سدل نیپل در هات تپ

سدل نیپل یکی از اتصالات انشعابی جوشی در عملیات هات تپ است. این اتصال، در عملیات هات تپ، زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که ساِیز لولۀ انشعابی نسبتاً پایین باشد و فشار سیال در منطقه ای که از خط لولۀ اصلی وارد انشعاب می شود، زیاد نباشد.

همان طور که در شکل مشاهده می کنید. سدل نیپل از جمله اتصالات انشعابی زین دار است که نیمی از جدارۀ خط لوله را دربرمی گیرد.

سدل نیپل
سدل نیپل

انتخاب سدل نیپل به عنوان اتصال انشعابی در هات تپ، بسته به این است که تیم طراحی و مهندسی پروژه های هات تپ، تشخیص دهند برای عملیات پیش رو، سدل نیپل، اتصالی کاربردی و ممتاز است.

پس از اخذ این تصمیم، اطلاعات و داده هایی را از محیط عملیاتی و خط لوله جمع آوری می کنند تا آن ها را در ساخت سدل نیپل به کار ببرند. ماهیت سیال جاری در خط لوله و فشار حاصل از آن بر دیوارۀ لوله، جنس لوله و ضخامت آن و همچنین سایز لوله های اصلی و انشعابی از جملۀ این اطلاعات هستند. این اطلاعات پیش نیازهای ضروری هات تپ را تشکیل می دهند.

سدل نیپل اتصالی جوشی است و فقط بر روی خط لوله هایی نصب و اجرا می شود که قابلیت انجام عملیات جوشکاری بر روی آن ها وجود داشته باشد. در صورتی که جنس خط لوله از نوع پلی اتیلن یا دیگر مواردی از این دست باشد، محدودیت در عملیات جوشکاری موجب می شود تا به سراغ اتصالات مکانیکی اسپلیت تی برویم که بدون عملیات جوشکاری و با استفاده از پیچ و مهره، بر روی خط لوله نصب می شوند. 

پس از در نظر گرفتن اطلاعات و داده هایی که ناظر به تیم ساخت اتصالات، ارائه می کند، عملیات ساخت سدل نیپل شروع می شود.

ساخت سدل نیپل

سدل نیپل از یک بخش زینی شکل ساخته شده که بر روی خط لوله می نشیند و یک قطعۀ استوانه ای شکل به نام نیپل را در مرکز خود دارد. قطعه ای دایره ای شکل با استفاده از هوا برش و با در نظر گرفتن سایز لولۀ اصلی و متناسب با جنس و ضخامت خط لوله بریده می شود.

هوا برش یا برش اکسیژن-سوخت گاز، روشی به روز است که برای ایجاد برش های دقیق از آن استفاده می شود. در این روش، با استفاده از ترکیب اکسیژن و یک سوخت گازی توسط یک مشعل سطح فلز مورد نظر را برش می دهند.

برای ایجاد برش روی قطعۀ فلزی، توسط هوابرش، از یک مشعل برای حرارت دادن فلز تا دمای برافروختگی، استفاده می شود. سپس جریانی از اکسیژن بر روی قطعۀ پایه دمیده می شود. فلز پایه درون اکسیژن می سوزد و به شکل گل اکسید شده به خارج از منطقه ی برش هدایت می شود. باید توجه داشت که دمای اکسید شدن فلزاتی که با هوابرش بریده می شوند، باید کمتر از دمای ذوب آن ها باشد. در غیر این صورت عملیات برش به دلیل تشکیل پوسته و ممانعت از اکسیداسیون، متوقف می شود و ممکن است برش مناسب با لبه های یکنواخت به دست نیاید.

برای برش فلز پایه در هوابرش از انواع شعله ها استفاده می شود. انواع شعله های مورد استفاده برای برش قطعات سدل نیپل، عبارت اند، شعله با مقدار گاز بیشتر، شعلۀ خنثی و شعلۀ اکساینده. انتخاب هر کدام از این شعله ها برای برش اجزای سدل نیپل بستگی به آلیاژهای موجود در فلز پایه و میزان ترکیب این آلیاژها با هم دارد.

پس از برش قطعه ی دایره ای شکل باید آن را پَخ زنی کنند. پخ زنی به معنی ایجاد یک قطعۀ منحنی شکل با زاویه ی انحنای دلخواه است. انحنا دادن قطعۀ بریده شده در ساخت سدل نیپل باید به گونه ای باشد که سدل به شکل کاملاً مماس با خط لوله بر روی آن سوار شود.

در مرکز سدل که حالا به شکل زین اسبی درآمده برشی متناسب با سایز لوله انشعابی وجود دارد. که قطعه ای به شکل استوانه دور تا دور آن جوش می خورد. برشی که در مرکز سدل برای مستقر شدن نیپل، ایجاد می شود نیز با استفاده از هوا برش انجام می شود.

به منظور نصب دیگر اجزای عملیات هات تپ بر روی اتصال سدل نیپل، فلنجی را روی نیپل می بندند تا ولو یا شیر بتواند بر روی سدل نیپل نصب شود. فلنج ها در اطراف خود دارای سیستم bolting یا پیچ و مهره هستند و از درون با استفاده از گسکت ها یا آب بند ها، آب بندی می شوند. این قطعات به صورت حلقه های واسطه مابین اتصالات مختلف در عملیات هات تپ قرار می گیرد و آن ها را به هم مربوط می کنند.

در این نقطه، فلنج اتصال سدل نیپل، هم پیشانی با فلنج شیر یا ولو بسته می شود. این دو تجهیز در کنار هم مسیری را به وجود می آورند که اجزای برش دستگاه هات تپ می توانند از دورن آن عبور کرده و به دیوارۀ لوله برسند. پس از این برشی روی خط لوله ایجاد می شود که نقطۀ عطفی است برای دسترسی به سیال درون لوله و ایجاد لولۀ انشعابی.

از سدل نیپل ها به دلیل نوع ساختارشان برای انشعاب گیری از مخازن نیز استفاده می شود. مخازن و تانکرها به دلیل داشتن قطر بالا ملزم به استفاده از اتصال سدل نیپل در هات تپ هستند. ساختار زین اتصال سدل نیپل به گونه ای است که انعطاف لازم برای قرارگیری روی سطوح مختلف با قطرهای کم تا زیاد را خواهد داشت.

پالایشگاه های نفتی

پالایشگاه های نفتی اماکنی هستند که در آن ها از نفت خام محصولات و فرآورده های قابل استفاده را تولید می کنند. نفت خام ماده ای است که پیش از پالایش و فرآوری ارزش چندانی ندارد و در صورتی ارزشمند خواهد بود که بتوان از آن مواد و ترکیبات قابل استفاده در دنیای صنعتی امروز را استخراج و تولید کرد.

پالایشگاه های نفتی
پالایشگاه های نفتی

ظهور پالایشگاه های نفتی وتوسعه ی آن ها موجب شد تا استخراج نفت اهمیتی روز افزون پیدا کند. با استخراج نفت و پالایش آن مواد و ترکیباتی به دست می آیند که می توان از آن ها برای رفع نیازهای زندگی روزمره بهره گیری کرد.

پالایشگاه های نفتی

پالایشگاه های نفتی ، زیر مجموعه ای از تأسیسات صنعتی هستند که در آن از نفت مواد مفید و قابل استفاده را تولید می کنند.

به عبارت دیگر پالایشگاه های نفتی سایت های صنعتی هستند که متشکل از خطوط لوله برای انتقال مواد پالایش شده ، برج و ساختمان های کنترلی و همچنین ماشین آلاتی برای پالایش و مفیدسازی نفت به علاوه ی واحدهای پردازشی از جمله دیگ بخار و واحد تقطیر هستند.

ساختارهای دیگری مانند تأسیسات ذخیره سازی در پالایشگاه های نفتی وجود دارد که محصولات به دست آمده از پالایش نفت را درون این تأسیسات ذخیره می کنند.

رایج ترین فرآورده های نفتی که در پالایشگاه های نفتی تولید می شوند شامل بنزین ، دیزل ، نفت سفید و غیره هستند.

پالایشگاه های نفتی تأسیسات پیچیده ای دارند که در اراضی گسترده ای ساخته شده و پس از بهره برداری در 24 ساعت شبانه روز و 365 روز سال فعال بوده و به حالت خواب نمی روند.

حتی در صورتی که بخواهند بخشی از پالایشگاه را گسترش دهند و یا اینکه نقایص فنی و آسیب های پیش آمده را برطرف و تعمیر کنند هیچ گوشه ای از پالایشگاه های نفتی را از بهره برداری خارج نمی کنند. بلکه با استفاده از انواع کارهای گرم مثل هات تپ پالایشگاه را توسعه داده و یا نقایص پیش رو را برطرف می کنند. از ویژگی ها و مزیت های عملیات هات تپ در امور توسعه و تعمیرات پالایشگاهی این است که بدون خارج کردن خطوط لوله یا تانکرهای ذخیره سازی از سرویس دهی می توان عملیات مورد نظر را روی آن ها انجام داد.

پالایشگاه های نفتی به انواع گوناگونی تقسیم می شوند. هر کدام از این پالایشگاه ها به تولید فرآورده های خاصی می پردازند و بازار صنعتی خود را بر پایه ی این تولیدات تنظیم می کنند.

در مناطقی که مقررات پالایشی کم تری دارند ساخت و بهره برداری از پالایشگاه های نفتی روباز به صرفه تر و بهتر خواهد بود. در این پالایشگاه های نفتی مواد پتروشیمی و هم چنین سوخت ها صنعتی ساخته می شوند.

پالایشگاه های دیگری وجود دارند که درون تأسیسات خود واحد پردازش ندارند. این نوع پالایشگاه ها تقطیر اساسی نفت خام را انجام می دهند و فروش محصولات خود را با اتکا به بازار داخلی انجام می دهند.

اما پالایشگاه هایی که برای فرآوری و پالایش نفت در صدر قرار دارند دارای امکانات اصلی اساسی مانند مخازن ، واحدهای تقطیر ، نیروگاه های بازیابی هیدروکربن های گازی و سبک و سایز سیستم های ضروری هستند.

در حالت کلی فرآیندهای مورد استفاده در صنایع پالایشگاهی به چهار دسته عمومی تقسیم می شوند:

  1. فرآیندهای جداسازی (Separation Processes)
  2. فرآیندهای تبدیلی/شکست مولکولی (Conversion Processes)
  3. فرآیندهای کاهش گوگرد (Desulfurization Processes)
  4. فرآیندهای ارتقاء کیفیت و خواص محصولات (Finishing Processes)
  • فرایندهای جداسازی شامل فرایندهای جداسازی آب و نمک و کلیه ­ی فرایندهای تقطیر اتمسفریک و تقطیر در خلاء می ­باشد.
  • فرایندهای تبدیلی نیز، همان­طور که از اسمش مشخص است ، به منظور تبدیل هیدروکربن ­های سنگین به سبک ­تر مورد استفاده قرار می­ گیرند.
  • یکی از مهمترین واحد­های فرایندی در هر پالایشگاهی، واحدهای کاهش میزان گوگرد می­ باشد که تمامی آنها نیز تحت کاتالیست می­ باشند. این واحدها جهت حذف گوگرد و فلزات سنگین و سایر ترکیبات آلاینده از برش ­های مختلف تولیدی به کار می­ روند. از مهمترین واحدهای حذف گوگرد می­ توان به فرایندهای تصفیه ی هیدروژنی برش ­های نفتا ،  نفت سفید و نفت گاز اشاره نمود. بسیاری از پالایشگاه های نفتی به تصفیه هیدروژن می پردازند. هیدروژن یکی از فراوان ترین عناصر در کره ی زمین است اما به صورت آزاد در دسترس نبوده و بیشتر در ترکیب با نفت ، زغال سنگ و گاز طبیعی یافت می شود. بنابراین هیدروژن لازم برای مصارف صنعتی را در این پالایشگاه ها از هیدروکربن های نفت جدا می کنند.
  • فرایندهای ارتقاء کیفیت نیز شامل واحدهای تبدیل کاتالیست ، ایزومریزاسیون و آلکیلاسیون هستند.

اتصالات انشعابی در هات تپ

اتصالات انشعابی یا فیتینگ ها در اجرای عملیات انشعاب گیری از خطوط لوله یا مخازن کاربرد دارد. این اتصالات انشعابی به انواع گوناگونی تقسیم می شوند. هر کدام از این فیتینگ ها کاربرد خاص و مقاومت منحصر به خودشان را دارند که این امر موجب می شود از هر کدام از آن ها برای نیازهای عملیاتی متفاوت استفاده شود. 

اتصالات انشعابی
اتصالات انشعابی

برای انشعاب گیری از لوله یا مخزن می بایست حفره ای را روی لوله یا مخزن ایجاد کنیم. پیش از آغاز عملیات انشعاب گیری سایز خط لوله و هم چنین سایز لوله ی انشعابی را مشخص می کنند و همان نام را برای عملیات به کار می برند. مثلا عملیات “11×”22 نشان دهنده ی این است که سایز لوله ی اصلی 22 اینچ و سایز لوله ی انشعابی یا فرعی 11 اینچ خواهد بود.

حفره ای که روی خط لوله و یا مخزن ایجاد می شود باید با سایز لوله ی انشعابی هم خوانی داشته باشد تا انشعاب به درستی در جای خود نصب شود.

هات تپ چیست؟

عملیات هات تپ یا همان کار گرم به مجموعه اعمالی اطلاق می شود که در آن بدون قطع کردن جریان درون لوله ی اصلی ، برشی را روی خط لوله ایجاد می کنند. برش ایجاد شده در نهایت حفره ای به دست می آورد که این حفره محل نشست انشعاب جدید خواهد بود.

اما چگونه می توان روی یک لوله ی تحت فشار که درون آن سیال در جریان است برشی به صورت ایمن ایجاد کرد؟

در عملیات هات تپ برای ایجاد حفره روی لوله ی اصلی از اتصالات انشعابی استفاده می شود. نقش اصلی این اتصالات در این است که بستر مناسب را برای ایجاد حفره روی خط لوله ی تحت فشار مهیا سازند. برای بسترسازی مناسب اتصالات انشعابی باید خط لوله را طوری پوشش دهند و یا دربرگیرند تا پس از ایجاد برش سیال درون خط لوله به بیرون نشت نکند. برخی از این اتصالات به صورت سرتاسری دور لوله را پوشش می دهد. برخی دیگر نیز به صورت نیم تنه روی خط لوله می نشینند و بعضی از آن ها به صورت سر به سر و بدون هیچ گونه پوشش دهی خط لوله ، روی آن جوش داده می شوند.

استفاده از هر کدام این اتصالات و انتخاب هر نوع از آن ها به پارامترهایی وابسته است که برخی از آن ها شامل فشار سیال درون خط لوله ، جنس متریال سازنده خط لوله ، میزان مقاومت درخواستی در محل انشعاب و غیره می باشند.

اتصالات انشعابی که در عملیات هات تپ مورد استفاده ی بیش تری قرار می گیرند در چهار گروه دسته بندی می شوند.

  • اتصال اسپلیت تی
  • اتصال سدل نیپل
  • اتصال ولدولت
  • و اتصال فول سدل

این اتصالات در مراحل مختلف و در اماکن مختلف ساخته می شوند و سپس روی خط لوله نصب و جوشکاری می شوند. پس از نصب اتصالات انشعابی روی خط لوله قطعات و ابزارهای دیگری به علاوه ی ماشین هات تپ روی آن ها بسته می شود تا عملیات انشعاب گیری گرم آغاز شود.

هر کدام از انواع اتصالات انشعابی از اجزا و زیرمجموعه هایی تشکیل شده اند که پس از نصب ، جوشکاری و مونتاژ روی خط لوله در نهایت موجب این امر می شوند که دستگاه هات تپ بتواند روی لوله ی تحت فشار برشی دایره ای بزند و حفره ای روی لوله بگشاید. پس از ایجاد حفره ، عملیات هات تپ به انتها می رسد و حالا دسترسی ایمن به سیال درون خط لوله با ایجاد این برش هات تپی امکان پذیر خواهد بود.

ساخت اتصالات انشعابی

برای ساخت اتصالات انشعابی نیاز به داده هایی دارند که با استفاده از آن ها بتوانند اندازه ها ، قطر ، استحکام و متریال سازنده ی اتصالات انشعابی را تشخیص دهند. چند نمونه از این داده های اولیه عبارت اند از :

  • سایز لوله
  • سایز انشعاب
  • جنس لوله
  • ضخامت لوله
  • نوع سیال
  • فشار سیال
  • دمای سیال
  • راستای عملیات
  • زاویه ی عملیات

تمامی داده های فوق می توانند در انتخاب نوع اتصالات انشعابی و همچنین طراحی ساخت و نصب آن مؤثر باشند.

پس از دسترسی به داده های اولیه گروه طراحی و مهندسی با استفاده از طراحی ها و اصول فنی نقشه ی اولیه ی ساخت انشعاب را در اختیار گروه سازنده قرار می دهند. گروه سازنده نیز با استفاده از طراحی مذکور انشعاب را در کارگاه ساخته و برای نصب روی خط لوله به منطقه ی عملیاتی می فرستند.

اتصالات انشعابی اسپلیت تی ، سدل نیپل و فول سدل در ساختار خود پدهایی دارند که به عنوان سازه ی تقویتی انشعاب روی خط لوله جوش داده می شود. در نظر داشته باشید که هنگام خروج سیال از خط لوله ی اصلی به خط لوله ی فرعی فشار زیادی متوجه محل انشعاب می شود. بنابراین نقطه ی خروج انشعاب از لوله را باید طوری مستحکم کنند که مانع از تخریب انشعاب در این نقطه شوند. بنابراین با ساخت پدهای سرتاسری یا نیم تنه محل خروج انشعاب از خط لوله را مقاومت بخشی می کنند. پدها و زین ها درست مانند زین اسب که روی اسب گذاشته می شود ، روی خط لوله می نشینند با این تفاوت که پدها لوله را به صورت کمربندی دربرمی گیرند اما زین ها به صورت نیم تنه روی خط لوله سوار می شوند. 

تمامی اتصالات انشعابی در هات تپ دارای عضو دیگری به نام نیپل هستند. نیپل ها به شکل استوانه ای اند که از هر دو سر خود باز هستند. یک سمت نیپل به پد یا زین متصل می شود و سر دیگر آن برای بسته شدن عضو بعدی در دسترس قرار می گیرد. نیپل ها گلوگاهی هستند که اجزای برش دستگاه هات تپ از درون آن ها می گذرند و به خط لوله می رسند. سایز یا همان قطر داخلی نیپل باید با قطر لوله ی انشعابی هم خوانی داشته باشد. عضو دیگری که باید تمامی قطعات و سازه ها را به یکدیگر متصل کند و به نوعی واسطه ی اتصال تمامی قطعات نصب شده روی خط لوله باشد فلنج است. فلنج ها قطعاتی هستند که درون خود قطعات آب بندی دیگری را دربرمی گیرند. این قطعات در اشکال و سایزهای مختلفی وجود دارند. در اتصالات انشعابی ، فلنج ها روی نیپل جوشکاری و نصب می شوند تا بتوان کل مجموعه ی اتصال را با کمک آن به فلنج سازه ی بعدی یعنی ولو ( شیر قطع و وصل کننده ی جریان ) وصل نمود.

هر کدام از اتصالات انشعابی در فاکتورهایی نظیر اجزای سازنده ، نوع اتصال روی خط لوله و استحکام بخشی به عملیات انشعاب گیری متفاوت هستند که شرح آن ها را در نوشته های بعدی خواهیم آورد.

اجرای عملیات هات تپ

اجرای عملیات هات تپ ، به مجموعه کارهایی اطلاق می شود که در آن ها از خطوط لوله ای که درون آن ها سیال جریان داشته و به بهره برداری رسیده اند انشعاباتی تهیه و یا نقایص آن را برطرف می کنند. اجرای عملیات هات تپ یکی از پرریسک ترین عملیات هایی است که در گوشه گوشه ی پالایشگاه ها و مجتمع های صنعتی و پتروشیمی و هم چنین در شبکه های آب و گازرسانی شهری در سرتاسر دنیا در حال انجام است.

اجرای عملیات هات تپ
اجرای عملیات هات تپ

فرض کنید در یک مجتمع پتروشیمی یا پالایشگاهی قصد بر این باشد که جریانات درون یک خط لوله را به بخش دیگری از مجتمع یا پالایشگاه هدایت کنند. در برخی مواقع نیز در گاز رسانی و شبکه های آب رسانی شهری نیاز به گاز رسانی یا آب رسانی به نقاط خارج از محدوده و مسیر خط لوله پیش خواهد آمد و تصمیم بر آن خواهد شد تا افراد ساکن در شهرها و روستاهایی که در شعاع مسیر عبوری خط لوله هستند نیز از آب یا گاز همین خط لوله استفاده کنند.

برای اجرایی کردن تمامی تصمیمات فوق و هم چنین تصمیمات بسیاری نظیر این ها ، قطع کردن جریان درون خط لوله می تواند مشکلات عدیده ای را به دنبال داشته باشد. با قطع کردن جریان درون خطوط لوله باید استخراج ، تولیدات و فرایندها در پالایشگاه ها و مجتمع ها متوقف شوند که می تواند به دور از توجیهات فنی در صنعت نفت و پتروشیمی و یا مضر به لحاظ وقت و هزینه باشد. هم چنین با قطع کردن جریان خطوط لوله ی گاز و آب شهری برای رساندن انشعاب گاز و آب به دیگر شهرها و روستاها ، افرادی که از پیش در حال استفاده از این خدمات بودند برای مدتی از این خدمات محروم خواهند شد که این خود می تواند مشکلاتی را در زندگی روزمره ی آن ها ایجاد کند.

اما راه حلی که برای جلوگیری از بروز تمامی این مشکلات پیش روی کارفرمایان و مجریان طرح است این است که از تکنولوژی به روز و به صرفه ی عملیات هات تپ استفاده کند.

عملیات هات تپ در انشعاب گیری از انواع خطوط لوله آمادگی اجرا داشته و تمامی مقصودات اعم از انشعاب گیری و انتقال خطوط لوله را بدون اتلاف در هزینه ، وقت و خدمات رسانی انجام خواهد داد. 

اجرای عملیات هات تپ چگونه است؟

برای اجرای عملیات هات تپ مواردی از قبیل اتصالات ، شیرهای صنعتی یا وَلو و هم چنین دستگاه هات تپ مورد نیاز است. اجرای عملیات هات تپ شامل ضرورت ها و مراحل پیش عملیاتی و هم چنین ضرورت هایی در حین انجام عملیات است که رعایت همه ی آن ها در پیشبرد صحیح عملیات به صورت ایمن نقش خواهد داشت.

اجرای عملیات هات تپ برای انشعاب گیری و یا انتقال خطوط لوله به معنی ایجاد یک برش متناسب با سایز انشعاب مد نظر و همچنین نصب لوله ی انشعابی و ایجاد یک خط لوله ی فرعی است. اجرای عملیات هات تپ در کل انجام همان برش و مهیا سازی بستر مناسب برای نشست لوله ی انشعابی یا فرعی روی خط لوله ی اصلی است. اما برای ایجاد این برش چه تمهیدات و تجهیزاتی در اجرای عملیات هات تپ لازم است؟

اجرای عملیات هات تپ نیازمند چه تجهیزاتی است؟

اجرای عملیات هات تپ نیازمند سه جزء اصلی برای تجهیزسازی است. 1- اتصالات ، 2- وَلو (شیر) و 3- دستگاه هات تپ ( هات تپینگ ماشین )

علاوه بر تجهیزات فوق اصول ایمنی HSE نیز تمامی مراحل عملیات را قبل از شروع تا پایان ملزم به بازرسی و ایمنی سنجی خواهد کرد تا اجرای عملیات هات تپ بدون هیچ گونه نقص ایمنی و فنی به پایان برسد.

اتصالات

اتصالات در اجرای عملیات هات تپ با توجه به شرایط خط لوله در کارگاه ساخته شده و روی خط لوله مونتاژ و نصب می شوند. استفاده از این اتصالات موجب می شود که بتوانند بدون خارج کردن خط لوله از سرویس دهی برشی را به منظور انشعاب گیری روی لوله ایجاد کنند. ساختار و نصب این انشعابات روی خط لوله به گونه ای است که موجب ایمنی در فرایند برش روی خط لوله می شود به طوری که اجازه ی نشت و خروج سیال را به بیرون نخواهد داد. 

از پرکاربردترین اتصالات در اجرای عملیات هات تپ می توان به 1- اسپلیت تی ، 2- سدل نیپل ، 3- فول سدل و 4- ولدولت اشاره کرد.

شیر یا وَلو (valve)

ولوها همان شیرهای صنعتی هستند که برای قطع و وصل کردن جریان سیالی که از خط لوله ی اصلی وارد خط لوله ی فرعی می شوند به کار می روند. ولوها همچنین می توانند برای کنترل جریان نیز مورد استفاده قرار گیرند. انواع ولوهایی که در اجرای عملیات هات تپ مورد استفاده قرار می گیرند عبارت اند از:

  • گیت ولو یا ولو دروازه ای
  • باترفلای ولو یا ولو پروانه ای
  • بال ولو یا ولو توپی
  • و ولو ساندویچی

هر کدام از این ولو ها کاربرد خاص و موارد عملیاتی خاصی را در اجرای عملیات هات تپ دربرمیگیرند.

دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ ماشینی است که در سایزهای متفاوت برای گستردگی های عملیاتی متفاوت ساخته می شود و اصلی ترین نقش را در اجرای عملیات هات تپ به عهده خواهد داشت. این دستگاه شامل اجزای مختلفی است که برخی از آن ها مثل کاتر وظیفه ی برش روی لوله را بر عهده دارند و برخی دیگر وظیفه پیشبرد کاتر و اجزای برش به سمت جلو را به عهده خواهند داشت.

مجریان طرح هات تپ پیش از اجرای عملیات هات تپ ملزم به جمع آوری اطلاعاتی در مورد خط لوله و منطقه ی عملیاتی هستند. این اطلاعات می تواند الزامات فنی و ایمنی را دربرداشته باشد.

الزامات فنی پارامترهایی مثل جنس و سایز خط لوله ، ماهیت سیال درون خط لوله و همچین دما و فشار آن و سایز مورد نظر برای لوله ی انشعابی و غیره هستند.

الزامات ایمنی نیز شامل مواردی هم چون بررسی مخاطرات محیط زیستی نهفته در خاک ، آب ، هوا و کل منطقه ی عملیاتی هستند. به علاوه سنجش ایمنی کارهای گرمی که در زیرمجموعه عملیات هات تپ قرار دارند مثل جوشکاری و برش روی لوله نیز یکی دیگر از الزامات محک ایمنی در هات تپ است. هم چنین ایمنی مربوط به نیروی انسانی نیز جزئی از الزامات ایمنی در اجرای عملیات هات تپ خواهد بود.

کاربرد هات تپ در دیگر عملیات ها

اجرای عملیات هات تپ می تواند به صورت زیر مجموعه در دیگر عملیات ها گنجیده شود. برای مثال عملیات استاپل یکی از عملیات هایی است که برای انجام مراحل آن از چندین برش هات تپی روی خط لوله استفاده می شود.

گسکت ها و مکانیزم آب بندی در انشعاب گیری گرم

گسکت ها قطعاتی هستند که به منظور آب بندی و پیشگیری از نشتی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. گسکت یا آب بند وسیله ای است که دو سیستم یا قطعه را بدون بروز هر گونه نشتی در کنار یکدیگر نگه می دارد. گسکت ها در انشعاب گیری گرم کاربرد فراوان دارند و می توان گفت مابین بیشتر قطعات و اتصالات قرار می گیرند تا مانع از بروز هر گونه نشتی و تخریب در برابر فشار شوند.

گسکت ها و مکانیزم آب بندی در انشعاب گیری گرم
گسکت ها و مکانیزم آب بندی در انشعاب گیری گرم

گسکت چیست؟

گسکت به معنی درز بند یا لایی می باشد. در اصطلاح فنی ، گسکت قطعه ای مکانیکی است که برای پر کردن فضای خالی بین اتصالات که عموما فلنج ها هستند به کار می رود. پر کردن فضای خالی بین قطعات یا فلنج ها موجب می شود تا فشار سیالات یا بخارها نتواند راه نفوذ و نشت به بیرون داشته باشد.

گسکت ها از برش موادی که به شکل ورق هستند تولید می شوند و شامل انواع مختلفی هستند. گسکت ها را بر اساس فلزی یا غیر فلزی بودن به اقسام زیر طبقه بندی می کنند:

  • گسکت های فلزی
  • گسکت های نیمه فلزی
  • و گسکت های غیر فلزی

گسکت هایی که ساختار فلزی یا نیمه فلزی دارند انواع زیر را شامل می شوند:

  • گسکت مارپیچی یا اسپیرال وُند
  • گسکت رینگی
  • گسکت با پوشش فلزی
  • گسکت های مارپیچی

این گسکت ها دو لایه هستند. که یک لایه از آن از جنس فولاد ضد زنگ و یک لایه ی پرکننده ی دیگر از جنس آزبست یا تفلون و یا گرافیت دارند. این گسکت ها از ترکیب یک فلز و مواد پرکننده نرم ساخته می شوند و هنگامی که بین دو فلنج قرار می گیرند تأثیر زیادی در آب بندی فضای بین دو فلنج دارند.

گسکت ها ممکن است دارای رینگ داخلی و یا رینگ خارجی باشند. رینگ های داخلی میزان خوردگی فلنج را به حداقل می رسانند و هم چنین از دیگر اجزای آب بندی محافظت می کنند. از رینگ خارجی نیز برای نصب صحیح گسکت استفاده می کنند.

گسکت های مارپیچی به دلیل داشتن مقاومت بالا در عملیات های آب بندی متفاوتی کاربرد دارند. استفاده ی آن ها در بین فلنج های ساده ، فلنج های با سطح برجسته و هم چنین فلنج های زبانه دار و شیاردار کاربرد فراوان دارد. این نوع آب بندها هیچ گونه اثر تخریبی روی سطح فلنج ها نخواهند داشت.

گسکت های با پوشش فلزی

این نوع از آب بندها از جنس آزبست تفلون یا گرافیت هستند و از قسمت زیرین و بالایی با فلز پوشش دهی می شوند. ضخامت این نوع گسکت ها متغیر و منعطف بوده و برای سایزهای مختلف وجود دارد. گسکت های فلزی علاوه بر کاربرد در فلنج های سطح برجسته ، زبانه دار و شیاردار در مبدل های حرارتی نیز استفاده می شوند.

گسکت های لاستیکی

این گسکت ها در لوله کشی مخازن و پروژه های آب کاربرد دارند. اما برای تقویت و استفاده ی طولانی مدت معمولا پوشش فلزی را جایگزین پوشش لاستیکی می کنند.

گسکت ها در انشعاب گیری گرم

گسکت ها در عملیات هات تپ یا همان انشعاب گیری گرم و یا در سایر عملیات هایی نظیر استاپل یا نشت بندی به منظور آب بندی قطعات و یا حلقه های واسطه ی آن ها که معمولا فلنج ها هستند مورد استفاده قرار می گیرند.

 برای مثال زمانی که در عملیات انشعاب گیری گرم از اتصالات اسپلیت تی مکانیکی استفاده می کنیم به منظور آب بندی طرفین اتصال از گسکت ها استفاده می کنند. در این حالت پیش از پیچ و مهره کردن دو پد اسپلیت تی گسکت هایی را در هر دو انتهای اتصال مابین لوله و اتصال قرار می دهند. این گسکت ها با توجه به دمای سیال و فشار آن انتخاب می شوند. پس از حصول اطمینان از صحت عملکرد گسکت ها و عدم وجود هرگونه نشتی اسپلیت تی را با پیچ و مهره روی خط لوله محکم می بندند.

فلنج ها نیز از اجزای جدایی ناپذیر عملیات خطوط لوله و بخصوص عملیات انشعاب گیری گرم هستند. در عملیات انشعاب گیری گرم ، هر اتصال دارای یک فلنج ، هر ولو دارای دو فلنج در هر دو سر خود و دستگاه ها تپ نیز در قسمت انتهایی خود دارای یک فلنج است. هم پیشانی قرار دادن این فلنج ها برای توازن سازی اجزای عملیات نیازمند فرایند آب بندی خواهد بود. فرایندی که به کمک گسکت های متناسب با عملیات انجام خواهد شد.

برای آب بندی اجزای عملیات هات تپ ، بین تمامی فلنج ها را با گسکت پر می کنند. پیچ و مهره های فلنج پس از بسته شدن روی گسکت ها فرود آمده و تا جای ممکن آن ها را فشرده می کند تا هیچ گونه درز و خللی برای نشت سیال وجود نداشته باشد.

هم چنین در هنگام بستن اتصالات نشت گیر نظیر کلمپ ها ، اسپلیت اسلیو و یا اسمارت فلنج نیز می بایست از گسکت ها به منظور جلوگیری و رفع نشتی استفاده کرد.

انتخاب گسکت مناسب در عملیات انشعاب گیری گرم

تمامی گسکت ها و موارد کاربرد آن ها که توضیح داده شد نیاز به بررسی و روشن سازی مولفه هایی دارند تا بروز نشتی به صفر برسد.

برای انتخاب یک گسکت مناسب با مراحل عملیات باید موارد زیر را مورد توجه قرار دهیم.

  • میزان دمایی که باید گسکت تحمل کند.
  • نوع سیال جاری در داخل خط لوله.
  • میزان فشاری که گسکت باید تحمل کند.
  • نوع فلنج و تعداد پیچ های متصل کننده ی دو فلنج به هم.
  • تعداد دفعات استفاده از گسکت

در صورت وجود خلل در سیستم و هم چنین خط لوله ممکن است به گسکت ها آسیب وارد شود. چند نمونه از این اختلالات عبارت از :

  • وجود ارتعاشات در خط لوله.
  • وجود ضربه ی قوچی ( ضربه ای که به دلیل افزایش و کاهش جریان در خطوط لوله ی تحت فشار به وجود می آید) در لوله.
  • قرارگیری و نصب نادرست گسکت.
  • قرار گرفتن گسکت در مسیر گرمایش.
  • تغییر شکل تدریجی گسکت
  • فشار غیر یکنواخت از طرف فلنج های نگدارنده ی گسکت
  • پایین بودن قدرت تحمل گسکت
  • و پایین بودن قدرت استحکام پیچ های فلنج

بنابراین استفاده از هر گسکت نیازمند بررسی های پیش عملیاتی و هم چنین نصب و جایگذاری درست می باشد.

عملیات استاپل

عملیات استاپل  شامل پروژه هایی خواهد بود که در آن ها خط لوله را به صورت موقت مسدود و مسیر آن را منحرف خواهند کرد. در این وضعیت تنها بخشی از خط لوله که قرار است روی آن عملیات استاپل انجام شود از مسیر سرویس دهی خارج می شود و بقیه آن در وضعیت سرویس دهی باقی خواهد ماند. دلیل اجرای عملیات استاپل روی خط لوله ، به روزرسانی قط5عات ، نصب تجهیزات جدید و یا تعویض لوله در بخش های مختلفی از خط لوله است.

عملیات استاپل
عملیات استاپل

از عملیات استاپل در خصوص تعمیرات خط لوله نیز بهره گیری خواهد شد. گاهی اوقات آسیب به خط لوله به حدی خواهد بود که تنها راه حل پیش رو برای تعمیر خط لوله برداشتن قسمت آسیب دیده و جایگزین کردن قطعه لوله ی جدید به جای قطعه لوله ی آسیب دیده است. در این حالت نیز با استفاده از عملیات استاپل خط لوله را به وضعیت نرمال خود بر می گردانند.

عملیات استاپل

عملیات استاپل همان عملیات هات تپ چند گانه به علاوه بستن موقت قسمتی از خط لوله است که از آن برای تعمیرات ، به روز رسانی و یا نصب شیرآلات به منظور بهبود عملکرد خط لوله های پالایشگاه ها ، نیروگاه ها و یا شبکه های توزیع آب استفاده می شود.

برای شروع عملیات استاپل ابتدا باید خط لوله ی مورد نظر در دسترس قرار گیرد. پس اگر برای در دسترس قرار گرفتن خط لوله نیاز به حفاری یا کار در ارتفاع باشد ، عمق حفاری مشخص شده و یا ملزومات کار در ارتفاع مهیا خواهد شد.

پس از دسترسی به لوله می بایست برش های لازم روی لوله انجام شود. برش هایی که روی خط لوله ایجاد می شوند شامل چهار برش برای سوار کردن چهار اتصال سه راهی دو تکه یا همان اسپلیت تی است. این چهار برش به منظور انشعاب گیری از خط لوله و هم چنین تعمیر یا بستن بخشی از آن به صورت توامان مورد استفاده قرار می گیرند.

عملیات سوراخ کاری و ایجاد برش روی خط لوله با کمک عملیات هات تپ انجام می شود. سوراخ هایی را که فاصله دور تری نسبت به یکدیگر دارند و در دوسر منطقه عملیات روی خط لوله قرار دارند به منظور ایجاد انشعاب مورد استفاده قرار می دهند. دو سوراخ وسطی که در فاصله نزدیک تر و در مجاورت یکدیگر قرار دارند به منظور استفاده برای عملیات استاپل مورد استفاده قرار می دهند.

پس از جداسازی دستگاه هات تپ از برش های دو سر منطقه عملیاتی ، لوله ی انشعابی ، جهت وصل کردن این دو ناحیه برش خورده به یکدیگر ، روی فلنج هر کدام از آن ها نصب می شود. این لوله ی فرعی در اصطلاح بای پس نامیده می شود. نصب بای پس یا لوله ی انشعابی به این منظور انجام می شود که خط لوله ی مورد نظر در طول عملیات استاپل از سرویس دهی خارج نشود. در عملیات های استاپل تعمیری ، بای پس بعد از پایان یافتن عملیات از روی خط لوله جدا خواهد شد و سیال درون خط لوله ی اصلی جریان خواهد یافت.

پس از برقراری جریان سیال درون بای پس ، دو دستگاه استاپل که روی دو فلنج نزدیک بهم نصب شده اند ، وظیفه ی مسدود کردن جریان سیال را درون خط لوله ی اصلی به عهده دارند. دستگاه های استاپل مسدود سازی را به کمک پلاگ ها انجام می دهند.

پلاگ های اجزای مسدود کننده خط لوله هستند که جای گذاری آن ها درون خط لوله با استفاده از دستگاه استاپل انجام می شود. پلاگ ها انواع متفاوتی دارند که از هر کدام از آن ها با توجه به نوع عملیات و همچنین ماهیت ، فشار و دمای سیال درون خط لوله استفاده می شود.

یک نمونه از پلاگ های مورد استفاده در عملیات های استاپل پلاگ های بادی هستند. این پلاگ ها پس از اینکه توسط دستگاه استاپل به درون خط لوله می روند باد کرده و متورم می شود. در این صورت خط لوله کاملا مسدود شده و هیچ گونه جریانی در آن وجود نخواهد داشت.

انواع دیگر پلاگ ها ، کپ ها هستند. کپ ها ورقه هایی دایره ای شکل اند که متناسب با سایز لوله ساخته می شوند و پس از جای گذاری درون خط لوله جریان سیال را به طور کامل قطع می کنند.

پس از مسدود شدن قسمتی از خط لوله نیاز به تخلیه ی موضعی همان قسمت از خط لوله را داریم که مابین دو پلاگ مسدود کننده یا دو دستگاه استاپل قرار دارد. برای این کار از شیرهای ایزوله ای استفاده می شود که روی خط لوله سوراخکاری و نصب می شوند. پس از باز کردن شیرهای ایزوله مقدار سیالی که بین دو قسمت مسدود شده باقی مانده از درون خط لوله تخلیه می شود.

حالا بخشی از خط لوله که قصد تعمیر و یا بستن آن را دارند به صورت ایمن تخلیه و آماده ی ادامه ی عملیات است.

در صورتی که خط لوله نیاز به تعمیرات داشته باشد ، قسمتی از خط لوله را که دچار آسیب ، خوردگی و یا پوسیدگی شده با استفاده از فرایند برش جدا کرده و قطعه ی جدید را با عملیات جوشکاری جایگزین قطعه ی آسیب دیده می کنند.

پس از پایان عملیات تعمیری و جایگزین سازی قطعه لوله ی جدید ، با کمک دستگاه استاپل پلاگ ها و یا کپ ها را از درون خط لوله خارج می کنند. سپس ولو ها را بسته تا جریان درون بای پس قطع شده و به خط لوله اصلی بازگردد. همچنین در بالای هر ولو یک فلنج کور نصب می کنند. با پایان یافتن عملیات استاپل تعمیری خط لوله ی اصلی به وضعیت نرمال و اولیه خود باز می گردد.

عملیات استاپل به منظور رفع آسیب دیدگی خط لوله و یا بستن موقت آن بدون خارج کردن خط لوله از سرویس اجرا خواهد شد. این عملیات کاربرد فراوانی در مجتمع های صنعتی و پتروشیمی ، پالایشگاه ها و نیروگاه ها و همچنین شبکه های توزیع آب شهری دارد. شرکت پیشگام ابزار با به کارگیری تجهیزات و فنون روز آماده ی اجرای عملیات استاپل خطوط لوله در سراسر کشور خواهد بود.