در کارخانجات صنعتی ، پالایشگاه های نفت و گاز ، صنایع
پتروشیمی ، نیروگاه های حرارتی ، خطوط انتقال فرآورده های نفتی، خطوط انتقال گاز و ....
در بسیاری از مواقع بر حسب نیاز ناگزیر به انجام عملیات برشکاری و جوشکاری بر روی
خطوط لوله ای هستیم که در سرویس بوده و سیالات داغ ، پر فشار ، آتش زا ،
سمی و امثال آن در حال عبور از داخل آنها می باشند. این دست عملیات ها در مقایسه
با فرایندهای نصب و راه اندازی دارای دشواری های به مراتب پیچیده تر هستند. در
پروسه های مربوط به نصب، فرایندها هنوز به حالت فعال درنیامده اند و می توان کار
مربوطه را با آسودگی خیال پیش برد، اما زمانی که یک خط لوله یا یک مجتمع به مرحله
راه اندازی و بهره برداری درآمده است، این شرایط بسیار دشوارتر می شود. عملیات هات
تپ در چنین شرایطی انجام می شود. دشواری های مربوط به عملیات های روی خطوط زنده
نظیر هات تپ را می توان از جنبه های زیر موشکافی کرد:
-
اولین دشواری پیش رو مشکلاتی است که
از مشخصات فنی و ایمنی مجتمع پس از راه اندازی متوجه فرایندهایی نظیر هات تپ می
شود. از آن جا که خط به مرحله بهره برداری رسیده است و فعال و حاوی سیال است، همین
متغیرهای فنی ناشی از سیالیت جریان درون لوله می تواند به عنوان یکی از عواملی که
در کار اختلال و ایجاد مزاجمت می کند مجریان کار را به دردسر بیاندازد. بدیهی است
که انجام فرایندهایی نظیر برش لوله و انشعاب گیری از ان، در شرایطی که لوله فاقد
فعالیت است بسیار راحت تر از زمانی است که می بایست روی لوله حاوی سیال انشعاب گرم
هات تپ ایجاد کنیم.
-
دومین مشکل پیش رو فرایندهای مربوط
به زمان بندی و برنامه ریزی اجرای پروژه است. چنان که می دانیم، هر فرایند با وجود
مهارت و دانش فنی بالای تیم های اجرایی مربوط به آن، استانداردها و الزاماتی را
اقتضا می دارد که به عنوان لوازم و محدودیت های پیش روی کار مجری هات تپ را در
پیشبرد فرایند به مشکل می اندازد. باید توجه داشت که بدون غراهم کردن تمامی شرایط
و رفع همه محدودیت ها، انجام عملیات هات تپ روی لوله امکان پذیر نیست. برای مثال
زمانی که برنامه ریزی واجد صنعتی، جریان سیال با فشار بیش از اندازه را اقتضا می
دارد انجام عملیات هات تپ ممکن نیست. عکس این شرایط و زمانی که فشار سیال بسیار
پایین نیز باشد در خصوص اجرای عملیات هات تپ صدق می کند. عملیات انشعاب گیری به
روش هات تپ حداقل و حداکثری از فشار را اقتضا می دارد و در خارج از این دامنه
اجرای هات تپ غیر استاندارد و متضمن ریسک و خطر خواهد بود. از سوی دیگر عدم تداخل
فرایند هات تپ با سایر فرایندها که می توانند به نوعی اختلال در کار ایجاد کنند از
دیگر نکاتی است که باید مورد توجه قرار گیرد.
با توجه به این نکات ممکن است ظرف
زمانی محدودی برای انجام هات تپ وجود داشته باشد و مجری پروژه ناپار باشد در یک
بازه زمانی مشخص ضده کل فرایند ر ابه پیش ببرد. بنابراین انجام برنامه ریزی ها،
زمان سنجی و برنامه ریزی از جمله اقداماتی است که پیش از اجرای عملیات هات تپ باید
نسبت بدان ها توجه ویژه مبذول داشت و بی شک یکی از مهم ترین وظایف تیم اجرایی هات
تپ این قسم برنامه ریزی هاست.
در خصوص شرایطی که انجام عملیات هایی نظیر هات تپ را اقتضا می
دارند نیز باید توجه داشت کارفرمای پروژه معمولاً با سنجش شرایط و انجام یک سری
تخمین ها و برآوردها به این نتیجه می رسد که عملیات هات تپ در این شرایط الزامی
است. این نیاز ممکن است ناشی از یکی از
شرایط زیر باشد :
1-
لزوم تعمیرات بخشی از سیستم لوله
کشی بواسطه خرابی
2-
لزوم نصب شیرآلات و ادوات ابزاردقیق
جدید جهت بروزرسانی سیستم فرآیند موجود
3-
لزوم گرفتن انشعاب جدید از لوله
بواسطه طرح های توسعه و یا سرویس رسانی به مصرف کنندگان جدید
4-
لزوم تغییر مسیر بخشی از سیستم لوله
کشی به منظور ایجاد فضا برای عبور لوله های جدید
بدیهی است که بهترین حالت این است که لوله یا لوله های مورد
نظر را با استفاده از شیرآلات تعبیه شده ایزوله نموده و از سرویس خارج نماییم و پس
از انجام عملیات ایمن سازی و تخلیه , برشکاری و جوشکاری مورد نظر را بر روی لوله
ها انجام دهیم. اما در برخی موارد بنا
به دلایل فرآیندی و یا سیاست های خاص مصرفی و صادراتی و غیره امکان خارج نمودن لوله های مورد نظر
از سرویس مقدور نیست (زیرا منجر به اختلال در کل فرآیند و قطع تولید کارخانه یا
صادرات میگردد).
در چنین شرایطی ناگزیر می بایست در حالی که لوله ها در سرویس
میباشند عملیات برشکاری و جوشکاری را بر روی آنها انجام دهیم. به این
منظور از روشی استفاده میگردد که به آن عملیات «هات تپ گیری (Hot Tapping) »
گفته می شود
در این روش ابتدا یک قطعه مرکب از دو تکه به نام «نشیمنگاه» (Saddle) از جنس خود لوله و با ضخامت و سایز متناسب با شرایط طراحی و
سایز لوله اصلی در کارگاه تهیه شده و از خارج بر روی لوله مورد نظر قرار گرفته و دو تکه آن به یکدیگر و به لوله اصلی جوش میخورد. بدیهی است که عملیات
جوشکاری نشیمنگاه به لوله میبایست بر اساس
دستورالعمل جوشکاری پروژه و با استفاده از الکترودهایی با متریال مناسب انجام
پذیرد.
سپس یک شیر فلنجی با زبانه مخصوص بر روی فلنج نشیمنگاه نصب
میگردد که با استفاده از آن می توان مسیر سیال را باز و بسته
نمود. در مرحله بعد بر روی فلنج خروجی این شیر وسیله ای مخصوص جهت سوراخکاری لوله قرار میگیرد. مته این وسیله بگونه ای طراحی شده که یک مسیر دایره ای
شکل و با قطرتعیین شده از جدار لوله را برش میدهد و نوک آن پس از سوراخ نمودن جدار
لوله مانند یک چتر گشوده شده و مانع از سقوط قطعه بریده
شده به داخل خط لوله میگردد و قطعه مورد نظر را با خود بیرون میکشد. پس از اتمام سوراخکاری و خروج قطعه بریده شده ، زبانه شیر را در حالت بسته قرار میدهیم. در این حالت جریان سیال از داخل لوله اصلی به سمت
خروجی نشیمنگاه قطع شده و این امکان ایجاد میگردد که وسیله مخصوص سوراخکاری را از
فلنج شیر نصب شده بر روی نشیمنگاه جدا نماییم.
در این مرحله چنانچه هدف گرفتن یک انشعاب جدید از خط لوله
باشد ، شیر ایزوله اصلی بر روی فلنج شیر هات تپ نصب شده و سپس زبانه شیر هات تپ در حالت دائم باز قرار گرفته و کنترل قطع و وصل جریان
به شیر ایزوله سپرده میشود. سپس میتوان انشعاب خط جدید را به خروجی شیر ایزوله متصل نمود.
اما اگر هدف تعمیرات یا تغییر مسیر بخشی از خط لوله اصلی
باشد ، میبایست دو نشیمنگاه مجزا در دو سمت قسمتی که میخواهیم بر روی آن عملیات
اصلاحی انجام گردد نصب نماییم. عملیات سوراخکاری مشابه آنچه که در بالا گفته شد
انجام میگردد. اما این بار پس از جدا نمودن وسیله مخصوص سوراخکاری ، به جای شیر
ایزوله یک وسیله مخصوص مسدود نمودن جریان بر روی شیرهای هات تپ هر دو نشیمنگاه نصب
شده و فلنج های خروجی آنها توسط یک لوله
کنار گذر (By Pass) به یکدیگر متصل میگردد. به این
ترتیب سیال جاری در داخل خط لوله اصلی به طور موقت به داخل مسیر کنار گذر
هدایت شده و به راه خود ادامه میدهد بدون اینکه خللی در جریان آن و لذا در فرآیند
مورد نظر ایجاد گردد. سپس با نصب لوله ونت و تخلیه (Drain) بر روی قسمتی از خط لوله اصلی (در حد فاصل دو نشیمنگاه) که
اکنون بطور موقت از مدار خارج شده محتویات آن را خارج نموده و پس
از ایمن سازی ، عملیات برشکاری و جوشکاری را انجام داده و بخشی از مسیر لوله را
تعویض نموده یا تغییر مسیر میدهیم.
پس از اتمام عملیات ، خط کنار گذر به همراه ادوات مسدودسازی
جریان برچیده شده و فلنج خروجی شیرهای هات تپ بوسیله فلنج کور بطور دائم مسدود میگردد.