هات تپ و مواد شیمیایی

هات تپ و مواد شیمیایی در مناطق نفت خیز ، پالایشگاه ها و حتی نیروگاه ها دو جزء جدانشدنی از هم می باشند. آنچه نفت و گاز به همراه خود دارند ، فقط توسعه و پیشرفت نیست بلکه مواد شیمیایی که از تجزیه مواد مختلف در چرخه فرآوری نفت و گاز به وجود می آیند ، می توانند در محیط اطراف پراکنده شده و با آلایش هوا ، آب و خاک خطرات زیادی را متوجه کارکنان و همچنین خود عملیات هات تپ کنند. رعایت الزامات ایمنی هات تپ در پیشبرد صحیح عملیات امری ضروری است.

هات تپ و مواد شیمیایی
هات تپ و مواد شیمیایی

هات تپ و مواد شیمیایی

هات تپ یا کار گرم یکی از فرایند هایی است که در پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی روی خطوط لوله صورت می گیرد از این رو رعایت الزامات قبل از انجام کار و حین عملیات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کارگرم به کاری گفته می شود که طی آن جرقه و اشتعال و آتش سوزی جز خطرات احتمالی کار خواهند بود. هات تپ نیز یک نمونه از کارهای گرم محسوب می شود. زیرا حرارت های ناشی از جوشکاری و همچنین حرارت های ایجاد شده از سمت دستگاه هات تپ روی لوله که گاهی به بیش از ۵۰۰ درجه سلسیوس نیز می رسد ، می تواند برهم کنش های اشتعال زا یا انفجاری را با آلاینده های موجود در محیط عملیات به وجود بیاورد. به هم دلیل است که می گوییم هات تپ و مواد شیمیایی جز لاینفک ایمنی خواه در محیط پالایشگاه ها  و صنایع پتروشیمی هستند.

هات تپ و مواد شیمیایی زمانی به هم مربوط می شوند که محیط به آلاینده های شیمیایی آلوده باشد. در واقع میزان خطر و بروز حادثه به نوع عملیات و محیطی که قرار است کار گرم در آن انجام شود بستگی دارد. مثلا در محیطی که مواد قابل اشتعال قرار دارد ، طبیعتا کارهای  گرمی نظیر برش فلز و جوشکاری و سنگ زنی باعث بروز جرقه و آتش سوزی می شوند. اما در محیطی که مواد قابل اشتعال و شیمیایی وجود نداشته باشد هات تپ و مواد شیمیایی هیچ ربطی به هم پیدا نخواهند کرد.

براساس مطالعات انجام شده در محیط پالایشگاه ها یا صنایع مرتبط با پتروشیمی انواع مختلفی از آلاینده ها تولید می شوند که به صورت گاز ، ذرات لجن و پساب مایع در محیط زیست انتشار می یابند. این آلاینده ها شامل هیدروکربن های آرومایتک چند حلقه ای ، فلزات سنگین ، بنزن و مشتقات آن ، هیدروژن سولفید ، نیتروژن دی اکسید ، کربن مونواکسید و سایر مواد شیمیایی هستند که بیشتر آن ها حتی در غلظت های پایین هم سمی بوده و می توانند اثرات سوء جبران ناپذیری بر اکوسیستم ، محیط زیست وسلامت انسان داشته باشند.

مخاطرات نیروی انسانی در عملیات هات تپ و مواد شیمیایی

پیوستگی هات تپ و مواد شیمیایی محیطی در فاز عملیاتی می تواند علاوه بر خطرات فنی ، تهدیدی برای سلامت نیروی انسانی هات تپ باشد. آلاینده های صنایع پتروشیمی از طریق تنفس ، خوردن و آشامیدن و یا جذب از طریق پوست وارد بدن می شوند. بدین لحاظ در محیط های شیمیایی در صنایع نفت و گاز میزان این آلاینده ها در هوا و محیط عملیاتی اندازه گیری خواهد شد. گاهی اوقات غذا و نوشیدنی های کارکنان نیز می بایست به لحاظ سلامت غذایی بررسی شوند.

یک نمونه از ارتباطات هات تپ و مواد شیمیایی خطر ساز در محیط های عملیاتی که می توان به آن اشاره کرد انتشار گاز ترش است. گاز ترش نوعی گاز سمی و بی رنگ است که شامل مقدار اندکی هیدروژن سولفید و گاهی اوقات دی اکسید کربن است. این گاز میزان خورندگی وسمیت بالایی دارد. نشت و انتشار گاز ترش در محیط عملیات هات تپ می تواند موجب مسمومیت وحتی خفگی کارکنان حاضر در عملیات شود. در محیط پالایشگاه ها با استفاده از تجهیزات آشکارساز این گاز را شناسایی می کنند. 

زمانی که عملیات هات تپ و مواد شیمیایی محیط در مجاورت یکدیگر خطرساز شوند یکی از مهم ترین الزامات ، شناختن متغیرهایی است که ممکن است در محیط عملیات وجود داشته باشند. این مناطق معمولا تحت حفاظت و کنترل می باشند و تردد و اجرای هر عملیاتی در آن ها فقط در صورت اخذ مجوز از حراست محوطه صورت می پذیرد. پس واضح است که کارگرم در چنین محیط هایی غیر قابل انجام است و فقط در صورت گرفتن مجوز یا پرمیت و پاکسازی محیط از هرگونه مواد خطرآفرین میتوان عملیات کارگرم را انجام داد.

پرمیت نیز در صورتی صادر می شود که مسئول محوطه شرایط محیط را به صورت مفصل و جز به جز به مجری هات تپ گفته باشد و همچنین مجری عملیات هات تپ نیز تمامی دستور العمل ها و الزامات ایمنی و چک لیست مراحل را به مسئول محوطه تحویل داده باشد. در صورت تطبیق و هم خوانی این استاندارها با شرایط محیطی ، می توان عملیات را آغاز کرد.

طبق نکات ذکر شده در هر محیط عملیاتی هات تپی برای کنترل کردن هات تپ و مواد شیمیایی احتمالی در کنار یکدیگر باید نکات ایمنی و آتش نشانی و هم چنین الزامات و پیگیری های زیست محیطی از سوی کارکنان عملیات هات تپ و کارفرمای حاضر در منطقه انجام شود. همکاری در برقرار اصول ایمنی توسط طرفین قرار داد در عملیات هات تپ می تواند در کیفیت انجام کار افزایش چشمگیری ایجاد کند.

الزامات و پیگیری های ایمنی و آتش نشانی در حین برخورد هات تپ و مواد شیمیایی در یک عملیات عبارت اند از :

  • بازرسی از تمام نقاط تحت پوشش
  • صدور مجوز فعالیت های گرم و کار در ارتفاع
  • تهیه گزارش و پیگیری نواقص
  • شرکت در جلسات ایمنی کارگاهی
  • تهیه فرم ها و سند های ایمنی و بازرسی
  • تعمیر و نظارت بر ادوات اطفاء حریق
  • ارزیابی کمی و کیفی مخاطرات
  • بررسی حوادث پرسنلی و موتوری
  • ارزیابی و تایید لوازم حفاظت فردی

همچنین الزامات و پیگیری های زیست محیطی در برخورد متقابل هات تپ و مواد شیمیایی در فاز عملیاتی از قرار زیر خواهد بود :

  • بازرسی زیست محیطی از نقطه مورد نظر که قرار است عملیات هات تپ در آن انجام شود.
  • نظارت بر اندازه گیری شاخص های آب ، هوا و خاک
  • همکاری در شناسایی جنبه های زیست محیطی
  • بررسی وضعیت پسماند ها
  • همکاری در اندازه گیری شاخص های هوای پاک

اتصال اسپلیت تی در هات تپ

اتصال اسپلیت تی در هات تپ یکی از مجموعه اتصالاتی است که در آن قطعه لازم برای انشعاب گیری یا تعمیرات خط لوله ساخته و روی خط لوله نصب می شود. اتصال اسپلیت تی در هات تپ بیشترین استفاده و کاربرد را بین دیگر اتصالات دارد. استحکام بالا و قدرت مانور بالاتر از مزیت های اسپلیت تی نسبت به اتصالات دیگر هات تپی است.

اتصال اسپلیت تی
اتصال اسپلیت تی در هات تپ

هات تپ به مجموعه عملیاتی گفته می شود که طی آن اتصالات جدیدی را به خطوط لوله و تانکر های ذخیره سازی اضافه می کنیم. برای نصب و اضافه کردن این انشعابات نیاز به قطع کردن جریان درون لوله یا مخزن اصلی نخواهیم داشت و مادامی که درون خط لوله ی اصلی سیالات مختلف از جمله آب ، سیالات گازی و نفت در جریان است ، عملیات هات تپ انجام خواهد شد.

مزیت عملیات هات تپ این است که در هنگام انشعاب گیری و یا تعمیرات ، خدمات رسانی به قسمت پایین دست خط لوله قطع نخواهد شد. برای مثال در هنگام انشعاب گیری از خط لوله گاز ، نیازی نیست جریان گاز درون خط لوله ی اصلی را متوقف کنیم چون در عملیات هات تپ ، انشعاب گیری و تعمیرات در کنار جریان جاری در لوله انجام خواهد شد.

 

هات تپ یا مجموعه کارهای گرم

کار گرم مجموعه فعالیت هایی است که در آن شعله ها ، حرارت و یا جرقه های حاصل از انجام کار به حدی باشد که بتواند موجب اشتعال و انفجار مایعات ، گازها و یا هر ماده قابل احتراق دیگری شود. انجام این گونه عملیات نیاز به مجوز و تأییدیه از سازمان ها و نهادهای ذیربط دارد. به همین دلایل این عملیات می بایست تحت شرایط و اصول ایمنی انجام گیرد.

اجزای عملیات هات تپ

در عملیات هات تپ گیری سه جزء مهم و ضروری برای ایجاد حفره در لوله اصلی وجود دارد.

اتصالات ، وِلو و ماشین هات تپ این سه جزء را تشکیل می دهند.

انواع اتصالات در عملیات های هات تپ

تا به امروز اتصالات متفاوتی برای شروع عملیات های هات تپ مورد استفاده قرار گرفته است.

اتصال اسپلیت تی (spilt TEE) ، اتصال سدل نیپل (saddle nipple) ، اتصال وِلدولت (Weldolet) ، اتصال تی سرویس و اتصال فول سدل ( full saddle ).

در این نوشته قصد داریم تا اتصال اسپلیت تی را که یکی از پرکاربردترین اتصالات حال حاضر تکنولوژی هات تپینگ است ، شرح دهیم.

 

اتصال اسپلیت تی split TEE

 این اتصال به روزترین اتصال حاضر در مجموعه عملیات های هات تپ است. مزیت این اتصال داشتن استحکام بالا و مقاومت در برابر فشارهای وارده است. هنگامی که پروژه ی در دست اجرا از حساسیت های بالایی برخوردار باشد و همچنین فشار وارده از سمت سیال روی اتصال زیاد باشد از روش اسپلیت تی برای اتصال و فیتینگ استفاده می شود. سایز لوله نیز می تواند یکی از فاکتور های تعیین کننده ی استفاده از این روش باشد.

اتصال اسپلیت تی از چهار جزء تشکیل شده است. پد بالا ، پد پایین ، نیپل و فلنج این اجزا را تشکیل می دهند.

اجزای اتصال اسپلیت تی

عملیات بستن این اتصال روی خط لوله ی مورد نظر در دو مرحله صورت می پذیرد. مرحله اول آن در خارج از محدوده عملیات و عموما در کارگاه انجام می شود. ابتدا لوله ای را که از قبل سایز آن اندازه گیری شده ، با استفاده از هوا برش و از قسمت طولی به دو نیم تقسیم می شود. این دو قسمت جدا شده ی لوله را پد بالا و پد پایین می نامند. پدهای بالایی و پایینی در اتصال اسپلیت تی دور تا دور لوله ی اصلی را به صورت کمربندی دربر می گیرند.

در این مرحله با در نظر داشتن سایز لوله انشعاب و متناسب با آن حفره ای روی پد بالایی ایجاد می شود. پس از ایجاد حفره نیپل و فلنج که دیگر قطعات اتصال اسپلیت تی هستند نیز روی پد بالایی نصب می شوند. این اتصال ممکن است در برخی موارد حالتی کاملا قائم داشته باشد و در برخی مواقع نیز ممکن است از حالتی زاویه دار پیروی کند.

قطعه بعدی نیپل است. نیپل قطعه ای گلویی شکل است که روی پد بالایی اسپلیت تی جوشکاری خواهد شد. این قطعه می تواند زوایای مختلفی نسبت به خط لوله اصلی ایجاد کند. قطر نیپل را با در نظر گرفتن انشعابی که قرار است از لوله ی اصلی خارج شود تعیین می کنند. هم چنین نیپل در اتصال اسپلیت تی می تواند توسط صفحاتی تقویت شود. تقویت نیپل اصولا زمانی صورت می گیرد که تیم عملیاتی بدانند فشار سیال خروجی از لوله اصلی بسیار زیاد است. بنابراین استحکام نیپل را با استفاده از صفحات اضافی بالا می برند تا از ایمنی کار اطمینان داشته باشند.

جوشکاری قطعات اسپلیت تی

جوشکاری نیپل روی پد بالایی در زمان ساخت اولیه اتصال در کارگاه انجام شده و تست جوش اولیه همان جا روی آن انجام خواهد شد.

فلنج قطعه دیگر اتصال اسپلیت تی است که روی نیپل نصب می شود. فلنج ها را به منظور اتصالات سر به سر در عملیات هات تپ مورد استفاده قرار می دهند. در هر نقطه ای از اجزای عملیات هات تپ که قرار است دو جزء در کنار یکدیگر قرار بگیرند از فلنج ها استفاده می شود تا با استفاده از پیچ و مهره ها بتوان این قطعات را در عملیات در کنار یکدیگر قرار داد.

فلنج یک قطعه ی حلقوی شکل است که دور تا دور آن سوراخ هایی برای پیچ و مهره کردن هر اتصال به اتصال دیگر وجود دارد. در کلِ اتصال اسپلیت تی یک فلنج به کار برده می شود که روی نیپل نصب خواهد شد.

. پس از انجام مراحل مذکور قسمت های مونتاژ شده به فاز عملیاتی فرستاده خواهد شد تا توسط متخصصین جوش روی لوله ی اصلی سوار شود.

در هنگام جوشکاری روی خط لوله ی اصلی ، پد های بالایی و پایینی دور تا دور لوله را می پوشاند سپس با استفاده از جوشکاری مهندسی شده و بر پایه اصول ایمنی و استاندارد های جهانی و هم چنین با توجه به جنس اسپلیت تی و جنس لوله ی اصلی ، دو پد بالایی و پایین به صورت طولی در کنار هم جوشکاری می شوند. سپس کمربندهای ابتدایی و انتهایی در دو سر اتصال نیز جوشکاری می شوند.

اگر جنس خط لوله ی اصلی از آلیاژهای فلزی باشد پدهای بالایی و پایینی اسپلیت تی را با جوشکاری روی خط لوله ی اصلی نصب می کنند. اما گاهی اوقات خط لوله ی اصلی می تواند ساختاری غیر فلزی داشته باشد که عملیات جوشکاری را غیر ممکن می سازد. در این حالت از اتصالات اسپلیت تی مکانیکی استفاده می شود. اتصال اسپلیت تی مکانیکی با استفاده از پیچ و مهره روی خط لوله اصلی نصب می شود.

 

در عملیات هات تپ اتصالات را در دو مرحله از نظر جوشکاری تست می کنند. مرحله اول تست جوش زمانی انجام می شود که قطعات اتصالات در کارگاه ساخته شده اند. مرحله دوم تست جوش نیز پس از نصب کلی اتصال روی خط لوله ی اصلی انجام خواهد شد. تست های جوش انواع و روش های متفاوتی را دربر می گیرد. انواع تست های جوش در هات تپ عبارت اند از تست جوش  PT ، در این تست با استفاده از اسپری هایی نقاط جوشکاری شده را رنگ می کنند. پس از رنگ شدن این قست ها نقاط احتمالی جوشکاری نشده به صورت منافذ و سوراخ های ریزی مشخص خواهد شد. پس از اصلاح عملیات جوشکاری در هر دو مرحله رنگ از روی سطح لوله یا اتصالات پاکسازی خواهد شد.  

 

 

در یک عملیات هات تپی کارکنان از اصطلاح  Y×X  استفاده می کنند. در این عبارت ریاضی اطلاعاتی در مورد سایز لوله اصلی و انشعابی نوشته شده است به طوری که X سایز یا همان میزان اینچ لوله اصلی و Y سایز یا همان میزان اینچ لوله ی انشعابی است. به طور مثال عملیات هات تپی ۱۶ × ۳۲ با سایز خط لوله اصلی ۳۲ اینچ و سایز لوله انشعابی ۱۶ اینچ انجام خواهد شد.

در انواع اتصالاتی که قرار است در عملیات هات تپ به کار گرفته شود می بایست سایز لوله اصلی و سایز انشعاب را مورد توجه قرار دهیم. مثلا در اتصال اسپلیت تی پد ها را با توجه به سایز لوله اصلی می سازند اما نیپل را که همان خروجی لوله انشعابی است ، با توجه به سایز انشعاب خواهند ساخت.