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.

پاوریونیت محرک دستگاه هات تپ

عملیات انشعاب گیری به روش گرم یا هات تپ بر حسب قابلیت های هر شرکت صنعتی دامنه و کیفیت متفاوتی را ایجاب می کند. شرکت پیشگام صنعت ابزار توان انجام عملیات هات تپ از سایز ½ اینچ تا ۷۲ اینچ را به صورت عملی داراست. به این معنا که تا این سایز مورد تست و بازرسی عملی قرار گرفته است. این در حالی است که ما به لحاظ فن آوری قادریم تا سایز ۱۰۶ اینچ را نیز انشعاب گیری کنیم. گرچه این رقم مورد بازرسی عملی قرار نگرفته است، اما داده های ما، دستورالعمل ها، طراحی ها و توان عملیاتی تجهیزات و نیروی انسانی مان، با ما اجازه چنین ادعایی را می دهد.

لازم به ذکر است کمتر در بازار محصولات دستگاه هات تپ در مختصات جهانی دستگاهی پیدا می شود که قادر به انجام عملیات انشعاب گیری تا این سطح باشد، اما شرکت پیشگام صنعت ابزار در یک فرایند مطالعاتی و با تقویت تیم های تحقیق و توسعه در درجه اول توانست دستگاه خریداری شده را تقویت کند و آن ها را برای انجام عملیات های انشعاب گیری سنگین تر با سایزهای بزرگ تر آماده کند، و در درجه بعد خود توانست دستگاه هایی را بسازد که نسبت به نمونه های مشابه خارجی دارای قدرت و توان بیشتر و انجام عملیات انشعاب گیری در سایزهای بزرگ تر هستند.

 

در هات تپ دستگاه هات تپ از طریق پاوریونیت هیدرولیکی تغذیه میشود
نمونه پاوریونیت هیدرولیکی استفاده شده در یکی از عملیاتهای انشعاب گرم هات تپ

بدیهی است عملیات سنگین تر روی خطوط لوله حاوی سیالات پرفشار یا انشعاب گیری های سایز بزرگ که درگیری بیشتر دستگاه هات تپ با لوله را اقتضا می کند، علاوه بر تقویت دستگاه هات تپ، تقویت و ارتقای سطح فنی سایر تجهیزات و ماشین آلات پشتیبانی فرایند را اقتضا می کنند. عملیات اجرایی انشعاب گرم علاوه بر دستگاه هات تپ نیازمند برخی تجهیزات پشتیبانی و تقویت کننده عملکرد می باشند که بدون آن ها انجام کارهای اجرایی امکان پذیر نخواهند بود. ابزارهای جوشکاری، ابزارهای تست و بازرسی، ابزارها و تجهیزات اندازه گیری و مواردی از این قبیل، از جمله لوازم انجام عملیات انشعاب گیری به روش گرم می باشند.

اما مهم ترین دستگاهی که برای انجام عملیات hot tap مورد نیاز خواهد بود موتورهای تغذیه و محرک دستگاه هات تپ برای عملکرد می باشند که اصطلاحاً پاور یونیت یا پاورپک خوانده می شوند. دستگاه های Hot tap یا از نوع دستی هستند که برای انشعاب های سبک و سایز کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. اما در سایر موارد باید از دستگاه هایی استفاده کرد که دارای گیربکس هستند و به این ترتیب نیروی لازم از طریق موتوترهای محرک پاور یونیت به آن ها تزریق خواهد شد. موارد استفاده از پاور یونیت برای hot tap به شرح زیر می باشند:

  • زمانی که سایز انشعاب از یک حد اقلی بالاتر باشد و دستگاه های هات تپ دستی برای آن موجود نباشد. از طرفی نیروی کار نیز نمی تواند از طریق نیروی دستی خود عملیات سوراخ کاری و برش لوله به اندازه سایز مورد نظر را انجام دهد.
  • زمانی که ضخامت لوله بالا باشد و برش آن فرایندی طولانی مدت باشد. در این صورت نیز نیروی کار قادر به انجام عملیات هات تپ نخواهد بود و بهتر است از دستگاه های hot tap گیربکس دار استفاده کرده و دستگاه به پاور یونیت متصل شود.
  • زمانی که فشار سایل درون لوله بالا باشد و نیروی زیادی از جانب سیال به دستگاه هات تپ حین پیشروی وارد شود. در این صورت نیز استفاده از پاور یونیت ضروری است.
  • زمانی که جنس لوله از آلیاژ فولادی سخت و غیر قابل برش توسط نیروی انسانی باشد. در این شرایط بدون شک نیروی کار در حین hottapping دچار خستگی مستمر خواهد شد و مدام نیازمند قطع عملیات و استراحت خواهد بود. این امر صحت و کیفیت فرایند را تحت الشعاع قرا خواهد داد.
  • زمانی که سایز انشعاب گیری بالا باشد و به گونه ای باشد که نتوان از دستگاه های هات تپ دستی استفاده کرد. باید اشاره شود که سایز بالاتر انشعاب به معنای درگیر شدن بیشتر کاتر دستگاه هات تپ با لوله خواهد بود و این امر زمان انجام فرایند هات تپ و نیروی لازمه جهت برش کامل لوله را بیشتر خواهد کرد.
پاور یونیت برای انجام عملیات انشعاب گرم هات تپ
پاوریونیت هیدرولیکی برای انجام عملیات هات تپ در سایز متوسط- مستقر در کارگاه شرکت پیشگام صنعت ابزار

دستگاه پاور یونیت یا پاور پک یک محرک هیدرولیکی یا پنوماتیکی است که نیروی از طریق آن وارد گیربکس شده، و در نتیجه مکانیزم و ساز و کار خاص گیربکس، حرکت شفت و متعاقب آن حرکت دورانی کاتر دستگاه هات تپ به منظور انجام فرایند برش به وقوع می پیوندد. برای انجام عملیات های سبک تر می توان از پاور یونیت های پنوماتیکی استفاده کرد، اما در زمانی که عملیات انشعاب گیری روی خطوط لوله سخت و پرفشار انجام می شود توصیه بر این است که حتماً از پاور یونیت تغذیه هیدرولیکی برای انجام عملیات هات تپ استفاده شود. این دستگاه ها توان و بار فشار بالاتری نسبت لبه محرک های پنوماتیکی دارند و از این رو قابلیت بیشتری برای انجام صحیح و دقیق عملیات هات تپ خواهند داشت.

یک پاوریونیت هیدرولیکی دارای منبع تغذیه برق است. پاوریونیت هیدرولیکی شامل یک الکتورموتور، مخزن انباشت روغن هیدرولیکی، پمپ، تسویه و کانکتورهای ورودی و خروجی جریان روغن هیدرولیکی به دستگاه هات تپ می باشد. نحوه عملکرد پاور یونیت هیدرولیکی برای عملیات هات تپ به این نحو است که با اتصال دستگاه به برق و روشن کردن آن، الکتروموتور فعال شده و ضمن درگیری با پمپ، انرژی الکتریکی را تبدیل به انرژی مکانیکی می کند. پمپ حاوی انرژی مکانیکی با روغن هیدرولیکی درگیر بوده و به این ترتیب ضمن فعال شدن روغن را به حرکت و سیلان وا می دارد. این سیلان به کانکتورهای ورودی و خروجی رسیده و به این ترتیب روغن از مجرای خروجی پاور یونیت وارد شیلنگ های انتقال روغن به دستگاه هات تپ می شود. به این ترتیب گیربکس دستگاه هات تپ فعال شده و ضمن فعالیت روغن هیدرولیکی را به شیلنگ انتقال روغن به دستگاه پاوریونیت هدایت می کند.

روند ذکر شده تا زمانی که عملیات هات تپ ادامه خواهد داشت به صورت مستمر و پیوسته در جریان است و در نهایت با اتمام عملیات انشعاب گیری گرم hot tap، با خاموش کردن جریان برق پاور پک، دستگاه غیر فعال می شود. لازم به ذکر است در محل ورود روغن هیدرولیکی به کانکتورها می بایست حتماً صافی ها و تسویه کننده هایی وجود داشته باشد تا از ورود املاح و مواد زائد ولو ریز و کوچک به درون شیلنگ ها و انتقال آن ها به دستگاه هات تپ ممانعت شود.

در صورت عدم رعایت این نکته گیربکس دستگاه هات تپ در معرض آسیب خواهد بود و در صورت تکرار این فرایند ممکن است شاهد تخریب گیربکس دستگاه hot tap شویم.

شرکت پیشگام صنعت ابزار نیز در اغلب فرایندهای هات تپ گیری خود از دستگاه های پاور یونیت هیدرولیکی استفاده می کند. این دستگاه ها به جهت توان و قدرت بالاتر ضریب ایمنی بالاتری دارند و از این رو ما استفاده از آن را برای انجام عملیات هات تپ ترجیح می دهیم.

ایمنی و بهداشت در عملیات هات تپ

انشعاب خط لوله
عملیات هات تپ- برش لوله

هات تپ خطوط لوله و مخازن از جمله فرایندهای حساس در ارائه خدمات خطوط لوله بشمار می‌آید و از این حیث در کنار عوامل فنی، توجه به شاخص‌های ایمنی و بهداشت و متغیرهای زیست محیطی دارای نقش حائز اهمیتی می‌باشد. در این زمینه نیز استانداردهای معتبر بین‌المللی از جمله API-2201 بخش زیادی از مباحث خود را به فاکتورهای ایمنی و زیست محیطی انجام هات تپ معطوف کرده‌اند. عملیات هات تپ خود دارای دشواری‌ها و پیچیدگی‌های فنی خاص خود می‌باشد و از این رو اختصاص این حجم از توصیه‌های ایمنی از جانب استاندارد مذکور نشان می‌دهد که این عوامل نقشی کمتر از عوامل فنی در انجام عملیات هات تپ ندارند.

از این رو مجریان انجام عملیات هات تپ باید در خصوص شاخصه‌های ایمنی و بهداشت تسلط و آمادگی کامل را پیش از انجام عملیات هات تپ احراز کرده و تمامی پیش‌بینی‌های لازم در این خصوص را در قالب دستورالعمل‌ها و روش‌های اجرایی تدوین کرده باشند. در ادامه به برخی الزامات که به پیشبرد مطمئن عملیات هات تپ یاری می‌رسانند اشاره خواهد شد:

– تهیه لباس کار و ادوات ایمنی و حفاظت شخصی: مجری عملیات می‌بایست به اقتضای مشخصات فنی پروژه هات تپ ادوات و ابزار کار، لباس کار مناسب، دستکش، کفش کار، کلاه کار و سایر تجهیزات حفاظت فردی را برای اپراتورها فراهم کرده باشد. عملیات انشعاب گرم هات تپ معمولاً روی خطوط لوله حاوی سیال انجام انجام می‌شود و مجری هات تپ باید با در نظر گرفتن این احتمال که حین انجام عملیات هات تپ سیال به هر نحوی نشتی و برون رفت خواهد داشت، می‌بایست ادواتی را برای نیروی کار فراهم کند که ایشان را در مقابل جریان و حرارت و فشار سیال محافظت کند.

– تجهیزات ایمنی و اطفاء حریق: عملیات هات تپ معمولاً روی خطوط لوله حاوی سیالات قابل احتراق انجام می‌شود. حتی در غیر این‌صورت و در شرایطی که سیال فاقد قابلیت احتراق و اشتعال می‌باشد نیز عملیات‌هایی نظیر جوشکاری اسپلیت تی و نیز خود فرایند برش لوله توسط کاتر دستگاه هات تپ می‌تواند منشأ خطراتی نظیر آتش سوزی و حتی انفجار شود. در چنین شرایطی تجهیزات اطفاء حریق باید تمام و کمال فراهم و پرسنلی جهت استفاده سریع از آن در صورت بروز خطر در نظر گرفته شده باشد. تعبیه ۲ یا ۳ کپسول آتش نشانی در مجاورت عملیات هات تپ و نیز بهره بردن از تجهیزات آتش نشانی که اغلب مجتمع‌های صنعتی بزرگ دارای آن می‌باشند در حوالی محل انجام هات تپ بر ضریب اطمینان فرایند می‌افزایند.

– محل تردد مناسب برای نیروی کار: عملیات هات تپ به لحاظ ارتفاع طبیعتاً در سه شرایط می‌تواند انجام شود؛ در ارتفاع نسبت به زمین، در سطح زمین و در عمق زمین. در خصوص حالت اول، نصب اسکافولد و داربست توصیه می‌شود. در این خصوص باید تدابیر ویژه جهت نصب مطمئن و مستحکم اسکافولدها بجهت ایمنی تردد اپراتورهای هات تپ اتخاذ کرد. تدوین یک دستورالعمل توسط مجری هات تپ و ارائه آن به کارفرما جهت پیاده سازی بهترین راهکار محسوب می شود. در برخی مواقع به دلایلی از بسکت به منظور انجام عملیات هات تپ استفاده می‌شود. در این خصوص نیز مجری هات تپ و کارفرما باید تدابیر ویژه را در نظر بپگیرند. خصوصاً کارفرما ملزم است نسبت به تهیه بسکت مطمئن و دارای فضای مناسب اقدام کند تا تمرکز اپراتور هات تپ بیشتر متوجه فرایند فنی عملیات هات تپ باشد تا اطمینان بسکت.

هات تپ
هات تپ

در صورتی که عملیات در عمق زمین انجام شود نیز حفاری مناسب، تعبیه یک محل تردد مناست جهت تسهیل رفت و آمد اپراتورها، و مهمتر از همه ایجاد راه فرار اضطراری برای تخلیه انسانی محل در صورت بروز سانحه اکیدا توصیه می‌شود. فقدان این فاکتورها تبعاتی جبران‌ناپذیر در صورت بروز سانحه خواهد داشت.

– تست آلایندگی محیطی: ممکن است در مجاورت محل انجام عملیات هات تپ ذرات و گازها و مواد شیمیایی منتشر در فضا باشند که به جهت سمی بودن یا قابل اشتعال بودن خطراتی را برای انجام عملیات هات تپ و مجریان و اپراتورها پیش بیاورد. خصوصاً حین جوشکاری اسپلیت تی روی لوله برخورد این ذرات با حرارت ناشی از جوشکاری می‌تواند منشأ خطرات جانی، آسیب‌های فنی و خسارات اقتصادی باشد. این ذرات قابل رؤیت نیستند و ممکن است قابل تشخیص از طریق استشمام نیز نباشند. از این رو مجری هات تپ پیش از انجام عملیات می‌بایست نسبت به عدم وجود چنین ذراتی اطمینان حاصل کند. در صورت وجود چنین موادی طبیعتاً انجام هات تپ روی لوله امکان‌پذیر نیست مگر اینکه به تشخیص مهندسین و طراحان عملیات با اتخاذ تدابیر ویژه بتوان بصورت مقطعی این ذرات را از محل هات تپ دور کرد.

هات تپ
انشعاب گرم

شاخص‌های ایمنی عملیات هات تپ بسیار گسترده تر از موارد برشمرده است، اما بمنظور آشنایی اجمالی، خطوط کلی الزامات ایمنی ذکر گردیدند. توصیه می‌شود مجریان عملیات هات تپ علاوه بر استفاده از اپراتورهای مجرب و مسلط بر الزامات ایمنی کار گرم، دارای یک کارشناس ایمنی و بهداشت در محیط نیز باشند که ضمن حضور مستمر در محل انجام فرایندهای فنی هات تپ نسبت به رعایت اصول ایمنی نظارت مستمر داشته باشد.