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.

نصب اسپلیت تی و نکات

اتصال اسپلیت تی یا در زمانی روی لوله نصب می شود که در حال انجام عملیات پایپینگ هستیم. یعنی زمانی که خطوط لوله در حال نصب می باشند تا مجتمع صنعتی راه اندازی شود؛ و یا زمانی نصب می شوند که خطوط لوله فعال بوده و سیال درون شان جریان دارد و می خواهیم یک انشعاب جدید روی آن ها ایجاد کنیم. نصب اسپلیت تی در هر کدام از این شرایط دارای الزامات خاص خود می باشد. برخی از این الزامات میان هر دو مشترک است اما برخی متمایزند. فقط نکته این که طبیعتاً نصب اتصال روی خطوط لوله ای که جریان سیال در آن ها زنده است دشواری های بیشتری خواهد داشت.

در خصوص نکات مشترکی که در هر فرایند نصب اسپلیت تی می بایست بدان ها توجه کرد، اصولی هستند که مربوط به خود خط لوله می باشند. اتصال اسپلیت تی از هر نوعی که می خواهد باشد؛ چه فول برنچ و چه ردیوس برنچ، چه جوشی و چه مکانیکی می بایست در بهترین شرایط خط لوله روی آن نصب شود. در درجه اول اتصال از نقاط آب بند خود کاملاً باید روی لوله مماس شود. هر گونه حفره و شکاف میان لوله و اتصال محمل نشتی سیال خواهد بود و می بایست پیشاپیش رفع شود.

برای مثال ممکن است خط لوله دارای زدگی ها و خوردگی هایی روی سطح جانبی خود باشد به نحوی که حین نصب اتصال شکافی میان آن  لوله ایجاد شود. ممکن است جنس لوله به گونه ای باشد که دارای آج و نقاط ریز فرورفته باشد. این موارد ارتباطی با ضخامت، جنس و میزان مقاومت لوله ندارند و به خودی خود می توانند باعث شوند اتصال اسپلیت تی به خط با آسیب مواجه شود. در این شرایط دست کم می بایست آن بخش از لوله که اتصال روی آن نصب خواهد شد تراشکاری و صاف شود تا اتصال روی یک سطح صاف و فاقد هر گونه برجستگی و فرورفتگی بنشیند. این امر از اهمیت بالایی برخوردار است.

علاوه بر این، لوله دارای شرایط مساعدی باشد اما در زمان نصب اتصال روی آن شاهد مواد و املاح و رطوبت و مواردی از این دست باشیم. این زائدات حتما می بایست پاک و تمیز شوند تا اتصال اسپلیت تی روی آن به بهترین نحو ممکن انجام شود. خصوصاً در شرایطی که لوله در عمق زمین بوده است سطح آن مملو از خاک خواهد بود. حتماً و بدون شک می بایست پیش از نصب اسپلیت تی سطح لوله کاملاً تمیز شود. رطوبت روی لوله نیز می بایست پاکسازی و خشک شود. چه فرایند نصب به صورت جوشکاری باشد و چه مکانیکی، لوله باید صاف و صیقل، خشک و فاقد هر گونه املاح و خاک باشد تا اتصال به بهترین نحو ممکن انجام شود.

از دیگر نکاتی که می بایست مورد توجه قرار گیرد لایه های پلاستیکی و پلی اتیلنی است که حتی روی خطوط لوله فعال و حاوی سیال نیز بعضاً وجود دارد. لوله در زمان خرید و نصب معمولا لایه هایی از جنس پلی اتیلن یا هر آلیاژ پلاستیک دیگر دارد که برای محافظت از لوله روی جداره خارجی آن کشیده شده است. این لایه ها را می توان با ایجاد حرارت جانبی از لوله جدا کرد و محیط نصب اسپلیت تی را تماماً از آن پاکیزه کرد تا اتصال به بهترین نحو روی لوله قرار بگیرد.

این فیلم فرایند تمیزکاری و آماده سازی برای لوله جهت نصب اسپلیت تی را نشان می دهد. چنان که پیداست عملیات انشعاب گیری روی خط لوله ای در عمق زمین انجام خواهد شد. لوله از هر نوع آلودگی و مواد زائد روی خود پاکسازی می شود و آماده برای انشعاب گیری می شود. اتصال مورد استفاده نیز اسپلیت تی مکانیکی می باشد، به این معنا که اتصال از طریق پیچ و مهره روی لوله نصب می شود. اتفاقاً در خصوص نصب اسپلیت تی مکانیکی می بایست دقت و حساسیت بیشتری را نسبت به اتصالات جوشکاری انجام داد. آب بندی در اتصالات مکانیکی از طریق اورینگ انجام می شود. اورینگ مذکور در محل سدل اتصال قرار می گیرد و مانع خروج و نشتی سیال از محل انشعاب به بیرون می شود. این مکانیزم در مقایسه با اسپلیت تی که از طریق جوشکاری روی لوله نصب می شود ضریب اطمینان پایین تری دارد. اتصالات جوشی از چهار سو دارای خط جوش می باشند که این امر آن ها را در مقابل فشار سیال مقاوم تر می سازد. در حالی که اتصالات مکانیکی از دو سو از طریق پیچ و مهره نصب می شوند و نیز دارای یک اورینگ می باشند. کل ساختار آب بندی این اتصالات به همین وابسته است. نکته دیگر آن که برای اتصالات جوشی نیز می توان از اورینگ استفاده کرد و بنابراین این اتصالات بسیار مستحکم تر عمل می کنند.

مجریان عملیات انشعاب گیری نیز همواره می کوشند تا جای ممکن به جای اتصالات مکانیکی، سراغ اسپلیت تی بروند که از طریق جوشکاری روی خط نصب خواهد شد. با این حال در مواقعی، خصوصاً زمانی که امکان جوشکاری روی خط لوله وجود ندارد چاره جز استفاده از اتصال اسپلیت تی مکانیکی نخواهد بود.

فیلم فوق هم انیمیشنی است از نصب اتصال اسپلیت تی مکانیکی روی خط لوله که آناتومی درونی اسپلیت تی و قطعات ساپورت و پشتیبان آن را نمایش می دهد. در هر صورت هر نوع اتصالی که می بایست روی لوله نصب شود در اهتمام مجری عملیات برای پاک کردن و صاف کردن سطح لوله تغییری حاصل نمی شود. مجری فرایند ساخت اسپلیت تی و نصب آن روی لوله می بایست از این حیث کاملاً با مسئولیت و دقت عمل کند.

اسپلیت تی– ساخت اسپلیت تی- نصب اسپلیت تی