دستگاه هات تپ و ایمنی

اجرای عملیات انشعاب گرم با وجود مزایا و محاسنی که برای برنامه ریزان واحدهای صنعتی دارد، آسیب ها و مشکلاتی را نیز می تواند حین کار به وجود آورد. البته این خصلت هر فرایند صنعتی است که عوارض و خطراتی را متوجه نیروی کار و محیط ایجاد کند و هات تپ نیز از این قاعده مستثنی نخواهد بود. البته این قسم ایرادات همواره به دلیل اهمال، بی توجهی، برخی متعیرهای پیش بینی نشده و غیر مترقبه محیطی و عواملی از این دست ایجاد می شوند و اگر مجری کار فرایند را به گونه ای طراحی و مهندسی و  برنامه ریزی کرده باشد که تمامی استانداردها و اصول و الزامات ضمن آن رعایت شده باشند، آسیبی متوجه نیروی کار، محیط و تجهیزات مجتمع نخواهد شد.

دستگاه هات تپ و حمل
حمل دستگاه هات تپ توسط جرثقیل به محل نصب روی اتصالات خط لوله

از جمله عواملی که می تواند در اثر هر گونه بی احتیاطی یا اهمال به بروز آسیب در فرایند منجر شود، آسیب هایی است که می تواند از سوی دستگاه هات تپ (Hot Tap Machine) متوجه کار شود. دستگاه هات تپ دارای فن آوری منحصر به خود می باشد و کار با آن مستلزم آشنایی با مکانیزم فنی، شرایط و ضوابط نگهداری و از این دست است. در دستورالعمل اجرای هات تپ و سایر مستندات، از جمله مستندات ایمنی کار، باید در این خصوص تدابیر لازم اندیشیده شده باشد. باید مشخص شود که دستگاه هات تپ پیش از آغاز عملیات نیازمند چه آیتم هایی است که می توانند بر ایمنی کار اثرگذار باشند. باید تعیین شود که متغیرهای آسیب زننده بر ایمنی کار از جانب دستگاه هات تپ حین انجام فرایند چیست، و نیز باید تعیین شود که پس از اتمام کار گرم هات تپ، چه فرایندهایی برای انتقال و جابجایی امن دستگاه هات تپ باید انجام گیرد بدون این که کوچک ترین آسیبی به نیروی انسانی و تجهیزات و محیط وارد شود. در این راستا می توان ملاحظات زیر را منظور داشت:

  • اولین و مشهودترین آسیبی که دستگاه هات تپ پیش و پس از اتمام عملیات می تواند به مجموعه و خصوصاً نیروی انسانی وارد کند شرایط حمل و نقل آن می باشد. این دستگاه معمولاً دارای وزن بالا بوده و از طرفی فرایند نصب دقیقی دارد. حمل و نصب دستگاه هات تپ معمولاً از طریق جرثقیل انجام می شود. باید توجه شود که بستن تسمه به دستگاه جهت حمل توسط جرثقیل باید به دقیق ترین شکل ممکن انجام شود تا دستگاه بدون زاویه گیری از محل بلند شود و تا محل نصب جابجا شود. در کل فرایند حمل، از برداشتن دستگاه هات تپ از روی تراک تا رسیدن آن به محل نصب روی اتصالات باید زاویه افقی دستگاه پابرجا بماند. سنگین شدن یک سمت و زاویه گرفتن آن مقدمه ای خواهد بود از آزاد شدن دستگاه از تسمه ها و سقوط آن حین حمل. در این مورد باید بسیار حساس بود. اینکه حین حمل، دستگاه هات تپ ممکن است از فراز خطوط لوله و تجهیزات کنترل و بازرسی و … عبور کند و سقوط آن نه تنها به خود دستگاه بلکه به این دست تجهیزات نیز آسیب خواهد رساند.

ایمنی نیروی انسانی نیز در این شرایط بسیار کلیدی و حساس است. هر چقدر فرایند حمل دقیق و صحیح انجام شود، باید به این هشدار ایمنی توجه داشت که در زمان جابجایی و حمل دستگاه توسط جرثقیل نیروی کار هرگز زیر مسیر حمل قرار نگیرد چرا که هر آن بیم سقوط این دستگاه وزین می رود و اصابت آن به نیروی انسانی بی شک تبعات سنگینی به بار خواهد آورد.

  • در حین انجام کار نیز دستگاه هات تپ می تواند آسیب های ایمنی بالقوه متعددی را در خود نهفته داشته باشد. برای مثال اگر پیچ ها و اتصالات دستگاه به خوبی محکم کاری نشده باشند، ممکن است حین عملیات هات تپ در اثر فشار سیال، این پیچ ها و اتصالات ضعیف شده و مجری کار به ناچار و به منظور رفع مشکل عملیات را متوقف کند. حتی ممکن است پیچ ها در اثر فشار بشکنند و به یکباره بخشی از دستگاه در نتیجه فشار سیال از بخش دیگر آن جدا شود. در این صورت و بر حسب فشار سیال، ممکن است اتفاقات غیر منتظره و ناخوشایندی متوجه نیروی انسانی و مجموعه صنعتی شود. بنابراین در فاز آماده سازی دستگاه باید به این نکات بسیار توجه داشت و حتما دستگاه هات تپ را پیش از نصب روی اتصالات مورد تست و ارزیابی فشار قرار داد تا شاهده چنین رویدادهایی نباشیم.
  • ممکن است به دلیل فرسودگی، خوردگی و فقدان سیستم نگهداری و تعمیرات، بخش هایی از دستگاه مستعد ایجاد نشتی و مواردی از این دست باشند. برای مثال فلنج آداپنور دستگاه که محل نصب دستگاه هات تپ روی اتصالات خط لوله می باشد ممکن است دچار خوردگی یا آسیب باشد و پس از نصب، حین اجرای عملیات هات تپ متوجه نشتی در آن محل شویم. در این صورت چاره ای جز عقب نشیتی دستگاه و بستن ولو نخواهد بود تا دستگاه باز شده و اقدامات تعمیراتی و اصلاحی روی آن انجام شود. این به معنای معطل ماندن پروژه و از دست دادن زمان انجام کار می شود که بالطبع هزینه سرباری را به مجری عملیات انشعاب گرم بار خواهد کرد.
دستگاه هات تپ و اهرم های نگهدارنده
مستحکم سازی دستگاه هات تپ توسط اهرم های نگهدارنده

این دست عوامل به عنوان چالش هایی معرفی می شوند که از جانب دستگاه هات تپ می توانند بر یک مجموعه حین انشعاب گیری گرم وارد شوند. عملیات هات تپ به صرف نصب دستگاه و اجرای فرایند برش خلاصه نمی شود. مطالعات فنی و ایمنی، برنامه ریزی ها، نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه دستگاه ها و تجهیزات، آموزش نیروی کار و بهره گیری از تجارب و استانداردهای معتبر بخش های جدایی ناپذیر از خود عملیات هات تپ به شمار می روند و باید نسبت به آن ها به همان میزان فرایند اجرایی حساس بود. دستگاه هات تپ بر خلاف ماهیت عملکردی خشن و زمختی که دارد، مستلزم توجهات ویژه روی متغیرهای آن چنان حساسی است که به ظاهر بی اهمیت جلوه می کنند، اما با رصد آیتم های ذکر شده می توان پی برد که این دستگاه چه نقش و جایگاه حساسی در پیشبرد پروژه دارد و لحاظ کردن فاکتورهای ایمنی و فنی در آن به چه میزان حائز اهمیت است.

دستگاه هات تپ

بدیهی است که هر فرایند صنعتی نیاز به ماشین آلات و ابزارهایی برای پیشبرد فرایند دارد و در این میان، دستگاه هات تپ اصلی ترین ابزار برای انشعاب گیری گرم از خط لوله به شمار می رود. با استفاده از کارکردها و توانمندی هایی که این دستگاه دارد می توان از خطوط لوله زنده بدون نیاز به تعطیلی مجتمع و واحد صنعتی انشعاب گیری ایجاد کرد به صورتی که کوچک ترین ایرادی حین کار بروز پیدا نکند.

البته این زمانی می توان این قابلیت را در انجام عملیات هات تپ به طرز بهینه مشاهده کرد که نسبت به فرایند آماده سازی دستگاه دقت و اهتمام کامل را به خرج داده باشیم. در غیر این صورت ممکن است با ایراداتی در جین کار مواجه شویم که قابل رفع نیستند. اولیم و اصلی ترین قابلیت دستگاه هات تپ (Hot Tap Mahine) ایجاد انشعاب گرم و زنده است. طبیعی است این امر در صورتی حاصل خواهد آمد که فرایند آماده سازی دستگاه به صورت کامل انجام شده باشد. نسبت به میزان پیشروی و برش کامل لوله توسط دستگاه هات تپ اطمینان داشته باشیم. در صورت بروز آسیب حین عملیات بتوانیم فرایند عقب نشیتی سریع دستگاه را پیاده کرده و دستگاه را برای انجام اقدامات اصلاحی از اتصال جدا کنیم. کاتر آماده شده قابلیت برش کامل لوله را بدون لنگی و وقفه در حین انجام کار گرم هات تپ داشته باشد و دچار خوردگی الماسه ها یا شکستن هولدرهای کاتر و الماسه ها نشویم. شفت و سایر اجزاء و قطعات دستگاه به خوبی مورد بازرسی قرار گرفته شده باشند و در خصوص شان اطمینان کامل داشته باشیم. دستگاه هات تپ معمولاً حد پایین و جد بالای تحمل فشار سیال را دارد. در این خصوص نیز باید حساسیت های لازم را به خرج داد و در صورتی که فشار سیال کمتر یا بیشتر از این حد مجاز باشد، مطالعات لازم جهت تفویت دستگاه یا پشتیبانی فرایند را به انجام برسانیم تا در خصوص راهکارهای امکان اجرای هات تپ در چنین شرایطی به اطمینان برسیم.

دستگاه هات تپ (hot tap machine)
دستگاه هات تپ (hottapping machine)

توان حرکتی دستگاه و انتقال نیرو به کاتر جهت انجام حرکات دورانی و مستقیم، به منظور برش گرم لوله از دیگر نکات ضمن فرایندی است که باید نسبت بدان حساس بود و دستگاه را از این جانب کاملا مجهز کرد. اگر نیروی وارده بر دستگاه به میزانی نباشد که توان برش لوله را داشته باشد، طبیعی است که در ضمن کار به مشکلاتی برخواهیم خورد. دستگاه یا محرک نیرویی که نیروی لازم برای برش لوله را بع دستگاه هات تپ ندهد قطعا باید پیش از آغاز عملیات تعمیر شود و اگر به این نتیجه برسیم که این محرک اساساً قادر به انتقال چنین نیرویی نیست، بدیهی است که باید آن را با یک محرک قوی تر دیگر جایگزین کنیم.

موارد ذکر شده آیتم هایی هستند که برای دستگاه هات تپ حین انجام فرایند اجرایی باید در نظر گرفته شوند. اما توجه به این نکته نیز لازم است که مشکل همواره از این جانب نخواهد بود. ممکن است به هر دلیلی نیاز به این باشد که دستگاه برای مدت زمان طولانی و چه بسا دائم روی خط باقی بماند. برای مثال شرایطی را تصور کنید که دستگاه هات تپ کارکرد خود را به خوبی انجام داده است، اما پس از عقب نشینی و بستن ولو پی ببریم که ولو دچار ایراد می باشد و به دلیلی وجود شکاف ها یا خوب بسته نشدن، دارای نشتی است. در این شرایط باز کردن دستگاه هات تپ به هیچ وجه جایز نیست مگر آن که راهکاری بدیل برای رفع مشکل بیابیم و بتوانیم به پشتوانه آن دستگاه را باز کنیم.

البته لازم به ذکر است این دست موارد نیز جزو مشکلاتی است که مجری عملیات هات تپ باید بدان پاسخگو باشد و لذا پیش از آغاز کار باید نسبت به آن حساسیت کافی به خرج داده می شد، اما در زمان هایی که کارفرما خود مسئولیت تأمین مواد اولیه و تجهیزات . اتصالات را بر عهده می گیرد، طبیعتاً مجری عملیات در قبال اتصالاتی نظیر ولو کاری نمی تواند بکند. در هر صورت و گذشته از این که مقصر بروز این دست مشکلات چه طرفی از فرایند است، باید توجه داشت که دستگاه هات تپ باید آمادگی و توانایی فنی لازم برای استقرار در محل در دراز مدت را داشته باشد. یعنی حتی ممکن است دستگاه خود نقش یک اتصال دائم روی لوله را بازی کند و در نتیجه برای طمان طولانی تحت فشار سیال باشد.

دستگاه هات تپ
هات تپ جهت اجرای انشعاب زنده هات تپ

از این حیث فرایند آماده سازی دستگاه هات تپ باید به گونه ای باشد که بروز این دست ایرادات و هوارض را در نظر گرفته باشیم. پیش بینی تمام ایرادات احتمالی از ضرورت های فاز مطالعاتی و ارزیابی ریسک است و مجری هات تپ با لحاظ کردن چنین ایرادی، باید اتصالات و قطعات دستگاه هات تپ (hottapping machine)، و پکینگ ها و اورینگ ها را با دقت تمام مورد بازرسی قرار دهد. از آن جا که فرض بر آن است که این قطعات برای مدت زمان طولانی تحت فشار خواهند بود باید نسبت به این نکته بسیار حساس بود.

اجزا و قطعات دستگاه هات تپ دارای ارتباط زنجیره ای با هم هستند و ناکارامدی هر یک از آن ها کل فرایند را به مخاطره می اندازد. بنابراین مجری عملیات که دستگاه هات تپ جزو اصلی ابزارهای کار او محسوب می شود باید نسبت به تمامی جوانب و هر گونه ایرادی که به صورت بالقوه می تواند دستگاه را از تدوام روند خود باز دارد حساس باشد، تمامی آن ها را شناسایی کند، میزان ریسک و آسیبی که می تواند به فرایند بزند را تخمین بزند، و در نهایت اقدامات لازم برای پیشگیری از وقوع آن ها را به انجام برساند.

دستگاه هات تپ و کاربرد آن

عملیات انشعاب گیری خط لوله زنده و فعال از جمله فرایندهای رایج در مجتمع های صنعتی است که با استفاده از تکنولوژی خاص دستگاه هات تپ انجام می شود. دستگاه هات تپ یک ابزار بسیار کارآمد برای انشعاب گیری روی خط زنده محسوب می شود که با مکانیزم فنی خاص خود باعث می شود انشعاب گیری روی لوله ای که دارای سیال است بدون کوچک ترین نشتی و برون ریز سیال انجام شود. عملیات انشعاب گرم از جمله فرایندهایی است که به صاحبان فرایندهای برنامه ریزی و مدیریت مجتمع های صنعتی اجازه می دهد بدون کوچک ترین تداخل امور و تأخیر و وقفه در فرایندهای جاری، از خطوط لوله انشعاب به سایز مورد دلخواه و مورد نیاز مجتمع بگیرند.

مکانیزم کار دستگاه هات تپ به این شرح است که این ابزار روی اتصالات دائمی نصب شده روی لوله شامل نازل سه شاخه و ولو قرار می گیرد. این دستگاه دارای یک کاتر گردبر است که پس از اتصال و روشن دستگاه موتور محرک، حرکت خود را آغاز می کند و با عبور از کانال اتصالات دائمی مذکور به لوله اصلی رسیده و ضمن حرکت دورانی و پیشروی هم زمان، فرایند برش را به انجام می رساند.

دستگاه هات تپ
دستگاه هات تپ

دستگاه هات تپ شامل اجزا و قطعات زیر می باشد که در کنار یکدیگر فرایند برش گرم لوله را به پیش می برند. اصلی ترین قطعات و کارکرد هر یک از آن ها به شرح زیر می باشد:

  • مته راهنما: اولین درگیری دستگاه هات تپ با لوله ای که باید بریده شود توسط مته راهنما به وقوع می پیوندد. ضمن پیشروی دستگاه، مته راهنما با لوله درگیر شده و ضمن حرکت دورانی خود لوله را به قطر خود سوراخ می کند. با این فرایند مته راهنما درون لوله تثبیت می شود و به این ترتیب باعث می شود کاتر گردبری که پس از مته به جهت برش لوله با آن درگیر می شود نیز در حرکت دورانی و فرایند برش گرم خود دچار اعوجاج و نوسان ضمن درگیری نشود. مته راهنما باید مجهز به سر الماسه داری باشد که توان سوراخ کردن لوله را داشته باشد. در خصوص جنس الماسه باید ابتدا نسبت به جنس و ضخامت لوله اطلاعات لازم را حاصل کرد و سپس بر حسب آن الماسه ای را برگزید که مقاومت کافی در برابر لوله را حین برش داشته باشد.
  • کاتر گردبر دستگاه هات تپ که فرایند اصلی یعنی برش گرم لوله به سایز انشعابی که در نظر داریم را به انجام می رساند. در فرایند آماده سازی ابتدا کاتر هم سایز با سایز انشعابی که در نظر داریم را انتخاب کرده و سپس با بستن آن روی دستگاه مجموعه را برای برش گرم آماده می کنیم. کاتر نیز همچون مته راهنما دارای الماسه های برش متناسب با جنس و ضخامت لوله می باشد. فرایند پیشروی کاتر تا زمانی ادامه می یابد که بخشی که می خواهیم از لوله سوراخ کنیم را تا انتها طی کند و آن را کاملاً از لوله جدا سازد. این بخش بریده شده کوپن لوله نام دارد که به پین های نصب شده روی مته راهنما گیر کرده و از طریق آن پس از اتمام برش گرم و عقب نشینی دستگاه از مجموعه خارج می شود.
  • آداپتور و ابزارهای نگهدارنده کاتر شامل هولدر کاتر. آداپتورهای دستگاه هات تپ دارای سر فلنج داری هستند که دستگاه هات تپ از طریق شان دستگاه روی ولو نصب می شود. کاتر گرد بر درون آداپتور قرار می گیرد و از طریق هولدرها به شفت نصب می شود. آداپتورها نیز متناسب کلاش فشار و سیاز انشعاب انتخاب می شوند. برای مثال جهت انجام عملیات هات تپ ۳۰ اینچ کلاس ۳۰۰ باید آداپتوری را برگزید که سایز آن ۳۰ اینچ بوده و فلنج آن کلاس ۳۰۰ باشد. همگنی و هم نوایی میان فلنج ها و اتصالات امری بسیار ضروری است. اتصالات عملیات هات تپ شامل نازل، ولو و دستگاه هات تپ می باشند که از طریق آداپتور روی ولو نصب می شود. کلاس فشار و سایز هر سه این اتصالات باید متناسب با کلاس فشار خط لوله اصلی باشد تا فشار سیال را تحمل کنند و فلنج های شان با هم متقارن باشند و حین نصب روی هم سوار شوند.
  • شفت: بخشی از دستگاه هات تپ است که وظیفه انتقال حرکت های دورانی و پیشروی را به کاتر ایفا می کند. شفت یک میله به طول سرتاسر دستگاه هات تپ است که دارای یک گیربکس دریافت کننده نیروی هیدورلیکی و تنظیم کننده این نیرو به جرکت دورانی است. بنابراین حرکت دورانی از طریق انتقال نیروی موتور محرک به گیربکس و تبدیل آن به حرکت دورانی در شفت ایجاد می شود. پیشروی نیز به صورت دستی از طریق اپراتور اجرای هات تپ انجام می شود. هر دو حرکت از طریق شفت به کاتر منتقل شده و به این ترتیب دستگاه ضمن چرخش پیشروی می کند و فرایند برش را به انجام می رساند.

اجزاء فوق اجزای اصلی دستگاه هات تپ را شامل می شوند. این دستگاه دارای حساسیت های بالایی است و یک مجری متبحر عملیات برش گرم، ضمن استفاده درست از این دستگاه باید فرایندهای مربوط به نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه آن را نیز به دقت اجرا کند تا دوام عملکردی دستگاه بالا رود و عمر مفید آن افزایش یابد. فرایندهای مربوط به نگهداری دستگاه باید به صورت دستورالعمل مشخص تدوین شده و در اختیار اپراتورها قرار گیرد تا ازخوردگی و فرسودگی دستگاه ممانعت شود. هر یک از این اجزا شامل کاتر، آداپتور، شفت و گیربکس در مرور زمان به دلیل نگهداری نامناسب به سرعت فرسوده می شوند و باعث بروز آسیب روی دستگاه هات تپ می شوند. برای مثال نگهداری دستگاه هات تپ در فضای باز یا در انبارهای مرطوب و نم دار طبیعی است که اجزا و قطعات آن را دچار زنگ زدگی و خوردگی می کند. کاتر دستگاه باید رنگ آمیزی شده و در محیطی مسقف و عاری از رطوبت نگهداری شود. پس از اتمام هر عملیات الماسه های آن باید به درستی نگهداری شوند. روال در خصوص مته راهنما نیز به همین منوال است. درون دستگاه هات تپ باید از طریق گازوئیل یا موادی از این دست پر شود تا شفت و سایر اجزا حرکت روان و کم اصطکاک خود را حفظ نمایند.

دستگاه هات تپ و برش لوله به روش گرم
برش گرم توسط دستگاه هات تپ

اتخاد این دست راهکارها می تواند بسیار راهگشا باشد. مجری عملیات هات تپ نه تنها باید نسبت به روند اجرایی کار برش گرم اشراف و تبحر داشته باشد، بلکه می بایست دستگاه و اجزا و عناصر آن را نیز به خوبی بشناسد، در صورت بروز ایراد سریعا ایرادیابی کند و الزاماتی که هر جزء از این دستگاه جهت نگهداری لازم دارد را رعایت کند.