هات تپ چیست ؟ مزایا ، معایب و استاندارد های هات تپ

عملیات هات تپ یا انشعاب گرم فرایندی است که در آن از خطوط لوله در حال سرویس بدون قطع جریان انشعاب گیری می شود. حال این لوله میتواند گازی، ابی، نفتی و… باشد. این فرایند بدلیل عدم قطع جریان بسیار محبوب می باشد و در سیستم های حاوی مواد سمی اهمیت فراوانی دارد.در خطوط نفتی و گازی این فرایند کاربرد فراوانی دارد مخصوصا در خطوط انتقال فشار قوی و خطوط گاز سراسری که در آن قطع جریان گاز یا غیر ممکن می باشد یا با زیان دهی فراوان همراه است که در این مواقع از عملیات هات تپ جهت انشعاب گیری استفاده می شود.ابتدا یک قطعه انشعاب سه راهی بر روی لوله جوشکاری می شود البته میتواند این سه راهی به صورت صدل یا پیچ مهره ای هم باشد که بسته به فشار عملیاتی و شرایط کاری و اندازه انشعاب تعیین می شود .

عملیات هات تپ یا انشعاب گرم در یک نگاه

ابتدا قطعه انشعابی جوشکاری و سپس شیر روی آن نصب می شود و در نهایت دستگاه هات تپ به شیر وصل کرده و قبل از باز کردن شیر ابتدا فشار پشت شیر را با خط یکسان میکنیم و بعد نسبت به سوراخکاری خط اقدام میکنیم.

سوراخ کاری لوله توسط دستگاه هات تپ یا انشعاب گرم

بعد از اتمام سوراخکاری، مته را به عقب کشیده و شیر را میبندیم و قبل از باز کردن دستگاه هات تپ باید فشار قبل از شیر را با ونت خارج کنیم.

خارج کردن فشار پشت شیر

مقدار لوله ای که در اثر سوراخ شدن بوجود می اید را اصطلاحا ” کوپن” میگویند که در زائده سر مته گیر کرده و بیرون کشیده می شود.

در صنایع مربوط به پالایشگاه های پتروشیمی، معدنکاری، تاسیسات مرتبط با شرکت گاز و شهرداری ها ، جنگلداری، مراکز کارگاهی، خطوط لوله و میدان های فرآیندهای نفتی و گازی و …. هات تپ در انواع مختلفی انجام می گردد . اگر بخواهیم یک تعریف ساده و در عین حال قابل درک برای این مفهوم ارائه دهیم باید بگوییم که این فرآیند عبارت است از ایجاد و جوشکاری یک اتصال و انشعاب  جدید  بر روی خطوطی که در هر یک از صنایع مذکور در حال  سرویس دهی می باشند. در واقع بدون نیاز به تخلیه و متوقف کردن خط  لوله و تانکر های ذخیره سازی و مخازن امکان اجرای هات تپ وجود دارد . برترین مزیت این روش این است که بدون ایجاد هزینه های گزاف و اتلاف وقت  و به وجود آمدن خرابی و صدمات می توان در نهایت امنیت و دقت انشعابات جدید را ایجاد نمود . این روش هم چنین در مواقعی که در برخی از صنایع نیاز به ایجاد انسداد در خطوط لوله می باشد مورد استفاده قرار می گیرد . هات تپ کاربردهای مختلفی دارد برای مثال در تاسیسات ابزار اندازه گیری دقیق ، بازرسی های مرتبط با مخازن  و خطوط لوله، کنترل کیفیت محصول و تعمیرات و نگهداری خط . این روش می تواند در محیط ها و سیستم های مختلف  از جمله محصولات پتروشیمی و گاز ، فاضلاب، بخار و مواد شیمیایی استفاده شود .هات تپ  بر روی متریال ها و مواد مختلفی مثل فولاد ، سیمان، مس، پلاستیک و چدن قابلیت عملی شدن و  اجرا را دارا می باشد .

عملیات هات تپ از زمره خدمات خطوط لوله و مخازن می باشد که با توجه به منافع و بهره وری بالای خود در مقایسه با روش های پیشین انشعاب گیری بسیار مورد توجه واحدهای نفتی و گازی و پتروشیمی و نیروگاهی قرار گرفته است. عملیات هات تپ همان طور که از نام آن نیز بر می آید روی خط لوله یا مخزنی انجام می شود که حاوی مواد و سیالات است. در این فرایند انشعاب گیری در زمانی صورت می گیرد که خط زنده و سیال درون آن جاری است. به همین دلیل این روش در مقایسه با سایر روش ها دارای مزایای عمده ای است. بزرگ ترین حسن این روش این است که در عملیات هات تپ ما نیازی به Shut Down نداریم. معمولاً مجتمع های پالایشگاهی، پتروشیمی و نیروگاهی برای انجام انشعاب گیری به ناچار می بایست مجموعه فعالیت های خط را متوقف کنند و انشعاب مذکور را در شرایطی بزنند که خط غیر فعال و فاقد سیال است. یعنی نه تنها نیاز به متوقف کردن روند فعالیت خط داریم بلکه می باید مجموعه را از سیال تخلیه کنیم.

به این ترتیب واحدهای صنعتی در صورت عدم استفاده از عملیات هات تپ متحمل خسارت های بالایی خواهند شد چرا که مجموعه فعالیت ها، یا حداقل بخشی از آن را می بایست به ناچار متوقف کنند. در مقابل با استفاده از عملیات هات تپ می توان مجموعه فعالیت های خط و مجتمع را همچنان حفظ کرده و در عین حال عملیات انشعاب گیری از خط لوله یا مخزن را نیز به انجام رساند. عملیات هات تپ یک فرایند پیچیده، دارای عناصر تعیین کننده زیاد و ضریب ریسک بالایی می باشد. رعایت استانداردهای جوشکاری و سرویس های خطوط لوله در خصوص آن الزامی می باشد. مجریان و طراحان فرایند انشعاب گیری از روش گرم می بایست ضمن داشتن تجربه و تبحر کافی در زمینه انشعاب گیری به روش گرم یا Hot Tap، نسبت به استانداردهای بین المللی معتبر که به نحوی مرتبط با فرایند می باشند آشنایی داشته باشند.

مزایای عملیات هات تپ چیست ؟

همانطور که ذکر شد مهمترین مزیت هات تپ عدم نیاز به خارج سازی تجهیزات از حالت سرویس دهی می باشد یعنی نیازی به تخلیه و یا خاموش کردن تجهیزات در حین انجام آن نمی باشد . هم چنین به عنوان یک روش جوشکاری خطوط لوله ، مقرون به صرفه بود و قابلیت اجرا بدون ایجاد خرابی و مشکلات را دارد . هات تپ  کاملا مطابق با استاندارد ها و دستورالعمل های فنی و زیست محیطی می باشد . در واقع روند کار به این شکل است که یک انشعاب کاملا ایمن در طی این فرآیند ایجاد می گردد و برای اینکار از ماشینها و دستگاه های مجهز Hot Tap استفاده می گردد و هدف اصلی ایجاد اتصالات لازم بر روی خطوط به همراه جلوگیری از پیدایش هر گونه وقفه در فرایند و جریان کار می باشد . به وسیله ی دستگاه های مختلف و مخصوص در حین انجام هات تپ به وجود آوردن سوراخ هایی  از سایز ۲ اینچ تا ۴۸ اینچ امکان پذیر می باشد که برای مصارف مختلفی استفاده می شوند .

آیا امکان دارد در حین انجام عملیات هات تپ خرابی به وجود بیاید ؟

با توجه به مزایایی که  در مورد این فرایند صنعتی ذکر شد ، لازم است که نسبت به محدودیت های آن نیز اطلاعاتی ارائه شود . علاوه بر اینکه با استفاده از این روش می توان انشعابات جدید را برای راه اندازی اتصالات در خطوط لوله به وجود آورد ، می توان از هات تپ جهت ایجاد سهولت در فرایند کنترل کیفیت نیز استفاده کرد، به این صورت که به وسیله ی آن امکان نصب پورت های نمونه گیری فراهم می گردد . هم چنین  کاربرد دیگر آن در صنایعی است که با فرآورده های سیال سرو کار دارند  برای مثال در فرودگاه های بین المللی برای نصب شیر های سوخت جت از روش هات تپ استفاده می گردد . ایجاد مشکلات احتمالی در این روش می تواند به عوامل مختلفی وابسته باشد که البته با افزایش میزان دقت و بالا بردن کیفیت متریال های مصرفی می توان درصد ریسک به وجود آمدن خرابی را به حداقل رساند . مشکلاتی که ممکن است در حین انجام هات تپ به وجود بیایند  از طریق به کارگیری پرسنل با تجربه و مسلط به کار و هم چنین استفاده از لوله هایی با امکان ایجاد اتصال و انشعاب بر روی آنها  قابل کنترل و پیشگیری می باشد .

اصلی ترین استانداردهایی که به نحوی مورد استفاده در عملیات انشعاب گرم قرار می گیرند می توان موارد زیر را برشمرد:

• API2201: که به استانداردهای فنی و ایمنی مربوط به عملیات انشعاب گیری گرم می پردازد. الزامات جوشکاری، نیروی کار واجد صلاحیت و مواری از این دست در استاندارد مذکور ذکر شده است.
• API1104: که به استانداردهای جوشکاری روی خطوط لوله می پردازد. از آن جا که جوشکاری بخشی بی بدیل در عملیات انشعاب گرم یا هات تپ محسوب می شود، رعایت استانداردهای جوش خصوصاً در مرحله جوشکاری اتصال روی لوله از اهمیت بالایی برخوردار است.
• ASME B16.5: که به استانداردهای فلنج ها می پردازد. در هر عملیات انشعاب گیری گرم معمولاً از چندین فلنج استفاده می شود. دو سر ولو فلنج دار می باشند و علاوه بر آن اتصال سه شاخه ای که ساخته و نصب می شود نیز دارای سر فلنج دار است. همچنین خود دستگاه هات تپ نیز از طریق فلنج منتهی به آداپتور روی ولو نصب می شود. از این در انتخاب و استفاده از فلنج با توجه به متغیرهای خط لوله یا مخزن دقت زیادی باید مبذول شود. در غیر این صورت ممکن است موجبات عدم تعادل مجموعه و بروز سانحه و آسیب حین اکر یا پس از اتمام کار را داشته باشیم.

موارد فوق بخشی از استانداردهایی را شامل می شد که در عملیات هات تپ می بایست ضرورتاً بدان ها رجوع کرد. فرایند هات تپ عمدتاً دارای مراحل و مراتب زیر می باشد:

• مطالعات و امکان سنجی اولیه: مجموعه فنی و مهندسی ابتدا به ساکن اطلاعات فنی عملیات هات تپ را دریافت کرده و با انجام مطالعات طراحی های لازم در خصوص هر یک از مراحل انجام هات تپ را به پیش می برند. در صورتی که هر یک از مراحل امکان ناپذیر باشد یا می بایست با استفاده از روش های بدیع و نوآورانه مشکل مطروحه را رفع کرد و در غیر این صورت نسبت به عدم امکان انجام عملیات مراتب را به سمع و نظر کارفرما و درخواست کننده عملیات هات تپ رساند.
• ساخت اتصال: پس از تأیید شدن رح و برنامه ساخت اتصال مورد نظر برای انشعاب گیری گرم آغاز می شود. این اتصال بسته به شرایط فنی کار انتخاب می شود. معمولاً اتصال اسپلیت تی رایج ترین اتصال مورد استفاده در عملیات هات تپ مجسوب می شود. در این مرحله فرایند جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار است. اتصال قرار است در محل انجام عملیات انشعاب گرم نصب شده و فشار وارده از ناحیه هات تپ و انشعاب را تحمل کند. از این رو هم در طراحی و هم در ساخت باید نهایت دقت و احتیاط را مبذول داشت.
• نصب ولو و سایر قطعات مورد نیاز: در مرحله بعد ولو روی مجموعه نصب می شود تا از طریق آن بتوان جریان ورود و خروج دستگاه هات تپ را کنترل و مدیریت کرد. همچنین با استفاده از ولو جریان سیال انشعابی نیز تحت مدیریت قرار می گیرد و کارفرما می تواند هر زمان که مورد نیاز بود جریان سیال را باز کند یا ببندد. لازم به ذکر است برای تثبت خصلت آب بندی مجموعه استفاده از گسکت میان اتصالات و فلنج های این ابزار و اتصالات ضروری است.
• نصب دستگاه هات تپ و انجام عملیات: دستگاه hot tap از محل سر فلنج دار خود روی ولو نصب می شود و پس از انجام اقدامات آماده سازی و تست ها و آزمایش های اولیه فشار و جوش، عملیات انشعاب گیری گرم به انجام می رسد. در صوتی که تمامی مراحل پیشین با دقت کافی و بدون ایراد به انجام رسیده باشند هات تپ گیری نیز در اسرع وقت و معمولاً ظرف مدت زمان کوتاه به انجام خواهد رسید.

هات تپ روی چه خطوط لوله ای ممکن است؟

اصولا عملیات هات تپ که اصطلاحاً انشعاب گیری گرم نیز خوانده می شود روی هر نوع خط لوله ای ممکن است. تنها قیدی که می توان گذاشت این است که لوله یا مخزن مذکور می بایست استحکام و سختی لازم را داشته باشد تا حین برش و تحمل فشار از جانب دستگاه هات تپ دچار اعوجاج نشود. علاوه بر این ممکن است این عملیات روی آن دسته از خطوط لوله که جوشکاری روی آن ها امکان پذیر نیست دارای دشواری هایی باشد. بسیاری از واحدهای صنعتی به جهت فقدان تکنولوژی چهت کار روی این دسته خطوط، از انجام هات تپ روی آن ها سر باز می زنند، چرا که امکان نصب اتصال روی لوله از طریق جوشکاری وجود ندارد. این در حالی است که می توان با استفاده از اتصالات مکانیکی که به صورت پیچ و مهره روی هم نصب می شوند مشکل مطروحه را رفع کرد. اسپلیت تی مکانیکی یک اتصال رایج است که حتی در خطوط لوله فلزی که امکان جوشکاری روی ن وجود دارد نیز مورد استفاده قرار می گیرد، اما در خصوص لوله های غیر فلزی ضرورتاً می بایست از همین اتصال بهره گرفت.

با همه این احوال انجام عملیات hot tap روی خطوط لوله غیر فلزی نظیر پلی اتیلن ها و نئوپان ها و حتی خطوط لوله بتنی امکان پذیر است مشروط بر آن که طراحی و مهندسی به دقیق ترین شکل ممکن انجام شده باشد و مجری عملیات هات تپ نیز دارای تبحر و آشنایی کافی برای انجام چنین کاری باشد.

هات تپ روی چه سیالاتی ممکن است؟

انشعاب گیری گرم روی هر نوع سیالی امکان پذیر است و در این زمینه محدودیتی برای انشعاب گیری به روش گرم وجود ندارد. سیالاتی نظیر آب، نفت خام و فرآورده های نفتی، گاز و فرآورده های آن، محصولات پتروشیمی، آب، بخار و نظایر آن معمول ترین سیالاتی هستند که در خطوط لوله جاری بوده و عملیات هات تپ روی آن ها انجام می گیرد. البته هر سیال اقتضائات و شرایط hot tap خاص خود را دارد و اتصالات و تجهیزات متفاوتی می طلبد. برای مثال بخار معمولاً دمای بالای ۴۰۰ در جه سانتیگراد دارد و می بایست دستگاه هات تپ تاب و توان تحمل این دمای بالا را داشته باشد. ضمن این که فشار بالایی نیز به همراه دارد و بنابراین انجام عملیات هات تپ بخار چه به لحاظ تأمین تجهیزات و آماده سازی دستگاه هات تپ، و چه به لحاظ اجرای عملیات انشعاب گرم هات تپ دشواری های خاص خود را دارد و چه بسا بسیاری از هات تپ کاران متبحر نیز از انجام آن سر باز می زنند. اما عملیات روی خطوط لوله مایع نظیر آب و نفت و …. آسان تر می باشد. خطوط لوله حاوی سیال گاز نیز معمولاً فراریت و سیالیت بالایی دارند و می بایست جوانب احتیاط در خصوص عملیات انشعاب گیری به روش گرم را در موردشان رعایت کرد.

حتی روی خطوط فلر که vacuum  می باشند نیز با اتخاذ تدابیر ویژه می توان عملیات هات تپ را به انجام رساند. انجام عملیات در شرایط خاص تدابیر ویژه ای را می طلبد. این شرایط در مواقعی پیش می آید که استانداردهای رایح به صراحت در موردشان نظری نمی دهند. در این خصوص تدابیر ویژه مهندسی و اجرایی به پشتوانه دانش و تجربه کافی می تواند پاسخگوی نیاز باشد. در غیر این صورت پذیرش انجام عملیات از جانب گروه هات تپ هرگز به صلاح نخواهد بود. انجام عملیات انشعاب گرم روی خطوط لوله فاقد سیال از این جمله است. همچنین هات تپ روی خطوط لوله حاوی سیالات با دمای زیر صفر نیز می تواند حساسیت های ویژه داشته باشد. خصوصاً انجام جوشکاری روی این دست خطوط دشواری های ویژه ای دارد. انجام عملیات در محیط هایی که آغشته به مواد شیمیایی خطرناک و مستعد احتراق هستند نیز از جمله مواردی است که می باید در خصوص آن جوانب احتیاط را رعایت کرد. علاوه بر موارد فوق گرفتن انشعاب از طریق هات تپ روی خطوط لوله حاوی سیالات خطرناک سمی نظیر گاز ترش نیز مستلزم اتخاذ تدابیر محکم و مطمئن می باشد. در غیر این صورت تبعات و خساراتی که متحمل اجراکنندگان و مجموعه مجتمع می شود قابل جبران نخواهد بود.

اجرای هات تپ

هات تپ خطوط لوله یک فرایند چند مرحله ای و مستلزم دانش وتجربه در خصوص متغیرهای عدیده خطوط لوله و دستگاه هات تپ است. این دستگاه معمولاً توسط موتورهای پاوریونیت تغذیه می شود. اصلی ترین فرایندهای موجود در فرایند hot tap process عبارت اند از جوشکاری، سنگ زنی، سوراخکار و برش. در مرحله اول پیش از انجام عملیات هات تپ و در زمانی کاربرد دارند که اتصال در حال ساخت است. اما فرایندهای سوراخکاری و برش حین عملیات و از طریق دستگاه هات تپ انجام می شود. مکانیزم hot tap machine به این گونه است که به صورت همزمان دو نوع چرخش دارد. در درجه اول چرخش حوش محو شفت و دوم حرکت رو به جلوی شفت که به منظور پیشروی کاتر و برش لوله انجام می شود. این دو فرایند از طریق باردهی دستگاه هات تپ انجام می شوند. این باردهی بسته به سایز و مدل دستگاه هات تپ می تواند دستی یا ماشینی باشد. در عملیات های سایز کوچک که از دستگاه های کوچک استفاده می شود هر دو نوع حرکت به صورت دستی توسط اپراتور انجام می شود. در این نوع عملیات ها معمولاً کاتر روی دستگاه نصب نمی شود بلکه به جهت کوچک بودن سایز برش از طریق مته انجام می شود. براده های برش نیز حتی الامکان از طریق خاصیت مگنتی مته به بیرون منتقل می شود. اما در دستگاه ها و عملیات های hot tapping سایز بزرگ می بایست از پاوریونیت ها یا محرک های پنوماتیکی برای حرکت چرخشی دستگاه هات تپ استفاده کرد.

دستگاه های hot tap توسط چندین برند معتبر جهانی، اغلب در کشورهایی نظیر امریکا، روسیه، انگلستان و نظایر آن ساخته می شوند. گرچه تم کلی تمامی این دستگاه ها مشابه بوده و تقریباً همگی دارای عملکرد مشابهی هستند اما هر شرکت تولید کننده بر حسب نوع طراحی متفاوت خود مؤلفه هایی را در دستگاه هات تپ خود قرار می دهد که ممکن است سایر برندها استفاده نکرده باشند.

به منظور انجام عملیات ها می بایست روی دستگاه هات تپ فرایندهای آماده سازی را پیاده کرد و چه بسا نیاز باشد برخی اتصالات و قطعات به منظور تقویت و… تغییر و تعمیر شوند. شرکت پروکو به جهت اشراف فنی بر عملکرد دستگاه های هات تپ در حال حاضر خود قادر به تجزیه و تحلیل آناتومی دستگاه هات تپ بوده و هر گونه فرایند تعمیراتی، اصلاحی و آماده سازی روی دستگاه هات تپ را به انجام می رساند.

شرکت پروکو آمادگی دارد نیازها، سفارشات، درخواست ها و پیشنهادات خود را در تمامی ساعات شبانه روز دریافت کرده و به منظور رفع مطالبات و نیازمندی ها در اسرع وقت وارد عمل شود.