پروژه هات تپ- فیلم و تصاویر

هات تپ خط لوله یک فرایند چند مرحله ای دارای مراتب متعدد و فرایندهای متنوع است که انجام و اتمام آن مستلزم انجام تمامی این فرایندها روی خطوط لوله و اتصالات آن می باشد. اصولاً خدمات عملیاتی روی خطوط لوله و سایت های نفتی و گازی اغلب دارای فرایندهای متعدد می باشند، به این معنی که چندین عملیات فنی را در هم ادغام کرده اند. یکی از دلایل این امر ماهیت چند بعدی و چند کارکردی این عملیات هاست. برای مثال عملیات هات تپ در واقع یک فرایند بزرگ به منظور برش و انشعاب گیری از لوله حاوی سیال است. حال اگر چنین فرایندی ابداع و تکامل نمی یافت، برای انجام همین فرایند و به منظور دست یافتن به همین هدف، چندین فرایند مجزا می بایست جداگانه و با صرف زمان و هزینه های مجزا و مستقل از هم به انجام برسند. این در حالی است که دستگاه و تکنولوژی هات تپ تمام این فرایندها را در خود ادغام کرده است و به همین دلیل، نفس عملیات انشعاب گرم خود دارای فرایندهای متنوع است.

از میان فرایندهای متعدد مذکور جوشکاری اصلی ترین فرایند در گام های آماده سازی عملیات هات تپ تلقی می شود. در واقع آن چه صحت یک عملیات انشعاب گرم را در درجه اول تعیین می کند، جوشکاری است. چه بسا تمامی فرایندهای آماده سازی دستگاه هات تپ به انجام رسیده اما به دلیل جوشکاری نامناسب فیتینگ، حین انجام عملیات دچار نشتی، بیرون آمدن سیال، کشف سوراخ و شکاف روی خطوط جوش و مواردی از این قسم شویم. از سوی دیگر ممکن است عدم کیفیت خطوط جوش حین انجام عملیات و حتی ظرف مدت زمان های کوتاه پس ار انجام عملیات نیز خود را نشان ندهد و با گذر زمان و به دلیل فرسوده شدن خطوط جوش بی کیفیت، شاهد نشتی و ایراداتی از این قسم باشیم. بنابراین جوشکاری دارای نقش بسیار برحسته در خدمات هات تپ لبوده و مجری عملیات باید نسبت به آن بیشترین حساسیت ممکن را بروز دهد.

این فیلم در واقع خلاصه ای از مراحل انجام عملیات هات تپ به همراه تصاویر مربوط به آن ها را نشان می دهد. فیلم و توضیحات آن مربوط به عملیات هات تپ روی خطوط لوله پارس جنوبی است که با پیمانکاری شرکت IPMI به انجام رسید. البته لازم به ذکر است فیلم فقط مراحل عملیاتی انجام هات تپ را نشان می دهد و به مراحل پیش آماده سازی نظیر ساخت اتصال نمی پردازد. نکته مهم در مورد فیلم این است که به دلیل پیچیدگی کار مذکور و شرایط ویژه ای که داشت، بینندگان بخشی از فرایندهای اقتضایی عملیات هات تپ را نیز مشاهده خواهند کرد. برای مثال عملیات در زاویه ۴۵ درجه نسبت به زمین انجام گرفته است و از این حیث برای تثبیت جایگاه و موقعیت دستگاه هات تپ و ممانعت از اعمال فشار از طرف دستگاه به ولو و لوله، اهرم هایی کار گذاشته شده اند. در صورتی که این اهرم ها وجود نداشته باشند، وزن دستگاه با توجه به زاویه قرارگیری آن، بدون شک باعث پیچیدن ولو روی لوله و کج تابی ولو و لوله خواهد شد. این مشکل می تواند مجموعه را دفرمه و از حالت و ساختار آلیاژی نرمالش خارج کند. این مورد و مواردی از این قبیل جزو فرایندهای رایج در عملیات هات تپ محسوب نمی شوند. عملیات های انشعاب گرم هات تپ اغلب به صورت عمودی یا افقی انجام می گیرند و انجام عملیات هات تپ زاویه دار چندان مرسوم نمی باشد.

آن چه در این فیلم دارای اهمیت می باشد، این نکته است که عملیات هات تپ دارای مراحل جداگانه متعددی است و مجری هات تپ برای این که قادر به تحویل یک پروژه به مناسب ترین شکل ممکن باشد، باید در خصوص تمامی این فرایندها دانش فنی و تجربه کافی را داشته و اندوخته باشد. در غیر این صورت انجام عملیات برای وی مقدرو نیست. به کارگیری از اپراتورهای متبحر و مجرب نیز سویه دیگر جریان است که در صورن فقدان شان بدون شک عملیات شکست خواهد خورد یا با ایرادات عدیده مواجه خواهد شد. در ادامه هر یک از مراحل اجرایی عملیات هات تپ به همراه فرایندهای فنی و اجرایی آن مرحله به شرح زیر ارائه می گردد.

  1. Manufacturing Fitting (Welding, Grinding and Torch Cutting)

عملیات هات تپ به یک فیتینگ جهت ورودی انشعاب جدید نیاز دارد. در واقع عملیات هات تپ به منظور گرفتن یک انشعاب جدید به منظور توسعه خط لوله یا دسترسی به لوله موجود می باشد. در هر صورت به یک فیتینگ نیاز است تا به لوله یا مخزن نصب شود و عملیات هات تپ روی آن انجام گیرد تا از مجرای آن خط لوله توسعه جدید را نصب کرد یا به لوله و سیال جاری در خط موجود دسترسی پیدا کرد. در طراحی و ساخت فیتینگ باید نهایت دقت را به خرج داد. برای عملیات های انشعاب گیری روی خطوط لوله پرفشار اسپلیت تی و فول سدل پیشنهاد می شود. چنان که در فیلم نیز می بینیم، برای این عملیات به جهت حساسیت ها و فشار و سایز بالا از اتصال فول سدل که قوی تر از اسپلیت تی نیز می باشد بهره گرفتیم.

در خصوص خطوط لوله کم فشار و سایز پایین می توان از اتصال های دیگر نظیر ولدولت استفاده کرد. برای مخازن و نیز خطوط لوله دارای قطرهای بسیار بالا نیز اصولاً نمی توان از اسپلیت تی و فول سدل استفاده کرد، چرا که این دو اتصال دور تا دور لوله را پوشش می دهند و قطر خارجی ان را کاملاً می گیرند. بنابراین در خصوص مخازن، تانکرها و لوله های قطر بزرگ استفاده از این نوع از فیتینگ ها قابل توجیه و امکان پذیر نیست.

چنان که اشاره شده است، اصلی ترین فرایندها در ساخت فیتینگ عبارتند از جوشکاری، سنگ زنی و برش گاز و هوا. بهتر است برای افزایش دقت در فرایند برشف از دستگاه بولینگ استفاده شود. سنگ زنی نیز معمولاً به منظور مسطح کردن سطوح و رفع خلل و فرج ها پس از برش انجام می شوند. ممکن است پس از انجام برش لایه برش خورده دچار برجستگی های ضمختی باشد، به طوری که انجام عملیات جوشکاری روی خطوط آن ها امکان پذیر نباشد. در این صورت آسان ترین راه برای رفع مشکل سنگ زنی لایه ها و تسطیح شان است.

جوشکاری نیز اصلی ترین فرایند در ساخت فیتینگ محسوب می شود. قطعات و اجزای فیتینگ ها از روش جوشکاری به هم متصل می شوند. بسته به شرایط کار و طراحی های انجام شده، و در چارچوب دستورالعمل ها، پاس های جوش از روش های قوس الکتریکی و آرگون به انجام می رسند و در نهایت برای اطمینان حاصل کردن از صحت عملکرد، تست جوش روی خطوط اتصال قطعات فیتینگ انجام می شود.

  1. Installing the fitting on pipe or vessel (Balancing and Welding)

در مرحله نصب فیتینگ روی لوله یا مخزن دو متغیر نقش کلیدی دارند؛ یکی بالانس کردن و نصب فیتینگ در مکان دقیق مورد نظر، و دیگری کیفیت بالا در جوشکاری اتصال روی لوله یا مخزن. بنابراین ابتدا فیتینگ به دقت در محل قرار داده شده تراز و نصب می گردد و سپس جوشکاری جهت نصب آن روی لوله یا مخزن انجام می شود. در این مرحله نیز جوشکاری به لحاظ میزان اهمیت حرف اول را می زند چرا که مقاومت فیتینگ در مقابل سیال درون لوله بستگی به کیفیت جوشکاری آن روی لوله دارد.

  1. Testing the fitting (NDT test include of: PT, UR, Radiography…)

پس از نصب برای کسب اطمینان از کیفیت جوشکاری فیتینگ روی لوله یا مخزن، روی خطوط جوش تست جوش انجام می شود تا هر گونه برآمدگی، برجستگی، فرورفتگی، خوردگی، چاله جوش و ایراداتی از این نظر شناسایی شود. همچنین تست مذکور فیله جوش ایجاد شده را نیز مورد پایش قرار می دهد. انواع تست های جوش وجود دارند که برای کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار می گیرند. تست مایع ناقذ، تست پرتونگاری، اولتراسونیک و … از جمله تست های جوش می باشند که در تست جوشکاری فیتینگ روی لوله یا مخزن نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

البته باید اشاره کرد مجری این مرحله کارفرما می باشد. پیمانکار مجاز است جهت سنجش کیفیت کار خود تست های مورد نظر خویش را روی خطوط جوش انجام دهد اما این تست ها ضامن کیفیت جوش نخواهند بود. تنها آزمون و تأییدیه کارفرما می تواند جواز مجری عملیات برای انجام مراحل بعدی عملیات هات تپ باشد.

  1. Installing Valve on fitting (Screwing)

سپس یک ولو متناسب با ویژگی های خط لوله و انشعاب انتخاب شده و پس از انجام تست های لازم روی اتصال نصب و پیچ و مهره می شود. ولوها نیز به فراخور ماهیت پروژه متنوع هستند و برای سیالات مختلف حاوی فشارهای متنوع می توان از ولوهای توپی، پروانه ای، دروازه ای و… استفاده کرد. به منظور آب بندی محل اتصال ولو به فیتینگ از یک گسکت متناسب با اتصال استفاده می شود. گسکت بین ولو و اتصال قرار گرفته و پس از پیچ و مهره شدن ولو، کاملاً محل اتصال را آب بندی و از بروز نشتی ممانعت می کند.

  1. Installing Hot Tap machine on valve (Screwing)

دستگاه هات تپ که پیش از این آماده و متناسب با عملیات هات تپ پیش رو مجهز شده است روی ولو پیچ و مهره می شود و مجموعه برای انجام عملیات انشعاب گرم هات تپ آماده می گردد. اکنون می توان اتصالات موتور محرک را روی دستگاه هات تپ متصل کرده و دستگاه را برای روشن کردن آماده ساخت. دستگاه باید در برابر فشار سیال کاملاً آب بند، و تجهیزات برش آن یعنی کاتر و الماسه های برش حتما متناسب با جنس لوله و سایر مشخصات فنی خط انتخاب و نصب شده باشند. در صورت بروز اشتباده در این مرحله مشکلاتی حین انجام هات تپ بروز خواهند یافت که رفع و جبران شان دشواری های خاص خود را دارد. لازم به ذکر است برای موتور محرک در اغلب اوقات از پاورپک های هیدرولیکی استفاده می شود که توسط تیوب ها و کانکشن ها به دستگاه هات تپ متصل می شوند.

  1. Performing Hot Tap operation (Cutting with Hot Tap machine)

در نهایت عملیات سوراخکاری و برش گرم لوله انجام می شود. در این مرحله شفت به آرامی پیشروی کرده و برش لوله یا مخزن توسط کاتر انجام می گیرد. سرانجام و پس از اتمام برش، شفت به جای پیشین خود باز می گردد و عملیات هات تپ به اتمام می رسد.

پس از اتمام سوراخکاری سرویس به اتمام رسیده است و انسعاب ایجاد شده روی لوله یا مخزن برای انجام فرایندهای اصلاحی یا تعمیری آماده شده اند.

دقت در عملیات هات تپ

هات تپ یا انشعاب گرم از خطوط لوله معمولاً  آخرین مرحله از فرایند هات تپ گیری محسوب می‌شود. در واقع در یک فرایند هات تپ، تهیه دستورالعمل‌ها و روش‌های اجرایی، ساخت اتصالاتی نظیر اسپلیت تی و نصب آن‌ها روی خطوط لوله، تست‌های نشتی و فشار و سایر موارد مربوطه را شامل می‌شود. اما عملیات هات تپ یعنی انشعاب گیری گرم از خطوط لوله در واقع گام آخر فرایند و مرحله‌ای است که لوله برش زده می‌شود و برای نصب انشعاب، انجام تعمیرات یا تعویض و نصب تجهیزات آماده می‌شود. بنابراین این مرحله از فرایند هات تپ زمانی سر می‌رسد که تمامی مراحل پیشین با صحت و دقت کامل به اتمام رسیده باشند.

پروژه هات تپ
هات تپ ۳۶ اینچی

عملیات هات تپ خطوط لوله از حساس‌ترین و دقیق‌ترین فرایندها در خدمات خطوط لوله می‌باشد که عدم دقت در الزامات و استانداردهای انجام آن تبعاتی مخرب برای خروجی نهایی هات تپ خواهد داشت و بارها شده است که به دلیل عدم تجهیز مناسب اتصالت یا خطاهایی نظیر خطای نیروی انسانی در انجام عملیات برش گرم هات تپ، فرایند با ایراد مواجه شده است. از این‌رو در ترتیب دادن مراحل و مراتب انجام عملیات انشعاب گرم هات تپ باید تمامی جوانب، چه تأمین تجهیزات مورد نیاتز انجام عملیات هات تپ و جه انجام عملیات را با دقت به انجام رساند.

بنابراین بمنظور انجام دقیق عملیات هات تپ نکات و روش‌هایی وجود دارد که توجیه کردن آن‌ها به اپراتورهای اجرایی هات تپ از الزامات کار و از مسئولیت‌های اصلی مجری پروژه هات تپ شمرده می‌شود.

در این خصوص در درجه اول تأمین تجهیزات مورد نیاز عملیات هات تپ حائز اهمیت است. تأمین برق و سایر تأسیسات مورد نیاز عملیات نظیر روغن هیدرولیک یا منبع پنوماتیک بعنوان محرک جزو لوازم کار می‌باشد. باید توجه داشت که جریان انتقال برق و مواد مذکور باید پیوسته باشد، هر گونه قطعی در فرایند انتقال جریان تأسیسات می‌تواند به کار هات تپ آسیب برساند. باید در خصوص موتور محرک دستگاه هات تپ و چگونگی انتقال سیال منبع هیدرولیک یا پنوماتیک به دستگاه هات تپ نیز دقت کافی بخرج داد. اتصالات انتقال سیال باید مورد بازرسی قرار گیرند تا در میانه کار انشعاب گرم هات تپ دچار قطعی جریان محرک و خاموش شدن دستگاه هات تپ نشویم.

هات تپ
هات تپ

نکات بعدی در خصوص اپراتور مجری عملیات هات تپ خواهد بود. در صورتی که اپراتور هات تپ توان کنترل و مدیریت فرایند برش گرم را نداشته باشد عملیات هات تپ با مشکل مواجه می‌شود. باردهی به شفت با شدت بیش از حد مجاز بدون شک هم می‌تواند به لوله آسیب می‌رساند و هم به دستگاه هات تپ و قطعات آن. باردهی اولیه باید بصورت آرام و تدریجی انجام شود و بمحض درگیری مته راهنما با لوله اصلی، این فرایند باید با دقت و وسواس بیشتری انجام گیرد. پیوستگی و تدریجی بودن فرایند باردهی حین برش لوله توسط کاتر نیز جزو اصول کار هات تپ محسوب می‌شود. دستگاه‌های هات تپ معمولاً دارای یک شیر تخلیه می‌باشند جهت خارج شدن سیال باقی مانده درون دستگاه. در صورتی که اپراتور از برش موفقیت آمیز لوله توسط مته راهنما اطمینان حاصل کرد، برای قطعیت یافتن این اطمینان لازم است که شیر تخلیه باز شود و برون ریز سیال مشاهده شود. البته لازم به ذکر است این مورد فقط در خصوص سیالات غیر سمی موجه است و برای مواردی نظیر هات تپ روی خطوط لوله گاز ترش به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود.

در خصوص میزان باردهی به شفت و مقدار پیش‌روی آن نیز باید اپراتور توجهات ویژه بخرج دهد. نباید پیشروی شفت از حد مجازی کمتر یا بیشتر باشد. چه‌بسا مواردی پیش آمده است که به دلیل باردهی کم کاتر موفق به برش کامل لوله نشده است مجری هات تپ پس از اتمام عملیات و باز کردن دستگاه هات تپ موجه شده است که به دلیل عدم استخراج کوپن از لوله، لوله بصورت کامل بریده نشده است. از سوی دیگر ممکن است به دلیل پیشروی بیش از اندازه و عدم محاسبه حداکثر پیشروی مجاز، جداره مقابل لوله اصلی نیز سوراخ شده و سیال لوله از سوی دیگر لوله نشتی کرده است. بنابراین تیم طراحی و مهندسی باید به صورت دقیق اپراتور هات تپ را نسبت به میزان دقیق پیشروی و تلورانس مجاز آن آگاه کرده باشد.

در صورت لغزش دستگاه هات تپ حین انجام عملیات نیز باید بسیار محتاطانه عمل کرد. البته لغزش و تحرک دستگاه حین انجام عملیات هات تپ طبیعی است اما اگر روند آن فزاینده و با حدت و شدت بیشتر باشد باید نسبت به تداوم انجام عملیات محاسبات ویژه‌ای داشت. خصوصاً در مواقعی صداهای ناهنجار حین پیشروی دستگاه هات تپ شنیده می‌شود که مجری هات تپ ملزم است نسبت به آن کاملاً حساس باشد. ممکن است این امر ناشی از بروز ایراد در دستگاه هات تپ باشد. چه بسا بخشی از اتصالات سخت‌افزاری دستگاه در حال خوردگی و فرسودگی شده باشند. در این صورت بی‌توجهی تبعات سنگینی به بار خواهد آورد. مواردی پیش آمده که به دلیل فشار بیش از اندازه سیال درون لوله و عدم کارایی دستگاه هات تپ در مقابل تحمل این فشار، دستگاه از محل خارج شده است. بنابراین توجه به این چنین نکاتی حین اجرای عملیات هات تپ ضروری می‌نماید. بدون شک به کار گماردن یک اپراتور متبحر و کارآزموده بخش زیادی از این قسم خطرات احتمالی را رفع می‌کند اما توجه به این موارد در دستورالعمل ها و گوشزد کردن آن‌ها به اپراتور عملیات هات تپ در هر صورت امری ضروری است.

دستگاه هات تپ
انشعاب خط لوله