دستگاه هات تپ (hot tap machine) و مکانیزم عملکردی

اجرای عملیات هات تپ بدون آشنایی و اشراف بر مکانیزم و عملکرد دستگاه هات تپ ممکن نیست. عملیات هات تپ برش گرم خط لوله به سایزبرنامه ریزی شده را شامل می شود و برای انجام این مهم باید با روند عملکردی hot tap machine که برش گرم را به انجام می رساند آشنایی کامل داشت. دلایل ضرورت آشنایی با دستگاه هات تپ به شرح زیر خواهد بود:

  • آماده سازی دستگاه هات تپ

برای آماده سازی دستگاه جهت انجام عملیات به سایز و فشا مورد نظر کارفرمای پروژه، باید با دستگاه هات تپ و ساز و کار اجرایی آن آشنایی کامل داشت. مطالعات امکان سنجی انجام پروژه تنها در صورتی ممکن است که با کم و کیف فرایندی وعملکردی دستگاه هات تپ آشنایی کامل وجود داشته و نسبت به ضریب اطمینان قابلیت عملکردی دستگاه در قبال فشار و سایز عملیات متقاعد شده باشیم.

  • تغییر کارکرد دستگاه هات تپ

تغییر کارکرد برای انجام یک عملیات به خصوص مستلزم آشنایی با مولفه های فنی آن است. چنان که می دانیم هر عملیات اجرایی هات تپ شرایط خاص خود را دارد و آماده سازی و تجهیز دستگاه هات تپ بر حسب مشخصات فنی خود را می طلبد. از این رو اگر مجری طرح آشنایی کافی با این مشخصات نداشته باشد قطعا در فرایند تجهیز دستگاه هات تپ با مشکل مواجه خواهد شد و ریسک عملیات را بالا خواهد برد. چه بسا نیاز به تعمیر یا نعویض قطعاتی از دستگاه برای انجام مطمئن تر عملیات داشته باشیم، در این صورت آشنایی و اشراف فنی است که می تواند صحت فرایند مذکور را تضمین کند.

دستگاه هات تپ و اجرای کار گرم
دستگاه هات تپ و تنظیمات لازم در حین اجرای عملیات
  • آنالیز عملکرد دستگاه هات تپ

یکی از مهم ترین متغیرها در این خصوص، توان آنالیز عملکرد دستگاه hot tap machine در حین اجرای عملیات انشعاب گیری است. ممکن است حین برش ایرادات و مشکلاتی در فرایند بروز پیدا کند که امکان بازرسی چشمی آن وجود نداشته باشد. چنان که می دانیم عملیات اصلی برش و انشعاب گیری درون محفظه دستگاه و در زمانی انجام می شود که دستگاه به اتصالات نصب شده و با لوله درگیر است. از این رو امکان بازرسی چشمی فرایند برش لوله وجود ندارد و بنابراین نمی توان نسبت به کم و کیف صحت فرایند برش اطمینان حاصل کرد. در این شرایط تنها یکگ اپراتور متبحر عملیات هات تپ است که می تواند با تسلط و مهارتی که بر مکانیزم عملکرد فنی دستگاه هات تپ و خود فرایند اجرایی دارد، تحلیل و آنالیط فرایند را به انجام برساند.

  • رفع ایراد دستگاه

در صورت بروز ایراد در دستگاه هات تپ خصوصاً حین انجام عملیات انشعاب گیری، تنها زمانی می توان به رفع ایراد و اصلاح فرایند اقدام نمود که نسبت به ماهیت فنی دستگاه آشنایی و دانش کافی را داشته باشیم. در غیر این صورت و بدون رفع ایراد بدون شک عملیات نیز دچار مشکل خواهد شد و به احتمال قریب به یقین خروجی موفقی نخواهیم داشت.

  • نگهداری و تعمیرات

یکی از مهم ترین فاکتورها در خصوص فرایندها و ماشین آلات صنعتی، تنظیم یک برنامه جامع نگهداری و تعمیرات است. این امر نیز جز به پشتوانه دانش فنی نسبت به فرایند و دستگاه هات تپ مقدور نخواهد بود. مجری هات تپ باید قبل و بعد از انجام عملیات فرایندهای نگهداری و تعمیرات را به اقتضای مشخصات فنی دستگاه بداند تا آسیبی متوجه دستگاه نشود. ممکن است دستگاه هات تپ برای مدت کم یا طولانی بلا استفاده بماند، بنابراین باید برنامه دقیقی برای نگهداری و تعیمرات پیشگیرانه آن تدوین شود تا در این بازه های زمانی کوتاه یا بلند دستگاه عملکرد خود را حفظ کند و دچار فرسودگی، زنگ زدن قطعات، خوردگی، استهلاک تجهیزات و سازو کارهای آب بندی اجزای ماشین و مواردی از این دست نشود. این مهم نیز تسلط بر ماهیت عملکردی و مشخصات فنی دستگاه هات تپ را اقتضا می دارد.

با توجه به نکات فوق، آموزش جهت آشنایی کامل بر مکانیزم دستگاه hottap machine ضروری می نماید. هم تیم های برنامه ریزی و طراحی، و هم اپراتورهای اجرایی عملیات هات تپ باید با این مکانیزک آشنایی کامل داشته باشند. اکنون و پس از تأکید بر اهمیت آشنایی مختصات فنی hot tap machine، اصلی ترین اجزای دستگاه که می بایست مورد توجه ویژه مجری هات تپ قرار گیرند به شرح زیر معرفی خواهند شد:

  • مدل و سایز دستگاه هات تپ: باید توجه داشت که دامنه سایز اجرایی hottap machine با سایز عملیات انشعاب گیری درخواست شده مطابقت دارد یا نه. برای مثال طبیعتاً با دستگاهی که قابلیت انشعاب گیری در سایزهای ۱۲ تا ۲۴ اینچی را دارد نمی توان انشعاب گیری ۳۰ اینچی از خط لوله به انجام رساند. در این خصوص باید دستگاه هات تپ متناسب با سایز انشعاب برگزیده شود.
  • شفت دستگاه هات تپ و عملکرد آن دیگر نکته ای است که پیش از اجرای عملیات انشعاب باید نسبت به کم و کیف و صحت آن اطمینان حاصل کرد.
  • کاتر و هولدر دستگاه هات تپ اجزای بی بدیل عملیات انشعاب گیری محسوب می شوند چرا که عملیات اصلی برش لوله به روش گرم توسط کاتر انجام می گیرد. این قطعه باید دقیقاً بازرسی، آنالیز و تجهیز شود.
  • اتصال قطعات به یکدیگر به حهت اطمینان از آب بندی مجموعه و ضریب تحمل آن در مقابل فشار عملیاتی انشعاب گرم نکته ای است که باید مورد توجه قرار گیرد.
  • آشنایی با مکانیزم عملکردی گیربکس دستگاه هات تپ از الزامات ویژه است تا نسبت به حرکن دورانی دستگاه حین برش گرم مطمئن باشیم.
دستگاه هات تپ
دستگاه هات تپ در زمان اجرای عملیات hot tap machine
  • آشنایی با روش باردهی و پیشروی دستگاه hot tap برای انجام یک عملیات خوب از الزاماتی است که توجه ویژه به آن لازم است. این مهم به خصوص برای اپراتورها حائز اهمیت بسیار است که باردهی را به گونه ای انجام دهند تا حداقل فشار غیر لازم به کاتر، شفت و گیربکس وارد شود. از کار افتادن هر یک از این اجزا به معنای توقف و عدم موفقیت عملیات هات تپ خواهد بود و از این رو زمان و سرعت باردهی باید به گونه ای باشد که ضمن رعایت زمان استاندارد انجام عملیات، کمترین فشار به این اجزا وارد شود.

آشنایی با متغیرهای ذکر شده مستلزم سپری کردن دوره های آموزشی تخصصی، انجام عملیات های آموزشی در شرایط محیطی و روی انواع خطوط لوله از جنس ها و در سایزهای متفاوت، و نیز انجام عملیات های زنده هات تپ تحت نظارت مجریان متبحر این فرایند است و شرکت هات تپ پیشگام آمادگی لازم برای برگزاری و آموزش های لازم را داراست. بهتر است ضمن آموزش های مذکور انواع مدل ها و برندهای دستگاه هات تپ و ماهیت و تفاوت آن ها نیز اشاره شود. چنان که می دانیم برندهای متنوعی نظیر تی دی ویلیامسون، میراژ و نظایر آن در زمینه ساخت و اجرای عملیات هات تپ فعال هستند و گرچه اصول و کلیات فرایندی ومشترکی را برای انشعاب گیری رعایت می کنند، اما برخی تفاوت های اجرایی نیز در نحوه عملکرد دستگاه هات تپ، و شیوه اجرای عملیات در آن ها دیده می شود که شرح و بسط آن ها برای آموزش و اشراف بیشتر طبیعتاً دستاوردهای بیشتری خواهد داشت.

دستگاه هات تپ و معیارهای عملکرد

دستگاه هات تپ در مقایسه با بسیاری از تجهیزات خطوط لوله عملکرد پیچیده تری را دارد. اگرچه در ظاهر امر دستگاه هات تپ فرایندی ساده یعنی تحریک عملکرد کاتر و برش گرم لوله را به انجام می رساند، اما باید توجه داشت که صرف همین فرایند ساز و کار پیچیده ای را شامل می شود که در فرایند ساخت، تجهیز و آماده سازی و عملکرد دستگاه هات تپ خود را بروز می دهد. دستگاه هات تپ برای اینکه عملکردی مناسب داشته باشد بای چندین متغیر را هم زمان پوشش دهد و اگر یکی از این فرایندها به درستی پیش بینی و برنامه ریزی نشده باشد، می توان نسبت به عواقب و نتایج کلیت کار دچار تردید شد. مولفه هایی که برای ساخت دستگاه هات تپ باید مد نظر داشت را می توان به شرح زیر برشمرد:

  • دستگاه هات تپ باید توان و تحمل فشار ناشی از سیال وارده به دستگاه در حین انجام عملیات را داشته باشد. عملیات انشعاب گرم زمانی به درستی انجام خواهد شد که آب بندی مجموعه و همچنین فشار وارده بر اجزا و قطعات آن به درستی مدیریت و کنترل شوند. در این خصوص باید در مورد متریال ساحت دستگاه اهتمام ویژه به خرج داد. دستگاه هات تپ دارای یک شفت، یک هولدر شفت پوشش دهنده اجزا که حکم رویه دستگاه را دارد، و اجزا و قطعاتی است که به طورت مکانیکی روی هم پیچ و مهره شده اند. در قطر داخلی رویه دستگاه نیز چندین ابزار آب بندی نظیر اورینگ و امثال آن نصب شده اند که همگی باید عملکرد مناسبی داشته باشند.
دستگاه هات تپ سایز بزرگ
دستگاه هات تپ برای عملیات انشعاب گیری سایز بزرگ

بدیهی است که در ساخت دستگاه هات تپ باید ابتدا فشار طراحی ماشین را معیار قرار داد و از اجزا و قطعاتی به عنوان متریال ساخت بهره برد که توان تحمل فشار مذکور را داشته باشند. برای مثال زمانی که از دستگاه هات تپ با ظرفیت تحمل psi 5000 فشار سخن می گوییم، طبیعتا باید اجزا و متریال ها را به نحوی انتخاب و گزینش کنیم که هر یک با توجه به ارگانیسم دستگاه توان تحمل فشار مذکور را داشته باشند.

  • دستگاه هات تپ بر حسب سایز طراحی دارای مدل های متفاوت می باشد. در طراحی دستگاه باید توجه داشت که چه سایزهایی را پوشش خواهد داد. ساخت و نصب اجزا بر اساس این مولفه انجام می شود. برای مثال جهت عملیات در یک دامنه سایز مشخص، شفت باید حداقل و حداکثر طولی را داشته باشد. سایر اجزا و قطعات نیز به همین ترتیب باید دامنه حداقل و حداکثر مشخصی داشته باشند. ساخت و نصب اجزا در دامنه ای بیرون از این استاندارد قطعاً خروجی نامناسبی را منجر خواهد شد. از این رو سایزبندی مدل دستگاه عاملی تعیین کننده در ساخت قطعات آن خواهد داشت.
  • دمای سیال نیز نقشی تعیین کننده در ساخت دستگاه هات تپ خواهد داشت. اجزا و قطعات این ماشین باید دارای آلیاژ ساختی باشند که توان و تحمل دمای مورد نظر برای عملیات هات تپ را داشته باشد. در غیر این صورت بدیهی است که ضمن فرایند با ایراد مواجه خواهیم شد. در صورتی که دستگاه قادر به تحمل دمای عملیاتی مورد نظر نباشد بدون شک عملیات انشعاب گیری هات تپ دچار مشکل می شود.
  • استانداردهای ساخت هر دستگاهی ایجاب می کنند که دستگاه مذکور به شکیل ترین شکل ممکن ساخته شوند. طبیعی است که ساخت خوش فرم و کم فضای دستگاه، در عین رعایت استانداردها و مولفه های تعیین کننده فنی حائز اهمیت بالاست. دستگاه هات تپ تا جای ممکن باید ظاهری خوش فرم داشته باشد.
دستگاه هات تپ انشعاب گیری گرم
دستگاه هات تپ
  • در طراحی و ساخت دستگاه هات تپ باید به فرایند حمل و نقل و جابجایی آن نیز توجه داشت. این دستگاه از آن جا که از قطعات با آلیاژهای فلزی سنگین ساخته می شود وزن بالایی دارد. از این رو باید در طراحی به گونه ای عمل کرد که با وجود این وزن بالا، فرایند حمل و نقل به راحتی هر چه ممکن انجام شود. عملیات هات تپ یک فرایند پرتابل است که در محل خط لوله انجام می شود. بنابراین، این ماهیت دستگاه هات تپ است که برای انجام هر عملیات به مقصد مورد نظر جابجا شود. از این رو حمل و نقل جزوی جدایی ناپذیر از فرایند هات تپ به شمار می رود و در نتیجه دستگاه ها و ابزارهای حمل باید به سادگی هر چه ممکن طراحی وساخته شوند. دستگاه هات تپ ابتدا به ساکن به محل انجام عملیات منتقل می شود و از آن جا باید به ولو بسته شود. فرایند جابجایی تا نصب ان روی ولو به وسیله جرثقیل انجام خواهد شد. ساختار دستگاه هات تپ باید به گونه ای باشد که فرایند حمل و جابجایی به وسیله جرثقیل به بهترین شکل ممکن انجام شود تا از ناحیه حمل کمترین حاشیه را داشته باشیم.
  • دسترسی پذیری اجزای دستگاه هات تپ یک امتیاز برای این ماشین و آن اپراتوری محسوب خواهد شد که می بایست با آن کار کند. طبیعی است که فرایندهای نگهداری و تعمیرات دستگاه، دسترسی مکرر به اجزای آن را می طلبد. افزون بر این به فراخور هر عملیات جدید ممکن است نیاز به تغییر و تعویض برخی قطعات، تقویت بخشی از قسمت های دستگاه و مواردی از این دست باشد. حال و اگر اجزای مذکور در دسترس اپراتور نباشند، بدون شک فرایندهای اصلاحی مد نظر به دشواری انجام خواهند شد. مشتری دستگاه هات تپ طبیعتاً به سراغ آن ماشینی خواهد رفت که از این حیث بیشترین سهولت فرایندی را داشته باشد.

آن چه ذکر شد برخی از متغیرهای تغیین کننده در ساخت و عملکرد دستگاه هات تپ بود. با توجه به حساسیت زیادی که انشعاب گیری گرم می طلبد مجری عملیات هات تپ باید نسبت به تمامی آیتم های تعیین کننده در این فرایند وسواس داشته باشد و بتواند بر اساس آن بهترین دستگاه متناسب با شرایط کاری خود را برگزیند. توجه به نکات فوق هم برای سازنده این دستگاه و هم استفاده کننده از آن که حکم مجری هات تپ را خواهد داشت ضروری است.