انشعاب گرم در صنعت نفت

انشعاب گرم از جمله فرایندهایی است که در صنایع پالایشگاهی، علی الخصوص پالایشگاه های نفتی جایگاه بسیار برجسته ای دارد. از طریق این فرایند گرم می توان بدون این که فرایندهای جاری پالایشگاه را قطع کرد، یک انشعاب جدید روی خطوط لوله ایجاد کرده و جریان سیال را به مجای جدید منتقل کنیم. یک پالایشگاه نفتی متشکل از فرایندهای متعددی است که طی آن ماده خام از نفت خام تبدیل به فراورده های قابل استفاده نظیر بنزین، سوخت جت و نظایر آن می شود. انشعاب گرم روی خطوط لوله ای که سیال در آن غلظت بالاتر و سیالیت متعادل تری را دارد طبیعتاً آسان تر است اما در هر صورت حد اقلی از جریان و فشار برای انجام انشعاب گرم ضروری است که در مقیاس های پایین تر از آن انجام انشعاب گیری گرم غیر منطقی است.

انشعاب گرم خطوط لوله توسط پیشگام صنعت ابزار
انشعاب گرم

این عملیات زمانی در یک پالایشگاه نفتی به انجام می رسد که یکی از اهداف زیر را داشته باشیم:

  • از آن جا که فرآورده های بخشی از فرایندهای یک پالایشگاه مواد خام یا مواد پشتیبان یک فرآورده دیگر می باشند، برای تزریق این مواد به فراورده های مذکور از عملیات انشعاب گرم استفاده می شود. با استفاده از انشعاب گرم جریان مواد قطع نمی شود اما یک خط فرعی دائم از دو لوله، یکی متعلق به ماده خام و دیگری متعلق به فراورده، به هم متصل می شوند. در این عملیات نیاز به انجام دو عملیات انشعاب گیری به روش گرم است. پس از انجام عملیات ها و نصب لوله بای پس، جریان ولوها باز شده و به این ترتیب سیال به محل هدف هدایت می شود.
  • زمانی که قصد توسعه خطوط لوله موجود و انتقال سیال به طرح ها و فازهای جدید باشد نیز با انجام انشعاب گرم می توان فرایند را بدون نیاز به قطع جریان انجام داد. برنامه ریزان پالایشگاه ممکن است در هر مرحله ای نیاز به توسعه خطوط ببینند. برای مثال نیاز به این باشد که نفت خام ا همان ایستگاه اول به فازهای جدید هدایت شود. در این صورت در همان محل ابتدایی انشعاب گرم انجام می شود. این امر بدیهی است که اگر برای انشعاب گیری بخواهیم خط را متوقف کنیم، کلیه فعالیت های پالایشگاه تعطیل خواهند شد، بنابراین به جای تعطیلی خط از روش انشعاب گیری داغ یا انشعاب گرم استفاده می کنیم.
  • جهت انتقال فراورده نهایی به ایستگاه ها و خروجی های دیگر نیز می توان از عملیات انشعاب گیری گرم استفاده کرد. برای مثال زمانی که قرار است ایستگاه تخلیه خروجی فرایند از یک واحد به دو واحد افزایش پیدا کند، می توان از خط لوله خروجی یک انشعاب گرم دیگر گرفت و آن را به محل تخلیه هدایت کرد.
  • به هر دلیلی ممکن است نیاز به نصب تجهیزات اندازه گیری دقیق و سایر تجهیزات کنترل و بازرسی شود. عدم کارکرد درست فرایندها خود را در خروجی هر فرایند نشان می دهد. به این منظور و در راستای شناسایی و کنترل ایراد و عیب می توان تجهیزات کنترلی و اندازه گیری پیش و پس از محل انجام فرایند نصب کرد تا نسبت به خود فرایند اشراف پیدا کرد. برای انجام این کار نیز از طریق انشعاب گیری گرم دسترسی به سیال درون لوله امکان پذیر شده و سپس با نصب تجهیزات مورد نیاز فرایند مذکور مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار می گیرد.
  • اگر خطوط لوله در هر بخش دچار آسیب شدند با بهره گیری از عملیات انشعاب گرم، یا حتی استفاده از اتصالات انشعاب گرم می توان به رفع ایراد پرداخت، باز هم بدون این که نیاز به تعطیلی فعالیت های جاری باشد. در یکی از پروژه های اخیر، که البته نه در پالایشگاه بلکه در یکی از مراکز آب استان البرز به انجام رسید، شرکت پیشگام صنعت ابزار موفق شد با استفاده از اتصالات انشعاب گرم نظیر سدل نیپل اقدام به رفع نشتی نماید. این قسم فرایندهای خدماتی و تعمیراتی در خصوص خطوط لوله پالایشگاه ها هم صدق می کند و می توان با اتفاده از همین روش عیوبی نظیر نشتی، فرسودگی، مسدود شدگی خط و نظایر این را رفع نمود.
انشعاب گرم یا انشعاب داغ خطوط لوله به صورت گرم
انشعاب گرم

به طور کلی یک واحد پالایشگاهی نفت و فرآورده های نفتی مشتمل بر فرایندهای متعددی می باشد و از این فرایندها فرآورده های مختلفی استخراج می شوند. برخی از این فرایندها را می توان به شرح زیر تعریف کرد:

  • جداسازی اتمسفریک نفت خام پمپاژ شده که از آن موادی نظیر نفتا، نفت سفید، نفت گاز اتمسفریک و … حاصل می شوند.
  • تقطیر اتمسفریک و فرانید گازی که از آن نیز گاز مایع حاصل می شود.
  • تصفیه آمینه ای که سوخن پالایشگاه از آن حاصل می شود.
  • تصفیه هیدروژنی که شامل تزریق هیدروژن و تخلیه گاز از فرآورده می باشد.
  • کراکینگ بستر سیال، کراکینگ با هیدروژن و کراکینگ حرارتی.
  • آلکیلاسیون، تبدیل کاتالیستی و ایزومیزاسیون.

هر یک از فرایندهای مذکور دارای ایستگاه هایی هستند که از طریق خطوط لوله و سایر تجهیزات به هم مرتبط گردیده اند. از این رو در صورتی که به هر دلیل نیاز به انشعاب گیری یا نصب تجهیزات روی خطوط لوله بود می بایست از روش انشعاب گرم استفاده کرد تا خط بدون وقفه در انجام فعالیت های جاری خود انشعاب گیری شود.

انشعاب گرم– انشعاب گیری به روش گرم- اتصالات انشعاب گرم– رفع نشتی از طریق انشعاب گرم

فراگیری هات تپ

هات تپ خطوط لوله یک عملیات ویژه با مختصات فنی خاص خود می باشد که اغلب توسط پیمانکاران متبحر و کارآزموده انجام می گیرد. در واقع امر بر خلاف بسیاری از رایندهای جاری در مجتمع های پالایشگاهی و پتروشیمی فرایند انشعاب گیری گرم یا هات تپ توسط خود مجتمع صورت نمی گیرد. معدود واحدهای صنعتی هستند که هزینه و زمان کافی را صرف آموزش فرایند هات تپ و انجام عملیات های آزمایشی برای آشنایی با ابعاد اجرایی آن تقبل می کنند. این فرایند، یک پروسه بسیار تخصصی و دارای الزامات خاص خود است. از این رو اغلب پیمانکاران و صاحبین مشاغلی سراغ هات تپ می روند که در صددند به مجری تخصصی این عملیات خطوط لوله تبدیل شوند.

یک مجری تخصصی عملیات هات تپ باید در زمینه های مختلف خود را صاحب نظر و کارآموخته گرداند به نحوی که نه تنها قادر به اجرای هر یک از مراحل انجام عملیات هات تپ باشد، بلکه در صورت بروز ایرادات خاص، و زمانی که با پدیده ای نامتعارف و ویژه حین انجام انشعاب گیری به روش گرم خط لوله مواجه شد سرعت عمل، ابتکار و حضور ذهن لازم جهت رفع مشکل را داشته باشد. در هر صورت عملیات انشعاب گیری گرم از خطوط لوله یا همان هات تپ دارای عناصر پیچیده و متغیرهای ویژه ای است که فراگیری آن ها مستلزم صرف زمان و هزینه است.

هات تپینگ
انشعاب خط لوله به روش گرم (هات تپ)

آیتم ها و مواردی که مجری انشعاب داغ می بایست بیاموزد را می توان در چند دسته کلی تقسیم کرد:

  • استانداردها: معمولاً مؤسسات بین المللی معتبر و مرجع در زمینه های خطوط لوله و صنایع نفت و گاز دارای استانداردهایی برای هر کدام از فرایندهای رایج در زمینه های تخصصی خود می باشند. این استانداردها محصول سال ها ممارست و کار مطالعاتی در کنار تجاربی است که از فرایندهای عملی حاصل شده است. از این رو منابعی معتبر و قابل اتکا برای رجوع و رفع مشکل محسوب می شوند. در عملیات انشعاب گیری گرم یا هات تپ نیز می توان از بسیاری از این استانداردها بهره جست. عملیات انشعاب داغ در خود جوشکاری روی خط لوله را دارد و می توان از استانداردهای جوشکاری بین المللی استفاده کرد. همچنین در خصوص ساخت اتصالات در عملیات هات تپ فلنج مورد استفاده قرار می گیرد که در خصوص انتخاب سیال و کلاس و… می بایست به این استانداردها متکی بود. علاوه بر این ها استاندارد API2201 که از طرف موسسه نفت آمریکا صادر شده است و بسیاری از جوانب عملیات هات تپ را پوشش می دهد.

یک مجری متبحر عملیات هات تپ می بایست نسبت به این استانداردها اشراف و دانش کافی و وافی داشته باشد تا بتواند از پشتوانه علمی و مهندسی مناسب برای انجام مطالعات مهندسی و طراحی های مربوط به انشعاب داغ hot tap برخوردار باشد.

  • دستورالعمل ها: استفاده از دستورالعمل هایی که شرکت های معتبر مجری عملیات hottapping تدوین کرده اند نیز یک رفرنس مناسب برای کسب دانش بیشتر در این زمینه است. معمولاً پیمانکاران متبحر عملیات انشعاب گرم یا hot tap operation دارای دستورالعمل و روش های اجرایی مشخص و مدون در زمینه اجرای عملیات انشعاب داغ هستند که الگوی عمل آن ها در زمینه انشعاب گیری گرم از خطوط لوله را بیان می کند. استفاده از این دستورالعمل ها به عنوان راهنمای اجرای عملیات هات تپ از جمله منابع مناسبی است که می توان بهره گرفت. با توجه به این که دستورالعمل های مذکور از تجارب کارهای اجرایی به دست آمده اند جنبه هایی بیشتر از ابعاد اجرایی عملیات hot tap را پوشش می دهند و از این رو می توانند راهنمایی مناسب محسوب شوند.
  • مطالعات موردی: از جمله دیگر منابع و مراجع قابل اتکا در زمینه یادگیری ابعاد و مختصات عملیات هات تپ مطالعات موردی پروژه هایی استکه دیگر مجریان عملیات انشعاب گرم هات تپ تدوین و در اختیار دیگران قرار داده اند. این مطالعات موردی معمولاً توصیفی جامع از هر یک از عملیات های اجرایی انشعاب گیری گرم شرکت های مذکور را گزارش می دهد. ویژگی های فنی خط لوله شامل ارتفاع محل کار، راستا و جهت عملیات هات تپ، نوع سیال و فشار و دمای آن، و مواردی از این قبیل در مطالعات موردی مذکور ارائه می شود. سپس شرحی اجمالی از فرایندهای مهندسی و مطالعاتی داده می شود تا خواننده را نسبت به تصمیمات فنی و مهندسی جهت انجام عملیات هات تپ و رفع ایرادات احتمای مطلع گرداند. پس از آن گزارش وارد فاز اجرایی می شود و طریقه ساخت اتصالات و نصب آن ها روی لوله، و سرانجام چگونگی انجام عملیات هات تپ را شرح و تفصیل می دهد. در نهایت نیز خلاصه و جمع بندی گزارش خواهد بود که شامل تجارب جدیدی است که مجموعه مجری عملیات انشعاب گیری به روش گرم از عملیات مذکور حاصل کرده است.
  • فرایندهای اجرایی: گذشته از موارد مطالعاتی و تحقیقاتی اجرای عملیات هات تپ فی نفسه نیازمند کسب مهارت و تخصص فنی و عملی خاص خود است. نمی توان عملیات انشعاب گرم را به صرف چند گام مطاعلاتی محدود کرد. مجری کار گرم هات تپ می بایست نسبت به تمامی ابعاد دستگاه هات تپ آشنایی و شناخت کامل داشته باشد. روش اجرای کار را بداند، تناسب و تعادل اجزا و قطعات دستگاه هات تپ و اتصالات نصب شده روی لوله را بشناسد، روش های انجام تست فشار و تست جوش را مسلط باشد و در صورت بروز مشکل قدر تشخیص دلیل مشکل را داشته باشد. توان اجرایی و عملیاتی مجریان انشعاب گرم اهمیتی به غایت بیش از فاکتورهایی دارد که در بالا بدان ها اشاره رفت. از این رو گرچه آموزش عملی آخین مرحله در فرایند تبدیل شدن به یک اجرا کننده زبردست عملیات هات تپ به شمار می رود اما مهم ترین و تعیین کننده ترین شان قلمداد می شود.
هات تپ
انشعاب گرم

اجرای عملیات هات تپ مستلزم آشنایی با ابعاد فنی و عملیاتی کار گرم به شمار می آید و روند تبدیل شدن به یک پیمانکار زبردست، روندی تدریجی می باشد. شرکت پیشگام صنعت ابزار با انجام حدود ۴۵۰۰ عملیات هات تپ طی بیش از ده سال فعالیت اجرایی خود در حال حاضر به تمامی مختصات و ویژگی های این فرایند ویژه خطوط لوله آشناست و اکنون می تواند بدون وقفه و در اسرع وقت مراحل کامل انجام عملیات را به پیش ببرد. از این رو ما آماده دریافت سفارشات مشتریان در هر شرایطی و با هر چارچوب فنی می باشیم. ما با وجود تجارب تحقیقاتی و فنی بالا همواره خود را کارآموز در این زمینه به شمار اورده و می کوشیم از جدیدترین دستاوردها و ابداعات در زمینه انشعاب گیری داغ خطوط لوله و مخازن بهره مند شویم. تعامل مستمر با مجریان صاحب نام عملیات انشعاب گیری در ابعاد جهانی یکی از راه های نیل به این هدف است که در حال حاضر بدان دست یافته ایم.