرسی خروجی هر یک از فرایندها جزو الزامات کاری تیم های هات تپ محسوب می شود و در هر مرحله هم کیفیت و صحت خروجی و هم هماهنگی و تناسب آن با فرایندهای موازی باید مورد پایش و بررسی قرار گیرد. بعد از انجام مقدمات فوق می توان از صحت اجرای عملیات هات تپ به بهترین شکل ممکن مطمئن بود.

انتخاب یک مجموعه یا فرد به عنوان بازرس و مدیر فرایندها می تواند اقدامی راهگشا و مفید جهت انجام بی کم و کاست عملیات هات تپ باشد. به عبارتی دیگر تیم های طراحی و مهندسی می توانند به نیابت از خود یک ناظر برای پایش هر یک از فرایندها و مراحل اجرای کار گرم hot tap را برگزینند و او را مسئول سنجش صحت هر یک از فرایندها گردانند. ناظر فرایند هات تپ در واقع واسطه میان فرایندهای مهندسی و اجرایی، و نیز عاملی است که صحت فرایندهای اجرایی هات تپ را مورد تأیید و بررسی قرار می دهد. بروز اختلال در هر یک از مراحل اجرایی کار گرم هات تپ می تواند منشأ آسیب های اقتصادی و فنی و اعتباری آشکار برای مجری hot tap باشد. برگزیدن ناظر فرایندها می تواند از دامنه دار شدن ایرادات بروز یافته پیشگیری کند و باعث شود حتی در صورت بروز ایراد، مشکل ایجاد شده پیش از آن که در فاز اجرایی خود را بروز دهد، در همان مرجله آماده سازی و پشتیبانی فرایند هات تپ رفع شود و به این ترتیب از تبعات و دامنه ایراد به طرز محسوسی کاسته شود.

عملیات هات تپ اغلب بر روی خطوط لوله انجام می شود. در زمانی که واحدهای صنعتی درگیر در فرایندهای صنعتی در صدد باشند که ضمن حفظ فرایندهای خویش دست به انجام عملیات هایی نظیر انشعاب گیری و برش از روی خط لوله بزنند می توانند از عملیات انشعاب گیری hot tap استفاده کنند. در این فرایند دستگاه هات تپ ضمن درگیر شدن با لوله آن را می برد و به این ترتیب مجرب فرایند به هدف مد نظر خویش دست می یابد. در عملیات هاتتپ علاوه بر پیشبرد آیتم هایی که به دستگاه هات تپ و نفس عملیات مربوط می شود، باید به داده های فنی نیز استناد کرد. در واقع این داده ها حکم مواد خام و منابع اصلی تعیین کننده خط مشی عملیات hot tap خواهند بود و تمامی فرایندها از طرح و ندوین مستنداتی چون دستورالعمل هات تپ، تا جوشکاری خط لوله و نیز فرایند اجرایی عملیات hot tap تحت تأثیر آن انجام می شوند.

از این رو جمع آوری و دریافت داده های فنی اولین گام در اجرای برش گرم هات تپ به شمار می رود. در خصوص داده های فنی اجرای عملیات hottap می توان به موارد زیر استناد کرد. مجری کار پیش از انجام عملیات باید این داده ها را از طریق مجاری ممکن از جمله مکاتبات با کارفرما و نیز بازدید حضوری از سایت جمع آوری کرده و بر اساس آن در خصوص الزامات و شرایط کار گرم هاتتپ اظهار نظر نماید:

داده های خط لوله: منظور اطلاعاتی است که مربوط به خود خط لوله اصلی می باشد و در خصوص آن باید بیشترین دقت اهتمام شود. قطر لوله اصلی اولین مورد از این داده هاست. این امر برای ساحت اتصال و نیز تنظیم و مجاسبه میزان پیشروی لازم دستگاه هات تپ دارای اهمیت می باشد. مورد دوم در این خصوص ضخامت اسمی لوله است که می بایست از کارفرما دریافت شود. منظور از ضخامت اسمی، ضخامت لوله در زمانی است که هنوز به بهره برداری نرسیده بوده است. در واقع یکی از خروجی های فرایند طراحی پایپینگ همان ضخامت اسمی است که بر اساس شرایط خط، سیال درون آن و سایر مقولات فنی انتخاب شده است. در ضمن انجام تست اولتراسونیک برای محاسبه حدافل ضخامت واقعی خط در ناحیه ای که عملیات هات تپ در آن انجام می شود از دیگر نکاتی است که باید حاصل شود. مجری hottapping باید بداند که عملیات روی چه ضخامتی در حال انجام خواهد بود. اگر ضخامت از حد مشحصی پایین تر بود باید تدابیر ویژه اندیشید و نسبت به اجرای عملیات هات تپ حساسیت بیشتری به خرج داد.

داده های انشعاب: علاوه بر سایز لوله اصلی، سایز انشعاب نیز از داده های مهم برای تدوین طرح انجام عملیات hot tap operation است. بسیاری از طراحی ها و تنظیمات، از جمله طراحی و ساخت اتصال، آماده سازی دستگاه هات تپ و نصب کاتر روی آن، محاسبات مربوط به میزان پیشروی لازم، انتخاب ولو و برخی موارد دیگر وابسته به سایز انشعابی هستند که قرار است از خط لوله گرفته شود. بدیهی است که اگر نسبت سایز انشعاب به سایز لوله اصلی نزدیک تر باشد کار ما برای انجام عملیات هات تپ دشوارتر خواهد بود. در این شرایط محاسبه میزان پیشروی لازم و لحاظ کردن آن در حین اجرای عملیات دارای اهمیت و اولویت اساسی است. در صورتی که به این نکته توجه نشود آسیب قابل ملاحظه ای متوجه عملیات hottapping خواهد شد، چرا که ممکن است پیشروی بیشتر از حد مجاز بوده و لوله اصلی از این حیث دچار آسیب و ایراد شود.

مشخصات فنی: در این خصوص نیز باید ملاحظات ویژه داشت چرا که بسیاری از زیرفرایندهای هات تپ مربطو به مشخصات فنی است که از خط لوله خواهیم گرفت. فشار سیال یکی از اصلی ترین این داده هاست که می بایست نسبت به آن توجه ویژه داشت. مجری کار گرم هات تپ باید فشار طراحی کار را کارفرما دریافت کند و خود نیز ضمن بازدید حظوری فشار کاری را مورد پایش قرار دهد. همجنین فشار کاری در زمان اجرای hot tapping operation نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و باید نسبت به آن هماهنگی های لازم صورت گیرد. مجری هات تپ باید بداند که در زمان اجرای عملیات های جوشکاری اتصال روی خط لوله و نیز هات تپ، مجموعه تحت چه فشاری خواهد بود. این داده ها به او کمک خواهد کرد که اتصال مورد نظر را بر اساس فشار تنظیم شده طراحی کند و بسازد. فشار طراحی مرجع ساخت اتصال و آماده سازی دستگاه hot tap machine خواهد بود. میزان این فشار باید حداکثر میزان فشاری باشد که از ناحیه خط لوله قرار است بر اتصال و انشعاب جدید وارد شود.

موقعیت هات تپ: شرایط محیطی کار و موقعیتی که خط لوله هات تپ خواهد داشت از دیگر عواملی است که پیش از اجرای عملیات باید نسبت به آن مطلع شد. ارتفاعی که لوله در آن قرار گرفته یا عمق آن، لوله ها یا سایر تجهیزاتی که در مجاورت خط لوله نصب می باشند، شرایط تردد و امکان داربست بندی در حوالی محیط برای استقرار نیروی کار و تجهیزات و ایمنی محل انجام کار در مقابل محاطرات طبیعی و فنی نکاتی است که باید مورد توجه قرار گیرند. از این رو باید ارتفاع کار، زاویه عملیات هات تپ، عمودی یا افقی بودن خط و مواردی از این دست مشخص و روشن باشند تا مجری کار گرم هات تپ بتواند بر اساس آن ها به استانداردها مراجعه کرده و دستورالعمل های ویژه انجام عملیات را تدوین نماید.

تهیه این دست مستندات از لوازم اصلی و اولیه کار گرم هات تپ است. مجری عملیات باید تمامی این موارد را تجمیع کند و بهتر است خود نیز در محل حضور به هم رساند تا در جریان و کم و کیف فرایند قرار گیرد و درکی دقیق تر شرایط کار داشته باشد. همه این موارد ضامن اجرای یک عملیات hot tap خوب خواهند بود. اجرای هاتپ تپ را نمی توان یک عملیات ساده خواند و به لحاظ طبقه بندی جزو فرایندهای ویژه خطوط لوله است. از این رو اهمال در خصوص هر یک از گام های آن به هیچ عنوان مجاز نیست.

در نوشتارهای پیشین شرح مفصلی از چیستی عملیات هات تپ و طریقه اجرای آن روی خطوط لوله ارائه شد. این که این عملیات عبارت است از انشعاب گیری به صورت گرم روی خطوط لوله حاوی سیال، و این که الزامات آن چیست. اما یک سوال اساسی به ذهن متبادر می شود مبنی بر آین که آیا هات تپ تنها روش انشعاب گیری از خطوط لوله است یا یکی از روش های موجود؟ و اگر گزینه دوم این سوال صحیح است، این فرایند چه مزایایی نسبت به دیگر روش های جایگزین دارد که اجرای آن را ملزوم می دارد؟ به عبارت دیگر چه آیتم هایی در فرایند هات تپ یافت می شود که آن را تبدیل به بهترین شیوه انشعاب گیری از خطوط لوله می گرداند؟

انشعاب گیری به روش های مختلف امکان پذیر است و هات تپ خط لوله و مخزن تنها راه انجام عملیات انشعاب گیری محسوب نمی شود. اما مزایایی که می تواند داشته باشد در سایر روش های ممکن است یافت نشود. حال این مساله پیش می آید که چه مواقعی هات تپ به یک الزام تبدیل می شود؟ و آیا راهکارهایی هست که از مواجهه با الزامی به نام عملیات هات تپ اجتناب کرد؟

یکی از دلایلی که عملیات هات تپ را الزامی می دارد اشتباهات موجود در طراحی یک مجموعه دارای خطوط لوله است. این امر خصوصاً در پالایشگاه ها، سکوهای نفتی و مجتمع های پتروشیمی رخ می دهد. اگر پیش از بهره برداری خط، طراحان پالایشگاه یا هر گونه مجتمع صنعتی در طراحی پایپینگ آن دچار اشتباه شده باشند نیاز به عملیات hot tap به وجود می آید. ایراد مد نظر حود را پس از فرایند پایپینگ و زمانی نشان می دهد که مجموعه به مرجله بهره برداری می رسد. در فاز بهره برداری است که برای مثال می بینیم حداکثر فشار واقعی سیال درون یک خط لوله از فشار طراحی پایین تر است و به عبارتی دیگر، ظرفیتی که از خط لوله مذکور مد نظر داشتیم در فاز بهره برداری و عملیاتی حاصل نمی شود. به عبارتی دیگر، به دلیل اشتباه در طراحی، گلوگاه هایی ایجاد شده است که مانع جریان سیال با فشار طراحی مد نظر می شوند. در چنین شرایطی تنها راه حل ممکن ایجاد انشعاب هایی در مجاری پیش از گلوگاه و انتقال سیال از درون آن ها به حلی که دچار کاستی سیال شده است. در این شرایط از آن جا که خط تیز به مرحله بهره برداری رسیده است و در حال فعالیت می باشد امکان shut down زدن مگر در شرایط خاص و زمانی که تیم بهره برداری تشخیص دهد وجود ندارد. معمولاً و به خصوص در مورد پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی که دارای فرایند کاری سنگین می باشند، shut down زدن برای انجام چند مورد معدود عملیات انشعاب گیری مقرون به صرفه نیست و باعث می شود مجموعه برای جندین روز از فعالیت های جاری و تولید فراورده باز بماند.

بدیهی است که چنین مجموعه هایی در این شرایط تن به تعطیلی فرایندها نمی دهند و ترجیح می دهند از انشعاب گیری به روش هات تپ استفاده کنند که نیازی به shut down ندارد.

بنابراین پیشگیری از نیاز به انشعاب گیری در این خصوص امکان پذیر است و تنها کافی است که مجموعه پیش از شروع فرایند پایپینگ طراحی ها را مورد بررسی و آنالیز دقیق قرار دهد تا هیچ ایرادی نظیر مورد ذکر شده متوجه مجموعه نشود و نیازی به اجرای هات تپ هم نباشد. یا حداقل اگر هم ایرادی بود تا پیش از مرحله بهره برداری و زمانی که خطوط لوله هنوز خالی از سیال هستند شناسایی شود و با استفاده از روش های سنتی و برش سرد، فرایند انشعاب گیری را بدون نیاز به hot tap به انجام رساند.

در موقعیت دیگر زمانی نیاز به انشعاب گیری به روش هات تپ احساس می شود که نیازمند توسعه خطوط لوله هستیم. به عبارتی یک مجموعه می خواهد فرایندهای جاری اش را توسعه دهد و به این منظور نیازمند انشعاب گیری گرم هات تپ است. در این خصوص نیز می توان تدابیر لازم را پیش اندیشید و ترتیباتی را اتخاذ کرد که نیاز به این مسأله رفع شود. برای مثال می توان روی خطوط لوله موجود و در فاز پایپینگ اتصالات انشعابی ایجاد و روی آن ها  یک ولو نصب کرد تا در مواقعی که نیاز به توسعه خط احساس شد نیازی به انشعاب گیری نباشد. البته باید اشاره شود که اتخاذ این دست تدابیر آن چنان نیز سهل نیست و احتمال چنین پیشامدهایی مسأله ای نیست که نسبت به آن دانش پیشینی داشت. از طرفی به فرض در نظر داشتن این افق نیز نمی توان برآوردی دقیق از محل انشعاب گیری برای توسعه خطوط در نظر داشت و این مسأله خود را فقط زمانی به صورت کامل و واضح نشان می دهد که نیاز به توسعه خط مذکور احساس شود. طراح و بهره بردار در فاز طراحی و پایپینگ اولیه خط نمی توانند درک دقیق از احتمال نیاز به توسعه خطوط داشته باشند. مهم تر از آن، آن ها نمی توانند درکی صحیح از این نکته داشته باشند که کدام بخش و کدام یک از خطوط لوله مستلزم انشعاب گیری به منظور توسعه خواهد بود. این امر خود را پس از بهره برداری، و زمانی نشان خواهد داد که تیم های برنامه ریزی و بهره برداری در صدد بر می آیند  بخشی یا کل فرایندهای جاری مجتمع را توسعه دهند. اما در هر صورت بهتر است تیم های برنامه ریزی در همان طراحی اولیه و پایپینگ این تصور و پیش فرض را در ذهن داشته باشند که ممکن است روزی مجموعه نیاز به توسعه خطوط خواهد بود. در این صورت شاید بتوانند درکی از مسأله داشته باشند.

در مجموع عملیات هات تپ یک فرایند مطمئن و ایمن و مقرون به صرفه خصوصاً در صنایع مادر محسوب می شود، اما در مواقعی که می توان با پیش بینی فرایندها، انشعاب گیری را به صورت ساده تر و در فاز طراحی و پیش از بهره برداری به انجام رساند، دیگر ضرورتی بر اجرای عملیات هات تپ نخواهد بود و مجموعه مهندسی باید تا جای ممکن تلاش کند به این مهم دست یابد. اما در هر صورت اگر چنین هدفی نیز برآورده نشود می توان با انتخاب پیمانکاری مطمئن در خصوص اجرای انشعاب گیری گرم هات تپ کار را به بهترین شکل ممکن به انجام رساند.