تست های غیر مخرب (NTD) در هات تپ

تست های غیر مخرب ، ارزیابی هایی هستند که بدون تخریب تجهیزات و ابزارآلات می توان نوع عملکرد آن ها مورد بررسی قرار داد. این تست ها را در صنایع مربوط به خطوط لوله نیز به کار می برند. به دلیل جاری بودن سیال درون خطوط لوله و تحت فشار قرار گرفتن تجهیزات نصب شده بر روی آن ها نیاز به اخذ تست های غیر مخرب است تا اطمینان حاصل کنیم که این تجهیزات و ابزارآلات به درستی عمل می کنند و نشتی ندارند. هات تپ عملیات خدمات رسان به انواع خطوط لوله و مخازن است. وظیفه اصلی عملیات هات تپ، تحویل خروجی انشعاب بر روی خطوط لوله اصلی است. خصیصه اصلی عملیات هات تپ، انشعاب گیری تحت فشار است. در این عملیات با ایجاد برش بر روی خط لوله سیال درون لوله را در دسترس قرار می دهند و سپس آن را با استفاده از ساز و کار مختص عملیات هات تپ وارد خطوط لوله انشعابی می کنند. این روش انشعاب گیری مزیت هایی نسبت به دیگر روش های انشعاب گیری دارد که موجب گسترش استفاده از این روش در صنایع مرتبط با خطوط شده است.

تست های غیر مخرب (تست هیدرواستاتیک)
تست های غیر مخرب (تست هیدرواستاتیک)

عملیات هات تپ همانند دیگر اعمال ساز و کار منحصر به خود را دارد. برای اجرای این عملیات نیاز به استفاده از تجهیزاتی است که بستر عملیات را می سازند. این تجهیزات اتصالات، شیر و ماشین هات تپ هستند که با همکاری هم لوله ی تحت فشار را برش می زنند و به صورت همزمان مانع از نشت سیال به محیط بیرونی لوله می شوند.

با توجه به اظهارات فوق می توان گفت که تمامی تجهیزات هات تپ تحت فشار سیال قرار می گیرند. بنابراین ساخت و نصب آن ها باید به گونه ای باشد که پس از جاری شدن سیال مقاومت لازم در برابر فشار سیال را داشته باشند و نیز نشت سیال از درون آن ها اتفاق نیفتد.

تست مقاومت و نیز تست نشت این تجهیزات را با عنوان تست های غیر مخرب در این عملیات می شناسند که در ادامه به توضیح آن ها خواهیم پرداخت.

انواع تست های غیر مخرب در هات تپ (NTD)

تست های غیر مخرب هات تپ را تست های بازرسی جوش (NTD) و تست هیدرواستاتیک می نامند.

تست های غیر مخرب جوشکاری

اتصالات یکی از اجزای اصلی هات تپ هستند که در تماس مستقیم با لوله و بر روی آن نصب می شوند. این اتصالات را می توان به صورت مکانیکی و یا جوشی بر روی خط لوله نصب کرد. کار اصلی اتصالات نشت گیری محل برش اس)ت. این اتصالات ارتفاع لازم از خط لوله را به وجود می آورند و بستر مناسب برای نصب شیر را نیز مهیا می کنند. اتصالات از قطعات مختلفی تشکیل شده اند که با جوشکاری به یکدیگر متصل می شوند. همچنین اتصالات جوشی را نیز با استفاده از جوشکاری و حتی به صورت لب به لب بر روی لوله جوش می دهند. جوشکاری عملیاتی است که در آن با ایجاد مذاب فلزی، دو قطعه را که در مجاورت یکدیگر قرار دارند به هم جوش می دهند. این عملیات تخلخل پذیری بالایی دارد و در صورتی که تخلخل و ترک ها در جوش برطرف نشود، ممکن است نشتی را به دنبال داشته باشد.

تست های غیر مخرب جوش عبارت اند از UT، MT، PT و RT. مجموع این تست ها را تست های NTD می نامند.

تست PT (مایع نافذ)

در این روش مایع نافذ رنگی یا فلورسنت بر روی سطح جوش اسپری می شود. این مایع با استفاده از خاصیت مویینگی به داخل ترک ها و منافذ نفوذ می کند. پس از آن مایع نافذ اضافی از روی سطح برداشته می شود. سپس ماده ظاهر کننده یا developer بر روی سطح جوش اسپری می شود و تخلخل و ترک ها را آشکار می سازد. سپس می توان بر روی این مناطق عملیات جوشکاری اصلاحی را انجام داد.

تست MT (ذرات مغناطیسی)

تست های غیر مخرب MT یک میدان مغناطیسی ساخته شده توسط مواد فرومغناطیس است. نیروی مغناطیسی در درون منطقه ی جوش سفر می کند. ذرات مغناطیسی توزیع شده در ماده در مناطقی که نشت شار دارند جذب می شوند. سپس یک نشانه قابل مشاهده را در مانیتور به وجود می آورند و با این مشاهدات می توان به عیوب و منافذ جوش پی برد. تمیزی سطح جوش در این تست بسیار حائز اهمیت است.

تست UT (اولتراسونیک)

در این روش امواج صوتی با فرکانس بالا به سطح منطقه ی جوش فرستاده می شوند. این امواج در درون منطقه سفر می کنند و توسط یک ترانس دیوسر و یا گیرنده ثانویه دریافت می شوند. مقدار انرژی ارسالی و دریافتی و نیز زمان دریافت آن محاسبه شده و با استفاده از این محاسبات می توان به وجود معایب در جوش پی برد.

تست RT (رادیوگرافی)

اشعه ایکس برای تولید تصویر از اشیا استفاده می شود. منطقه ی جوش بین منبع تولید کننده اشعه و آشکارساز قرار می گیرد. ضخامت و تراکم منطقه ای که اشعه ایکس از آن عبور می کند بر روی میزان اشعه ای که به آشکار ساز می رسد مؤثر است. تفاوت در میزان دریافت اشعه ایکس، تصویری روی آشکارساز ایجاد می کند که اغب ویژگی ها و عیوب داخلی منطقه ی جوش را نشان می دهد.

تست های غیر مخرب هیدرواستاتیک

تست های غیر مخرب هیدرواستاتیک را در عملیات هات تپ به صورت دو مرحله ای اجرای می کنند. در این تست این ارزیابی به عمل می آید که اجزای نصب شده بر روی لوله دچار درز و نشت سیال نباشند.

پس از نصب اتصالات، ولو یا شیر را بر روی آن نصب می کنند. این دو تجهیز در کنار یکدیگر می توانند محیط محصوری را تشکیل دهند که این محیط یا محفظه ی تواند تحت فشار سیال قرار گیرد. زمانی که ولو در حالت بسته قرار داشته باشد این دو تجهیز می توانند سیال را محصور کنند و مانع از جریان یافتن آن شوند. بنابراین پس از نصب اتصال و شیر مرحله اول تست غیر مخرب هیدرواستاتیک اجرا می شود. در اجرای این تست باید از میزان فشار واقعی سیال مطلع باشیم تا فشاری بیشتر از آن را به این تجهیزات وارد کنیم. تست هیدرواستاتیک را معمولا با آب انجام می دهند. در این تست میزان مشخصی از فشار (۵۰ PSI بیشتر از فشار سیال) به ولو و اتصال وارد می شود و در صورت عدم افت فشار و نشتی، تست تأیید شده و نوبت به نصب ماشین هات تپ می رسد.

پس از نصب ماشین هات تپ نیز بار دیگر تست را از این تجهیزات سه گانه اخذ می کنند. دستگاه هات تپ نیز در مراحلی پایانی برش تحت فشار سیال قرار می گیرد و بنابراین نباید دچار نشتی شود. در صورت عدم بروز افت در فشار یا نشتی، برش بر روی لوله را آغاز می کنند.

استفاده از تست های غیر مخرب مزیت های بسیاری در صنایع مختلف دارد. در این تست ها هیچ گونه آسیبی به تجهیزات، قطعات و ابزارآلات وارد نمی شود. بنابراین میزان هزینه در اخذ تست و بازرسی از تجهیزات به حداقل میزان خود نزدیک می شود.

هات تپ و نکات ارگونومی

هات تپ یک فرایند سخت با دشواری های مکانیکی خاص خود است. در انجام عملیات هات تپ همچون هر فرایند دیگر، علاوه بر خروجی صحیح، حفظ ایمنی و سلامت نیروی کار نیز از اهمیت برخوردار است. برنامه ریزی ها و روش های انجام کار باید به گونه ای باشد که پس از اتمام عملیات هات تپ فشار آسیب زننده ای به پرسنل وارد نشده باشد و سلامت فیزیکی آن ها در معرض تهدید و آسیب قرار نگرفته باشد. بدیهی است که نیروی کار فعال در عملیات هات تپ به فراخور نیاز، برخی کارها را به صورت دستی انجام می دهند و از این حیث فشارهای فیزیکی را متحمل می شوند. در این راستا باید تدابیری اندیشید که این فشارها باعث بروز آسیب نشوند و نیروی انسانی را در گذر زمان دچار مشکل نکنند.

ارگونومی در هات تپ
ارگونومی در هات تپ

هات تپ از ابتدا تا انتها شامل فرایندها و مراحل زیر است:

– ساخت اتصال سه راهی

– حمل و نقل و نصب اتصال سه راهی و ولو

– حمل و نقل و نصب دستگاه هات تپ

– بستن اتصالات به یکدیگر و باز کردن آن ها

– انجام عملیات هات تپ و پیشروی دستگاه

آسیب ها و خطرات فیزیکی هات تپ 

بدیهی است هر یک از این مراحل می تواند آسیب ها و خطرات فیزیکی بالقوه خاص خود را داشته باشد. نیروی انسانی باید به گونه ای مراحل زیر را به انجام برساند که کمترین فشار متوجه اجزای مختلف بدن او از جمله سر، زانوها، بازو و ساعد، قفسه سینه و مهم تر از همه ستون فقرات شود. برای پیشگیری از بروز این آسیب ها و به منظور افزایش ایمنی عملیات هات تپ توجه به برخی نکات ضروری است که در ادامه به آن ها اشاره خواهد شد:

– خم نشدن بیش از اندازه زانو: یکی از مواردی که به وفور در فرایندهای فنی دیده می شود خم شدن بیش از اندازه زانوی پا در حین برداشتن و حمل دستی بار است. در عملیات هات تپ به فراخور نیاز کاری ممکن است اپراتور ناچار شود ابزاری نسبتا سنگین وزن را از زمین بلند کرده و آن را حمل کند. اگر استانداردهای ارگونومیک در این خصوص رعایت نشود به مرور از ناحیه زانو دچار آسیب خواهد شد. در حین بلند کردن بار زانو نباید زاویه ای کمتر از ۹۰ درجه بگیرد تا مفاصل آن در برابر فشار محفوظ و سالم بماند.

گاهی اوقات ممکن است به منظور انجام یک کار به صورت مستمر اپراتور روی زانو بنشیند و در آن حالت به مدتی طولانی یک کار را انجام دهد. برای مثال برای کنترل و مونیتورینگ پاوریونیت ممکن است اپراتور برای دقایق طولانی در حالت نشسته روی زانو باقی بماند. این امر بدون شک به زانوهای او فشار نامتعارف وارد خواهد آورد و ممکن است در میان مدت یا طولانی مدت بر اثر تکرار فرایند دچار آسیب جدی شود.

در این خصوص باید استانداردهای لازم برای بلند کردن بار و استقرار، تدوین شده و به اپراتور گوشزد شود تا دچار آسیب از این ناحیه نشود.

– فشار به ستون فقرات:  این امر می تواند در اثر بلند کردن یا هل دادن وزنه ای رخ دهد که وزن بالایی دارد. گاهی اوقات ممکن است اپراتور به منظور تسریع کار و استفاده نکردن از جرثقیل و لیفتراک، ترجیح دهد جابجایی های موضعی را از طریق هل دادن یا بلند کردن قطعه انجام دهد. برای مثال زمانی که پاوریونیت نیاز به جابجایی برای ۵ متر دارد، اپراتور بدون توجه به فاکتورهای ارگونومیک آن را گرفته و به سمت خود می کشد تا جابجایی ۵ متری انجام شود. لازم به ذکر است که این کار به هیچ عنوان توصیه نمی شود چون فشار زیاد به ستون فقرات و کمر وارد می شود و ممکن است او را دچار آسیب کند. از این رو توصیه می شود در این دست شرایط از همان جرثقیل استفاد شود.

– خم شدن برای مدت طولانی: یکی دیگر از نکاتی که باید مورد توجه اپراتور هات تپ قرار گیرد زاویه قرارگیری در حین انجام کار است. ممکن است اپراتور هات تپ بدلیل عدم استقرار استاندارد در محل جانمایی دستگاه هات تپ، ناچار باشد کمی زاویه به کمر خود بدهد تا بتواند پیشروی دستگاه و عملیات را به انجام برساند. از طرفی می دانیم که این فرایند ممکن است دقایق طولانی و چه بسا چند ساعت طول بکشد. تداوم شرایط استقرار به این صورت می تواند آسیب جدی به کمر و ستون فقرات ایجاد کند. بنابراین اپراتور هات تپ باید پیش از آغاز کار نسبت به موقعیت قرارگیری اش در مقابل دستگاه هات تپ تمام ملاحظات را رعایت کند و سپس کار را شروع کند.

– فشارهای عضلانی ناشی از حمل وزن سنگین: این نکته هم از مواردی است که عدم توجه بدان می تواند آسیب های جدی به عضلات اپراتور وارد کند. در صورتی که حمل بار به صورت دستی انجام شود؛ و در شرایط مسافت زیاد یا وزن بسیار سنگین ابزار، نیروی کار دچار آسیب های عضلانی خواهند شد. در این خصوص باید تدابیری اندیشید که آسیب های وارده از این ناحیه به حداقل خود برسد. نکته مهم در درجه اول استفاده از تجهیزات و ابزاری است که حمل دستی بار را رفع می کنند. برای مثال استفاده از چرخ دستی و یا لیفتراک دستی توصیه می شود یا در صورت عدم وجود و تنها بشرطی که بار وزن متعارفی داشته باشد می توان به جای یک اپراتور از دو یا چند اپراتور استفاده کرد.

– کشیدن یا هل دادن بار سنگین: این مورد نیز از اشکالاتی است که اپراتورهای هات تپ ممکن است در حین کار انجام دهند. کشیدن بار با وزن سنگین نیز می تواند به ستون فقرات و مفاصل پا آسیب وارد کند. لذا در این خصوص نیز باید نکات ایمنی رعایت شود.

نیروی کار درگیر در فرایند هات تپ خود درگیر کار سنگین و سخت است و فرایندهای متعارف آن به خودی خود فشار زیادی بر او وارد می کنند. از این رو برای این که بتواند سلامت خود در فرایند هات تپ را حفظ کند شایسته است که تا جای ممکن از تحمیل چنین فشارهای زائدی بر بدن خود اجتناب کند تا بتواند سلامت خود را برای دراز مدت حفظ کند و هم خود بتواند سال های متمادی در زمینه انجام عملیات هات تپ فعالیت کند و هم کارفرمای خویش را برای دراز مدت از تجارب خود بهره مند سازد. از این رو حفظ نکات ایمنی و ارگونومیک در هات تپ منفعت دو طرفه دارد و کارفرمای عملیات هات تپ نیز باید حساسیت و وسواس لازم در خصوص حفظ سلامت و ایمنی نیروی کار خود را داشته باشد؛ چرا که این امر هم جزئی از تعهد حرفه ای و کاری او محسوب می شود و هم دارای شایستگی اخلاقی و انسانی خواهد بود. بدون شک تدوین دستورالعمل های ارگونومی و ایمنی و آموزش به نیروی کار، تهیه و تأمین تجهیزات و ادوات مورد نیاز و در نهایت اجرایی کردن دستورالعمل ها ضریب بهره وری عملیات هات تپ را بالا خواهد برد و از هزینه های سربار پیشگیری خواهد کرد.

اتصالات خطوط لوله چگونه نصب می شوند؟

اتصالات به منظور رفع کاستی هایم وجود در خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی زمانی به سراغ یک فیتینگ خطوط لوله خواهیم رفت که جریان خطوط لوله موجود دچار نقص و کاستی یی باشند، یا در صدد یک طرح توسعه ای باشیم که با استفاده از قابلیت های موجود امکان تحقق ان وجود ندارد. در این شرایط اتصالت به عنوان ابزارهای کمکی، به پشتیبانی طرح و برنامه مورد نظر ما توجیه پیدا خواهند کرد.

اتصالات خطوط لوله کارکردهای مختلفی دارند، برخی از آن ها ابزار اتصال دادن تجهیزات و ابزارها به خطوط لوله هستند. برای مثال در صددیم یک شیر تخلیه روی خطوط لوله ای ایجاد کنیم. در این شرایط از یک اتصال برای نصب شیر روی لوله بهره خواهیم گرفت. در شرایطی دیگر ممکن است نیاز به اتصال یک خط لوله روی خط لوله موجود باشیم. برای نمونه ممکن است در صدد باشیم مسیر یک خط لوله ۶ اینچی را با یک لوله ۴ اینچی ادامه دهیم. در این شرایط نیاز به یک ردیوس ۶ به ۴ خواهیم داشت.

اتصالات خطوط لوله
اتصالات خطوط لوله

اتصالات برخی اوقات به منظور فرایندهای تعمیراتی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال ممکن است لوله ای دچار آسیب و خوردگی شده باشد و نیاز به تعمیر داشته باشد. در این شرایط می توان با استفاده از اتصالاتی نظیر کلمپ ناحیه آسیب دیده را پوشش داد. در برخی شرایط دیگر ممکن است نیاز به مسدود کردن خط برای انجام تعمیرات روی ناحیه آسیب دیده باشد. در این شرایط نیز از دیگر اتصالات بهره خواهیم برد.

با توجه به موارد ذکر شده می توان پی برد که اتصالات و فیتینگ ها چه کارکردهای متنوعی در خطوط لوله و مخازن دارند. از این رو می توان پی به اهمیت و جایگاه فیتینگ ها در خطوط لوله برد. با توجه به این نکات باید نسبت به نصب اتصال مناسب روی خط لوله، و نیز انجام فرایند نصب به بهترین شکل ممکن طرح و برنامه مهندسی دقیق و مشخص داشت.

انتخاب اتصال خطوط لوله

برای انجام عملیات های تعمیراتی خطوط لوله باید مطالعات و مهندسی ها به دقیق ترین شکل ممکن صورت گیرد. یکی از فازهای این مطالعات بررسی و کارشناسی در خصوص انتخاب بهترین فیتینگ برای خط لوله است. در این خصوص باید تحقیقات صورت بگیرد که برای مثال در انجام عملیات انشعاب گیری گرم یا هات تپ باید از چه نوع اتصالی بهره گرفته شود. آیا اسپلیت تی مناسب تر است یا با اتصالاتی دیگر نظیر سدل نیپل نیز می توان انشعاب گیری را با اطمینان به انجام رساند.

همچنین نکته دیگر در نوع روش انشعاب گیری خواهد بود. ممکن است نیاز داشته باشیم که انشعاب جدید از همان خروجی ولو که عملیات هات تپ روی آن انجام شده است ایجاد شود. در این صورت از اسپلیت تی با نیپل یک سر استفاده خواهد شد، اما گاهی اوقات لازم است که انشعاب از سمت جانبی نیپل به موازات خط لوله اصلی ایجاد شود. در این شرایط ساخت اسپلیت تی فرایند متفاوتی خواهد داشت و علاوه بر سر فلنج دار نیپل، باید یک خروجی دیگر روی بدنه نیپل به سایز انشعاب مورد نظر ایجاد کنیم تا خط انشعابی جدید از آن حاصل شود. در این شرایط این خط انشعابی جدید می تواند فلنج دار یا جوشی باشد. بعبارتی دیگر بسته به شرایط می توان خط لوله جدید را به انشعاب موجود جوشکاری کرد که در این شرایط دیگر نیاز به فلنج نخاوهد بود. اما گاهی اوقات بر حسب شرایط فنی و محیطی کار لازم است که مجرای انشعابی جدید نظیر فلنج دار باشد و خط لوله انشعابی به صورت مکانیکی روی اسپلیت تی نصب شود.

انتخاب نوع اتصال تا حدود زیادی به نوع فرایندی که می خواهیم انجام دهیم نیز بستگی دارد. برای مثال اگر خط لوله ای دچار آسیب و خوردگی و در نتیجه نشتی سیال باشد باید ابتدا به ساکن برنامه ریزی کرد که اساسا کدام فرایند برای رفع ایراد عملیاتی شود. رفع نشتی را گاهی اوقات چنان که اشاره شد می توان با استفاده از کلمپ نشتی گیر به انجام رساند. این فرایند تقریبا ساده ترین روش تعمیراتی است و عبارت خواهد بود از نصب مستقیم فکلمپ روی محل نشتی و بستن و پیچ و مهره کردن آن. اما اگر نیاز به عملیات استاپل و انسداد خط لوله باشد فرایند بسیار پیچیده تر خواهد شد و مستلزم دستکم ۴ اسپلیت تی خواهد شد. علاوه بر اتصالات چهارگانه اسپلیت تی، نیاز به کپ ها و پلاگ های مسدودکننده برای ممانعت از انتشار سیال از ناحیه بریده شده و جدا شده لوله نیز خواهیم داشت که این موارد را نیز باید به لیست اتصالات مورد نیاز افزود. یا ممکن است کارفرما به این جمع بندی نایل آید که خط لوله موجود فاقد توجیه فنی است و خط باید از نقطه نشتی به کل تعویض شود. در این شرایط با استفاده از روش انسداد خط، جریان را از آن نقطه به خط لوله جدید منتقل می کنیم و خط لوله موجود را از مدار خارج می کنیم. برای انجام این روش نیاز به اتصالات چهار راهی یا ۴-WAY خواهد بود تا پلاگ مسدود کننده را تمام و کمال درون خود پوشش دهند و مسیر جریان را به طور دائم از نقطه مورد نظر، از خط لوله موجود منحرف کند.

چنان که پیداست انتخاب و نوع استفاده از اتصال در عملیات های مربوط به خطوط لوله تماما مشروط به ماهیت فرایند و روشی خواهد داشت که برای انجام سرویس مورد نظر انتخاب می شود. باید این نکته را نیز افزود که ابتدا به ساکن در خصوص روش انجام کار باید مطالعات و امکان سنجی های لازم صورت گرفته شده باشد  توجیه فنی و ایمنی و اقتصادی کار لحاظ شده باشد. در این صورت می توان اتصال مورد نظر را انتخاب و مراتب ساخت و نصب و بههر گیری از ان در فرایند را به انجام رساند. اسپلیت تی، فول سدل، سدل نیپل، ولدولت، اتصال ۳-WAY، اتصال ۴-way، کلمپ، اسپلیت اسلیو و سایر اتصالات خطوط لوله مربوطه می توانند بهترین انتخاب و در عین حال بدترین و مخرب ترین اتصال برای سرویس مورد نظر تعمیراتی خط لوله به شمار روند؛ حصول هر یک از نتایج دوگانه فوق بستگی به مهارت، دانش و تجربه مجری کار خواهد داشت تا بتواند به بهترین نحو از قابلیت ها و امکانات و مشخصه های فنی این اتصالات بهره بجوید. 

جوشکاری تحت چه شرایطی در عملیات هات تپ اجرا می شود؟

جوشکاری عملیاتی است که بخش اعظمی از مراحل پیش عملیاتی هات تپ را به خود اختصاص می دهد. از جوشکاری در محل کارگاه هات تپ برای سرهم بندی و مونتاژ کردن قطعات مختلف اتصالات استفاده می شود. قطعاتی که از پیش به وسیله هوابرش یا دیگر روش های برشکاری و همچنین تراشکاری و فرزکاری به دست آمده اند با استفاده از جوشکاری به یکدیگر متصل شده و سازه ی نهایی اتصال را حاصل می کند. همین اتصالات زمانی که به منطقه ی عملیاتی و سایت خط لوله منتقل می شود باید بر روی خط لوله نصب شوند. نصب اتصالات بر روی خط لوله را به طور معمول با استفاده از جوشکاری انجام می دهند. جوشکاری اتصالات بر روی خطوط لوله دارای شرایط و دستورالعمل های خاصی است که در این نوشته به آن ها خواهیم پرداخت.

جوشکاری در هات تپ
جوشکاری در هات تپ

شرایط جوشکاری بر روی خط لوله

ضخامت خط لوله

پیش از آغاز هر گونه اقدام برای عملیات هات تپ می بایست ضخامت خط لوله را مورد بررسی قرار دهیم. اندازه گیری ضخامت خط لوله با استفاده از دستگاه های التراسونیک اندازه گیری ضخامت خطوط لوله انجام می شود. با استفاده از این دستگاه ها نیازی به بریدن لوله نخواهیم داشت. در صورتی که ضخامت لوله کمتر از میزان ایمن برای جوشکاری باشد باید از اتصالاتی استفاده کنیم که نیازی به استفاده از عملیات جوشکاری ندارند و اتصالات مکانیکی نامیده می شوند. ممکن است در نصب این اتصالات بر روی خطوط لوله نیز مشکلات و چالش هایی پیش پای پیمانکار و کارفرما وجود داشته باشد که در آن صورت، از اجرای عملیات هات تپ صرف نظر می شود. البته لغو شدن اجرای عملیات هات تپ در موارد بسیار نادر اتفاق خواهد افتاد و در بسیاری مواقع با استفاده از روش های جایگزین می توان عملیات را با موفقیت به پایان رساند.

دلیل اینکه بر روی خطوط لوله با ضخامت کم، عملیات جوشکاری را انجام نمی دهیم، آسیب به این گونه لوله ها در شرایط جوشکاری است. همان طور که می دانید حرارت حاصل از جوشکاری بسیار بالا است و این حرارت می تواند خطوط لوله کم ضخامت را با آسیب و نشتی مواجه سازد. عملیات هات تپ و تمام مراحل پیش عملیاتی آن بر روی خطوط لوله تحت فشار انجام می شوند. این بدین معنی است که در هنگام نصب اتصالات بر روی لوله، سیال در داخل لوله در جریان است. در صوری بروز هرگونه آسیب در حین عملیات جوشکاری سیال به محیط بیرونی درز کرده و این درز و نشت می تواند خطراتی را به دنبال داشته باشد.

دمای سیال

برخی از سیالات هستند که ماهیتاً دارای دمای فوق العاده بالایی هستند. دمای بالا و حرارت یکی از عوامل ایجاد آتش سوزی است. ممکن است سیال با دمای بالای خود درون خطوط لوله بدون بروز هیچ مشکلی در جریان باشد اما حرارت ثانویه عملیات جوشکاری که از دیواره ی خطوط لوله عبور کرده و به آن می رسد خارج از تلرانس حرارتی سیال برای عدم اشتعال باشد. جوشکاری بر روی خطوط لوله فولادی، آهنی و آلیاژهای فلزی انجام می شود. این فلزات رسانای خود حرارت و گرما هستند و به راحتی می توانند گرمای حاصل از جوشکاری بر روی لوله را به سیال منتقل کنند. در چنین شرایطی باید میزان دمای لازم برای خود سوزی یا خود اشتعالی سیال را در نظر داشته باشیم و اگر این میزان دما می تواند با عملیات جوشکاری به سیال منتقل شود، باید از اجرای عملیات جوشکاری بر روی خط صرف نظر کنیم.

ماهیت شیمیایی سیال

برخی سیالات دارای ماهیت هایی هستند که با استفاده از حرارت تشدید می یابد یا به نقطه ی خطر نزدیک می شود. به عنوان مثال گازها در تماس با حرارت و یا جرقه می توانند منفجر شوند. گاز شهری نمونه ای از این سیالات است. سیالات گازی علاوه بر اینکه درون خطوط لوله در جریان اند در نواحی خاصی از خط لوله نشت نیز دارند و به راحتی در محیط و اتسمفر اطراف پراکنده می شوند. پراکندگی این گازها در محیط می تواند اجرای عملیات جوشکاری بر روی خط لوله را با ریسک همراه سازد. حرارت و جرقه های ناشی از عملیات جوشکاری می تواند سبب بروز فعل و انفعلات و نیز تکمیل مثلث آتش شود و آتش سوزی و انفجار را در پی داشته باشد.

خطوط لوله پلاستیکی

در صورتی که قصد داشته باشیم اتصالات را با جوشکاری بر روی خط نصب کنیم باید خطوط لوله از جنس فولادی و آهنی و آلیاژهای مروط به این فلزات باشد. ممکن است توصر کنید که جوش بر روی لوله های پلی اتیلنی و پلاستیکی و یا چدنی امکان پذیر است اما باید بگوییم در هات تپ نمی توانیم خروجی انشعاب را با استفاده از جوشکاری ارائه دهیم. دلیل این امر میزان استحکام فوقالعاده زیادی است که در محل انشعاب نیاز داریم. پس می توان گفت با اینکه جوشکاری بر روی خطوط لوله پلاستیکی و چدنی میسر است اما در عملیات هات تپ از اتصالات مکانیکی و یا اتصالات مختص به خطوط لوله (به عنوان مثال اتصالات اسپلیت تی خطوط لوله پلی اتیلنی) استفاده می کنیم.

اجرای عملیات هات تپ یا نشت گیری در زیر سطح آب

در صورتی که بخواهیم از خطوط لوله زیر دریایی به روش هات تپ انشعاب تهیه کنیم و یا خطوط لوله زیر سطح آب را کهدچار نشتی شده اند، نشت گیری کنیم، از اتصالات مکانیکی و یا اتصالات نشت بند (leak repair) استفاده می کنیم. جوشکاری در زیر آن ممکن است در برخی مواقع ممکن است اما در عملیات هات تپ و بسته به نوع عملکردی که بر روی خط لوله داریم از جوشکاری استفاده نخواهیم کرد.

 

هات تپ در چه عملیاتی استفاده می شود؟

عملیات هات تپ را می توان به صورت مستقل و همچنین به عنوان زیرمجموعه و مکمل در انواع عملیات خدمات رسان به خطوط لوله به کار برد. در عملیات هات تپ به طور کلی از دستگاهی با همین نام استفاده می کنیم که به توسط آن قادر خواهیم بود که خط لوله را برش بزنیم. برشی که با استفاده از دستگاه هات تپ بر روی خطوط لوله ایجاد می شود می تواند با مقاطع و سایزهای گوناگون اجرا شود.

عملیات مختلفی برای خدمات رسانی و تعمیرات خطوط لوله وجود دارد که می توانند در کنار دیگر اعمال و دستگاه ها از عملیات هات تپ و دستگاه آن نیز استفاده کنند. همچنین صاحبان خط لوله و تیم کنترل کننده آن، تصمیماتی مبنی بر گسترش سایت کاری خود و نیز انتقال برخی از خطوط لوله، اخذ می کنند و در این راستا متقاضی اجرای عملیات هات تپ در سایت کاری خود می شوند.

عملیات هات تپ
عملیات هات تپ

هات تپ در چه عملیاتی استفاده می شود؟

انواع عملیاتی که هات تپ می تواند به صورت مستقل و یا مکمل در آن ها اجرا شود، عبارت اند از:

  • ایجاد انشعاب جدید به منظور گسترش و انتقال خطوط لوله و بهره برداری از سیال مورد نظر در دیگر سایت ها و واحدها.
  • انسداد خط لوله
  • عملیات استاپل

الف) ایجاد انشعاب جدید

خطوط لوله در محل پالایشگاه ها، واحدهای صنعتی و پتروشیمی، نیروگاه ها و نیز خطوط لوله آب و گاز حاوی سیالاتی هستند که استفاده های گوناگونی از این سیالات خواهد شد. به عنوان مثال برخی از آن ها برای خدمات رسانی به عموم افراد استفاده می شوند (آب و گاز). برخی دیگر از این سیالات به عنوان مواد خام در بازار عرضه می شوند و برخی دیگر نیز برای ترکیب شدن با سایر سیالات و تشکیل محصولی ثانویه مورد استفاده قرار می گیرند. ممکن است تیم کنترل کننده و هدایت کننده این خطوط تصمیم بر گسترش سایت کاری خود داشته باشند و در این راستا تلاش کنند تا سایت کاری خود را گسترش دهند. به همین منظور از برخی از مهم ترین خطوط لوله را با استفاده از انشعابات جدید انتقال می دهند.

انشعاب گیری از این لوله ها با استفاده از جدیدترین روش انشعاب گیری، یعنی عملیات هات تپ انجام می شود.

ب)انسداد خط لوله 

برعکس شرایط فوق، در برخی مواقع نیاز است تا یکی از خطوط لوله را مسدود کنند و مسیر سیال را از قسمتی از خطوط لوله به بخشی دیگر منتقل نمایند. به همین منظور از عملیات هات تپ به عنوان عملیات مکمل استفاده می کنند. هات تپ در چنین شرایطی تکمیل کننده ی عملیات های استاپ یا انسداد خط لوله است. این عملیات دارای اتصالات خطوط لوله است که با دیگر اتصالات خطوط لوله قدری متفاوت اند. این اتصالات در قسمت زیرین خود دارای کلاهکی هستند. در واقع این اتصالات از درون دارای محفظه ای هستند که محل قرار گیری پلاگ های مسدود کننده خط لوله است. این پلاگ ها توسط دستگاهی به نام دستگاه استاپل درون لوله جایگذاری می شود و خط را برای همیشه مسدود می سازد. در ابتدای این عملیات و پیش از جاسازی پلاگ درون خط لوله از عملیات هات تپ به منظور برش دادن خط لوله استفاده می شود. تفاوت عملیات هات تپ در این عملیات با دیگر اعمال در این است که با استفاده از دستگاه هات تپ می بایست دو حفره را در دو سوی دیواره ی لوله ایجاد کنیم تا بستر و فضای مناسب برای لانه گزینی پلاگ مسدود کننده وجود داشته باشد.

ج)  عملیات استاپل

استاپل به مسدودسازی موقت خط لوله اطلاق می شود. این عملیات به منظور تعمیر و بهبود بخشی به خطوط لوله ای که در  برخی مواضع دچار آسیب دیدگی شده اند، انجام می شود. در استاپل، با استفاده از عملیات هات تپ، چهار حفره را در دو سمت منطقه ی آسیب دیده اجرا می کنند. دو حفره مخصوص ایجاد مسیری فرعی به نام بای پس است. با استفاده از بای پس مسیر سیال را از موضع آسیب دیده منحرف می کنند. و با استفاده از دو حفره ی دیگر مسیر ورود سیال به موضع آسیب دیده را به صورت موقتی مسدود ساخته و سپس با شیرهای ایزوله این منطقه را عاری از سیال می سازند. سپس لوله آسیب دیده از با استفاده از دستگاه های برش از خط لوله جداکرده و لوله جدید و بدون نقصی را جایگزین آن می کنند. پس از جوشکاری یا اتصال لوله جدید به خط لوله، پلاگ های مسدود کننده موقت را از محل خود خارج می کنند و جریان را درون خط اصلی برقرار می سازند. در چنین شرایطی دیگر نیازی به استفاده از بای پس نخواهد بود و این لوله را نیز از فاز عملیاتی جدا می کنند و خط لوله را به شکل اولیه خودباز می گرداند.

استفاده از عملیات هات تپ به صورت روز افزون در سراسر جهان و ایران در حال افزایش است. هات تپ نسبت به دیگر روش های انشعاب گیری مزیت هایی دارد که از جمله آنها می توان به عدم توقف در سرویس دهی خط لوله و سرعت اجرای عملیات انشعاب گیری اشاره کرد. 

شیر توپی Ball Valve و کاربرد آن در هات تپ

شیر توپی Ball valve نمونه ای از شیرهای گردان است که با استفاده از آن می توان جریان عبور سیالات مختلف را قطع و وصل کرد. در مرکز مجرای شیر توپی یا بال ولو قطعه ی کروی شکلی وجود دارد. این قطعه ی کروی شکل در مرکز خود روزنه ای دارد که باز یا بسته بودن این روزنه جریان سیال را برقرار ساخته و یا مسدود می کند. این روزنه را می توان با ۹۰ درجه چرخش و به صورت ربع گرد مسدود و یا باز کرد. در عملیات هات تپ که بر روی خطوط لوله ی مختلف اجرا می شود از شیر توپی یا بال ولو استفاده می شود. در عملیات هات تپ از خطوط لوله ی مختلف در سایت های گوناگون مثل پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی انشعاب تهیه می کنیم. تهیه انشعاب به شیوه ی هات تپ در مجاورت سیال درون لوله انجام می شود. بدیهی است که برای ایجاد انشعاب باید حفره ای به اندازه ی مقطع لوله ی انشعابی بر روی لوله ایجاد کنیم تا به سیال درون لوله دسترسی داشته باشیم و سپس آن را به درون لوله ی انشعابی هدایت کنیم. در عملیات هات تپ این حفره را بر روی خطوط لوله ی تحت فشار ایجاد می کنیم. بهره برداری از این خطوط در حین اجرای عملیات هات تپ متوقف نمی شود و در نقاط پایین دست خط لوله همچنان می توان از سیال بهره برداری کرد. اما سوارخ کردن لوله ای درون آن سیال با فشار مشخصی در جریان است، نیاز به ساز و کاری دارد که با استفاده از آن بتوان مانع از خروج سیال به بیرون از محیط لوله شد و از نشت آن جلوگیری کرد. همچنین در کنار سیستم نشت بندی باید سیستم دیگری وجود داشته باشد که با استفاده آن بتوان جریان سیال را کنترل و قطع و وصل کرد.

شیر توپی Ball valve
شیر توپی Ball valve

در عملیات هات تپ نشت گیری محل حفره بر عهده ی اتصالات خطوط لوله است که انواع مختلفی دارند و هر کدام به نحوی محل برش هات تپ را آب بندی و نشت گیری می کنند.

همچنین کنترل و قطع و وصل کردن جریان سیال در عملیات هات تپ بر عهده ی ولو یا شیر صنعتی است که شیر توپی یا بال ولو یکی از انواع ولوهایی است که در عملیات هات تپ مورد استفاده قرار می گیرد و موضوع مورد بررسی ما در این نوشته است.

حفره ای که بر روی لوله ایجاد می شود (برش لوله) نیز به توسط دستگاه هات تپ ایجاد می شود. این دستگاه دارای اجزای برشی است که با استفاده از آن برشی بر روی لوله ایجاد خواهد شد. این برش به صورت دایره ای است و مقطع آن با مقطع لوله ی انشعابی برابر است.

شیرهای توپی را در دسته ی شیرهای on/off قرار می دهند و کاربری آن ها با کنترل ولوها متفاوت می باشد. 

شیر توپی Ball Valve

شیر توپی یکی از انواع ولوهایی است که بر روی خطوط لوله مورد استفاده قرار م یگیرد و با استفاده از آن می توان جریان سیال را قطع و وصل کرد و یا میزان فشار سیال را با استفاده از آن کنترل کرد. شیر توپی نسبت به دیگر انواع ولوها پرکاربرد تر است و دلیل این کاربرد زیاد نیز عمر طولانی، دوام بالا و آب بندی قابل قبول است.

از بال ولوها در مسیر سیالاتی با آلودگی بالا استفاده می شود. این شیرها در برابر این جریانات مقاومت بیشتری از خود نشان می دهندو همچنین زمانی که فشار سیال بالا باشد شیرهای توپی را در مسیر سیال نصب می کنند و با استفاده از آن جریان را تحت کنترل می گیرند. مقاومت شیر توپی در برابر فشار بالای سیال بسیار مناسب است.

همان طور که می دانید آب بندی سیالات گازی نسبت به آب بندی سیالات مایع حساس تر و سخت است. شیر توپی این عمل را در مسیر سیالات گازی به خوبی انجام می دهد و همان طور که اشاره کریدم از میزان آب بندی بالایی برخوردار است.

این شیرها وزن کمی دارند و نصب آن ها بر روی خط لوله، نیاز به نیروی بارگیری چندانی ندارد. همچنین نصب آن ها بر روی خط لوله ساده است.

بال ولوهای چند راهی نیز وجود دارند که با استفاده از آن می توان مسیر جریان سیال را کنترل کرد و به آن جهت داد.

شیرهای توپی را در مباحث ابزار شناسی و ابزار دقیق با شکل زیر می شناسند.

نماد شیر توپی
نماد شیر توپی

 

نحوه ی عملکرد شیر توپی Ball valve

برای درک بهتر عملکرد شیرهای توپی بهتر است تا ابتدا قطعه ی متحرک و کروی شکل این شیرها را مورد بررسی قرار دهیم.

یک قطعه ی کروی یا توپی را تصور کنید که بر روی آن حفره ای وجود دارد. ای حفره در شیرهای توپی محل عبور سیال از درون شیر است. قطعه ی کروی شکل شیرهای توپی در مرکز محفظه ی شیر وجود دارد. با چرخش اهرم شیر این قطعه به میزان ۹۰ درجه (ربع گرد) می چرخد. چرخش این قطعه سبب می گردد تا حفره ی مرکزی آن در مسیر جریان سیال و یا با ۹۰ درجه اختلاف خارج از مسیر آن قرار گیرد.

باز و بسته شدن اهرم شیر یا به صورت دستی انجام می شود یا موتورهای متحرکی را به آن متصل می کنند تا در صورت لزوم شیر را از راه دور کنترل کنند.

شیرهای توپی باید همیشه در حالت باز و یا بسته قرار داشته باشند که چرا نیمه باز بودن آن ها می تواند به شیر آسیب وارد کند.

شیر توپی دارای اهرمی به منظور باز یا بستن شیر است که از طریق یک  گیربکس به ساقه ی شیر تصل می شود و حرکات آن می تواند توپی شیر را بگرداند. در واقع با حرکت اهرم به اندازه ی یک قوس ۹۰ درجه ای شیر باز و بسته می شود.

در صورتی که شیرهای توپی در حالت باز قرار داشته باشند باعث افت جریان سیال می شوند و دلیل آن نیز کوچک بودن مجرای عبوری سیال نسبت به مجرای لوله است. در صورت طراحی و انتخاب غلط این کاهش فشار در برخی مواقع می تواند تلاطم سیال را به دنبال داشته باشد. (reduce bore)

در صورتی که مساحت مجاری شیر توپی با مساحت مجاری لوله یکی باشد می توان لوله را با استفاده از عملیات پیگ رانی تمیز کاری و یا بازرسی کرد.

شیرهای توپی را می توان با تزریق گریس آب بندی کرد. پایه گریس های تزریقی برای آب بندی بال ولو ها سینتتیک است.

شیرهای توپی را براساس نوع ساخت بدنه و نیز طراحی توپی به دو گروه تقسیم می کنند.

تقسیم بندی بال ولوها بر اساس ساخت بدنه

  • Top entry
  • Side entry
  • Welded body
  • شیر یک تکه
  • شیر دو تکه
  • شیر سه تکه

تقسیم بندی بال ولوها بر اساس طراحی توپی

  • فلوتینگ
  • ترونیون
  • Reduce bore
  • Full bore
  • و بال ولو v شکل

کف تراشی در کارگاه هات تپ

کف تراشی در کارگاه هات تپ برای ساخت انواع قطعات و تجهیزات مورد نیاز در عملیات هات تپ استفاده می شود. براده برداری از سطوح رویی یک قطعه، کف تراشی نامیده می شود. کف تراشی با استفاده از دستگاه فرز انجام می شود. شکل دهی به انواع تجهیزات و قطعات را می توان با این عملیات ممکن ساخت. با استفاده از دستگاه فرز می توان اعمل مختلفی را بر روی قطعات گوناگون پیاده کرد. کف تراشی یکی از این اعمال است.

کف تراشی
کف تراشی

کف تراشی را به منظور صاف و هموار کردن سطح، وجوه و ابعاد یک قطعه به کار می برند. این عملیات پیش از شکل دهی به قطعه ی مورد نظر انجام می شود تا فرم دهی به آن با نهایت کیفیت حاصل شود. کف تراشی را می توان با استفاده از ماشین فرز عمودی، افقی و یا یونیورسال انجام داد. استفاده از هر کدام این دستگاه ها شرایط کف تراشی را تغییر می دهد.

تنظیمات دستگاه و تنظیمات قطعه کار در کف تراشی با دستگاه فرز افقی حائز اهمیت است.

در کف تراشی با دستگاه فرز عمودی نیز به تجهیزات مخصوصی نیاز داریم از جمله کف تراش تیغچه دار و تیغه فرز انگشتی.

برای اطمینان از تراز بود تیغه دستگاه با سطح قطعه ی پایه می توان از یک تکه کاغذ استفاده کرد. حداقل فاصله ای که باید بین تیغه ی دستگاه فرز و سطح قطعه ی کار وجود داشته باشد به اندازه ی ضخامت یک برگ کاغذ است.

براده برداری با دستگاه فرز به دو شکل انجام می شود

  • براده برداری نوع فشاری یا همراه
  • و براده برداری در جهت مخالف یا معکوس

سطوح تخت و شیب دار، سطوح منحنی و انواع شیارها با استفاده از تیغه ها کف تراشی دستگاه فرز به وجود می آیند.

روش براده برداری همراه

در این روش حرکت قطعه بر روی میز کار و همچنین جهت دوران تیغه فرز به صورت همسو می باشد. براده برداری در این روش با ضخامت زیادی انجام می شود. لبه های برنده ی تیغه ی فرز در این روش سر نمی خورند. در واقع می توان گفت صافی سطح در این روش نسبت به روش معکوس بهتر و بیشتر است.

قطعات نازک را با استفاده از این روش می توان براده برداری کرد چرا که در این روش حرکت تیغه سعی در فشردن هرچه تمام قطعه به میز کار دارد. البته باید توجه داشت که برای استفاده از این روش بهتر است تا لقی میز کار را بگیریم.

از این روش در براده برداری قطعاتی با سطح سخت و ریخته گری شده استفاده نمی شود.

روش براده برداری معکوس

در این روش قطعه کار در جهت مخالف دوران تیغه ی فرز حرکت می کند. نیروی ناشی از برش در این روش قطعه را از میز کار جدا می کند. موج دار شدن سطح قطعات در این روش امری معمولی و رایج است.

لقی بین پیچ و مهره در دستگاه باید در هنگام کار با این روش حتما گرفته شود.

براده برداری در این روش و بخصوص در ابتدای کار بسیار نازک است. همچنین سر خوردن های مکرر در این کار خطوط برجسته ای را بر روی قطعه ی پایه ایجاد می کند.

نکاتی در رابطه با کف تراشی

در این عملیات به هر دو روش، این نحوه ی حرکت قطعه نسبت به دستگاه است که معکوس یا همراه بودن شیوه ی عملیات را مشخص می کند.

جهت دوران میله ی فرز باید هماهنگ با جهت قرار گرفتن تیغه های فرز روی میله فرز گیری باشد. خطوط برجسته ای که در روش معکوس ایجاد می شوند قابل بهبود اند. به این منظور باید اهرم های محکم کننده ی میز ماشین را به صورت صحیح محکم کنیم.

ابعاد وجود و سطح قطعه را با استفاده از کولیس خط کشی کرده و این قسمت ها با استفاده از کات کبود، دوه یا ماژیک رنگ می کنیم تا عملیات کف تراشی را با دقت بیشتری انجام دهیم.

استفاده از عملیات کف تراشی در کارگاه هات تپ

در کارگاه هات تپ برای ساخت گیبرکس دستگاه هات تپ از عملیات کف تراشی استفاده می کنند. ابتدا سطح قطعه ی مورد نظر را شکل داده و شکل دهی نهایی را با تراشکاری انجام می دهد. در واقع با استفاده از کف تراشی می توانیم محفظه ای را که گیربکس درون آن جای میگیرد، به صورت ابتدایی شکل دهی کنیم. چرخ دنده های گیربکس نیز با استفاده از این عملیات و با دستگاه فرز ایجاد شده و شکل می گیرند.

کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار در کارگاه هات تپ

بنابر دستور وزارت کار و رفاه اجتماعی و همچنین با استناد بر ماده ۲ آیین نامه حفاظت فنی و بهداشت کار، هر کارگاهی که تعداد اعضای آن ۲۵ نفر یا بیشتر باشد، تشکیل کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار بر عهده ی کارفرمای کارگاه قرار خواهد گرفت. این کمیته دارای ۵ عضو است که این اعضا در کنار یکدیگر وظایفی را در جهت بهبود فعالیت های کاری و بهداشتی کارگاه، انجام می دهند. کارگاه هات تپ نیز بسته به تعداد اعضای خود و با توجه به تعدد و سختی عملیات اجرایی درون کارگاه و فاز عملیاتی خود نیاز به تشکیل این کمیته خواهد داشت.

کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار
کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار

اعضای کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار

– کارفرما و یا نماینده ای که به صورت تام الاختیار از طرف کارفرما انتخاب شده باشد.
– نماینده ای که از طرف کارگران انتخاب شده باشد.
– مدیر فنی
– مسئول حفاظت فنی
– مسئول بهداشت

وظایف کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار

در این کمیته مشکلات کاری و بهداشتی موجود در محیط کار به اشتراک گذاشته می شود و سپس راه حلی برای رفع و رجوع کردن این مشکل ارائه می شود.
در صورت مراجعه کارشاناسان و بازرسین سازمان بهداشت، همکاری و مساعدت لازم از طرف کمیته حفاظت فنی صورت خواهد گرفت.
قوانین و موازین فنی و بهداشتی نیاز به آموزش و توجیه پذیری کارکنان و کارگران دارد. توجیه این مسأله بر عهده ی اعضای کمیته حفاظت فنی خواهد بود.
اعضای این کمیته در جهت بهبود امور و صحت عملکرد کاری در محیط کارگاه، کارفرما را یاری می دهند. استفاده از لوازم و تجهیزات نیز نیاز به نظارت و توجه ویژه ای دارد که اعضای کمیته حفاظت فنی کارفرما را در این امر یاری رسانی می کنند.
کارگرانی که در امر بهداشت کاری رغبت و جدیت زیادی دارند می توانند با پیشنهاد کمیته حفاظت فنی از طرف کارفرما تشویق شوند.
محیط کاری و نوع کار می تواند موجب بروز بیماری کارگران و کارکنان شود. این کمیته با پیگیری های مکرر خود می تواند معاینات ادواری را برای اطمینان از سلامت افراد حاضر در کارگاه ترتیب دهد. این معاینات می توانند به عنوان سنجش های استخدامی نیز مورد استفاده قرار گیرند تا افرادی که سلامت فیزیکی و روانی لازم برای کار در محیط کاری مورد نظر را دارند استخدام شوند.
اعضای کمیته حفاظت فنی به مانند بازرسینی عمل می کنند که بر وسایل و ابزارآلات کاری را به صورت ادواری چک می کنند و بر حسن استفاده از این ابزارآلات و تجهیزات حفاظت از بهداشت نظارت دارند.
در محیط کار همواره مسائل و حوادثی در حال رخداد است که آمارگیری و ثبت آن ها می تواند در بهبود و جلوگیری از این مسائل و حوادث مفید واقع شود. بنابرانی ثبت حوادث، جراحات و بیماری های ناشی از کار می تواند ضریب تکرار و ضریب شدت سالانه حوادث را مشخص کند.
نصب پوسترهای آموزشی در محیط کار می تواند در پیشگیری از رخدادهای ناگوار مفید باشد. نصب این پوسترها بر عهده ی کمیته ی حفاظت فنی و بهداشت کار خواهد بود.
در هر محیط کاری کانون های خطر متعددی وجود دارند که کارکنان باید از محل آن ها مطلع باشند تا با ایمنی بیشتری عمل کنند. اطلاعات لازم در رابطه با این کانون ها توسط کمیته ی مذکور به کارکنان ارائه می شود.
نظم و ترتیب و نحوه ی آرایش مواد اولیه و همچنین نحوه ی صحیح نگهداری از ماشین آلات و چگونگی استقرار آن ها نیز باید توسط این کمیته به افراد آموزش داده شود و پس از آن نظارت های مکرر بر این امر صورت گیرد. اعضای این کمیته می توانند در جهت نگهداری و چگونگی استقرار مواد اولیه و ماشین آلات دستورالعمل هایی تنظیم کنند و کارکنان را مکلف به اجرای این دستورالعمل ها برای نگهداری و استقرار ماشین آلات و مواد اولیه کنند.

جلسات کمیته حفاظت فنی

اعضای این کمیته موظفند جلسات دوره ای خود را حداقل یک بار در هر ماه برگزار کنند. در اولیت جلسه ای که اعضای این کمیته تشکیل می دهند باید یکی از اعضا را به عنوان دبیر کمیته انتخاب کنند. پس از آن تعیین جلسات و زمان تشکیل آن را دبیر کمیته تعیین خواهد کرد و دیگر اعضا باید با او همکاری لازم را داشته باشند. البته در مواقع ضرور کارفرما نیز می تواند درخواست جلسات اضطراری و زودتر از موعد را داشته باشد. نسخه ای از تصمیمات این کمیته توسط کارفرما به اداره کار محل ارسال می شود.
تشکیل این کمیته به هیچ عنوان از مسئولیت ها و وظایف کارفرما نمی کاهد و کارفرما مکلف است در تمامی امور وظایف خود را بدون کم و کاست در قبال کارکنان و کارگاه تشکیل شده اجرا کند.
اعضای کمیته حفاظت فنی و بهداشت کار باید تأیید صلاحیت شوند. صلاحیت این افراد با استفاده از مدارکی تأیید و یا رد می شود که کارفرما به اداره کار می فرستد.

کمیته حفاظت فنی در کارگاه هات تپ

کارفرمای عملیات و کارگاه هات تپ نیز در صورتی که تعداد اعضای حاضر در آن به ۲۵ نفر یا بیشتر برسد مکلف به تشکیل این کمیته می باشد. در کارگاه هات تپ عملیات متعددی انجام می شود که هر کدام از آن ها اصول ایمنی و بهداشتی مربوط به خود را می طلبند. همچنین کارگاه های هات تپ محل استقرار و نگهداری انواع ماشین آلات، ابزار آلات CNC و پرتابل و همچنین ادوات و ابزار آلات کاری مربوط به هر عملیات است که نگهداری و اسقرار هر کدام از آن ها شرایط ویژه و منحصری دارد و باید طبق دستورالعمل های تنظیم شده انجام شود. تشکیل کمیته حفاظت ایمنی و بهداشت کار در چنین محیط پر آمد و شدی که در بر گیرنده ی اعمال بسیار است ضروری بوده و کیفیت عملکرد و همچنین ایمنی را در پی خواهد داشت.

خنک کاری در عملیات هات تپ

خنک کاری در حین برش با دستگاه هات تپ فرایند حائز اهمیتی است که از جنبه های ایمنی و فنی برخوردار است. در عملیات هات تپ خطوط لوله را با استفاده از ماشین هات تپ برش می دهیم. این خطوط در حین برش خوردن با دستگاه هات تپ دارای جریان هستند و سیال درون آن در حرکت است. خطوط لوله ای که دارای جریان هستند، به اصطلاح خطوط لوله تحت فشار نامیده می شوند. صفر تا صد عملیات هات تپ بدون توقف در جریان سیال درون لوله انجام می شود. می توان گفت در حین اجرایش عملیات هات تپ افتی در بهره برداری از خطوط لوله ایجاد نمی کند و واحدها و مناطق پایین دست این خطوط می توانند از خدمات آن بهره گیری کنند.

خنک کاری در عملیات هات تپ
خنک کاری در عملیات هات تپ

خنک کاری در حین اجرای عملیات هات تپ

نکاتی که در بالا ذکر شد مزیت های عملیات هات تپ به لحاظ اقتصادی و خدمات رسانی هستند اما اگر بخواهیم عدم توقف جریان درون لوله را از منظر فنی و ایمنی بسنجیم باید به مراحل مختلف عملیات هات تپ و ماهیت اجرایش این مراحل نگاهی بیاندازیم. اجرای عملیات هات تپ در دو نقطه ی اساسی زاینده ی گرما و حرارت است که این حرارت می تواند موجب اشتعال و انفجار شود. در واقع ماهیت بسیاری از سیالات درون خطوط لوله به صورتی است که با استفاده از حرارت وارد واکنش های شیمیایی می شوند. همچنین حرارت می تواند این سیالات را تحریک کند و اشتعال و انفجار را به دنبال داشته باشد. دو مرحله ی اساسی که در عملیات هات تپ نیاز به خنک کاری و رفع حرارت دارند عبارت اند از:

  • جوشکاری اتصالات بر روی خطوط لوله: در صورتی که اتصالات خطوط لوله از نوع جوشی باشند با استفاده از عملیات جوشکاری تیگ یا جوش آرگون این اتصالات را بر روی خط لوله نصب می کنیم. در حین اجرای عملیات جوشکاری، سیال درون لوله جریان دارد. جوشکاری عملیاتی است که با استفاده از حرارت و ذوب فلزات انجام می شود. جنس لوله ها نیز اکثراً از نوع فولادی و آلیاژهای فلزی است که رسانای خوبی برای انتقال حرارت و گرما هستند و به راحتی می توانند گرمای حاصل از عملیات جوشکاری را از دیواره ی لوله منتقل کرده و در تماس با سیال قرار دهند. در صورتی که سیال درون لوله ساکن باشد، حرارت حاصل از جوشکاری می تواند به راحتی سیال را ترغیب به اشتعال یا انفجار کند. به خصوص اگر ماهیت فیزیکی سیال از نوع گازی باشد.
  • برش هات تپی که با استفاده از دستگاه هات تپ بر روی خط لوله ایجاد می شود، مرحله ی دیگر زاینده ی حرارت است که در صورت سکون سیال قادر به اجرای آن نخواهیم بودیم. دستگاه هات تپ با استفاده از اجزای برشی خود لوله را دریل کرده و سپس آن را برش می دهد. فرایند دریل کردن لوله ابتدایی ترین مرحله از برش هات تپی است. این عملیات با استفاده از قطعه ای به نام مته راهنما (pilot drill) انجام می شود. پس از عملیات دریل، کاتر و الماسه های متصل به آن به دیواره ی خط لوله می رسند. کاتر به صورت چرخشی با دیواره ی لوله تماس برقرار کرده و درون دیواره نفوذ می کند. این فرایند برشی دارای اصطکاک زیادی است و همین اصطکاک تولید نیروی حرارتی فوق العاده زیادی می کند و می تواند نقطه ی عطفی برای اشتعال و انفجار سیال درون لوله باشد.

به منظور جلوگیری از اشتعال و انفجار سیال، می توانیم از جریان سیال درون خط کمک بگیریم. سیالات گازی و مایع درون لوله دارای دماهای تفاوی هستند. این سیالات با فشارهای مختلفی از مقاطع مختلف خطوط لوله می گذرند. این سیالات در حال گذر از موضع عملیاتی هات تپ می توانند، حرارت حاصل از جوشکاری و برش هات تپ را به خود جذب کرده و از نقطه ی عملیاتی دور شوند. جریان سیال درون لوله کمک می کند تا مقدار کمی از سیال میزانی از حرارت را به خود جذب کرده و از منطقه ی زاینده ی حرارت دور شود. در این صورت فرایند خنک کاری انجام می شود و می توان عملیات هات تپ را تا مرحله ی نهایی و برش کامل خط لوله ادامه داد. برای استفاده از فرایند خنک کاری و در صورتی که فشار سیال درون خط پایین باشد و نتواند حرارت حاصل از این مراحل را به خوبی از موضع عملیاتی دور کند، از کارفرما تقاضا می شود تا فشار خط را به صورت موضعی افزایش دهد تا فرایند خنک کاری به درستی اجرا شود.

عملیات هات تپ و انشعاب گیری از خطوط لوله

عملیات هات تپ در واقع کار گرمی است که بستر مناسب برای تهیه ی انشعاب از خطوط لوله ی تحت فشار را فراهم می کند. پروسه ی هات تپ به این صورت است که برای انشعاب گیری از یک لوله، ابتدا برشی را بر روی آن ایجاد می کنند. این برش بدون توقف در سرویس دهی لوله، ایجاد می شود. عدم توقف در سرویس دهی لوله از بروز خسارت ها و غرامت های مالی جلوگیری می کند. خارج کردن لوله از سرویس دهی موجب قطع خدمات رسانی لوله و یا بهره برداری از آن می شود. توقف در بهره برداری از لوله قراردادهای ذیربط را تحت تأثیر قرار داده و صاحبان خط لوله را متحمل زیان خواهد کرد. عملیات هات تپ روشی به روز است که مهم ترین وجه عملکردی آن انشعاب گیری از خطوط لوله است. اما انشعاب گیری با استفاده از روش هات تپ مزیت هایی دارد که این مزیت ها موجب گستردگی اجرای عملیات هات تپ در سراسر جهان شده است. این مزیت ها عبارت اند از:

  • عدم توقف در سرویس دهی خط لوله و به تبع آن عدم افت در بهره برداری و خدمات رسانی در نقاط پایین دست خط.
  • صرفه جویی اقتصادی
  • صرفه جویی در وقت و انرژی
عملیات هات تپ و جوشکاری اسپلیت تی
عملیات هات تپ و جوشکاری اسپلیت تی

چگونگی اجرای عملیات هات تپ

پیش از اجرای عملیات هات تپ می بایست مؤلفه هایی را به منظور پردازش و ساخت تجهیزات مورد نیاز در عملیات به دست آوریم.

خطوط لوله ای که عملیات هات تپ بر روی آن انجام می شود درون پالایشگاه ها، مجتمع های پتروشیمی و صنعتی و همچنین در سطح شهرهای مختلف قرار دارند. درون این خطوط لوله، نفت و مشتقات آن، آب شرب، گاز شهری و دیگر سیالات مایع و گازی با خاصیت ها و ماهیت های شیمیایی مختلف در جریان اند.

هر کدام از این سیالات، در هر خط لوله ای جریان داشته باشند، ماهیت جداگانه ای به عملیات می دهند. یک عملیات با ریسک بیشتر و دیگری با رسیک و خطر کمتر.

عملیات هات تپ با جمع آوری اطلاعات از روی خط لوله، کلید می خورد. این اطلاعات شامل مؤلفه هایی مثل ماهیت، فشار و دمای سیال هستند. همچنین پارامترهایی در مورد خط لوله که شامل جنس لوله، سایز و ضخامت آن است، مورد بررسی قرار می گیرد.

این پارامترها و فاکتورهای اندازه گیری شده را با سایز لوله ی انشعابی منطبق می سازند و در نهایت اقدام به ترسیم نقشه ی اتصالات می کنند.

اتصالات

اتصالات را در محل کارگاه هات تپ و از روی قالب به دست آمده از نقشه های تیم فنی و مهندسی، می سازند. با استفاده از اعمالی همچون تراشکاری، برش کاری، فرزکاری، پخ زنی، سنگ زنی و جوشکاری در نهایت سازه هایی به دست می آید که اتصالات خطوط لوله نامیده می شوند.

اتصالات را پیش از شروع عملیات هات تپ بر روی خط لوله و در قسمتی که قرار است برش هات تپی ایجاد شود، نصب می کنند. زمانی که انشعابی را از خط لوله خارج می کنیم باید این اطمینان را داشته باشیم که محل خروج انشعاب از خط اصلی مقاومت لازم را در برابر فشار سیال دارد.  در صورتی که این نقطه با مقاومت و استحکام حداکثری ساخته نشود، ممکن است پس از چندی لوله ی انشعابی از متعلقات خود بر روی خط لوله جدا شود و تیم حاضر در اماکن مربوط به خطوط لوله را با مشکل مواجه سازند.

اتصالات به منظور جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی بر روی خط لوله نصب می شوند. در صورتی که فشار سیال بالا باشد از اتصالاتی با مقاومت بسیار بالا همچون اسپلیت تی استفاده می شود. در صورتی که فشار سیال ورودی به لوله ی انشعابی بالا نباشد از اتصال مقاوم به این میزان فشار مثل سدل نیپل یا ولدولت استفاده می شود.

این اتصالات شکل های گوناگونی دارند که هرکدام محل برش روی خط لوله را به نحوی پوشش می دهند تا مانع از نشت سیال به محیط بیرونی لوله شوند.

اتصال اسپلیت تی به دلیل پوشش دهی کامل دیواره ی لوله، استحکام و مقاومت بخشی بالاتری نسبت به دیگر اتصالات دارد. بنابراین میزان استفاده از این اتصال در عملیات هات تپ به مراتب بیشتر از دیگر اتصالات است.

ولو (VALVE)

ولوها شیرهای صنعتی هستند که برای قطع و وصل کردن جریان سیال، از خط لوله ی اصلی به خط لوله ی انشعابی مورد استفاده قرار می گیرند. در هر یک از پروژه های هات تپ، بسته به نوع اتصال، نوع خط لوله و ماهیت سیال، از یک نوع ولو استفاده می شود. انواع ولوهایی که در عملیات هات تپ مورد استفاده قرار می گیرند عبارت اند از ولو دروازه ای، ولو پروانه ای، ولو توپی و ولو ساندویچی.

این شیرها را با استفاده از فلنج بر روی اتصالات می بندند.

اجرای عملیات هات تپ توسط دستگاه هات تپ
اجرای عملیات هات تپ توسط دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ (Hot tapping machine)

این دستگاه برش روی لوله را ایجاد می کند و عملیات هات تپ را به انتها می رساند. دستگاه هات تپ دارای اجزای چند گانه است که شامل اهرم، شفت، هولدر کاتر، آداپتور، گیربکس، کاتر و مته راهنما می شود.

دستگاه هات تپ دستگاهی است که برای اجرای عملیات هات تپ نیاز به اپراتور دارد. اپراتور دستگاه هات تپ نیرویی را به دستگاه وارد می کند که این نیرو موجب پیشرفت اجزای برشی از بالا به پایین و به سمت لوله می شود.

اپراتور اهرم دستگاه را می گرداند. با گردش اهرم، شفت رو به جلو حرکت می کند و اجزای برشی دستگاه شامل کاتر و مته راهنما را به لوله نزدیک می کند. این اجزا از درون ولو می گذرند تا به دیواره ی لوله برسند.

کاتر دستگاه هات تپ دو نیروی محرک را از دو سمت دستگاه هات تپ می پذیرد. یکی نیروی گشتاور اپراتور است که با چرخش اهرم به شفت و از شفت به اجزای برشی القا می شود و موجب حرکت رو به جلوی کاتر به سمت لوله می شود. نیروی دیگر گشتاور ناشی از چرخش گیربکس است که موجب حرکت چرخشی کاتر می شود. کاتر دایره ای شکل است و با حرکت چرخشی خود برشی به شکل دایره و همسان با مقطع لوله ی انشعابی بر روی خط لوله ایجاد می کند.

اتمام عملیات هات تپ و دسترسی به سیال
اتمام عملیات هات تپ و دسترسی به سیال

گیربکس نیروی خود را از دستگاه پاوریونیت دریافت می کند. دستگاه پاوریونیت یا پاور پک خارج از محیط دستگاه هات تپ مستقر است و با استفاده از دیزل ژنراتور راه اندازی می شود. نیروی برق توسط دستگاه پاوریونیت به نیروی هیدرولیکی تبدیل می شود و نیروی هیدرولیکی حاصل می توانند گیربکس را واردار به حرکت کند. 

با چرخش گیربکس، کاتر نیز شروع به چرخش می کند و رفته رفته به دیواره ی لوله نزدیک می شود. اولین عضوی که در دستگاه هات تپ خط لوله را لمس می کند مته راهنما است. ارتفاع مته راهنما از لبه های کاتر بلند تر است و پایین تر از کاتر قرار دارد. ابتدا مته راهنما لوله را دریل می کند و پس از آن کاتر نیز به لوله رسیده و دیواره را برش می دهد.

قسمتی از دیواره ی لوله که بریده می شود کوپن نام دارد. کوطعه ی دایره ای شکل فلزی است که پیش از عملیات هات تپ بخشی از خط لوله بود. با اتمام فرایند برش می بایست دستگاه را از محل خود بر روی لوله خارج کنیم. در این موقعیت کاتر را به صورت عقب گرد از درون ولو بالا می کشیم. بدیهی که سیال از محل برش خورده به همراه دستگاه بالا می آید. پیش از خروج کامل دستگاه از محل خود شیر را در حالت بسته قرار می دهیم و پس از آن فلنج اتصال دستگاه به ولو را باز می کنیم. در این حالت دستگاه از جای خود خارج شده و مقدار کمی ا سیال که پیش از بستن ولو بالا آمده بود از محل فلنج خارج می شود.