اجرای عملیات هات تپ به منظور تهیه ی انشعاب از خطوط لوله ی تحت فشار، صورت می گیرد. خطوط لوله ی انتقال دهنده ی سیالات، در تمامی پالایشگاه ها، نیروگاه های سیکل ترکیبی و مجتمع های تولید کننده ی ترکیبات پتروشیمی وجود دارد. همچنین در زمینه خدمات رسانی نیز خطوط لوله ی گاز و آب شرب شهری وجود دارند که اجرای عملیات هات تپ بر روی آن ها امکان پذیر است. در تمامی پالایشگاه ها، مجتمع های پتروشیمی و خطوط لوله ی خدمات رسان شهری و روستایی، نیاز به انتقال خطوط لوله و تهیه ی انشعاب از آن ها وجود دارد. این مسأله زمانی رخ می دهد که تیم پالایشگاهی یا واحد پتروشیمی، قصد بهره برداری از سیال موجود در یک خط لوله را در واحد یا سایت دیگری از پالایشگاه یا مجتمع پتروشیمی داشته باشند. همچنین مدیریت آب و فاضلاب و یا گازرسانی شهری نیز برای خدمات رسانی به دیگر نقاط یا روستاها تصمیم به انشعاب گیری از نزدیک ترین خط لوله ی آب شرب یا گاز شهری می گیرند
اجرای عملیات هات تپ
برای انشعاب گیری از خطوط لوله باید در دیواره ی لوله برشی ایجاد کرد تا بتوان توسط این برش سیال مورد نظر را از خط لوله ی اصلی وارد خط لوله ی انشعابی کرد.
انشعاب گیری با استفاده از روش های سنتی، تیم اداره کننده ی خط لوله را وادار به توقف جریان سیال درون لوله می کند. در این گونه انشعاب گیری لوله باید ایزوله باشد تا بتوان به صورت ایمن انشعابی از آن تهیه کرد.
بدیهی است که در چنین شرایطی میزان بهره برداری از خط لوله کاهش می یابد و افت در بهره برداری مساوی است با ضرر اقتصادی. همچنین توقف در جریان سیال خطوط خدمات رسان شهری موجب محرومیت موقت و اختلال در زندگی مردم خواهد شد.
به منظور جلوگیری از بروز تمامی این مشکلات برای انشعاب گیری از خط لوله از عملیات هات تپ استفاده می کنند.
تفاوت عملیات هات تپ با روش سنتی انشعاب گیری در عدم توقف جریان سیال است. در واقع عملیات هات تپ بر روی خطوط لوله ی تحت فشار انجام خواهد شد. در هنگام اجرای عملیات هات تپ، سیال مایع یا گازی درون لوله جریان دارد و برش در مجاورت جریان انجام خواهد شد.
عملیات هات تپ در زیرمجموعه ی کارهای گرم قرار می گیرد. کارگرم پروسه ای است که در طول آن مواجهه با حرارت و جرقه های آتش زا امری عادی است. دمای کاری در عملیات هات تپ و نیز مجموعه اعمال وابسته به آن مثل جوشکاری بسیار بالا خواهد بود. پاشش جرقه های حاصل از جوشکاری نیز می تواند یکی دیگر از عوامل طبقه بندی هات تپ در کارگرم باشد.
پرواضح است که پس ایجاد حفره بر روی خطوط لوله ی تحت فشار، سیال در دسترس قرار خواهد گرفت. بنابراین اجرایش عملیات هات تپ باید به گونه ای باشد که پس از ایجاد حفره بر روی لوله، از نشت سیال به محیط بیرونی لوله جلوگیری کند. در واقع برش باید بر روی لوله زده شود و سیال باید تا زمانی که خط لوله ی انشعابی آماده شود، در پشت یک محفظه محصور بماند و پس از ساخت لوله انشعابی به طور مستقیم وارد این خط شود.
در عملیات هات تپ از تجهیزات مخصوصی مربوط به خطوط لوله استفاده می شود. این تجهیزات به گونه ای ساخته و سرهم بندی می شوند که هم برش هات تپی را نشت گیری کنند و هم بستر مناسب برای نصب خط لوله ی انشعابی را فراهم آورند.
این تجهیزات و ماشین آلات، انواع گوناگون با سایزهای مختلف دارند که هرکدام را بنابر نوع عملیات هات تپ و ساختار خطوط لوله و ماهیت رفتاری سیال انتخاب کرده و در عملیات هات تپ به کار می برند.
اصلی ترین اجزای عملیات هات تپ به این قرارند:
این سه جز در فاز عملیاتی هات تپ و روی خط لوله بر روی یکدیگر مونتاژ می شوند و بستر عملیات هات تپ را می سازند.
اتصالات اولین عضو هات تپ هستند که به خط لوله می پیوندند. اتصالات در واقع سازه هایی هستند که با اشکال گوناگونی ساخته می شوند. هر کدام از این سازه ها گرید خاصی از استحکام و مقاومت را بر روی لوله و در نقطه ی انشعاب پیاده می کنند.
کار اتصالات، نشت گیری از محل انشعاب پس از ایجاد برش هات تپی است. همچنین بستر مناسب جهت پیوستن ولو به خط لوله نیز توسط اتصالات فراهم می شود. این امر توسط ارتفاع قطعه ی نیپل که در همه ی اتصالات وجود دارد فراهم می شود.
اتصالات، خط لوله را به شکل های مختلفی در برمی گیرند. برخی از آن ها، لوله را به صورت تمام محور و کمربندی پوشش می دهند و پوشش دهی برخی دیگر از آن ها به صورت نیم تنه است. اتصالات دیگری نیز وجود دارند که تنها حول محور برش را نشت گیری می کنند.
مهم ترین و پرکاربردترین اتصالات خط لوله عبارتند از:
اسپلیت تی به طور قطع مستحکم ترین و پرکاربردترین اتصال خط لوله است. پوشش دهی لوله توسط این اتصال تمام محور و به شکل کمربندی است. این اتصال از دو پد نیم محور ساخته شده که بر روی خط لوله به هم جوش می خورند و یک کمربند تمام محور را به دور لوله ایجاد می کنند. در مرکز یکی از این پدها حفره ای به اندازه ی قطر لوله ی انشعابی برش داده می شود و قطعه ای استوانه ای شکل به نام نیپل در مرکز آن جوش داده می شود.
برای اتصال هر کدام از اجزای عملیات هات تپ به جزء دیگر، از فلنج ها استفاده می شود. فلنج ها قطعات پیوند دهنده در خطوط لوله هستند و می توانند اجزای مختلف را بدون نیاز به جوشکاری و تنها با پیچ و مهره به هم وصل کنند. این قطعات دارای سیستم آب بندی نیز هستند و هنگام عبور سیال از دورن محفظه ی آن ها هیچ گونه نشتی رخ نمی دهد.
بر روی نیپل هر اتصال یه فلنج جوش داده می شود.
اتصال سدل نیپل، لوله را به صورت نیم تنه دربرمی گیرد و به جای پد تنها یک زین دارد که به طور مستقیم بر روی خط لوله جوش داده می شود و دیگر اجزای آن شبیه به اتصال اسپلیت تی است.
اتصال ولدولت نیز نمونه ای از اتصالات بدون زین و پد در هات تپ است که با استفاده از جوش سر به سر به خط لوله متصل می شود.
از دو اتصال آخر در مواردی استفاده می شود که فشار سیال در نقطه ی خروجی انشعاب خیلی بالا نباشد.
ولو (valve) شیری است که بر روی مخازن یا خطوط لوله بسته می شود و با استفاده از آن می توان جریان سیالات گازی و مایع را کنترل و یا قطع و وصل کرد. در صنایع خطوط لوله دو نوع ولو مورد استفاده قرار می گیرند که ولوهای کنترلی و ولو های on/off نام دارند. با استفاده از ولوهای کنترلی دبی جریان، دما و فشار سیال را در یک مقطع مورد بررسی قرار می دهند و با استفاده از ولوهای on/off جریان سیال را قطع و وصل می کنند.
در اجرای عملیات هات تپ و به منظور انشعاب گیری از خط لوله از ولوهای on/off استفاده می کنیم. این ولوها انواع گوناگونی دارند که هر کدام به نحوی موجب قطع و وصل شدن جریان می شوند.
از انواع ولوهای پرکاربرد در انشعاب گیری به روش هات تپ هستند.
ولو در دو سوی خود به فلنج جوش می خورد. یکی از فلنج های ولو به فلنج اتصال پیچ و مهره می شود و فلنج دیگر آن هم پیشانی با فلنج دستگاه هات تپ قرار می گیرد.
ساختار ولو به گونه ای است که اگر در حالت بسته قرار بگیرد سیال را در پشت محفظه ی خود محصور می کند و اگر در حالت باز قرار بگیرد سیال را از درون محفظه ی خود عبور می دهد. محفظه ی ولو را می توان با توجه به سایز ولو متغیر دانست.
زمانی که تجهیزات و اجزای عملیات هات تپ را تدارک می بینند ولوی را انتخاب می کنند که بتواند فشار مورد نیاز سیال را از درون خود عبور داده و وارد لوله ی انشعابی کند. در واقع محفظه ی داخلی ولو با سایز لوله ی انشعابی، تقریباً یکسان خواهد بود. این محفظه، پذیرای اجزای برنده ی دستگاه هات تپ نیز خواهد بود و بنابراین سایز اجزای برشی دستگاه هات تپ نیز باید همسان با سایز لوله ی انشعابی باشد.
اجرای عملیات هات تپ
این دستگاه مهم ترین نقش را در اجرای عملیات هات تپ ایفا می کند. دستگاه هات تپ برش دهنده ی دیواره ی لوله است. دستگاه هات تپ از اجزای مختلفی تشکیل می شود که هماهنگی این اجزا در نهایت منجر به برش لوله و خروج کوپن (قسمی از دیواره ی لوله که بریده می شود) خواهد شد. در حین اجرای عملیات هات تپ اپراتور (نیروی انسانی) در کنار دستگاه می ایستد. وظیفه ی اپراتور باردهی به دستگاه هات تپ و پیشبرد اجزای برشی آن به سمت لوله است. اپراتور وظیفه ی مهمی را در پیشبرد عملیات برعهده دارد و باید بداند که سرعت باردهی و جلو راندن کاتر در هر مرحله چقدر است.
دستگاه را بر روی ولو نصب می کنند. ولو در این موقعیت در حالت on قرار دارد تا کاتر هات تپ بتواند از درون آن به دیواره ی لوله برسد.
اجزای دستگاه هات تپ شامل موارد زیر می باشند:
اهرم: این اهرم توسط اپراتور می چرخد. گردش اهرم متوجه محور دستگاه یعنی شفت است و در انتهای شفت کاتر را به جلو یا عقب هدایت می کند.
شفت: محور دستگاه هات تپ است و با چرخش اهرم توسط اپراتور به جلو رانده می شود و اجزای برشی را به لوله نزدیک می کند.
هولدر کاتر: این قسمت متصل کننده ی شفت به آداپتور است.
آداپتور: محفظه ای است که اجزای برشی درون آن جای میگیرند.
کاتر: عضو برشی دستگاه است و دایره ای شکل است. کاتر در قسمت انتهایی خود دارای دندانه های متعددی است که در یک سمت این دندانه ها الماسه هایی وجود دارد. در واقع این الماسه ها هستند که لوله را برش می دهند.
مته راهنما: مته ای است که در مرکز کاتر قرار دارد و بر روی بدنه ی خود دارای پین های متعدد است.
با شروع عملیات هات تپ اپراتور شروع به چرخاندن اهرم می کند. در ابتدا اهرم به راحتی می گردد و کاتر دستگاه به همراه مته راهنما، رفته رفته به لوله نزدیک می شوند.
این اجزا از درون محفظه ی ولو می گذرند و وارد نیپل اتصال می شوند تا اینکه مته راهنما به لوله رسیده و در تماس با دیواره ی آن قرار می گیرد.
در این مرحله گرداندن اهرم توسط اپراتور مقداری سخت است. مته راهنما لوله را سوراخ کرده و وارد آن می شود. پین های موجود بر روی بدنه مته راهنما در این مرحله باز می شوند. حالا نوبت به کاتر رسیده است. با رسیدن کاتر به دیواره ی لوله برش آغاز می شود. الماسه های کاتر مرحله به مرحله دیواره ی لوله را می تراشند و آن را نازک تر می کنند تا جایی که دیواره ی لوله کامل برش می خورد. در این نقطه قطعه ای محدب از بدنه ی لوله جدا می شود که در مرکز خود با مته راهنما دریل شده و به پین های مته راهنما گیر کرده است. این قطعه کوپن نام دارد و به همراه دستگاه هات تپ از درون ولو بیرون کشیده می شود. صحیح است که کوپن پس از برش خوردن درون خط لوله سقوط نکند.
پس از اینکه برش هات تپی توسط دستگاه هات تپ بر روی لوله تکمیل شد، نوبت به عقب راندن و خروج دستگاه می شود. در این حالت اهرم دستگاه توسط اپراتور به صورت عقب گرد به گردش در آمده و دستگاه از روی خط لوله و محفظه ی ولو بالا می آید. پس از آنکه اجزای دستگاه از درون ولو بیرون آمد، شیر را در حالت بسته قرار می دهند و سیال را پشت نشینمنگاه آن محصور می کنند. پی از اجرای عملیات هات تپ، سیال درون لوله در دسترس قرار می گیرد و پس از لوله گذاری خط انشعابی به درون آن منتقل می شود.
