هات تپ و متریال های ساخت و اجرا

برای انجام عملیات هات تپ به بهترین نحو، باید مجموعه عوامل دخیل در فرایند به بهترین شکل سازماندهی و آماده شده باشند تا اجرای فرایند با کمترین ایراد و بیشترین بازدهی به ثمر برسد. عملیات هات تپ مجموعه عواملی به عنوان پیش شرط خود دارد که رعایت نکردن هر کدام از آن ها به معنای در معرض خطا قرار دادن فرایند خواهد بود. مجموعه روش های اجرای عملیات هات تپ، طراحی ها و برنامه های hot tap، نیروی کار اجرایی عملیات و سایر عوامل، مولفه هایی هستند که گرچه جداگانه، اما به صورت یک کل به هم مرتبط به همدیگر زنجیر شده اند و در نظر نگرفتن هر کدام از آن ها به کل کار آسیب خواهد رساند.

یکی از مولفه های اثرگذار و بسیار مهم در اجرای عملیات هات تپ متریال هایی است که برای ساخت قطعات و اتصالات، و نیز اجرای عملیات هات تپ برگزیده می شوند. اغراق در خصوث اثرگذاری این مولفه ها همواره مفیده به فایده خواهد بود چرا که مجری hottap با به کار گماردن بهترین نیروی انسانی و به روزترین روش های اجرایی عملیات هات تپ، اگر در خصوص تهیه و تأمین متریال های ساخت دچار ایراد شود تمامی فعالیت های بی ثمر باقی خواهد ماند و از این رو ترجیح بر آن است که در خصوص این آیتم احتیاطات خاص مبذول شود. انتخاب بهترین متریال همواره به معنای برگزیدن مستحکم ترین ابزارهای ساخت نخواهد بود.

دستگاه هات تپ
دستگاه هات تپ

متریال ها در عملیات هات تپ در تمامی مراحل مورد استفاده قرار می گیرند. طیف گسترده ای از مواد متریال ها را می توان در هر کدام از این مراحل نام برد و در خصوص ویژگی هایی که می بایست داشته باشند اشاراتی را افزود. اما در این نوشتار فرض بر آن است که اتصال خط لوله برای انجام عملیات هات تپ با بهترین کیفیت ساخته شده و نصب گردیده است، و تست های لازم فشار نیز با موفقیت روی آن انجام شده است. بنابراین به آن دسته از متریال هایی خواهیم پرداخت که برای انجام خود عملیات مورد استفاده قرار می گیرند.

اولین و مهم ترین فرایند برای اجرای هات تپ پس از نصب اتصال، آماده سازی دستگاه hot tap خواهد بود. باید توجه داشت که به اقتضای هر عملیات هات تپ، دستگاه مناسب با سایز و مختصات فشار و دمای آن باید آماده سازی و تجهیز شود تا عملیات به نو احسن انجام گیرد. معمولاً اگر دستگاه هات تپ قابلیت های عملیاتی متناسب با پروژه را داشته باشد دیگر نیازی به باز کردن آن و انجام اصلاحات لازم روی شفت و گیربکس دستگاه وجود نخواهد داشت. اما گاهی اوقات به اقتضای شرایط فنی عملیات یا آسیب دیدن دستگاه هات تپ و بروز ایراد در عملکرد آن می بایست، دستگاه را باز کرده و تعمیرات و تعویض اجزا و قطعات را روی آن انجام داد. برای مثال زمانی که عملیات روی خط لوله بخار انجام می گیرد و نسبت به میزان مقاومت دستگاه در مقابل فشار و دمای بخار اطمینان نداریم بهتر آن است که عملیات های اصلاحی و تقویتی روی دستگاه انجام گیرد تا برای انجام فرایند به شکلی مطمئن آماده شود. در این شرایط شفت دستگاه مورد آزمون قرار می گیرد و ضریب مقاومت آن سنجیده می شود. در صورت بروز ابهام در خصوص توان این قطعه از دستگاه، باید شفت را با استفاده از اجزای تقویتی پشتیبانی کرد و حتی ممکن است به این جمع بندی برسیم که شفت مذکور به کل برای انجام عملیات مناسب نبوده و نیاز به تعویض آن وجود دارد. در این حالت، در خصوص سفارش شفت یا تهیه متریال های آن باید محاسبات دقیق فنی صورت گیرد تا بهترین آلیاژ برای انجام کار انتخاب شود. باید توجه داشت که بهترین آلیاي به معنای سنگین ترین آلیاژ نیست. چه بسا آلیاژهای سنگین به صورت بی مورد بر وزن دستگاه هات تپ افزوده و زمان استهلاک آن را کاهش دهند.

در خصوص گیربکس نیز تقویت های لازم از طریق فرایندهای طراحی و برنامه ریزی، و آنالیز مهندسی انجام می گیرد و بر اساس آن قطعات با جنس و آلیاژ مناسب برای ساخت اجزای تقویتی تهیه می شوند. همچنین برای تقویت خود دستگاه هات تپ و اتصالات آن روی همدیگر نیز می توان با چاره اندیشی های مهندسی، قطعات با متریال های مناسب را بدان افزود و با استفاده از قابلیت شان بر ضریب اطمینان کار نهایی اضافه کرد.

اما آیتم مهم تر آماده سازی کاتر و هولدر آن به منظور برش گرم لوله از طریق فرایند hottap است. کاتر دستگاه هات تپ ابزاری گردبر است که فرایند ضمن دوران حول محور مته راهنمای خود، لوله را به سایز مورد نظر می برد. حین برش فشار زیادی به کاتر وارد می شود و این اتصال متوجه تنش بالایی خواهد بود. این امر در خصوص برش گرم لوله هایی که ضخیم تر بوده و آلیاژ سنگین تری نیز دارند بیشتر صدق خواهد کرد. از این رو باید در انتخاب جنس کاتر دقت ویژه ای را به خرج داد. در صورتی که کاتر در برابر فشار وارده از ناحیه درگیری خود با لوله حین برش توان و تحمل کافی را نداشته باشد، حین فرایند hot tap ضمن برش ممکن است دچار کج تابی و اعوجاج شود و کارکرد خود را از دست بدهد. بنابراین در خصوص متریال ساخت کاتر باید حساسیت داشت. همچنین الماسه های کاتر که وظیفه اصلی برش لوله را انجام می دهند نیز باید قابلیت برش لوله به مطمئن ترین شکل ممکن را داشته باشند. در غیر این صورت بدیهی است که برش گرم لوله به مشکل دچار خواهد شد.

متریال های ساخت و نصب در دستگاه هات تپ همگی بر اساس مشخصات فنی لوله و سیال درون آن برگزیده می شوند. مجری عملیات هات تپ باید درک مهندس دقیق و عمیقی از فرایند داشته و متریال های ساخت را به گونه ای برگزیند که ضمن پیشگیری از بروز آسیب به هر یک از مراحل هات تپ، فشار و وزن اضافی نیز به دستگاه و اتصالات وارد نشود. در خصوص متریال های مذکور نباید دچار افراط و تفریط شد. تقریط و اهمال در خصوص اهمیت فاکتورهای فنی در انتخاب متریال ها باعث بروز آسیب به فرایند خواهد شد و افراط بیش از اندازه در انتخاب سهت ترین متریال ها نیز سبب می شود بار اضافی بر عملیات هات تپ وارد شود و بهره وری و کارآمدی آن کاهش یابد. برگزیدن راهی میانه در این دو حد مستلزم مطالعات مهندسی و اجرایی برای عملیات هات تپ است.

هات تپ و کاترها

چنان که می دانیم کاتر اصلی ترین قطعه دستگاه هات تپ در فرایند برش گرم محسوب می شود؛ چرا که به طور مشخص فرایند برش گرم توسط کاتر دستگاه هات تپ انجام می شود. اگر فرایند انشعاب گیری گرم را یا یک فرایند کلی متشکل از مجموعه عملیات های جزئی بدانیم که هر یک سهمی در پیشبرد فرایند دارند، درگیری کاتر با لوله و برش لوله آخرین مرحله از زنجیره فرایندهای اجرای هات تپ محسوب می شود. این فرایند در ضمن پیشروی شفت به فضای درونی اتصالات و درگیر شدن کاتر با لوله آغاز می شود، سپس با برش دورانی لوله توسط کاتر ادامه می یابد و در نهایت و ضمن اتمام فرایند برش، با عقب نشیتی شفت و بیرون آمدن کاتر دستگاه هات تپ به اتمام می رسد.

کاتر هات تپ برای اجرای هات تپ در سایزهای 20 و 16 اینچ
هات تپ

بنابراین کاتر بار اصلی و فشاری مازاد در مقایسه با سایر قطعات و اتصالات در عملیات انشعاب گرم تحمل می کند چرا که بخش سخت افزاری فرایند که عبارت از بریدن لوله می باشد بر عهده این قطعه در دستگاه است. از این حیث فرایند ساخت و نصب آن روی دستگاه مکانیزم خاص خود را دارد. برای آن که یک عملیات اجرایی انشعاب گرم به بهترین نحو ممکن انجام شود می بایست هر یکاز قطعات شرایطی داشته و خروجی های فرایندی خود را به بهترین نحو ممکن ارائه دهند. بنابراین مجری هات تپ برای آن که عملیات خود را با موفقیت به اتمام برساند می بایست در خصوص کاتر ملاحظات زیر را رعایت کند:

  • کاتر یک قطعه گرد با سرهای عاج دار است که می بایست با لوله درگیر شود و آن را ببرد. چنان که می دانیم آلیاژهای خطوط لوله معمولاً از جنس سخت و مقاوم هستند. برای مثال فولاد ضد زنگ و استیل از جمله لوله هایی هستند که انجام فرایند برش توسط کاتر روی آن ها بسیار دشوار می نماید. از این حیث باید حتماً پیش از اجرای هات تپ نسبت به قابلیت کاتر در برش لوله ملاحظات دقیق رعایت شود. باید برآورد شود که کاتر موجود توان تحمل فشار وارده از ناحیه لوله را حین برش خواهد داشت یا نه.
  • چنان که اشاره شد سر کاتر دارای عاج هایی است که با لوله درگیر شده و فرایند برش را به صورت دورانی انجام می دهند. سازنده کاتر باید در رو ساخت این اجزا دقت و دانش کافی را داشته باشد. زاویه قرارگیری عاج ها برای این که ضمن تحمل کمترین فشار برش را انجام دهند از نکاتی است که در تسریع و تسهیل فرایند برش گرم، ضمن حفاظت از خود کاتر واجد اهمیت بالا است.
  • باید اشاره کرد برش نه مستقیماً توسط این عاج ها بلکه توسط الماسه هایی انجام خواهد شد که از طریق نگهدارنده های الماسه به کاتر نصب شده اند. تیم اجرای هات تپ با توجه به جنس لوله خط اصلی می بایست الماسه متناسب برای برش این لوله را شناسایی کرده و از آن برای اجرای هات تپ استفاده کنند. همچنین در خصوص صحت کارکرد، و عدم فرسودگی الماسه باید پیش از عملیات اطلاعات کافی داشته باشیم. در صورتی که الماسه ها دچار نقص کارکردی باشند می توانند بر زمان انجام پروژه تأثیر منفی بگذارند، چرا که تیم اجرایی را وادار به باز کردن مجدد دستگاه هات تپ، تعویض الماسه و نصب مجدد دستگاه می گردانند.
  • سایز کاتر در عملیات هات تپ می بایست هم سایز انشعابی که می خواهیم ایجاد کنیم باشد. البته طبق دستورالعمل ها و نیز در فاز اجرایی کوچک تر بودن کاتر به میزان قابل چشم پوشی محلی از اعراب ندارد. از این رو در عملیات های هات تپ، خصوصاً عملیات های سایز به سایز، می توان سایز کاتر را به مقداری بسیار کم، کوچک تر از سایز انشعابی که می خواهیم ایجاد کنیم آماده و روی دستگاه هات تپ نصب کنیم.
  • یکی از مهم ترین اجزای کاتر، نگهدارنده کاتر در دستگاه هات تپ می باشد. این قطعه حکم اتصال کاتر به دستگاه هات تپ را دارد و از این طریق آن کاتر روی دستگاه نصب و تثبیت می شود. در صورت کارکرد نامناسب این قطعه، می توان منتظر بروز سوانح فنی در حین کار شد. برای مثال ممکن است به دلیل عدم اتصال صحیح نگهدارنده به کاتر، حین انشعاب گرم کاتر از دستگاه جدا شود و به درون لوله بیفتد. در صورت بروز این گونه سوانح احیای فرایند کاری دشوار و پر درد سر و زمان بر خواهد بود. از این رو ترجیح بر آن است که این آیتم پیش از انجام انشعاب گرم به دقت مورد بررسی قرار گیرد.
انشعاب گرم
هات تپ ۴۸ اینچ

چنان که می دانیم عملیات هات تپ در هر یک از فرایندهای فرعی خود حساسیت هایی را می طلبد که غلبه بر آن ها مستلزم شناسایی تمامی متغیرهایی است که می توانند بر کار تأثیرگذار باشند. برش گارم به عنوان فاز نهایی عملیات پیچیده هات تپ از این قاعده مستثنی نیست، کاتر می بایست با لوله و جریان سیالی مواجه شویم که تحت فشار در لوله در جریان است و از این رو می اتواند فشار بالایی را به کاتر وارد کند. این اتصال باید به درستی آماده سازی شده باشد و با دقت کامل روی دستگاه نصب شود تا از بروز مشکلات و ایرادات فنی در حین کار گرم هات تپ ممانعت شود.