فلنج در هات تپ

فلنج ها قطعاتی هستند که در صنعت و بخصوص در صنعت لوله و پایپینگ کاربرد وسیعی دارند. این قطعات در اشکال هندسی متفاوتی در سراسر جهان تولید می شوند. این قطعات قابلیت اتصال قطعات و سازه های مختلف را به یکدیگر و بدون استفاده از عملیات جوشکاری، ممکن می سازند.

فلنج  فلنج فلنج در هات تپ 1532260426 rosemount 1496 orifice flange union 3 flange union weldneck
فلنج

فلنج قطعه ای است که برای اتصال لوله ها، شیرها، پمپ ها و دیگر تجهیزات به یکدیگر. از این قطعه برای ایجاد شبکه ها و خطوط لوله ی انتقال، استفاده می کنند. استفاده از این قطعات در سیستم لوله کشی دسترسی به هر کدام از قطعات لوله را آسان کرده و همچنین فرایندهایی همچون اصلاح و بهینه سازی خط لوله را میسر می سازند. این قطعات می توانند در حین استفاده، جوش داده شوند و یا با استفاده از پیچ و مهره و به صورت مکانیکی بسته شوند. مزیت استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای این است که فرایند جداسازی در سیستم لوله کشی، در این حالت به سهولت انجام پذیر خواهد بود.

این قطعات در بدنه ی خود دارای مفاصلی است که این مفاصل با استفاده از گسکت ها پر می شود. این قطعات عضو آب بندی هستند و موجب می شوند این قطعات در محل اتصال دو قطعه یا سازه به یکدیگر دچار نشتی نباشند. 

انواع فلنج ها

  • گردن جوش
  • لغزشی
  • لب جوش
  • ساکت جوشی
  • موضوع و
  • کور

فلنج های مذکور استاندارد هستند و در صنایع مختلف استفاده می شوند. اما به جز این موارد فلنج های مخصوص دیگری وجود دارند که عبارت اند از:

  • گلو دار یا اریفیس
  • گلو بلند
  • ولدو یا نیپو
  • اکسپندر
  • کاهنده یا ردیوسینگ

مواد و متریال سازنده

فلنجها با استفاده از مواد و آلیاژهای متفاوتی از جمله فولاد ضد زنگ، چدن، آلومینیوم، برنج، برنز، پلاستیک و غیره تولید می شوند. اما بیشترین متریالی که برای ساخت آن ها مورد استفاده قرار می گیرد، فولاد کربنی با سطوح ماشین کاری شده است.

در هنگام انتخاب فلنج، باید به جنس لوله توجه ویژه داشت زیرا اساساً نوع متریال سازنده ی لوله باید با نوع فلنج همگون باشد و در بسیاری موارد جنس این دو از یک متریال سازنده خواهد بود.

تمامی انواع فلنج هایی که توسط شرکت های گوناگون تولید می شوند، باید از فیلتر استاندارد ASTM B 16.5 به لحاظ ابعاد و تحمل ابعادی و همچنین سایر ویژگی ها، عبور کنند.

هر کدام از فلنج هایی که از فیلتر استاندارد ASTM B 16.5 عبور کنند دارای ابعاد استانداردی خواهند بود. این استاندار به گونه ای است که اگر یک طراح در ژاپن  یا یک لوله کش در استرالیا و یا یک کارپرداز از کانادا از جدول این استاندارد برای تهیه یک فلنج استفاده کنند در نهایت سه فلنج یک شکل را در دست خواهند داشت.

تفاوت در عبارت نوشته شده برای معرفی این قطعات در واقع تفاوت در متریال سازنده را نشان می دهد. برای مثال ASTM A105 نوع فولادی کربنی است اما A182 از نوع فولادی محکم و ضد زنگ است.

اتصال فلنج پیچ و مهره ای ترکیبی پیچیده از عواملی هم چون پیچ و مهره، گسکت، دما و فشار است. دما و فشار در این جا مربوط به همان سیالی می شود که با لوله و اتصالات آن در تماس است. تمامی این عناصر با یکدیگر در ارتباط تنگاتنگی قرار دارند و در نهایت حاصل این ها اتصالی موفق در خطوط لوله خواهد بود.

استفاده از فلنج در هات تپ

عملیات هات تپ در حال حاضر که مشغول خواندن این نوشته هستید در سراسر جهان و بر روی خطوط لوله مختلف در حال اجرا می باشد. با استفاده از این عملیات قادر خواهیم بود تا از خطوط لوله ای که تحت فشارند انشعاب تهیه کنیم. این بدین معنی است که انشعاب مذکور را بدون وقفه در جریان سیال درون لوله انجام خواهیم داد و بهره برداری و خدمات رسانی از خط لوله را نه کاهش می دهیم و نه متوقف می سازیم. هات تپ می تواند در مجموع شامل مزیت هایی به لحاظ اقتصادی و صرفه جویی هایی در زمان و انرژی باشد.

برای اجرای عملیات هات تپ که بر روی خطوط لوله انجام می شود نیاز مبرم به این قطعات وجود دارد.

اتصالات، ولو یا شیر صنعتی و دستگاه هات تپ اجزای سه گانه ی عملیات هات تپ را تشکیل می دهند که پیش از اجرای هات تپ بر روی لوله نصب می شوند. این اجزای سه گانه توسط چهار فلنج به یکدیگر نصب شده و پس از پایان عملیات به راحت از یکدیگر جدا می شوند.

ابتدا اتصالات را بر روی خط لوله نصب می کنند. نصب اتصالات نیز می تواند به صورت مکانیکی یا جوشی باشد. هر اتصال در قسمت بالایی خود یک فلنج دارد. بعد از نصب اتصال باید ولو را بر روی آن ببندند. برای بستن ولو بر روی اتصال فلنج پایینی ولو را هم پیشانی با فلنج اتصال می بندند. مابین این دو فلنج گسکت یا عضو آب بندی قرار می گیرد تا بعد از برش لوله و دسترسی به سیال درون آن در این قسمت نشتی رخ ندهد. فلنج بالایی ولو را نیز هم پیشانی با فلنج دستگاه هات تپ پیچ و مهره می کنند و بین آن دو را نیز با گسکت ها آب بندی می کنند.

از فلنج های کور نیز استفاده زیادی در خدمات خطوط لوله و بخصوص استاپل و لاین استاپ می شوند. این فلنج ها زمانی استفاده می شوند که عملیات مورد نظر بر روی لوله پایان گرفته و حالا برای ممانعت از نشت سیال به بیرون تمامی اجزا به جز اتصال را از روی لوله باز کرده و بر روی اتصال فلنجی کور را می بندند. فلنج های کور از یک طرف بسته هستند و به منظور مسدود کردن بخشی از خط لوله که برش خورده و یا باز است مورد استفاده قرار می گیرند.

شرکت های همچون بیژن، تهران نوین، ایرانگان و ایران فلنج از جمله شرکت های داخلی تولید کننده فلنج های مورد استفاده در صنایع مختلف هستند.

دستگاه هات تپ چگونه کار می کند؟

دستگاه هات تپ ماشینی است که در عملیات هات تپ یا کارگرم مورد استفاده قرار می گیرد. این ماشین می تواند در عملیات انشعاب گیری گرم از خطوط لوله یا مخازن و یا در تعمیرات اصلاحی آن ها کاربرد داشته باشد. اما دستگاه هات تپ چه اجزایی دارد و چگونه کار می کند؟

دستگاه هات تپ  دستگاه هات تپ دستگاه هات تپ چگونه کار می کند؟                          1
دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ از اجزای متعددی تشکیل شده که این اجزا با همکاری یکدیگر می توانند کار برش روی خط لوله را تکمیل کنند. برش روی خط لوله در کار گرم ، عملیاتی پر ریسک است زیرا در عملیات هات تپ برش را زمانی روی خط لوله ایجاد می  کنند که خط لوله در حال سرویس دهی است و سیال های گازی یا مایع درون آن جریان دارند. عملیات برش به خودی خود حرارت زا است. این حرارت در کنار حرارتی که سیال بنا به ماهیت خود دارد می تواند قابل افزایش باشد. بنابراین در عملیات هات تپ باید نهایت دقت را به کار برد و پایند به اصول ایمنی بود.

عضو بعدی شفت  یا محور است. ( عضو دورانی یا رفت و برگشتی است که برای انتقال نیرو و گشتاور بکار می‌رود). شفت قطعه ای است که از یک سو به اهرمی که توسط اپراتور می چرخد، متصل است و از سوی دیگر به نگهدارنده عضو برشی یا هولدر کاتر متصل می شود.

شفت دستگاه هات تپ در اندازه های گوناگونی ساخته و در دستگاه تعبیه می شود. برای عملیاتی با مقیاس کوچک تر شفت های کوچک تر و برای عملیات با مقیاس بزرگ تر از اندازه های بزرگ تر شفت استفاده می شود. میزان استحکام و مقاومت شفت باید به حدی باشد که تحمل فشار متقابل از سمت بالایی و توسط اپراتور و از سمت پایینی و توسط اجزای برش را داشته باشد. این استحکام باید به حدی باشد که شفت تاب برندارد یا اینکه از محل استقرار خود خارج نشود. 

همان طور که گفتیم شفت در قسمت پایینی خود به هولدر کاتر یا نگهدارنده کاتر متصل است. هولدر کاتر باید با استحکام بالایی از یک سو به شفت متصل باشد و از سوی دیگر به کاتر. اگر این استحکام تأمین نشود نیروی اصطکاکی بالایی که هنگام برش متوجه کاتر است به راحتی می تواند کاتر را از هولدر یا نگهدارنده ی آن جدا کرده و عملیات را با مشکل مواجه کند.

کاتر عضو بعدی و برنده ی دستگاه هات تپ است. کاتر برای انجام دادن عملیات برش روی خط لوله پذیرای دو نیروی دیگر می باشد. یکی از این نیروها نیرویی است که حاصل از پیشبرد شفت توسط اپراتور است و به کاتر منتقل می شود.

اپراتور دستگاه هات تپ با چرخاندن اهرم دستی متصل به شفت موجب می شود که دستگاه هات تپ به سمت جلو حرکت کند و از درون ولو و نیپل اتصال رد شود و در نهایت به لوله برسد تا کاتر بتواند در تماس با لوله قرار گرفته و دیواره ی آن را برش دهد.

نیروی دیگری که کاتر پذیرای آن است نیرویی مکانیکی است که از سمت گیربکس دستگاه هات تپ به آن وارد می شود. با استفاده از نیروی مکانیکی اعمال شده از طرف گیربکس ، کاتر حرکتی دورانی پیدا می کند و با پیشبرد عملیات توسط اپراتور مرحله به مرحله به لوله نزدیک تر می شود. کاترها دارای لبه های دندانه دار هستند. این دندانه ها از تراشه های الماس ساخته شده اند و اصطلاحاً به آن ها الماسه می گویند. این الماسه ها روی کاتر تراش می خورند و یا اینکه روی آن متصل می شوند. در واقع برش دیواره ی لوله با درگیر شدن این الماسه ها با لوله رخ می دهد.

در مرکز کاتر قطعه ای با پین های متعدد وجود دارد. به این قطعه مته ی راهنما می گویند. زمانی که کاتر برش خط لوله را تکمیل می کند قطعه ای دایرای شکل از بدنه ی خط لوله را از روی دیواره ی لوله برمی دارد. دستگاه هات تپ باید دارای سازوکاری باشد که مانع از سقوط این قطعه به داخل لوله شود. این قطعه کوپن نام دارد و خروج آن به همراه دستگاه هات تپ در پایان عملیات نشان دهنده ی این مسأله است که برش به درستی صورت گرفته است. اما قطعه ای که کوپن را در حین برش و پس از پایان یافتن آن نگه می دارد و مانع از سقوط آن به داخل خط لوله می شود همین مته راهنما است.

مته راهنما اولین جزء از دستگاه هات تپ است که وارد خط لوله می شود. این مته مانند دریل خط لوله را سوراخ می کنند و کاتر محیط اطراف آن را با شعاعی که متناسب با سایز انشعاب است به صورت دایره ای برش می دهد. پین های مته راهنما زمانی که مته داخل خط لوله شد باز می شوند و کوپن را در قسمت بالایی پین های خود بلاک می کنند و مانع از سقوط آن به داخل خط لوله می شوند.

در رابطه با گیربکس دستگاه هات تپ خاطر نشان می کنیم که گیربکس ها قطعاتی هستند که با تغذیه از محرک های بیرونی می توانند نیروی مکانیکی خطی یا دورانی را به قطعه ای دیگر القا کنند. در دستگاه هات تپ نیز گیربکس ها با استفاده از دستگاه پاوریونیت یا پاورپک که خارج از دستگاه هات تپ قرار دارند تغذیه شده و حرکتی دورانی پیدا می کنند. سپس این حرکت دورانی را به کاتر القا کرده و موجب چرخش کاتر می شوند.

دستگاه پاور پک یا پاوریونیت از اجزای دستگاه هات تپ نیستند بلکه تنها گیربکس دستگاه هات تپ را به حرکت وامی دارند و دارای دو نوع هیدرولیکی و پنوماتیکی هستند. پاوریونیت که تأمین کننده نیروی لازم برای چرخش گیربکس است خود نیز توسط منبع تغذیه ی دیگری که عموماً برقی است ( دیزل ژنراتور ) راه اندازی می شود.

تمامی اجزای دستگاه هات تپ در بدنه ای قرار دارند که پیشروی شفت ، چرخش گیربکس و کاتر و هم چنین برش روی دستگاه همگی درون این بدنه انجام می شود و در بیشتر دستگاه های هات تپ قابل رؤیت نیستند. این مجموعه توسط یک فلنج به فلنج بالایی شیر یا ولو پیچ و مهره می شود.

دستگاه هات تپ باید برای قرار گیری در راستا و زاویه ی عملیات آماده سازی شود. معمولا برای از بین بردن فشار حاصل از وزن دستگاه هات تپ روی خط لوله، آن را با استفاده از جرثقیل روی خط لوله نگه می دارند. هم چنین عملیات هات تپ می تواند در زوایای مختلفی اعم از ۹۰ ، صفر و یا ۴۵ درجه نسبت به خط لوله انجام شود در این حالات و با استفاده از سازه هایی که روی زمین کار گذاری می شوند دستگاه را در زاویه ی عملیاتی مستقر می سازند.

هم چنین مستقر سازی دستگاه هات تپ در ارتفاع نیز نیازمند جرثقیل و مستقرسازهای متفاوت است.

شرکت میراژ ایران وارد کننده و تجهیز کننده ی دستگاه های هات تپ با سایز های مختلف است و این دستگاه ها را با کیفیت بالا و فن آوری روز کشور انگلستان در کشور توزیع خواهد کرد.  

پیگ رانی و انواع پیگ

پیگ رانی عملیاتی است که خطوط لوله را مورد بازرسی قرار می دهند. هم چنین تمیز کردن جداره ی داخلی خط لوله یکی از کاربردهای اولیه ی پیگ رانی در صنایع وابسته به پایپینگ و خطوط لوله است. پیگ ابزار یا دستگاهی است که در صنایعی که با خطوط لوله سروکار دارند ، به منظور تمیز کردن قسمت داخلی لوله ها و یا اندازه گیری فاکتورهای خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

پیگ رانی پیگ رانی پیگ رانی و انواع پیگ transcanada stories ili2 916x540 compressor
پیگ رانی

تیگ ها ابزارهایی حیاتی در صنعت نفت و گاز به شمار می آیند. پیگ ها وضعیت و میزان بهره برداری خطوط لوله را در این صنایع بهبود بخشیده و افزایش می دهند. در عملیات پیگ رانی می توان با استفاده از پیگ ها خطوط لوله را به صورت سرتاسری مورد آزمایش قرار دارد و بازبینی دقیقی را روی آن ها پیاده کرد تا از عدم وجود هر گونه نقص فنی ، خوردگی و یا ضایعات انباشتی درون خط لوله اطمینان کسب شود.

چگونگی تمیز شدن خط لوله با استفاده از پیگ ها

پس از راه اندازی یک خط لوله و شروع بهره برداری از آن مواد و رسوبات مختلفی که درون سیال درون خط لوله محلول هستند و می توانند از آن جدا شوند کم کم درون خط لوله رسوب می کنند. در خطوط لوله ی حاوی مواد نفتی و مشتقات آن ها ، مواد رسوب کننده می توانند موم ها باشند. موم ها به جداره ی لوله می چسبند و قطر لوله را تنگ می کنند. این مساله باعث کاهش در جریان سیال درون لوله شده و میزان بهره برداری را کاهش می دهد. برای از بین بردن رسوبات از دستگاه پیگ و عملیات پیگ رانی استفاده می کنند.

پیگ ها درون خطوط لوله ی تحت فشار حرکت می کنند. یعنی با استفاده از فشار جریان سیال به حرکت در می آیند. گاهی اوقات نیز محرک هایی در جلوی پیگ به حرکت در می آیند که با استفاده از کابل پیگ را به دنبال خود به حرکت در می آورند.

پیگ ها ابزارهایی هستند که درون خط لوله می روند و به صورت مماس و موازی با خط لوله در مسیر آن به حرکت در می آیند. این دستگاه در بدنه ی خود شامل دیسک ها ، برس ها و صفحاتی هستند که با استفاده از آن ها می توانند تمامی انباشت ها و ضایعات چسبیده به جداره ی لوله را خراشیده و آن ها را با استفاده از جریان سیال به سمت انتهای خط لوله هدایت کنند. معمولا در انتهای خط لوله مسیری انحرافی  قرار دارد که ضایعات وارد آن شده و جدا از مسیر سیال به بیرون از خط لوله هدایت می شوند. 

از پیگ ها علاوه بر عملیات ها تمیزکاری در پیدایش عیوب خط لوله استفاده می کنند. پیگ ها می توانند در نوع هوشمند خود شامل فرستنده هایی باشند که وجود هر گونه ترک یا خراش و خوردگی در طول خط لوله را به گیرنده ی مخصوصی ارسال کرده و حتی محل آن را نیز مشخص می کنند.

انتخاب نوع پیگ توسط مهندسین عملیات پیگ رانی و با توجه به نوع عملیاتی که قرار است پیگ انجام دهد انجام می شود. اندازه ی لوله نیز باید با اندازه ی دستگاه پیگ متناسب باشد. طرح خط لوله یکی از مهم ترین پارامترها در انتخاب نوع پیگ است. به عنوان مثال در مسیر برخی از خط لوله ها پیچ ها و خمیدگی های شدیدی وجود دارد. پیگ هایی که برای عملیات پیگ رانی در این خطوط لوله استفاده می شوند باید انعطاف لازم برای پیچ و تاب خوردن در مسیر لوله را داشته باشد. و یا اینکه خطوط لوله در برخی از نواحی خود به خصوص در محل ورد به انشعابات فرعی باریک تر می شود. در این حالت نیز دیسک ها و پره های پیگ باید قابلیت جمع شدن و گشوده شدن دوباره را داشته باشند و در تمام مسیر خط لوله بدون هیچ گونه گرفتگی یا بلاکی به حرکت خود ادامه دهند.   

انواع پیگ ها در عملیات پیگ رانی

پیگ های عمومی یا کمکی : این پیگ ها معمولا در مسیر خط لوله به حرکت در آمده و رسوبات ناشی از مواد ناخواسته ای مثل موم را از بین می برند.

پیگ های بازرسی : این پیگ ها برای تفتیش خطوط لوله استفاده می شوند. پارامترهایی نظیر شکستگی ، ترک و یا خوردگی در این بازرسی ها توسط پیگ های بازرس به سمع و نظر تیم اداره کننده ی پالایشگاه خواهد رسید و در دستور کار تعمیراتی قرار خواهد گرفت. در ضمن این پیگ ها می توانند جمع آوری کننده اطلاعات تکمیلی و قابل اندازه گیری باشند. قطر خط لوله ، خم و انحنای خم ، دما و غیره از فاکتورهای قابل اندازه گیری توسط پیگ های بازرس هوشمند است.

پیگ های بازرس با استفاده از دو روش وضعیت داخلی خط لوله را بررسی می کنند. نشتی شار مغناطیسی و اولتراسونیک. با ارسال شار مغناطیسی به دیواره ی لوله تشخیص نشت ، خوردگی و یا نقص فنی در لوله میسر می شود. با ارسال امواج اولتراسونیک به دیواره ی لوله میزان ضخامت آن با محاسبه ی زمان برگشت اکو به سنسور اندازه گیری می شود.  

پیگ های خاص 

این پیگ ها به انوع گوناگی تقسیم می شوند و در شرایطی که استفاده از پیگ های دیگر مقدور نباشد مورد استفاده قرار می گیرند. زدودن رسوبات سخت و کریستالی عموما در زیر مجموعه ی عملیاتی این پیگ های قرار می گیرد. به علاوه اندازه های مختلف و چند منظوره بودن و هم چنین انعطاف پذیری بالا از خصوصیات این پیگ ها می باشد. این پیگ ها به منظور ایزوله سازی بخش هایی از خط لوله برای یکسری عملیات خاص کاربرد دارند.  

به عنوان مثال یک نمونه از این پیگ ها پلاگ نام دارد. پلاگ ها در عملیات مختلفی از جمله عملیات استاپل کاربرد دارند. عملیات استاپل عملیاتی است که در آن با استفاده از برش های هات تپی روی خط لوله چهار حفره ایجاد می کنند. سپس از دوتای این حفره ها برای به وجود آوردن انشعاب و از دو حفره ی دیگر برای تخلیه ی قطعه ای از لوله که قصد تعمیر یا تعویض آن را داریم ، استفاده می کنند و در واقع این قسمت از لوله را توسط پلاگ هایی که با کمک دستگاه استاپل وارد خط لوله می شوند ، ایزوله می کنند.

برخی از پیگ ها به صورت آب بندی شده طراحی و تولید می شوند. از این پیگ ها معمولا برای بیرون راندن مایعات از خط لوله استفاده می شود.

عملیات پیگ رانی

برای عملیات پیگ رانی پس از در نظر گرفتن پارامترهای مهم در خط لوله ( جنس و سایز لوله ، نوع خط لوله و … ) و هم چنین نوع عملیات پیگ رانی که قرار است انجام شود (تمیزکاری ، بازرسی ) دستگاه پیگ را انتخاب می کنند.

پس از انتخاب پیگ از ابتدای خط لوله آن را وارد لوله می کنند و سپس جریان درون خط لوله رابرقرار می سازند تا پیگ با کمک فشار حاصل از جریان سیال شروع به حرکت کند. در این حالت پیگ در مسیر خط لوله حرکت می کند و عملیات مورد نظر را انجام می دهد. اینکه پیگ در کدام منطقه از خط لوله در حال حرکت است توسط سیگنال هایی دریافت و برای تیم اجرایی فرستاده می شود. زیرا اطلاع از محل دقیق پیگ برای تیم عملیاتی بسیار مهم است که مبادا در جریان عملیات پیگ رانی دستگاه در نقطه ای گیر کرده باشد.

عملیات پیگ رانی یکی از مهم ترین پروژه ها پس از بهره برداری از خطوط لوله است. زیرا بهره برداری از لوله ها در مدت زمان حیات یک پالایشگاه یا واحد پتروشیمی بستگی تام به کارکرد صحیح خطوط لوله خواهد داشت. عملیات پیگ رانی می تواند میزان بهره برداری از یک خط لوله را به حالت حداکثری بازگرداند.

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ از گوناگونی های بسیاری برخوردارند. ماهیت و نوع ساخت هر کدا از این مخازن تعیین کننده نوع عملیات هات تپ خواهد بود.  در صنایع پتروشیمی و نفت مخازن عضو ثابت این مجتمع ها را تشکیل می دهند. اغلب این مخازن در پالایشگاه ها یا مجتمع های پتروشیمی کاربرد ذخیره ای داشته اما برخی دیگر از آن ها کاربردی فرایندی دارند. در ادامه انواع مخازن در عملیات هات تپ را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ
انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ

 

ابتدا باید در مورد اینکه عملیات هات تپ در کجاها کاربرد دارد اطلاعاتی کسب کنیم. عملیات هات تپ در پالایشگاه ها و هم چنین مجتمع های صنعتی روی انواع مخازن قابل انجام است. اما تمامی این مخازن می بایست در یک سری ویژگی های خاص هم طیف باشند.

برای مثال ضخامت بدنه ی مخزن یکی از فاکتورهای مهم در تعیین این مساله است که آیا عملیات هات تپ قابلیت به اجرا در آمدن روی مخزن مورد نظر را خواهد داشت یا خیر؟

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ معمولا نباید خیلی ضخیم و یا متشکل از ورق های چند لایه باشند. در صورت ضخیم بودن بدنه ی تانکرها و یا مخازن بررسی های مهندسی و فنی مورد نیاز در عملیات هات تپ انجام خواهد شد. پس از این بررسی ها مشخص می شود که عملیات هات تپ قابلیت به اجرا در آمدن روی مخزن مورد نظر را خواهد داشت یا خیر و اگر عملیات هات تپ قابلیت اجرا داشته باشد شرایط و استثناهای آن چه چیزهایی خواهند بود؟

میزان ضخامت بدنه ی مخزن معمولا از سمت کارفرما به نیروی پیمانکار اطلاع داده می شود اما این اطلاعات برای سنجش ریسک عملیات هات تپ کافی نیست. نیروی مهندسی و طراحی عملیات هات تپ با استفاده از تست ضخامت سنجی میزان دقیق ضخامت مخزن را تشخیص خواهند داد.

در صورت ضخیم بودن مخزن مورد نظر در عملیات هات تپ می بایست ادوات لازم را به درستی در عملیات تجهیز کنند. مثلا شفت دستگاه هات تپ و اجزای برش آن از جمله کاتر و الماسه های برش باید دقیقا متناسب با ضخامت بدنه ی مخزن سنجیده و تجهیز شوند.

و یا اینکه نیپل متصل شده در اتصال انشعابی روی مخزن باید با کم ترین ارتفاع استاندارد ساخته شود تا اجزای برش دستگاه هات تپ بهترین و راحت ترین دسترسی را به بدنه ی مخزن داشته باشند.

در صورتی که کاتر ، الماسه های مناسب و یا شفت مقاوم برای دستگاه هات تپ انتخاب نشوند خسارت های زیادی متوجه تیم پیمانکار و هم چنین خود کارفرما خواهد شد. بنابراین تجهیز درست اجزای عملیات در انشعاب گیری از انوع مخازن و هم چنین اطلاع از ضخامت مخزن دو پارامتر مهم و اساسی در عملیات هات تپ مخازن است.

فشار سیال درون مخزن نیز یکی از فاکتورهای داده ای مورد نیاز در عملیات هات تپ و بخصوص هات تپ مخازن است.

فشار سیالات درون مخازن معمولا خیلی پایین تر از فشار سیالات درون خطوط لوله است و علت آن هم سکون سیالات در مخازن خواهد بود. اما هر سیالی ماهیت خاص خود و به تبع آن فشار خود را دارد. پس تیم اجرایی عملیات هات تپ باید از فشار دقیق سیال درون لوله ، اطلاعاتی را به صورت اسمی و واقعی در دست داشته باشند.

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ

انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ در فازهای عملیاتی گوناگون مشخص می شوند. به عنوان مثال در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی مخازن را به سه دسته اساسی تقسیم می کنند :

  • مخازن ذخیره اتمسفریک که برای ذخیره مواد نفتی وشیمیایی به کار می روند. این مواد در دمای محیط به صورت مایع هستند. موادی هم چون نفت خام ، بنزین و گازوییل در این مخازن ذخیره می شوند.
  • مخازن ذخیره کروی که برای نگهداری LPG مورد استفاده قرار می گیرند. پروپان و بوتان در دماهای محیطی به صورت گاز هستند و باید با بالا بردن فشار به صورت مایع دربیایند. مخازن ذخیره اتمسفریک قابلیت تحمل فشارهای بالا را ندارند. بنابراین برای بالا بردن فشار و تبدیل این مواد به شکل مایع باید از مخازن ذخیره کروی استفاده کرد.
  • مخازن تحت فشار در واحدهای فرایندی پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند. برج آیزوماکس در پالایشگاه های نفت و برج های دی متانایزر و دی اتانایزر در پالایشگاه های گاز ، نمونه هایی از مخازن تحت فشار حاضر در مجتمع ها و پالایشگاه ها هستند که عملیات های هات تپ روی آن ها انجام می شود.

استاندارد ساخت انواع مخازن

انواع مخازن مذکور در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی بر اساس بهترین استانداردهای روز دنیا ساخته می شوند که مهم ترین آنها API و ASME می باشند.

مخازن ذخیره فلزی براساس استاندارد API650 ، مخازت ذخیره کروی براساس استاندارد API620 و مخازن تحت فشار را براساس استاندارد ASME می سازند.

اتصال مخازن در عملیات هات تپ

اتصالات مخازن در عملیات هات تپ باید به گونه ای باشند که هم توانایی تحمل فشار سیال درون مخزن را داشته باشند و هم به صورت دقیق و ایمن روی بدنه ی مخزن نصب شود.

اتصال مخازن در عملیات هات تپ اتصال سدل نیپل است. اتصال اسپلیت تی به دلیل ساختار کمربندی خود محدودیت چشمگیری برای استفاده روی مخازن خواهد داشت. دلیل این محدودیت قطر بالای اکثر مخازن در پالایشگاه ها است. هم چنین اتصال ولدولت نیز به دلیل مقاومت کم تر نمی تواند توانایی تحمل فشار سیال در انشعاب گیری از مخازن را داشته باشد. بنابراین اتصال سدل نیپل با داشتن زین یا پد نیم تنه که ساخت آن برای تمامی قطور منعطف خواهد بود می تواند در انشعاب گیری از مخازن کاربردی و مستحکم باشد.

انشعاب گیری از مخازن در عملیات هات تپ می بایست با حساسیت بالا و به کارگیری علوم مهندسی روز انجام شود. تیم اجرایی عملیات هات تپ شرکت پیشگام ابزار صنعت با بررسی و سنجش دقیق انواع مخازن برای انجام عملیات هات تپ و هم چنین مجهزسازی ابزارها و دستگاه های عملیاتی ، حاضر به انجام انواع انشعاب گیری از مخازن در مجموعه ی پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی خواهد بود.       

اتصال سدل نیپل در عملیات هات تپ

اتصال سدل نیپل گونه ای از اتصالات جوشی در هات تپ است و اصولا زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که سایز انشعاب مورد نظر کوچک باشد. دلیل این مسأله این است که اتصال سدل نیپل نسبت به اسپلیت تی استحکام کمتری دارد. بنابراین سدل نیپل در هنگام استفاده از انشعابات کوچک تر فشار کم تری را تحمل خواهد کرد.

اتصال سدل نیپل  اتصال سدل نیپل اتصال سدل نیپل در عملیات هات تپ                            2
اتصال سدل نیپل

اتصال سدل نیپل هم چنین در هنگام انشعاب گیری از مخزن ها و تانکرهای ذخیره سازی کاربرد فراوانی دارد و یکی از دلایل آن می تواند اسکان سیالات داخل مخازن باشد چون در این حالت فشار کمتری متوجه اتصال خواهد بود. اما دلیل دیگر بهینه بودن استفاده از اتصال سدل نیپل در انشعاب گیری از تانکر ها و مخازن این است که قطر بالای مخازن اجازه استفاده از اتصال اسپلیت تی که به صورت کمربندی کل جداره لوله را دربر می گیرد ، نمی دهد. اتصال سدل نیپل به صورت نیم تنه تنها در یک قسمت جداره لوله سوار می شود و این امر برای انشعاب گیری از قطرهای بزرگ تر بهترین انتخاب است. 

اتصال اسپلیت تی به دلیل داشتن وزن بالا فشار زیادی روی خطوط لوله وارد می کند. در مواقعی که خطوط لوله توانایی تحمل فشار زیاد را نداشته باشند اتصال سدل نیپل جایگزین مناسبی برای اسپلیت تی خواهد بود.

اجزای اتصال سدل نیپل 

سدل ، نیپل و فلنج اجزای سازنده اسپلیت تی هستند.

این سه جز در خارج از منطقه عملیاتی ساخته شده و در هنگام اتصال به صورت جداگانه روی خطوط لوله جوشکاری می شوند.

سدل قطعه ای حلقوی و زینی شکل است که هم سایز لوله اصلی می باشد و دقیقا روی لوله جوشکاری می شود. هم چنین جنس سدل می بایست از جنس خود لوله بوده و ضخامت یکسانی با آن داشته باشد. پهنای سدل و قطر آن با توجه به فشار سیال درون لوله مشخص خواهد شد. هر چه فشار وارده از سمت سیال بیشتر باشد سدل نیز باید قطر بیشتری داشته باشد تا بتواند نیروی حاصل از خروج سیال از لوله ی اصلی را تحمل کند.

برای ساخت سدل ابتدا تکه ای دایره ای شکل را که از نظر جنس و ضخامت با لوله اصلی هم خوانی دارد ، می برند. سپس این قطعه را به حالتی خمیده و منحنی و درست به شکل زین اسب در می آورند و به اصطلاح آن را پَخ می زنند تا به راحتی روی لوله بنشیند.

نیپل نیپل حکم ورودی انشعاب جدید را دارد. نیپل می بایست هم سایز انشعاب مورد نظر باشد. با در نظر گرفتن سایز انشعاب ، برشی دایره ای شکل را در مرکز سدل ایجاد می کنند. سپس محل بریده شده را نیز پخ می زنند به طوری که نیپل بتواند به درستی روی آن جوشکاری شود. یک سر نیپل باید حلقوی باشد و روی دیواره مخزن یا لوله سوار می شود و سر دیگر آن کاملا صاف خواهد بود تا فلنج روی آن نصب و جوشکاری شود. بیشترین فشاری که هنگام خروج سیال از لوله ی اصلی به انشعاب وارد می شود ، متوجه نیپل است. بنابراین استحکام  نیپل ضرورت دو چندانی دارد.

فلنج قطعه ی آخر اتصال سدل نیپل است که متناسب با فشار خط لوله و سایز انشعاب انتخاب شده است و پس از نصب سدل و نیپل درست روی نیپل قرار می گیرد. فلنج ها قطعاتی حلقوی هستند و دور تا دور خود سوراخ هایی دارند تا با کمک آن ها بتوان فلنج را به اتصال بعدی نصب کرد.

در تمامی اتصالات هات تپ بلافاصله پس از فلنج اتصال ، فلنج ولو قرار خواهد گرفت. پس از آن فلنج اتصال و فلنج ولو با پیچ و مهره به هم متصل خواهند شد.

برای اطمینان از عدم نشت گازها یا سیالات در بین فلنج های اتصالی که در مجاورت یکدیگر پیچ و مهره می شوند ، قطعاتی به نام گسکت قرار داده خواهد شد تا ایمنی کار افزایش یابد. در واقع گسکت ها عضو آب بندی بین دو فلنج هستند که بین دو پیشانی فلنج قرار می گیرند. گسکت ها با استفاده از نیروی فشار پیچ و مهره ها سر جای خود محکم می شوند. جنس گسکت ها باید به گونه ای باشد که بتواند فشار و دمای سیالات را تحمل کند. جنس گسکت ها عموما فلزی ، نیمه فلزی یا غیر فلزی هستند که بنابر خصوصیات سیال مورد نظر برای عملیات انتخاب می شوند.

پس از ساخت فلنج مورد نظر برای انشعاب آن را روی نیپل وصل می کنند. جوشکاری فلنج روی نیپل یکی از مهم ترین مرحله ها در ساخت این اتصال است. ضامن کیفیت عملکرد فرآیند هات تپینگ در این نقطه تنها کیفیت جوشکاری است چون به غیر از عمل جوشکاری فرآیند دیگری را برای استحکام اتصال در این نقطه نخواهیم داشت. جوشکاری فلنج روی نیپل اصولا در چند مرحله انجام می شود که مرحله اول آن اکثرا استفاده از جوش آرگون خواهد بود.

اتصال سدل نیپل زیر مجموعه ای از اتصالات جوشی است و تنها زمانی که جنس لوله از فلز یا آلیاژهای فلزی باشد می توان از آن استفاده کرد. در صورتی که جنس لوله از موادی غیر از فلزات باشد و یا اینکه جوشکاری روی خط لوله مورد نظر مخاطراتی را متوجه عملیات و محیط آن کند از اتصالات مکانیکی اسپلیت تی استفاده می شود.

چه زمانی از اتصال سدل نیپل استفاده می شود

وقتی در یک عملیات هات تپ سایز انشعاب مورد نظر کوچک و دارای اینچ پایین باشد از اتصال سدل نیپل بهره برداری خواهد شد.

هم چنین هرگاه فشار سیال خروجی از خط لوله ی اصلی به انشعاب مورد نظر پایین باشد و اتصال سدل نیپل به لحاظ استحکام پاسخگوی انشعاب گیری باشد نیز انتخاب اول اتصال سدل نیپل خواهد بود.

و در آخر اگر وزن اتصال سنگین اسپلیت تی روی خطوط لوله بالا باشد موجب تغییر در شکل خط لوله در دراز مدت خواهد شد. در این مواقع اتصال سدل نیپل جایگزین مناسبی به جای سدل نیپل خواهد بود.  

هرگونه نشتی و نفوذ سیالات گازی و مایع از محل اتصالات می تواند خطرساز باشد و فرایند عملیات را با مشکل مواجه کند. بنابراین ضرورت آب بندی اتصالات در هات تپ از اهمیت ویژه ای برخوردار است.