جوشکاری اتصالات بر روی خط لوله در عملیات هات تپ به عنوان اولین مرحله در فاز عملیاتی شاخته می شود. اتصالات را عموماً در محل کارگاه و خارج از مناطق عملیاتی ساخته و پرداخت می کنند. سپس قطعات مختلف و یا مونتاژ شده ی آن ها با استفاده از روش های صحیح حمل به منطقه عملیاتی انتقال می یابد تا برای شروع عملیات هات تپ بر روی لوله نصب شود. هات تپ عملیات نوین انشعاب گیری از خطوط لوله ی تحت فشار است. در عملیات هات تپ خطوط لوله را با استفاده از ماشین مخصوص تپ یا hot taping machine برش می دهیم. این برش بدون خارج کردن لوله از سرویس بر روی لوله ایجاد می شود. با استفاده از ساز و کارهای عملیاتی و تجهیزاتی می توانیم سیالی را که پس از برش لوله در دسترس است وارد خطوط لوله ی انشعابی کنیم بدون اینکه در بهره برداری از خطوط لوله افتی ایجاد شود. حتی هدر رفت سیال در این روش بسیار ناچیز و قابل چشم پوشی خواهد بود.
در اجرای عملیات هات تپ از تجهیزاتی استفاده می کنیم که به صورت یک مجموعه بر روی خط لوله نصب می شوند و بستر عملیات را مهیا می کنند. این تجهیزات، اتصالات خطوط لوله، ولو و دستگاه هات تپ نام دارد. اتصالات خطوط لوله و شیوه ی نصب آن ها بر روی خط لوله موضوعی است که در این نوشته به آن پرداخته ایم.
اتصالات خطوط لوله به دو نوع جوشی و مکانیکی ساخته می شوند. اتصالات جوشی را با استفاده از جوشکاری بر روی خط لوله نصب می کنند. این اتصالات امکان نصب بر روی خطوط لوله فولادی، آهنی و خطوط لوله ای که از آلیاژهای فلزی ساخته شده اند، دارند. اتصالات مکانیکی اما با استفاده از پیچ و مهره بر روی خط لوله بسته می شوند. این اتصالات را بر روی خطوط لوله ای نصب می کنند که امکان جوشکاری بر روی آن ها وجود ندارد و یا جوشکاری با کیفیت مناسبی حاصل نمی شود.
جوشکاری اتصالات بر روی خطوط لوله در عملیات هات تپ از اهیمت بالایی برخوردار است و دلیل این امر این است که میزان استحکام و مقاومت بالایی در نقطه ی انشعابی نیاز است. زمانی که اتصال بر روی لوله بسته می شود باید توانایی تحمل فشار وارده از سمت سیال را داشته باشد. این اتصالات به صورت دائمی بر روی خط لوله باقی می مانند و بنابراین باید بتوانند در تمام مدت بهره برداری از خط انشعابی، نیروی حاصل از فشار سیال را در نقطه ی خروجی انشعاب، مهار کنند.
جوشکاری اتصالات خط لوله در عملیات هات تپ
اتصالات خطوط لوله در انواع مختلفی ساخته می شوند. تفاوت در ساخت این اتصالات نهایتاً تفاوت در استحکام و پوشش دهی محور لوله را به دنبال خواهد داشت. اتصالات را برحسب شکل ظاهری و قطعاتشان به سه نوع اسپلیت تی (split tee)، سدل نیپل (saddle nipple) و ولدولت (weldolet) تقسیم بندی می کنند. پرکاربردترین اتصال خط لوله در عملیات هات تپ، اسپلیت تی است. این اتصال لوله را به صورت صد در صدی (تمام محور) پوشش می دهد و میزان استحکامی که به منطقه خروجی انشعاب می بخشد از دیگر اتصالات خوطو لوله بیشتر است.
اسپلیت تی دارای دو پد است که هر کدام از آنها نیمی از دیواره ی لوله را پوشش می دهند. قطعه ای به نام نیپل جریان سیال را به سمت شیر صنعتی هدایت می کند.
برای اتصال اسپلیت تی جوشی بر روی خط لوله از جوش آرگون یا قوس الکتریکی استفاده می کنند. ابتدا پدهای اتصال را بر روی لوله فیت می کنند و سپس با استفاده از ابزار تراز مایع اسپلیت را در زاویه مناسب با لوله که معمولاً عمود و 90 درجه است تراز می کنند. سپس نوبت به جوشکاری اتصال بر روی خط می شود.
ابتدا پدهای اسپلیت تی باید از قسمت طولی به یکدیگر جوش داده شوند. لبه ی پدها در محل کارگاه پخ زنی می شود تا در هنگام جوشکاری بتوان از شیار موجود در بین دو لبه ی پد استفاده کرد و مذاب جوش را درون این شیار هدایت کرد. جوش شیاری استحکام و کیفیت بیشتری نسبت به جوش سر به سر یا لب به لب دارد. به همین منظور و برای اتصال محکم بین اتصال و لوله از جوش شیاری استفاده می کنند. تعداد پاس های جوشی که درون شیار انجام می شود با توجه به ضخامت لبه ی پدها و همچنین عمق شیار مشخص می شود.
در جوش شیاری معمولاً سه پاس انجام می شود که پاس اول هدایت مذاب جوش به عمق شیار و جوش نفوذی است. پاس دوم به منظور پر کردن شیار انجام می شود و پاس سوم نمای جوش را حاصل می کند.
پس از اینکه پدهای اسپلیت تی را از قسمت طول به یکدیگر جوش دادند نوبت به حلقه های دو سر اتصال می رسد. در این حالت دور تا دور حلقه ی دو پد که در کنار یکدیگر قرار گرفته اند به یکدیگر جوش می خورد.
در این حالت اسپلیت ت به طور کامل بر روی خط نصب شده اما مرحله ی مهمی را در پیش رو خواهد داشت و آن تست جوش است. تست جوش PT پرکاربردترین تست جوشی است که از جوش اتصالات بر روی خط لوله اخذ می شود. در تست PT از دو اسپری مخصوص به عنوان اسپری نافذ و آشکارساز و یک محلول شوینده استفاده می شود.
پس از اینکه جوشکاری به اتمام رسید، مایع نافذ را بر روی محل جوش اسپری می کنند. این مایع توانایی نفوذ به تمامی درزها و منافذ موجود در جوش را دارد. پس از حدود ده دقیقه محل آغشته به اسپری نافذ را با محلول شوینده شستشو می دهند. سپس مایع آشکار ساز را بر روی منطقه ی جوشکاری شده اسپری می کنند. این مایع به رنگ قرمز است. پس از ده دقیقه این مایع را نیز با استفاده از محلول شوینده از روی محل پاک می کنند و با دستمال مناسب و تمیز محل شستشو را خشک می کنند. در این سوراخ ها و منافذی که با استفاده مایع نافذ پر شده بود با مایع آشکار ساز رنگ شده و به چشم قابل مشاهده خواهد بود. پس از این مرحله اصلاحات لازم پس از تست جوش در منطقه ی جوشکاری، انجام خواهد شد تا نهایتاً جوش بی نقص و با کیفیتی داشته باشیم.