معرفی اتصال اسپلیت تی مزایا و معایب آن

اسپلیت تی اتصال سه راهی است که از دو بخش ۱- پد بالایی و پد پایینی، ۲- نیپل و فلنج، تشکیل  می شود اسپلیت تی به دو روش مکانیکی و جوشی به لوله متصل می شود. ولی برای اتصال اسپلیت تی به لوله، ترجیحاً از روش جوشکاری استفاده می کنند. اتصال اسپلیت تی جزئی از اتصالات دائم خط لوله است، یعنی بعد از اتمام عملیات هات تپ و تحویل انشعاب بر روی لوله متصل می ماند.

ساخت split tee بر اساس مشخصات لوله و سایز انشعاب مورد نیاز صورت میگیرد. از آنجایی که اسپلیت تی باید فشار زیادی را تحمل کند (فشار سیال درون لوله و فشار لوله و تجهیزات متصل به آن) نحوه ساخت آن بسیار حائر اهمیت است.

اتصال اسپلیت تی
اتصال اسپلیت تی

 ساخت split tee به طور کلی به شرح زیر است :

  • سازنده اتصال اسپلیت تی سایت و محل انشعاب گیری را بررسی می کند. طی این بررسی اطلاعاتی نظیر فشار اسمی و واقعی بدست می آید هم چنین سازنده نیز سایر پارامترهای مورد نیاز را اندازگیری می کند.

در مرحله بعد سازنده اسپلیت تی ضخامت اسمی لوله را دریافت می کند و سپس تست ضخامت سنجی را روی لوله انجام می دهد و فشار واقعی سیال را نیز بدست می آورد. عمر لوله و میزان صدمه به لوله مانند فسودگی  نیز مورد بررسی قرار می گیرد در صورت بالا بودن میزان فرسودگی بهتر است عملیات هات تپ روی آن انجام نشود.

از دیگر مواردی که در حین بازرسی باید بدان توجه کرد محل نصب اسپلیت تی است. محل نصب اسپلیت تی باید فضای کافی  برای نیروی کار و خود اتصال داشته باشد. داشته باشد مثلا گاهی ممکن است که سر زانویی خط لوله در محلی قرار داشته باشد که امکان نصب اتصال اسپلیت تی بر روی آن وجود نداشته باشد. از دیگر نکاتی که مهم است محل اختصاص داده شده برای نصب اسپلیت تی است. اگر در محیط های حساس و خطرناک مانند محیط هایی که مواد شیمیایی در آن وجود دارد و محل نصب اسپلیت تی در نزدیکی ابزارهای اندازگیری دقیق و تجهیزات کنترل و بازرسی  های حساس باشد باید دقت زیادی برای نصب آن به کار برد تا به آن ها آسیبی وارد نشود.

  • با توجه به اطلاعات بدست امده از بازرسی سایت، مهندسین طراحی با استفاده از نرم افزارهایی مانند catia و solidworks و طبق دستورالعمل های استاندارد جوشکاری به ساخت اتصال اسپلیت تی می پردازند.
  • مهندسین و طراحان نتیجه و یافته های خود مانند سایز لوله ، سایز انشعاب ، مواد سازنده ، تجهیزات مورد نیاز برای نصب اسپلیت تی و غیره را به صورت دقیق مکتوب می کنند تا اپراتور های اجرایی بتوانند به بهترین شکل اسپلیت تی را روی لوله متصل کنند.
  • مهندس ناظر در تمام مراحل خروجی ها را بررسی می کند تا مشکل و نقص فنی نداشته باشند.
  • بعد از اتمام ساخت اسپلیت تی عملیات تنش زدایی حرارتی روی آن انجام می شود زیرا در حین ساخت اسپلیت تی سطح آن به خاطر حرارتی که در حین ساخت به آن وارد شده یکنواخت نمی باشد برای مثال قسمتی هایی که حرارت مستقیم و بیشتری به انها خورده دچار ناهمگونی و فرورفتگی میشود. با تنش زدایی حرارتی این عیوب برطرف و سطح اسپلیت تی یکنواخت و همگون می شود.
  • پس از تنش زدایی حرارتی بر روی اتصال تست فشار و تست جوش انجام می دهند. تست جوش خط لوله بسیار حائز اهمیت است و نشان می دهد که آیا در فشار مورد نظر تحمل کشش و غیره توسط اسپلیت تی وجود دارد یا خیر. در صورت وجود اختلال باید آن را رفع کرد. سازنده اتصال وظیفه نصب اسپلیت تی را بر عهده دارد.

طراحی و ساخت اسپلیت با توجه به نوع سیال متفاوت است، به عنوان مثال برای سیال های پر فشار از فول سدل استفاده می کنند که به خاطر عایق بندی خود تحمل فشار بالاتری نسبت به اتصال اسپلیت تی دارد.

  • اتصال اسپلیت تی مطابق با استانداردANSI /ASME B31.8 ,B 31.1, B31.2, B31.3 طراحی و در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد.
  • اسپیلیت تی برا لوله با سایز ۶ اینچ تا ۵۶ اینچ وجود دارد.
  • فشار اسپلیت تی مطابق با استاندارد ANSI CLASS 150 TO ANSI CLASS 900 طراحی می شود. در صورت نیاز اسپلیت تی با فشار بالای ۹۰۰ نیز ساخته می شود.

به طور کلی از اتصال اسپلیت تی در زمینه های مختلفی مانند موارد زیر استفاده می کنند:

  • وروردی انشعاب جدید
  • جلوگیری از کشیده و خراب شدن قسمت بریده شده لوله
  • ورودی جدید برای نصب تجهیزات کنترلی و ابزارهای دقیق اندازگیری
  • برای مسدود کردن خط لوله
  • برای قسمتی از لوله که خراب شده است
  • برای نصب تجهیزات و ابزارهای مورد نظر بر روی لوله

معایب و مزایای استفاده از اتصال اسپلیت تی

مزایا:

  1. این اتصال به صورت کامل لوله را می پوشاند و به عبارت دیگر تمام محیطی است از این رو توانایی مقاومت در برابر فشار بالایی که از سیال و خط لوله اعمال می شود را دارد.
  2. برای لوله هایی که ضخامت بالایی دارد اتصال اسپلیت تی کاربرد فراوانی دارد. قسمت بریده شده لوله نیازمند اتصالی است که بتواند فشار را تحمل و از دفرمه شدن لوله جلوگیری کند بنابراین این اتصال با میزان تحمل بالایی که دارد بسیار مناسب است.
  3. زمانی که ضخامت لوله بسیار کم است، برای اطمینان بیشتر از اتصال اسپلیت تی استفاده می کنند.
  4. برای اتصالات سایز به سایز و reduse سایز استفاده میشود که علت به کار گیری آن تحمل فشار بالای سیال است.

معایب:

  1. اسپلیت تی وزن بسیار بالایی دارد و چون مسنقیم به لوله متصل می شود به مرور زمان ممکن است باعث کج شدن لوله شود. در این شرایط که وزن اتصال اسپلیت تی و تجهیزات دیگری که بر روی آن متصل میشوند بالا است می توان با استفاده از اهرم های فلزی و یا سازه های بتنی، پایه ای درست کرد و زیر لوله نصب کرد.
  2. جوشکاری اسپلیت تی نسبت به جوشکاری بقیه اتصلات دشوارتر است. حرارت ناشی از جوش و میزان مذاب جوش باید در حدی باشد که به لوله آسیبی وارد نشود.
  3. برای جابجایی اسپلیت تی از جرثقیل استفاده می کنند و دلیل این امر وزن بالای این اتصال است. نصب split tee توسط جرثقیل کار دشواری است.

اسپلیت تی و تست فشار هیدرواستاتیک

اسپلیت تی اتصال سه راهی خط لوله است که درعملیات انشعاب گیری از خطوط لوله به روش هات تپ مورد استفاده قرار می گیرد. این اتصال در نحوه ی پوشش دهی خط لوله در منطقه ی خروجی انشعاب بهتر از دیگر اتصالات نظیر ولدولت و غیره عمل می کند. بنابراین می توان گفت استحکام آن نیز نسبت به انوع اتصالات خطوط لوله بالاتر است. استفاده از اتصال اسپلیت تی در اکثر پروژه های هات تپ به چشم می خورد و دلیل این امر کیفیت بالا و استحکام فوق العاده این اتصال است.

یکی از مهم ترین نکاتی که باید در نصب اسپلیت تی مورد توجه قرار داد، مبحث تلرانس فشار و عدم نشتی سازه بر روی خط می باشد. به بیان ساده تر، اتصال اسپلیت تی باید به گونه ای بر روی خط لوله نصب شود که هیچ گونه نشتی و نقص فنی پس از اینکه تحت فشار سیال قرار می گیرد، رخ ندهد. به منظور اطمینان از عدم نشتی اسپلیت تی و تلرانس فشار آن، از تست فشار هیدرواستاتیک استفاده می شود.

اسپلیت تی و تست فشار هیدرواستاتیک
اسپلیت تی و تست فشار هیدرواستاتیک

تست فشار هیدرواستاتیک از اتصال اسپلیت تی

اتصال اسپلیت تی به دو روش مکانیکی و جوشی بر روی لوله نصب می شود. در صورتی که خط لوله از جنس فولادی و آهنی و دیگر آلیاژهای فلزی باشد، این اتصال را با استفاده از عملیات جوشکاری بر روی خط لوله نصب می کنند. در صورتی که جنس لوله از نوعی باشد که اجرای عملیات جوشکاری بر روی آن میسر نباشد، نقشه ی اتصال را به صورت مکانیکی طراحی می کنند و آن را با سیستم های ویژه آب بندی و نیز پیچ و مهره بر روی خط لوله نصب می کنند.

پس از نصب اتصال بر روی خط لوله، ولو (شیر) را نیز بر روی اتصال نصب می کنند. اتصالات به تنهایی نمی توانند سد راه سیال شوند، اما در صورتی که ولو بر روی آن ها نصب شود می توان مسیر سیال را مسدود کرد و مانع از جریان یافتن آن شد.

لازم به ذکر است در صورتی که اتصال از نوع جوشی باشد، پس از اتمام عملیات جوشکاری، باید تست جوش را بر روی اسپلیت تی اجرا کنیم تا از کیفیت جوش و عدم وجود تخلخل درون آن اطمینان کسب کنیم. در صورتی که صحت و کیفیت عملیات جوشکاری تأیید شد، آنگاه می توان ولو یا شیر صنعتی را بر روی اتصال نصب کرد.

ولو در حین نصب بر روی اتصال، در حالت بسته قرار دارد. در این حالت تیم اجرایی عملیات آماده اخذ تست هیدرواستاتیک می شوند. در تست هیدرواستاتیک، سیستم ولو و اتصال اسپلیت تی را تحت فشار قرار می دهیم و موضوع تحمل و عدم نشتی این دو سازه را مورد ارزیابی قرار می دهیم. به منظور اجرای تست هیدرواستاتیک از آب به عنوان سیال استفاده می کنیم.

یکی از پارامترهایی که اعضای اجرایی عملیات هات تپ پیش از شروع عملیات از آن مطلع اند، فشار سیال درون خط می باشد. این پارامتر ویژگی ها و حد و حدود روند کاری و همچنین کلاس بسیاری از تجهیزات مورد استفاده در عملیات هات تپ را برای ما مشخص می کند.

در تست فشار هیدرواستاتیک نیز از این مؤلفه استفاده می شود. به طوری که پس از در نظر گرفتن فشار سیال، فشاری در حد ۵۰ psi بیشتر از فشار سیال را بر سیستم ولو و اتصال اسپلیت تی اعمال می کنیم تا از استحکام، مقاومت و عدم نشتی این سیستم اطمینان یابیم.

به عنوان مثال فرض کنید فشار سیال درون خط به میزان ۳۵۰ psi در اطلاعات اولیه عملیاتی ثبت شده است. بنابراین پس از بستن ولو بر روی اتصال و در حین اجزای تست هیدرواستاتیک باید سیستم را به میزان ۴۰۰ psi تحت فشار قرار دهیم.

اینکه میزان فشار در تست هیدرواستاتیک بیشتر از فشار سیال اعمال می شود، به این دلیل است که مطمئن شویم سیستم اتصال و ولو توانایی تحمل فشار سیال را که در بازه ی پایین تری هست، دارد.

دستورالعمل تست هیدرواستایک سیستم اسپلیت تی و ولو

سیستم ولو و اتصال در کنار یکدیگر، سیستم یا محفظه ای را تشکیل می دهند که می توانند تحت فشار قرار گیرند. ابتدا ولو را چک می کنیم تا در حالت بسته قرار داشته باشد. سپس گیج فشار را به این سیستم متصل می کنیم. پس از این مرحله سیال (آب) را با فشار مورد نظر برای تست، وارد سیستم خواهیم کرد. در صورتی که عقربه ی گیج فشار بدون نوسان تا مقدار معین بالا رود و هیچ گونه نشتی رخ ندهد، تست هیدرواستاتیک به درستی انجام شده و سیستم بدون نقص است. اما در صورتی که عقربه فشارسنج بالا نرود و دارای نوسان باشد، نشانه عیب در روند اجرای تست و نیز نقص در سیستم خواهد بود. نقص در سیستم نیز می تواند به صورت نشتی قابل مشاهده باشد و در برخی موارد نیز ممکن است نشتی به صورت نامحسوس رخ دهد. در این صورت تیم اجرایی باید نشتی یا نقص فنی سیستم اسپلیت تی و اتصال را بازبینی کنند و نیز روند تست هیدرواستاتیک را با حساسیت بیشتری انجام دهند.

اسپلیت تی لاک اورینگ

اسپلیت تی لاک اورینگ یکی از اتصالات سه بعدی خطوط لوله است که علاوه بر کارایی اسپلیت تی های مکانیکی و جوشی، مزیت ها و کاربردهای دیگری نیز دارد. از این اسپلیت تی در عملیات های استاپل، انسداد خط و هات تپ استفاده می شود. استفاده از اسپلیت تی لاک اورینگ بستگی به عوامل مصرفی و کاربردی پس از عملیات دارد. در این نوشته به طور مختصر توضیحاتی را در رابطه با اسپلیت تی لاک اورینگ ارائه خواهیم داد.

اسپلیت تی لاک اورینگ
اسپلیت تی لاک اورینگ

اسپلیت تی ها جزء اتصالات خطوط لوله هستند که برای نشت گیری و انشعاب گیری از این خطوط بر روی آن ها نصب می شوند. این اتصلات دیواره ی لوله را به طور کامل دربر میگیرند. در عملیات هات تپ، استاپل و یا لاین استاپ که بر روی لوله حفره ای ایجاد می شود، از این اتصالات برای نشتی گیری محل برش استفاده می شود. گفتیم که اسپلیت تی لاک اورینگ بسته به مصارفی که قرار است پس از اتمام عملیات فوق از محل برش داشته باشیم، می تواند بر روی خط لوله استفاده شود. برای تبیین این مسأله لازم است تا توضیحاتی را به صورت مقدمه ارائه دهیم.

اسپلیت تی و دیگر اتصالات خطوط لوله جزء اتصالات دائم خطوط لوله هستند. این اتصالات پس از اینکه بر روی لوله بسته می شوند به صورت دائم و حتی پس از پایان عملیات بر روی خط لوله باقی می مانند. نصب اتصال اسپلیت تی بر روی خطوط لوله مختلف متفاوت است. 

اگر حفره دار کردن لوله با استفاده از عملیات هات تپ صورت گیرد، انشعاب گیری از خط لوله هدف اصلی عملیات خواهد بود. در این حالت شیر یا VALVE بر روی اسپلیت تی نصب می شود تا در مواقع لزوم و حتی در انتهای عملیات هات تپ بتوان جریان سیال را مسدود ساخت تا سیال به بیرون درز و نشت نکند.

اگر حفره روی لوله در عملیات استاپل ایجاد شود، هدف عملیاتی تعمیر خط لوله و تعویض موضعی آن در قسمت آسیب دیده خواهد بود. در این صورت اسپلیت تی در چهار نقطه بر روی خط لوله نصب می شود. این چهار نقطه پس از پایان عملیات هات تپ باید با استفاده از فلنج های کور (BLIND FLANGES) مسدود شوند تا خط لوله به وضعیت اولیه خود بازگردد.

در عملیات لاین استاپ خطوط لوله با استفاده از پلاگ های مخصوص و دائمی برای همیشه مسدود می شوند. در این عملیات نیز بر روی اسپلیت تی شیری نصب می شود تا با استفاده از آن بتوان جریان سیال را در حین عملیات کنترل کرد.  

اسپلیت تی لاک اورینگ

اسپلیت تی لاک اورینگ دارای سیستمی است که می تواند خود را آب بندی کند و علاوه بر اینکه وظیفه ی نشت گیری از خطوط را انجام می دهد می تواند وظیفه ی ولو و یا یک فلنج کور را نیز انجام دهد. استفاده از اسپلیت تی لاک اورینگ مزیت هایی دارد. سرعت باز و بسته کردن اتصالاتی که بر روی خط لوله بسته ایم با استفاده از این اتصال سه راهی به حداقل می رسد. تصور کنید که برای باز کردن ولو و اتصالات معمولی خطوط لوله به همراه فلنج های آنها به چه میزان زمان نیاز داریم. اسپلیت تی لاک اورینگ ساختاری دارد که با استفاده از آن می توان ولو را از روی خط حذف کرد و پس از اتمام اعمال استاپل و لاین استاپ می توان از آن به جای فلنج کور نیز استفاده کرد.

ساختار اسپلیت تی لاک اورینگ

این اسپلیت تی ها شباهت بسیار زیادی به دیگر اسپلیت تی ها دارند. اما ساختار فلنج در آن ها متفاوت است. در لبه ی فلنج اسپلیت تی لاک اورینگ، سوراخ هایی وجود دارد. این سوراخ ها محلی برای بسته شدن پیچ های متعدد هستند. پیچ هایی که درون این سوراخ ها بسته می شوند در قسمت انتهایی این سوراخ ها ورق هایی را به سمت جلو هدایت می کنند. این ورق ها را لقمه می نامیم. لقمه ها با استفاده از حرکت پیچ ها به سمت جلو حرکت کرده و دهانه ی فلنج و به طور کل دهانه اسپلیت تی را مسدود می کنند. آب بندی این پیچ ها و لقمه ها به صورت صد در صدی است و هیچ گونه سیالی نمی تواند از درون اتصال به بیرون نشت کند.

زمانی که قصد مسدود کردن جریان سیال را به صورت موقتی داشته باشیم می توانیم از اسپلیت تی لاک اورینگ به عنوان شیر یا ولو استفاده کنیم و زمانی که قصد مسدود کردن و به اصطلاح کور کردن جریان سیال را در نقطه ی مورد نظر داشته باشیم می توانیم از این اسپلیت تی به عنوان فلنج کور استفاده کنیم.

 

نصب اسپلیت تی بر روی خطوط لوله پلی اتیلنی

نصب اسپلیت تی Split Tee بر روی بسیاری از انواع خطوط لوله میسر است. شرایط جوشکاری اسپلیت تی بر روی خطوط لوله بستگی زیادی به ضخامت لوله دارد. در صورتی که ضخامت لوله خیلی کم باشد حرارت حاصل از جوش حرارتی می تواند سیال را وادار به برهم کنش کند که ممکن است اشتعال، آتش سوزی و انفجار بر روی خط لوله را به دنبال داشته باشد. بنابراین در هنگام انتخاب نوع اتصال بر روی خط لوله باید ضخامت لوله سنجیده شود. لوله های پلی اتیلنی یکی از پرمصرف ترین لوله ها در صنایعی هستند که در سایت کاری خود از خطوط لوله استفاده می کنند. پالایشگاه ها، نیروگاه ها و بخصوص نیروگاه های سیکل ترکیبی، مجتمع های پتروشیمی، خطوط لوله ی گاز و آب و فاضلاب شهری از انواع این خطوط لوله هستند که بنابر ماهیت سیال می تواند از لوله های پلی اتیلنی ساخته شوند. نصب اسپلیت تی بر روی خطوط لوله پلی اتیلنی موضوع بررسی شده در این نوشته است.

نصب اسپلیت تی بر روی خطوط لوله پلی اتیلن
نصب اسپلیت تی بر روی خطوط لوله پلی اتیلن

اسپلیت تی یک اتصال سه راهی

اسپلیت تی یکی از اتصالات پراستفاده خطوط لوله است که در عملیات هات تپ کاربرد فراوان دارد. در عملیات هات تپ خطوط لوله و مخازن را با استفاده از دستگاه هات تپ برش می زنند تا بتوان سیال درون این خطوط لوله را وارد خطوط لوله انشعابی کرد. برشی که بر روی این لوله ها یا مخازن ایجاد می شود به اندازه ی مقطع لوله ی انشعابی است. اتصال اسپلیت تی را بر روی خطوط لوله استفاده می کنند چرا که ساختار کمربندی این اتصال اجازه ی پیاده سازی و نصب آن را بر روی خط لوله، نمی دهد. 

اسپلیت تی از دو پد، یک نیپل و یک فلنج به منظور اتصال به دیگر اجزای عملیات هات تپ ساخته شده است. دو پد اسپلیت تی در واقع از یک تکه لوله ساخته می شود. این لوله کوچک از قسمت طولی برش می خورد. این برش باید بسیار دقیق باشد و زوایای مناسبی برای جوش خوردن بر روی لوله داشته باشد. پس از اینکه دو پد اسپلیت تی از برش یک لوله به دست آمد، آنگاه در مرکز یکی از پدها حفره ای به اندازه ی قطر لوله انشعابی ایجاد می کند و این حفره با استفاده از نیپل سیال را به درون شیر صنعتی (ولو) هدایت می کند. نیپل نیز قطعه لوله ای است با ارتفاع اندک که هم قطر لوله انشعابی است و در مرکز پد حفره دار جوش می خورد. ارتفاع نیپل متغیر است و بسته به نیاز عملیات بلند یا کوتاه خواهد بود. بر روی نیپل یک فلنج جوش می دهیم تا بتوانیم اتصال اسپلیت تی را به ولو و سپس به ماشین هات تپ وصل کنیم.

پس از اینکه تمامی این قطعات را بر روی هم سوار کردیم سطح اتصال را پردازش می کنیم تا قابلیت حضور در اقلیم های متفاوت را داشته و دچار آسیب و زنگ زدگی نشود.

در آخرین مرحله اسپلیت را با استفاده از روش های حمل ایمن به محل عملیات انتقال می دهند و در آن جا بر روی خط لوله نصب می کنند.

نصب اسپلیت تی بر روی خطوط لوله پلی اتیلن

لوله پلی اتیلن از مواد پلی اتیلنی ساخته می شود و دارای مزیت هایی است که از همین مواد پلی اتیلنی به دست آورده است.

حمل نقل و بارگیری این لوله ها به علت وزن پایین آن ها بسیار آسان است. این لوله ها به علت نوع ساختار پلاستیکی و مقاوم خود دچار عواملی مثل خوردگی و پوسیدگی نمی شوند و هم چنین در خطر آسیب های کم تری قرار دارند. این لوله های دارای شعاع خمش مناسبی هستند و به همین جهت استفاده از آن ها در صنایع خطوط لوله فراوان است.

زمانی که در لوله گذاری صنایع مختلف از خطوط لوله پلی اتیلنی استفاده می کنند هزینه های این عملیات را تا حد چشمگیری کاهش می دهند.

موضوع انتخاب گسترده ی لوله های پلی اتیلنی مقاومت این لوله ها در برابر عوامل مختلف است. این لوله ها در برابر سایش و خوردگی مقاومت بالایی دارند. بنابراین سیالات مایعی که درون خود جامدات غیر محلول دارند می توانند با استفاده از این لوله ها منتقل شوند بدون اینکه لوله را دچار ساییدگی و خوردگی کنند.

همچنین این لوله ها در برابر ماهیت شیمیای انواع اسیدها و بازهای شیمیایی از خود مقاومت نشان می دهند و می توان گفت برای انتقال انواع سیالات با ماهیت های فیزیکی و شیمیایی مختلف مناسب اند.

ضریب زبری این لوله ها بسیار پایین است و سطح صاف و نرمی دارند. این مسأله باعث می شود جریان سیالات از درون آن ها بسیار روان و با سرعت مناسب برقرار باشد.

اتصالات اسپلیت تی به دو نوع جوشی و مکانیکی وجود دارند. نوع جوشی اسپلیت تی را بر روی خطوط لوله ی فولادی و آهنی جوش می دهند. اما در صورتی که جنس لوله غیرفلزی باشد باید از نوع مکانیکی اسپلیت تی استفاده کنیم. نصب اسپلیت تی مکانیکی بر روی خطوط لوله غیرفلزی (پلی اتیلنی) با استفاده از پیچ و مهره هایی انجام می شود که محل جایگذاری و بستن آن ها در لبه ی پدها تعبیه می شود. 

Electrofusion Equal Tee
Electrofusion Equal Tee

البته به تازگی به جای نصب اسپلیت تی های مکانیکی بر روی لوله های پلی اتیلن، اتصالاتی تولید شده اند که شبیه به اتصال اسپلیت تی هستند و همان عملکرد را بر روی خط لوله دارند. این اتصالات Electrofusion Equal Tee نامیده می شوند و مخصوص نصب بر روی خطوط لوله پلی اتیلنی هستند تا عملیات مختلفی از جمله انشعاب گیری با استفاده از آن ها انجام شود. 

موم اپوکسی و محافظت از اسپلیت تی

موم اپوکسی به منظور محافظت از بدنه ی اسپلیت تی در برابر خوردگی و زنگ زدگی در مراحل آخر ساخت اسپلیت تی بر روی آن ریخته می شود. اسپلیت تی از اتصالات دائم خط لوله است و پس از اتصال بر روی خط لوله به صورت دائمی بر روی خط لوله باقی می ماند. این اتصال در واقع به عنوان نشت گیر بر روی لوله نصب می شود. در عملیات هات تپ از اسپلیت تی به عنوان اتصال دائم خط لوله استفاده می شود. همان طور که می دانید در عملیات هات تپ انشعاباتی را از خطوط لوله ی تحت فشار تهیه می کنند. به منظور جلوگیری از عدم درز سیال به محیط بیرونی لوله چه در زمان ایجاد برش و چه در زمان بهره برداری از خطوط لوله ی انشعابی، اسپلیت تی و دیگر اتصالات خطوط لوله از محل خروجی انشعاب محافظت می کنند و اجازه ی نشت سیال را به محیط بیرونی نمی دهند.

موم اپوکسی در محافظت از اسپلیت تی
موم اپوکسی در محافظت از اسپلیت تی

ساخت اسپلیت تی

اسپلیت تی را در محلی دورتر از فاز عملیاتی و با استفاده از داده های اولیه ی عملیات هات تپ یا همان مشخصات و پارامترهای خط لوله می سازند. با در نظر گرفتن ابعاد و سایز خط لوله ابتدا نقشه ای برای اسپلیت تی آماده می کنند و با استفاده از این نقشه قطعات مختلف اسپلیت تی را می سازند.

اسپلیت از دو پد جداگانه و یک نیپل سرهم بندی می شود. پدها حکم کمربند خط لوله را دارند و کل محور لوله را در یک موضع مشخص پوشش می دهند. نیپل نیز ارتفاع لازم از سطح لوله را ایجاد خواهد کرد تا لوله ی انشعابی بتواند با استفاده از این ارتفاع اندک به خط لوله متصل شده و نقطه ی خروجی انشعاب را تشکیل دهد.

نیپل را بر روی یکی از پد ها و درست در مرکز آن جوشکاری می کنند. بر روی نیپل نیز فلنجی را جوش می زنند تا اسپلیت تی بتواند با استفاده از این فلنج به دیگر اجزای عملیات هات تپ و پس از آن به خط لوله ی انشعابی وصل شود.

اسپلیت تی در این شرایط و به لحاظ فنی آماده ی استفاده است اما ظاهر این سازه و پوشش بدنه ی آن مناسب برای نصب دائمی بر روی خط لوله نخواهد بود.

اگر اسپلیت تی را بدون پردازش سطح و بدون لایه های محافظت کننده بر روی خط لوله نصب کنند، مدت زمان زیادی طول نخواهد کشید تا اسپلیت تی دچار خوردگی و زنگ زدگی شود. خوردگی، پوسیدگی و زنگ زدگی این سازه موجب افت شدید استحکام در محل خروجی انشعاب خواهد شد و نشت گیری سیال را متزلزل خواهد کرد. با این اوصاف اسپلیت به زودی کارایی خود را از دست می دهد و نشتی بی سابقه ای در محل انشعاب رخ خواهد داد و خسارات بی حد و اندازه ای را متوجه تیم پالایشگاهی یا واحد پتروشیمی خواهد کرد.

پردازش اسپلیت تی پیش از نصب بر روی خط لوله

پس از ساخت اسپلیت تی و پیش از نصب آن بر روی خط لوله ابتدا سطح اسپلیت تی را پردازش می کنند. پردازش سطح اسپلیت تی با استفاده از اعمال و روش های خاصی انجام می شود. این اعمال عبارت اند از:

استفاده از سیم فرزکاری: سیم فرزکاری دارای جنس فلزی و سخت است و به دستگاه فرز متصل می شود. با استفاده از این روش سطح اسپلیت تی را می سایند تا هرگونه توده ی جوش را از روی آن پاک کنند. پس از سیم زنی با سیم فرزکاری سطح مورد نظر صاف و بدون ناهمواری خواهد بود.

استفاده از واترجت: از این روش برای شستشوی اسپلیت تی استفاده می شود. در واترجت آب از طریق نازل های مخصوص با فشار بسیار زیاد به سمت سطح اسپلیت تی پاشیده می شود. قدرت برخورد ذرات آب در واترجت به حدی است که ناهمواری های ناشی از جوشکاری و برش کاری از روی اسپلیت تی زدوده خواهند شد.

استفاده از سندبلاست: سندبلاست عملیاتی است که به واترجت شباهت عملکرد دارد. نقطه ی تفاوت سندبلاست از واترجت استفاده از ماسه به جای آب است. در سندبلاست ذرات ماسه با فشار زیادی به سمت سطح اسپلیت تی پرتاب می شوند. برخورد این ذرات و نیروی اصطکاکی که به وجود می آورند موجب صاف شدن سطح اسپلیت تی می شود.

پس از پشت سر گذاشتن این مراحل باید لایه ی محافظتی دیگری بر روی اسپلیت تی به وجود آورد تا هیچ گونه راه نفوذی برای ورود اکسیژن به اسکلت ساختاری اسپلیت تی وجود نداشته باشد.

استفاده از موم اپوکسی در این شرایط بهترین گزینه ی محافظتی خواهد بود.

موم اپوکسی

موم پرایمر یا موم اپوکسی ماده ای است که به صورت آسترهای یک یا چند لایه بر روی فلزات می نشیند و ارتباط فلز را با عوامل خوردگی و پوسیدگی و هم چنین اکسیژن که عامل اصلی زنگ زدگی است، قطع می کند. حفاظت در موم اپوکسی در واقع محافظت به روش مومیایی کردن فلز است.

در ساخت پرایمر اپوکسی از مواد نافذی استفاده می شود که این مواد قادرند به درون تمام منافذ سطح فلز نفوذ کرده و فلز را مومیایی کنند.

خوردگی و پوسیدگی خطوط لوله و مشتقات آن ها یکی از چالش برانگیزترین مشکلات در صنایع نفت و خطوط لوله بود که با ابداع موم اپوکسی این مشکل به طور کلی از این صنایع رخت بربست.

استفاده از موم پرایمر برای محافظت از سطح فلزات، خطوط لوله و اتصالات آن ها مزیت هایی دارد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

در صورتی که از موم پرایمر برای محافظت از سطح فلزات استفاده شود دیگر نیازی به انواع روش های زیرسازی از جمله سندبلاست نخواهد بود و این خود می تواند مراحل کاری را یک پله پیش بیاندازد.

موم کاری سطح فلزات با استفاده از موم اپوکسی کار بسیار آسانی است و یک کارگر ساده نیز می تواند مسئولیت موم پاشی بر روی سطح فلز را بر عهده بگیرد.  

پوشش دهی هر لیتر از موم اپوکسی بر روی سطوح مختلف تا ۱۵ متر مربع است که این در مقایسه با دیگر محافظت کننده های بازار بسیار بیش تر است.

در تولید این موم ها از کبالت سرب و رنگدانه استفاده نمی شود. بنابراین قابلیت رسانایی فلز به قوت خود باقی است و عملیات جوشکاری بر روی آن ممکن خواهد بود. همچنین موم پرایمر برخلاف دیگر محافظت کننده به داخل محل جوشکاری نفوذ نمی کند و کیفیت جوش را متخلخل نخواهد کرد.

خواص موم اپوکسی به گونه ای است که پس از اجرا بر روی سطح فلز قابلیت های مکانیکی سطح فلز را به خود می گیرد و همراه آن خم شده و کش می آید.

ماشین کاری ولو در محل

ماشین کاری ولو فرایندی است که در آن ولوهای آسیب دیده را تعمیر می کنند. ولوها یا شیرها تجهیزاتی صنعتی هستند که برای استفاده در صنایع مرتبط با خطوط لوله ساخته می شوند. ولوها انواع گوناگونی دارند و هر کدام از آن ها به منظور استفاده های متفاوت بر روی خطوط لوله نصب می شوند. وظیفه ی اصلی ولو ها قطع و وصل کردن جریان سیال درون لوله و یا کنترل آن است که بر این حسب ولوها را به دو نوع off/on و کنترلی تقسیم می کنند. اندازه و سایز این ولوها در طیف گسترده ای قرار دارد و در برخی موارد می تواند بسیار بزرگ باشد که برای حمل آنها نیاز به استفاده از سیستم حمل و نقل ترافیکی خواهد بود. ولوها زمانی بر روی خط لوله بسته می شوند که قرار باشد جریان سیال از درون آن عبور کند. بنابراین پس از نصب ولو بر روی خط لوله دیگر قادر به جداسازی ولو از روی خط لوله نخواهیم بود. ولوها جزء اتصالات دائم خط لوله هستند. این به این معنی است که اگر ولو را از روی خط لوله جدا کنیم سیال به محیط بیرونی لوله دسترسی پیدا خواهد کرد. بنابراین توجیهی برای جدا کردن ولو از روی خط لوله وجود ندارد. این اتصالات به صورت دائم بر روی خط لوله باقی می مانند. اما سؤال اینجاست که در صورت آسیب ولو چگونه باید آن را تعمیر کرد و یا در صورت تغییر شکل ولو آیا می توان آن را از روی خط لوله جدا کرد و برای انجام فرایندهای تعمیری و اصلاحی به محل دیگری منتقل نمود یا خیر؟

ماشین کاری ولو در محل
ماشین کاری ولو در محل

بدیهی است که جدا کردن ولوها از روی خط لوله در صورتی ممکن است که جریان درون خط لوله متوقف شود و لوله ای که ولو روی آن نصب است به اصطلاح ایزوله گردد. توقف جریان سیال درون لوله یعنی توقف در بهره برداری از لوله. همچنین باز کردن ولو و انتقال آن به اماکن دیگر و بازگرداندن دوباره ی آن به محل می تواند خسارات مالی زیادی را متوجه کارفرمایان کند.

به منظور جلوگیری از هدر رفت زمان و برای صرفه جویی اقتصادی راه حل های دیگری پیش روی کارفرمای خط لوله وجود دارد. این راهکار ماشین کاری ولو است. ماشین کاری ولو در محل استقرار ولو انجام می شود. به روش ماشین کاری ولو، ماشین کاری در محل یا in-site-machining گفته می شود.

ماشین کاری ولو در محل یا valve in-site-machining

دِمونتاژ کردن ولو از روی خط لوله فرایندی بسیار پیچیده و ناایمن است. حتی اگر بستر مناسب و ایمنی لازم را برای جداسازی ولو، مهیا کنند، اما این کار باز هم غیرقابل توجیه خواهد بود. ولو را بر روی اتصالاتی مثل اسپلیت تی خط لوله و توسط فلنج ها به هم نصب می کنند. این شیرها معمولاً در نقاط انشعابی خط لوله و یا نقاطی که کنترل دبی سیال در آن ها ضروری است، نصب می شوند. در این حالت جریان سیال از درون ولو می گذرد. هنگامی که این تجهیزات دچار آسیب شوند نیاز به تعمیر آن ها خواهد بود و بدیهی است که آسیب به آن ها به راحتی می تواند بهره برداری از خط لوله را تحت تأثیر قرار دهد. در برخی مواقع نیز نیاز است تا برخی نقاط ولو را با فرایند ماشین کاری تغییر دهند تا بهره برداری از آن را به حداکثر برسانند.

تا اینجا مشخص شده که باز کردن ولو از روی لوله غیرممکن است. در نقطه ی مقابل نمی توان دستگاه های عظیم صنعتی یا CNC را به محل نصب ولو بر روی لوله منتقل کرد. این دستگاه ها در برخی موارد به قدری حجیم هستند که انتقال آن ها به سایت راه حلی کارآمد نخواهد بود.

ممکن است برای تعمیر یا تغییر شکل ولو نیاز به اعمالی همچون تراشکاری، فرزکاری، برش کاری، سوراخ کاری و بورینگ باشد. بدیهی است که انتقال تمامی دستگاه های مربوط به اعمال فوق به محل مورد نظر غیرممکن و غیرمنطقی است.

در این مواقع از فرایند ماشین کاری در محل استفاده می شود. نام دیگر این عملیات ماشین کاری پرتابل یا قابل حمل است. ماشین کاری در محل با استفاده از تجهیزات پرتابل انجام می شود. ماشین کاری ولو معمولاً برای سنگ زنی محل نشینمنگاه آن مورد استفاده قرار می گیرد. Valve grinder نوعی دستگاه پرتابل است که ماشین کاری ولو یا سنگ زنی نشینمنگاه آن را در محل نصب ولو بر روی خط لوله انجام می دهد. با توجه به اندازه ها و سایزهای متفاوت ولو دستگاه های ماشین کاری ولو نیز باید در اندازه های مختلف ساخته شوند تا بتوان از آن ها در فرایند های تعمیری متفاوت استفاده کرد.

ماشین کاری ولو و valve grinding به چه منظور انجام می شود؟

باز و بسته کردن مکرر ولو موجب وارد آمدن فشار و ضربه به محل نشینمنگاه ولو می شود. نشینمنگاه ولو باید بتواند جریان سیال را در پشت محفظه ی خود مسدود کند. بنابراین باز و بسته کردن مکرر ولو موجب سایش نشینمنگاه ولو و افت آب بندی ولو می شود. برای رفع مشکل آب بندی نشینمنگاه ولو از فرایندی تحت عنوان تراش شیر یا valve grinding استفاده می شود. در این فرایند دستگاه پرتابل ماشین کاری ولو یا valve grinder را به محل ولو منتقل می کنند و نشینمنگاه آن را تراش می دهند تا کیفیت آب بندی را در آن به حالت حداکثری اولیه بازگردانند.

شرکت پیشگام ابزار صنعت، پیشرو در اجرای عملیات ماشین کاری ولو یا ماشین کاری پرتابل بر روی خطوط لوله ی مختلف پالایشگاهی، نیروگاهی و پتروشیمی است و در پیاده سازی این روش دانش فنی و مهندسی حداکثری را به کار برده است. 

جوشکاری و وسایل حفاظت فردی

جوشکاری یکی از رایج ترین مشاغلی است که برای رفع احتیاجات صنایع مختلف به جوش مورد استفاده قرار می گیرد. این شغل ریسک زیادی را با خود به همراه دارد و بنابراین می تواند آسیب های زیادی را متوجه جوشکاران کند. آسیب های این شغل در صورت بروز می توانند متوجه دیگر عوامل اجرایی و حاضرین در محل عملیات جوشکاری شوند. همچنین وسایل و ادوات کارگاهی و عملیاتی نیز می توانند در معرض آسیب های این شغل باشند.

جوشکاری و وسایل حفاظت فردی
جوشکاری و وسایل حفاظت فردی

برای جلوگیری از بروز حادثه و یا آسیب های شغلی جوشکاری استفاده از وسایل حفاظت فردی در این شغل بسیار مهم و حائز اهمیت است. جوشکاری شغلی است که هم می تواند به صورت مستقل فعالیت کند و هم در صنایع و مشاغل دیگر در طبقات مختلف به فعالیت بپردازد. بنابراین لازم است تا در حین کار این ارزیابی انجام شود که جوشکاری تا چه میزان در صنعت یا شغل مورد نظر خطرساز است و تا چه میزان نیاز به برقرارسازی اصول ایمنی دارد. این عملیات تجهیزات زیادی دارد که منبع الودگی هستند.

انواع خطرات فرایندهای درگیر در جوشکاری

در این قسمت به صورت موردی موارد متفاوت خطرناک را در انواع عملیات های جوشکاری برشمرده ایم.

  • جوشکاری و برشکاری با گاز معمولاً خطر چندان و یا صدای خاصی ندارند.
  • دود ناشی از جوشکاری مقاومتی می تواند برای دستگاه تنفسی خطرناک باشد.
  • جوشکاری دستی قوس فلزی، دارای خطرات الکتریکی بوده و سطح صدای نسبتاً کمی دارد.
  • جوشکاری گازی قوس تنگستن، خطرات الکتریکی نسبتاً متوسطی را متوجه جوشکار می کند و در برابر دودهای ناشی از آن باید موانعی را به منظور جلوگیری از خفگی، در نظر گرفت.
  • جوشکاری گازی قوس فلزی و همچنین قوس پودری نیز دارای خطرات الکتریکی پایینی و کمی هستند.
  • جوشکاری قوس مستغرق و الکترواسلاگ نیز ریسک پایینی در مواجه ی تصادفی با تابش قوس دارد، سطح فیوم های آن ها نیز تقریباً کم اند.
  • برش قوس هوا می تواند دارای صدای نسبتاً بالایی باشد.

خطرات و ریسک ها و وسایل حفاظتی مورد نیاز

در این بخش خطرات و ریسک های این شغل را ارزیابی کرده و وسایل مورد نیاز برای هر کدام از آن ها را معرفی می کنیم.

  • پرتوهای جوشکاری می توانند موجب سوختگی تابشی پوست و چشم شوند. فیلتر نوری، عینک ایمنی و شیلد صورت به علاوه ی دستکش های مخصوص و دیگر لباس های مخصوص این کار برای جلوگیری از آسیب پرتوهای جوشکاری لازم و ضروری اند.
  • الکتریسیته ی موجود می تواند فرد را دچار سوختگی و شوک الکتریکی کند. شیلد صورت و دستکش به منظور حفاظت فردی لازم اند.
  • گازهای موجود در دودهای جوشکاری می توانند موجب خفگی فرد و آسیب به چشم شوند. استفاده از عینک ایمنی و همچنین تجهیزات ایمنی تنفسی (RPE) در این منظر ضروری است.
  • ذراتی در این شغل در محیط پراکنده می شوند که می توانند موجب آسیب های فیزیکی شوند. عینک ایمنی و تجهیزات RPE وسایل مورد نیاز برای ممانعت از آسیب این ذرات هستند.
  • صداهای تولید شونده در جوشکاری می توانند فرد را دچار افت شنوایی کنند. استفاده از حفاظ گوش می تواند مانع از افت شنوایی شود.
  • جرقه و پاشش مواد در جوشکاری باعث سوختگی و جراحت فیزیکی می شود. عینک ایمنی، شیلد صورت، حفاظ گوش و دستکش از موارد تأمین کننده ی ایمنی در برابر جرقه و پاشش هستند.

انواع وسایل حفاظت فردی

شیلدهای صورت نمونه ای از وسایل حفاظت فردی تنفسی هستند که به دو نوع پوشش دار بازتابشی و بدون پوشش بازتاشی تقسیم می شوند. شیلدها انعکاس دهنده ی گرمای تابشی هستند و موجب می شوند این گرما موجه فرد جوشکار نشود.

شیلدها به دو نوع دستی و مکانیکی ساخته شده اند. در صورتی که نیاز به استفاده از هر دو دست باشد استفاده از شیلدهای مکانیکی به جای دستی لازم خواهد بود. این شیلد ها محافظی در برابر سر و صورت در برابر تابش ها و پاشش ها هستند.

هودهای ضد اشعه: این هود ها انواع مختلفی دارند و حفاظت کاملی از سر را فراهم می کنند. این حفاظت در برابر پاشش مواد یا غلظت بالای گاز CO2 ایجاد می شود.

عینک ایمنی: این عینک ها هم می تواند حفاظت از چشم را از قسمت جلویی فراهم کنند و هم می تواند حفاظ دار کامل بوده و چشم ها را از طرفین نیز پوشش دهند. بنابراین به دو نوع بدون شیلد جانبی و با سپر جانبی کامل در بازار عرضه می شوند.

گاگل ها از دیگر وسایل حفاظت شخصی در جوشکاری هستند که برای ایمنی در برابر جرقه، پاشش و ضربات مورد استفاده قرار می گیرند و در انواع بدون تهویه، تهویه مستقیم و تهویه غیر مستقیم وجود دارند.

گاگل های فنجانی و گاگل های پوششی جوشکاری نیز از دیگر انواع گاگل های مورد استفاده در جوشکاری هستند.

برای حفاظت از گوش در این عملیات از انواع گوشی های صداگیر استفاده می شود.

فوم ایرماف و ایرپلاگ اجزای کوچکی هستند که درون حفره ی گوش قرار می گیرند و مانع از آزار گوش در برابر صداهای ناشی از این شغل می شوند.

ایرپلاک های پیش ساخته و درپوش های گوش نیز به منظور ممانعت از رسیدن صدا به گوش ممکن است استفاده شوند.

تجهیزات حفاظت تنفسی نیز شامل موارد زیر هستند.

  • فیلتر تنفسی یکبار مصرف روی بخشی از صورت
  • ماسک نیم صورت با فیلتر
  • ماسک تمام صورت با فیلتر
  • رسپیراتور دارا منبع تأمین نیرو همراه با هود یا هلمت
  • رسپیراتور دارای منبع تأمین نیروی کمکی همراه با ماسک تمام صورت

انواع دستکش ها برای محافظت از دست و بازو در جوشکاری عبارت اند از:

  • دستکش های پارچه ای ساده یا روکش دار
  • دستکش پارچه ای کف چرمی
  • دستکش های چرمی مچ کوتاه
  • دستکش سبک وزن تمام چرم
  • دستکش سنگین وزن
  • دستکش سنگین با پوشش آلومینیومی در پشت و جلو
  • دستکش چرم عایق در برابر گرما
  • دستکش بلند

تمامی این تجهیزات جزء ملزوماتی هستند که باید در تمامی محیط های کاری که در آن ها جوشکاری انجام می شود وجود داشته باشند.

اسپلیت تی و شرایط جوشکاری

اسپلیت تی تحت عنوان اتصال سه راهی خط لوله شناخته می شود. این اتصال یکی از مقاوم ترین اتصالات خطوط لوله برای اجرای عملیات هات تپ است. عملیات هات تپ یا کار گرم، به روزترین عملیات برای انشعاب گیری و توسعۀ خطوط لوله است که در پالایشگاه ها، مجتمع های پتروشیمی، نیروگاه ها یا در سطح شهرها برای انتقال آب و گاز شهری، گسترده شده اند. این عملیات بر روی لوله های تحت فشار با سایزهای مختلف انجام می شود. لوله تحت فشار یعنی لوله ای که درون آن جریانی از سیالات مختلف وجود دارد و از آن در مناطق و واحدهای مختلفی، بهره برداری صورت می گیرد. گاهی اوقات نیاز است تا انشعابی از این خطوط لوله گرفته شود و یا این خطوط را در برخی مناطق که دچار آسیب شده اند، تعمیر کرد. در عملیات هات تپ ، برای انشعاب گیری از این خطوط لوله و یا تعمیر آن ها، بهره برداری از این خطوط را قطع نمی کنند و مادامی که این خطوط در حال سرویس دهی و خدمات رسانی هستند و درون آن ها جریان برقرار است، عملیات انشعاب گیری و یا تعمیری بر روی آن ها انجام می شود.

اسپلیت تی و شرایط جوشکاری
اسپلیت تی و شرایط جوشکاری

اما ابتدایی ترین تجهیزی که برای اجرای عملیات هات تپ لازم است، نصب اتصالات بر روی خط لوله است.    

اسپلیت تی اتصالی است سه راهی که بر روی خطوط لوله نصب می شود و پس از نصب، مسیری سه راهی را بر روی خط لوله به وجود می آورد. این اتصال می تواند با استفاده از جوشکاری یا به روش مکانیکی بر روی خط لوله نصب شود. اما پیش از نصب اتصالات بر روی خط لوله باید شرایط خط لوله را به شکلی دقیق مورد بررسی قرار داد تا هم بتوان نوع اتصال را مشخص کرد و اگر نوع اتصال اسپلیت تی بود، از بین اسپلیت تی جوشی و اسپلیت تی مکانیکی متناسب ترین اتصال با خط لوله را برگزید و یا پس از انتخاب اسپلیت تی جوشی به عنوان اتصال خط لوله، شرایط جوشکاری آن را بر روی لوله مورد ارزیابی قرار داد.

برای انتخاب بهترین و متناسب ترین اتصال برای خط لوله، یک تیم مهندسی و ارزیابی، در اولین اقدامات خود برای مهیا کردن بستر عملیات هات تپ، عازم محل عملیات در سطح شهر، محیط پالایشگاه یا واحد پتروشیمی می شوند. در منطقۀ عملیاتی خط لوله مورد بررسی قرار می گیرد. اگر خط لوله در سایز مناسبی برای نصب اتصال اسپلیت تی بود، جنس لوله را مورد بررسی قرار می دهند که آیا اصلا جوشکاری روی خط لوله، امکان پذیر است یا خیر. این مساله فقط با در نظر گرفتن جنس خط لوله مشخص می شود. معمولا بر روی تمامی لوله های فلزی عملیات جوشکاری انجام می شود. اما یکی از پارامترهای بازدارنده برای عملیات جوشکاری، ضخامت خط لوله است. اگر دیوارۀ لوله، ضخامت مناسبی برای جوشکاری نداشته باشد، اجرای عملیات جوشکاری بر روی آن خطرناک و مخالف با دستورالعمل های ایمنی خواهد بود. جوشکاری بر روی لوله های با ضخامت کم که تحت فشار هستند و درون آن جریان برقرار است ممکن است با توجه به ماهیت سیال درون خط لوله، وقوع آتش سوزی و یا انفجار را به دنبال داشته باشد. همان طور که می دانید سیالات گازی و مایعات مختلف به راحتی می توانند با حرارت دچار فعل و انفعالات شیمیایی و به دنبال آن اتشعال و انفجار شوند. بنابراین عملیات جوشکاری تنها بر روی خطوط لولۀ تحت فشاری امکان پذیر است که از ضخامت مناسب دیواره، برخوردار باشند.

ضخامت سنجی خطوط لوله در هات تپ

برای ارزیابی میزان ضخامت خط لوله، دستگاهی به نام ضخامت سنج استفاده می شود. برای ضخامت سنجی خطوط لوله نیازی نیست تا خط لوله را از سرویس خارج کنند و یک قسمت آن را برش دهند تا ضخامت آن را توسط ابزارآلاتی مثل کولیس که در قدیم مورد استفاده قرار می گرفتند، اندازه گیری کنند. در عملیات هات تپ و یا در تمامی عملیات هایی که نیاز به ضخامت سنجی لوله دارند، از ضخامت سنج های اولتراسونیک استفاده می شود. این ضخامت سنج ها زمان رفت و برگشت صوت را به درون دیوارۀ لوله اندازه گیری می کنند و با استفاده از فرمول ها و اجزایی که درون خود دارند، این زمان را مبدل به عددی که نشان دهندۀ ضخامت خط لوله است خواهند کرد.

ضخامت سنجی، تستی غیر مخرب است. یعنی برای ارزیابی یا بررسی خطوط لوله به لحاظ ضخامت هیچ گونه آسیبی از طرف این ابزار به خط لوله وارد نمی شود.

نحوه کار ضخامت سنج اولتراسونیک

همان طور که می دانیم، سرعت صوت در هر ماده، به جنس و خصوصیات فیزیکی آن ماده بستگی دارد. امواج صوت، مانند امواج نوری در برخورد با هر محیطی رفتارهای متفاوتی از خود نشان می دهند. این امواج پس از برخورد با هر ماده ای ممکن است جذب، منتشر و یا منعکس شوند.

در دستگاه اولتراسونیک از یک پراب به منظور ارسال امواج اولتراسونیک به سمت لوله استفاده می شود. پراب ها تجهیزاتی هستند که دستگاه های الکتریکی (در این جا ضخامت سنج) را به قطعه ی پایه (در این جا لوله) متصل می کنند. امواج صوتی، از دستگاه ضخامت سنج و توسط پراب در دیوارۀ لوله نفوذ می کند. امواج صوتی منعکس شده توسط گیرندۀ پراب دریافت می شوند. زمان رفت و برگشت صوت در دیوارۀ لوله در این زمان توسط دستگاه ضخامت سنج اندازه گیری می شود و با استفاده از عدد سرعت صوت درون لوله (منحصر به جنس و خواص فیزیکی لوله)، ضخامت لوله را به دست می آورد.

شرکت اینسایز یکی از بهترین تولیدکنندگان ابزار اندازه گیری و دقیق در جهان است که نمایندگی های مختلفی برای فروش محصولات اورجینال این شرکت در کشورمان وجود دارد. تیم پیشگام صنعت ابزار با بهره گیری از ضخامت سنج های اولتراسونیک این شرکت سازنده، عملیات ارزیابی ضخامت خطوط لوله را به درستی و با دقت هرچه تمام تر انجام خواهد داد.

ساخت اسپلیت تی پس از ضخامت سنجی

در نهایت اگر ضخامت لوله مناسب برای عملیات جوشکاری بود، از اسپلیت تی جوشی، به عنوان اتصال حاضر در عملیات استفاده می شود.

ابتدا ابعاد ساخت اسپلیت تی مشخص می شود و سپس نقشۀ آن توسط طراح، طرح ریزی می شود پس از آن نقشه را در اختیار ناظر قرار می دهند تا با نظارت بر تیم جوشکار، برشکار و غیره ساخت اسپلیت تی را به مرحلۀ اجرا بگذارند.

اتصالات مکانیکی در عملیات هات تپ

اتصالات مکانیکی هات تپ ایجاد یک انشعاب جدید روی خط لوله را بدون نیاز به جوشکاری فراهم می کنند. اتصالات مکانیکی هات تپ با استفاده از یک فلنج به شیر کنترل کننده یا ولو وصل می شوند. از این انشعاب معمولا در شرایط کاری که جوشکاری میسر نیست استفاده می شود.

اتصالات مکانیکی در هات تپ
اتصالات مکانیکی در هات تپ

شرکت ها و پالایشگاه های نفت و گاز نیاز دارند تا هر ساله خطوط لوله ی پالایشگاه یا واحدهای خود را گسترش داده و یا خطوط بهره برداری را به واحدهای دیگری منتقل کنند و یا اینکه سیستم و خطوط لوله ی خود را بهبود بخشیده و تعمیر کنند.

خارج کردن خطوط لوله ی موجود در پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی از سرویس موجب هدر رفت محصولات و تولیدات شده و نارضایتی هایی را به دنبال خواهد داشت. همچنین در پالایشگاه های گازی

انتشار گاز متان مشکل دیگری است که با خاموش کردن بخش هایی از پالایشگاه گریبان گیر سیستم پالایشگاهی خواهد شد.

هات تپ یک روش جایگزین برای انشعاب گیری و انتقال خطوط لوله در این اماکن است. مزیت هات تپ این است که وقتی می خواهند خط لوله ای را از یک بخش در پالایشگاه به واحد دیگری منتقل کنند یا وقتی قصد گسترش و توسعه ی پالایشگاه را دارند ، خطوط را از سرویس دهی خارج نمی کنند. در این حالت با استفاده از تجهیزات عملیات هات تپ روی لوله برشی می زنند و دیواره ی لوله را سوراخ می کنند و پس از آن به راحتی می توانند از طریق دیواره ی لوله به سیال درون آن دسترسی داشته باشند.

اتصالات مکانیکی هات تپ

برای شروع عملیات هات تپ نیاز به اتصالاتی دارند تا آن ها را روی لوله نصب کنند و از طریق اتصال یا فیتینگ به بدنه ی لوله دسترسی پیدا کنند. این اتصال ها در محل کارگاه پیمانکار و مجری طرح هات تپ  و خارج از محیط پالایشگاه یا واحد صنعتی ساخته می شود و برای نصب روی خط لوله به پالایشگاه منتقل می شوند. اتصالات مذکور را یا به وسیله ی جوشکاری و یا به صورت مکانیکی روی خط لوله نصب می کنند. اتصالاتی را که به صورت مکانیکی روی خط لوله نصب می شوند اتصالات مکانیکی می نامند.

یکی از اتصالات مکانیکی هات تپ با نام اسپلیت تی مکانیکی شناخته می شود. اسپلیت تی ها اتصالات کمربندی هستند که روی قسمتی از لوله نصب می شوند و دور تا دور لوله را به طور کامل پوشش می دهند. از اتصالات در عملیات هات تپ به این دلیل استفاده می شود که یک سیستم روی خط لوله قرار بگیرد و به کمک آن بتوان مانع نشت سیال به بیرون از خط لوله شد هم چنین با استفاده از آن بتوان دیگر اجزای عملیات هات تپ را روی خط لوله سوار کرد. در نظر داشته باشید که مادامی که درون خط لوله جریانی از سیالات مختلف برقرار است برشی دایره ای شکل و متناسب با سایز انشعاب را روی خط لوله و به کمک دستگاه هات تپ ایجاد می کنند. بنابراین باید سازوکاری وجود داشته باشد تا پس از ایجاد برش روی خط لوله شرایط ناایمن ایجاد نشود ، سیال درون لوله به بیرون راه نیابد و یا آسیبی متوجه محل پالایشگاه و کارکنان نشود.

بنابراین طراحی و ساخت اتصالات می تواند راه حلی برای جلوگیری از پیشامدهای دردسرساز باشد.

از اتصالات مکانیکی در موقعیت های خاص و بنابر تشخیص مهندسین و تیم طراحی استفاده می شود. اتصالات مکانیکی با استفاده از روش bolting یا پیچ و مهره روی خط لوله نصب می شود. پیش از ساخت اتصال مؤلفه هایی از قبیل جنس و ضخامت خط لوله ، جهت عملیات و زاویه ی آن ، ماهیت سیال به همراه دما و فشار آن و همچنین میزان تحمل بار خط لوله با استفاده از تجهیزات ابزار دقیق اندازه گیری شده و در اختیار مهندسین طراح اتصالات مکانیکی قرار می گیرد. سپس با توجه به مولفه های فوق سازه ی اسپلیت تی مکانیکی در محل کارگاه ساخته می شوند. برای ساخت اسپلیت تی های مکانیکی باید وزن مخصوصی را در نظر بگیرند. استفاده از اتصالات بزرگ و سنگین در برخی شرایط مثل انجام عملیات هات تپ در ارتفاع غیر ممکن است. 

در ساخت اسپلیت تی مکانیکی از دو پد با لبه های بلند استفاده می شود. این لبه ها محلی هستند که پیچ و مهره ها از درون آن ها رد شده و دو پد اسپلیت تی مکانیکی را به هم متصل و محکم می کنند. بر روی یکی از پد ها نیپل جوشکاری می شود اما خود اتصال اسپلیت تی مکانیکی با استفاده از پیچ و مهره روی لوله وصل می شود. بر روی نیپل نیز فلنج قرار می گیرد تا با استفاده از آن بتوان سایر اجزای عملیات هات تپ را به بکدیگر مرتبط کرد.

اتصالات مکانیکی هات تپ دارای خصیصه ای هستند که با استفاده از آن ها اطمینان از صحت عملکرد اتصال روی خط لوله کسب خواهد شد. این اتصالات دارای یک سیستم تنظیم آب بندی هستند که در طرفین اتصال قرار گرفته و یک حلقه ی مهر و موم شده و غیر قابل نفوذ را به وجود می آورند. در این حالت گروه اجرایی مطمئن می شوند که اتصال مکانیکی نصب شده روی خط لوله مانع از نشت سیال به بیرون از خط لوله می شود.

اتصالات مکانیکی اسپلیت تی معمولا در شرایطی استفاده می شوند که خط لوله از جنسی باشد که جوشکاری روی آن امکان پذیر نباشدو هم چنین عملیات جوشکاری ممکن است در برخی محیط های پالایشگاهی خطرساز باشد. از طرفی ماهیت سیال درون لوله می تواند طوری باشد که جوشکاری کردن روی خط لوله موجب انفجار در منطقه ی عملیاتی شود. به منظور ممانعت از اتفاق افتادن خطرات بالا در این مواقع از اتصالات مکانیکی اسپلیت تی استفاده می شود.

الکترود جوشکاری و کاربرد آن در هات تپ

الکترود جوشکاری نوعی مفتول فلزی یا گرافیتی است که دور تا دور آن را پوششی به نام فلاکس دربر گرفته است. الکترود جوشکاری انواع و اقسام گوناگونی دارد و انتخاب هر کدام از آن ها برای عملیات جوشکاری بستگی به ماهیت عملیات و جنس قطعاتی دارد که با آن ها سر و کار دارند.

الکترود جوشکاری
الکترود جوشکاری

وظیفه ی الکترودها پر کردن فضای خالی بین دو قطعه یا سازه ی فلزی است تا اتصالی محکم به صورت موقت یا همیشگی بین آن ها برقرار شود.

انواع الکترود جوشکاری

الکترود جوشکاری از دو قسمت تشکیل می شود: قسمت بیرونی و درونی؛ قسمت درونی الکترود جوشکاری فلزی است و قسمت بیرونی آن پوششی است که فلز را می پوشاند. قسمت بیرونی یا پوشش الکترود به این دلیل متفاوت است که این پوشش می تواند با تنوع در جنس ساختاری خود عملکردها و استفاده های گوناگون و کاربردی داشته باشد. برای مثال پایدار کردن و ثبات قوس و هم چنین هدایت الکتریسیته در قوس می تواند نمونه ای از کاربرد الکتریکی پوشش الکترود باشد. (قوس الکتریکی به معنای انتقال جریان الکتریسیته توسط یک نارسانا مثل هوا است. در واقع برای استفاده از قوس الکتریکی در جوشکاری دو قطعه را تا حدی به هم نزدیک می کنند اما آن را به هم تماس نمی دهند. سپس از جریان هوایی که بین دو قطعه وجود دارد برای انتقال جریان الکتریکی و ایجاد جوش استفاده می کنند). 

هم چنین این پوشش می تواند به لحاظ خواص فیزیکی دارای خصوصیات و نقش های متنوعی از جمله میزان ویسکوزیته ، کشش سطحی ، ضخامت سرباره و سرعت بالای سرباره ( فرایند جوش با سرعت بالا بین دو قطعه با ضخامت نازک و حدودا در جهت عمودی است) اشاره کرد.

این پوشش ها از نظر متالوژیکی نیز می توانند نقش هایی داشته باشند. حفاظت از ستون قوس و مذاب ، آلیاژسازی ، اکسیژن زدایی و کاهش سرعت سرد شدن از جمله ی این نقش ها هستند.   

اما الکترود جوشکاری را براساس فاکتورهای مختلفی دسته بندی می کنند. این این دسته بندی به شکل زیر می باشد.

  • بر اساس نوع پوشش فلاکس
  • براساس ضخامت پوششی
  • براساس جنس مفتول
  • و براساس نوع ساخت

در این قسمت در نظر داریم انواع الکترود جوشکاری را در این چهار دسته به اختصار توضیح دهیم.

انواع الکترود جوشکاری بر حسب نوع پوشش فلاکس می تواند متنوع باشد. جنس فلاکس ها عموما از آهک ، سلولز ، اکسید سدیم ، خاک رس و یا آزبست می باشد.

ضخامت پوششی الکترود جوشکاری به انواع خیلی ضخیم ، ضخیم ، متوسط و نازک تقسیم می شوند.

جنس مفتول الکترود جوشکاری نیز اصولا از نوع آلومینیومی ، ضد زنگ ، نیکلی و کم کربن است و با نام های زیر شناخته می شود:

  • سلولزی DC
  • سلولزی DC/AC
  • رتیلی DC
  • رتیلی DC/AC
  • رتیلی با پودر آهن DC/AC
  • قلیایی DC
  • قلیایی DC/AC
  • پودر آهن و اکسید آهن DC/AC
  • قلیایی با پودر آهن DC/AC

 

الکترود جوشکاری براساس نوع ساخت خود نیز در چهار زیر مجموعه ی جدا دسته بندی می شود.

  • الکترودهای کم هیدروژن که به علت پایین بودن میزان هیدروژن در فلاکس (پوشش) خود به این نام شهرت یافته و به همین دلیل از آن ها برای جوشکاری فولادهای پر کربن استفاده می کنند.
  • الکترودهای چسبان سریع که دارای پوشش فلاکس بسیار سنگین بوده و نرخ رسوب گذاری سنگین دارند.
  • الکترودهای انجماد سریع که علاوه بر ایجاد قوس قوی در جوشکاری سرباره کمی ایجاد می کنند که همین امر موجب می شود از این الکترودها در تمام موقعیت های جوشکاری استفاده شود.
  • الکترود انجماد پر شده نیز دارای فلاکس سنگین است که در آن ها علاوه بر خارج کردن سرباره می توان دانه هایی با ترکیب یکنواخت ایجاد کرد.

نام گذاری الکترود

از روی نام لاتین یک الکترود می توان به برخی از خصوصیات الکترود و عملیات جوش پی برد. برای مثال فرض کنید نام یک الکترود E-6011 است. اطلاعاتی که از نام این الکترود می توان استخراج کرد شامل ، الکترود E= ، استحکام کششی جوش = ۶۰ ، حالت جوشکاری = ۱ و نوع پوشش = ۱ هستند. حرف E در این نام گذاری نشان دهنده ی جوشکاری با جریان الکتریسیته بوده و اگر به جای آن عبارت RG بنشیند ، نشان دهنده ی جوشکاری با گاز خواهد بود.

انواع حالت های جوشکاری الکترودها

  • تمام حالات به جز عمود رو به پایین
  • نفوذی تخت و فیات افقی
  • فقط نفوذی تخت
  • نفوذی تخت و عمود رو به پایین

برای نام گذاری یک الکترود هر یک از این حالات را با یک عدد مشخص می کنند که عدد مربوطه در یک عبارت اسمی الکترودی را در بالا توضیح دادیم اما شماره ی حالات ذکر شده در حالات جوشکاری الکترودها در بالا به ترتیب ۲ ، ۳ ، ۴ و ۵ خواهد بود. عدد یک نشان دهنده ی الکترودی است که تمامی حالات جوشکاری می تواند روی آن انجام شود.

در تمامی پروژه های هات تپ که در آن ها نیازمند عملیات جوشکاری هستند از الکترود جوشکاری متناسب با شرایط و تجهیزات استفاده می شود. برای شروع عملیات جوشکاری ابتدا باید پارامترهایی را مشخص کرده و پس از آن جوشکاری را طراحی کرد. جنس لوله و اینکه لوله از چه متریال هایی ساخته شده ، محدوده ی قطر و ضخامت دیواره ی لوله ، مشخصات هندسی اتصال مثل زاویه ی پَخ یا شکل و اندازه ی جوش های گوشه ای ، اندازه و شماره ی طبقه بندی فلز پرکننده ، حداقل تعداد پاس ها و ترتیب و توالی پاس ها پیش از شروع عملیات جوشکاری باید مشخص شود.

خصوصیات جوشکاری نیز پیش از شروع عملیات به جوشکار اطلاع رسانی می شود. اینکه نوع برق مصرفی متناوب باشد یا مستقیم. در صورت مستقیم بودن برق مصرفی قطب معکوس یا مستقیم باید معین شود. محدوده ی ولتاژ و آمپراژ نیز برای هر الکترود یا سیم جوشی ارائه خواهد شد.

جهت جوشکاری نیز یکی دیگر از مواردی است که باید پیش از شروع عملیات مد نظر قرار دارد. اطلاع از اینکه جهت جوشکاری از بالا به پایین است یا از پایین به بالا مهم و ضروری خواهد بود.  

تمامی موارد ذکر شده پیش از آغاز عملیات مورد سنجش و بررسی قرار خواهد گرفت و سپس عملیات جوشکاری طراحی خواهد شد. جوشکار پیش از شروع عملیات جوشکاری از چگونگی عملکرد خود و همچنین انواع جوش و الکترود جوشکاری مصرفی در حین عملیات کاملا باخبر است و عملیات را با دانشی از پیش طراحی شده انجام خواهد داد. جوشکاری اتصالات اسپلیت تی ، سدل نیپل و غیره و همچین نصب این اتصالات روی خطوط لوله می تواند تنوع در عملیات جوشکاری و الکترودها را طلب کنند.