عملیات هات تپ اغلب روی خطوط لوله و به مظنور توسعه خطوط لوله موجود مورد استفاده قرار می گیرد، اما کاربرد این عملیات به صرف خطوط لوله قابل فروکاستن نیست. بلکه مخازن و تانکرهای حاوی سیال نیز در معرض انجام عملیات هات تپ قرار می گیرند. معمولاً به منظور انتقال سیال از مخزن به محلی دیگر یا از یک محل به مخزن می باید یک انشعاب در مخزن مذکور انجام شود. طبیعتاً در شرایطی که مخزن فعال و حاوی سیال بوده باشد امکان تخلیه کامل آن و انشعاب گیری وجود ندارد. از این رو ترجیح بر آن است که از عملیات هات تپ استفاده شود، یعنی در زمانی که محزن فعال و در حال انباشت یا انتقال سیال می باشد یک انشعاب گرم هات تپ روی آن گرفته می شود و مورد بهره برداری قرار می گیرد. همچنین برای تست و بازرسی مؤلفه هایی نظیر فشار و دمای سیال نیز انجام یک عملیات هات تپ ضروری است. در این حالت یک انشعاب گیری گرم سایز کوچک انجام شده و تجهیز بازرسی در محل نصب می شود تا فرایند تحت کنترل قرار گیرد. در هر صورت در این مورد نیز همچون خطوط لوله، عملیات هات تپ حساسیت ها و دشواری های خاص خود را خواهد داشت و مجری عملیات باید نسبت به آن ها حساس باشد. می توان گفت میزان حساسیت ها در مورد مخزن ها حتی بیشت خطوط لوله می باشد. درست است که در خصوص مخازن برخی دشواری ها نظیر نسبت نزدیک سایز انشعاب به سایز لوله و مواردی از این قبیل وجود ندارد اما کارکرد مخازن و جریان و فشار سیال درون مخزن شرایطی را ایجاد می کنند که هات تپ گیری از آن را اغلب دشوارتر از هات تپ خطوط لوله می گرداند.
هات تپ
اصولا در عملیات هات تپ، چه روی خطوط لوله و چه مخازن و تانکرها، انجام مطلوب عملیات مستلزم دقت و رعایت نکات فنی و ایمنی است. آن چه حین انجام گام های عملیات هات تپ مطلوب نظر ما می باشد موارد زیر است:
- You want flow in the pipe so you can cool the welded zone, given that the liquid works as a heat sink.
- You want no gases or vapors in the pipe
- You want to weld nozzles and reinforcements to the pipe without penetrating too much in the base metal, because of pressure.
- یکی از عناصر مطلوبیت بخش به کار هات تپ این است که جریان سیال در زمان مناسب ناحیه جوشکاری شده روی لوله یا مخزن را سرد کند تا از بروز صدمات جانبی حین و پس از جوشکاری ممانعت شود. در این جا سیال در واقع حکوم مایع خنک کننده را دارد. در عملیات های برشکاری یا سوراخکاری توسط دستگاه های برش و سوراخ، چنان که حتما دیده ایم، حین انجام فرایند از مایع های خنک کننده نظیر آب صابون و غیر استفاده می شود. در خصوص عملیات هات تپ می توان گفت همان سیال درون لوله یا مخزن حکم خنک کننده ناحیه جوشکاری و برشکاری را دارد.
- عدم نفوذ هر گونه گاز یا بخار به دورن محدوده مخزن یا لوله یکی دیگر از اهداف در عملیات هات تپ محسوب می شود. ورود این سیالات حین جوشکاری اتصال یا انتجام عملیات هات تپ بالطبع باعث بروز مشکلاتی خواهد شد که حتی الامکان می بایست از روی دادن آن ها جلوگیری شود.
- جوشکاری روی لوله یا مخزن جهت نصب اتصال روی آن ها باید به نحوی انجام شود که هیچ گونه نفوذ ذوب جوش درون لوله یا مخزن نشود. باید تا جای ممکن جداره لوله کمتر مورد نفوذ قرار گیرد تا سلامت خود را حفظ کند. توصیه می شود در این خصوص از جوشکاران متبحر و کارآزموده استفاده شود. به عبارتی می بایست در درجه اول خطوط جوش باکیفیت و مناسب جهت تحمل فشار سیال را داشته باشیم و در درجه بعد این خطوط آن قدر روی لوله نفوذ نکرده باشند که متعاقباً مجموعه با ایرادتی نظیر سوراخ شدن لوله و نشتی سیال به محیط مواجه شود. در این صورت کار جوشکار بسیار دشوارتر خواهد شد و از طرفی چون لوله یا مخزن دچار سوراخ شدگی شده است طبیعتاً با هر گونه نشتی گیری و پر کردن خلاء ایحاد شده، لوله به شرایط آغازین خود باز نخواهد گشت.
شرایط مذکور در خصوص انشعاب گرم در مخازن باید با دقت و حساسیت بالاتری مورد توجه قرار گیرند، چرا که در مخازن معمولا فشار سیالات بسیار پایین است و در اغلب ماورد اصلا سیال راکد است. این مورد خصلت خنک کنندگی سیال را کمتر خواهد کرد. بنابراین حوشکاری مخارطرات بیشتری به همراه خواهد داشت. از طرفی در اغلب موارد مخازن به صورت کامل پر نیستند و بخشی از فضای بالای آن ها خالی است. این فضا محل انباشت گازها و مواد شیمیایی ای است که از سیال درون مخزن ساطع شده اند و در محیط مذکور منتشر هستند.
هات تپ
بر اساس استاندارد API 2201 خطراتی که مختص انجام عملیات هات تپ روی مخازن هستند را می توان به شرح زیر برشمرد:
- Tank venting, with vapors reaching the exterior area where welding is taking place.
b. Product within the tank rising and overflowing.
c. Inadvertently allowing the liquid level within the tank to fall below the point of welding, exposing the vapor space within the tank to an ignition source.
- یکی از خطرات انجام هات تپ روی مخازن این است که حین جوشکاری اتصالات روی مخزن، مخزن در حال تخلیه از سیال باشد و بخارهای ساطع شده از سیال با محل جوشکاری تصادم پیدا کنند. این بخارها و مواد شیمیایی اغلب احتراق آور بوده و از آن جا که درون مخزن در محدوده خالی مخزن منتشر و فشرده می شوند، حین تخلیه با شدت به بیرون متصاعد می شوند و ضمن کوچک ترین تصادم با ناحیه جوش اشتعال ایجاد خواهند کرد. این شرایط در زمانی که جوشکاری در حال انجام است به مراتب خطرناک تر است، چرا که جرقه های جوش خود به محض درگیری با این گازها بلافاصله محیط را مستعد آتش سوزی یا حتی انفجار می گردانند.
- بالا آمدن و سر ریز کردن سیال درون مخزن: اگر حین انجام هر یک از مراحل عملیات هات تپ به هر دلیل سیال درون مخزن سر ریز کرده و به بیرون نشت کند طبیعتاً فرایند مذکور با اختلال مواجه خواهد شد. چه حین نصب و جوشکاری اتصال روی مخزن و چه حین انجام خود عملیات هات تپ بروز چنین رویدادی مشکلاتی به همرها خواهد آورد. در خصوص مرحله نصب اتصال، بر اساس استانداردها سطحی که اتصال مذکور روی آن نصب می شود و جوشکاری روی آن صورت می گیرد باید کاملاً خشک باشد. در غیر این صورت جوشکاری روی آن حتماً فرایند باکیفیتی نخواهد بود. مضاف بر این، چنان که اشاره شد حین جوشکاری حرارت و جرقه های جوش ایجاد شده منشأ احتراق اند و در صورتی که در معرض یک سیال قابل اشتعال قرار گیرند بدون شک مجموعه آسیب خواهد دید.
از سوی دیگر حین انجام هات تپ نیز برون ریز سیال می تواند بر کار آسیب وارد کند. اصولاً سازمان دستگاه هات تپ یه گونه ای است که کاملاً آب بندی بوده و هیچ گونه نشتی حین انجام عملیات بروز نمی دهد. بهتر نیز آن است که دستگاه در همین عملکرد خود باقی بماند.
- اگر به هر دلیلی، عمدی یا سهوی، حین جوشکاری روی مخزن سطح سیال کمتر از سطحی باشد که جوشکاری در آن انجام می شود بسیار خطرناک بوده و در اسرع وقت باید از این امر جلوگیری کرد چون احتمال بروز سانحه در این شرایط بسیار بالاتر می رود. ناحیه جوش نیازمند سیال یا هر ماده خنک کننده دیگر است. از آن جایی که محفظه داخلی مخزن حین جوشکاری جهت انجام خنک کاری در دسترس نیست بهترین عنصر برای خنک کردن ناحیه جوش خود سیال است. در صورتی که سیال در ناحیه موجود نباشد طبیعتاً حرارت ایجاد شده از جوشکاری می تواند با عناصر احتراق آور داخل مخزن فعل و انفعال انجام داده و محیط را برای احتراق، اشتعال و چه بسا انفجار مستعد گرداند. در این خصوص کارفرمای پروژه هات تپ می بایست حتما شرایط مخزن را به سمع و نظر مجری عملیات برساند. پیمانکار اجرایی هات تپ باید مطلع باشد که در ناحیه جوشکاری و انشعاب گرم سیال وجود دارد یا نه. ممکن است کارفرما بدون توجه به حساسیت های عملیات هات تپ در خصوص ارائه گزارش دقیق اهمال می کند و مجری هات تپ نیز غافل از شرایط مخزن وبا این فرض که مخزن پر از سیال است شروع به انجام فرایندهای هات تپ می کند. در این شرایط احتمال بروز سانحه بسیار بالا خواهد بود.
هات تپ
در انجام عملیات هات تپ روی مخازن می بایست حداقل ارتفاع قرارگیری اپراتور انشعاب گرم را مشخص کرد. این ارتفاع بر حسب استانداردها نباید کمتر از ۱ متر یا ۳ فوت باشد. به عبارتی کف محل قرارگیری اپراتور برای انجام عملیات هات تپ باید حداقل ۱ متر بالاتر از محل درگیری کاتر هات تپ با مخزن باشد. البته این امر مشروط به این قید است که عملیات در فشارهای پایین و متوسط در حال انجام است. در صورتی که فشار خط بالاتر از میزان متعارف باشد می بایست بسته به نظر تیم ایمنی و بهداشت، محل قرارگیری اپراتور بالاتر از حد تعیین شده قرار بگیرد. تیم مجری عملیات هات تپ باید در نظر داشته باشد حتی در صورتی که تمامی جوانب برای انجام عملیات لحاظ شده و اقدامات پیشگیرانه برای ممانعت از بروز هر گونه سانحه یا ایرادی حین هات تپ اتخاذ شده باشد، باز هم باید اقدامات احتیاطی لازم را در نظر داشته باشد. مجری هات تپ باید این فرض را فراموش نکند که در هر لحظه امکان بروز انفجار وجود خواهد داشت. بر اساس این پیش فرض بدبینانه اما ضروری، محل قرارگیری نیروی کار باید تا جای ممکن محتاطانه انتخاب شده باشد. بنابراین در صورتی که فشار سیال درون مخزن بالا باشد با فرض اینکه انفجار موج بیشتری خواهد داشت تا جای ممکن محل قرارگیری اپراتور نیز بالاتر خواهد رفت.
وظیفه امکان سنجی و برآورد فنی کار هات تپ روی مخازن بر عهده تیم های مهندسی و ایمنی هات تپ می باشد. این گروه ها با جمع آوری دقیق ترین داده ها و انجام تست ها و آزمایش های مؤثر، نسبت به امکان یا عدم امکان انجام عملیات تصمیم گیری می کنند. از اقداماتی که این تیم ها باید در خصوص تجیه امکان پذیری عملیات هات تپ انجام دهند بررسی موارد زیر است:
Welding shall be done with low hydrogen electrodes.
جوشکاری باید به وسیله الکترودهای کم هیدروژن انجام شود. الکترودهای کم هیدروژن، باعث می شوند هیدروژن کمتری جذب حوضچه جوش شود و از آن جا که پس از انجام جوشکاری و سرد شدن محیط هیدروژن تخلیه شده و سوراخ و حفره در جوش ایجاد می شود، می توان با استفاده از الکترودهای کم هیدروژن از بروز این ایراد جلوگیی کرد. باید دقت داشت که بازرسی جوش در خصوص اتصالاتی که قرار است عملیات هات تپ روی شان انجام شود بسیار دقیق و حساس انجام می گیرد. از این رو بهتر است تا جای ممکن فرایند جوشکاری با بیشترین دقت به انجام برسد. استفاده از الکترود کم هیدروژن یکی از راهکارها برای انجام صحیح عملیات جوشکاری و متعاقب ا« عملیات هات تپ است.
Hot taps are not permitted on the roof of a tank or within the gas/vapor space of the tank.
هات تپ
عملیات هات تپ معمولاً روی سطوح و مخازن حاوی یا آغشته در محیط گازی یا بخاری قابل انجام نیست. در این خصوص باید تیم اجرایی هات تپ بسیار حساسیت داشته باشد. البته عملیات روی خطوط لوله حاوی گاز و بخار با در نظر گرفتن الزامات ویژه فنی و مهندسی امری رایج استاما در خصوص مخازن با توجه به ضریب حیایت بیشتری که دارند، مجریان هات تپ باید با وسواس بیشتری برخورد کنند. هات تپ کاران باید با لحاظ تمامی خطراتی که می تواند به وسیله سیالاتی نظیر گاز یا بخار متوجه مجموعه شود مطالعات مهندسی را انجام دهند و فقط در صورتی گزارش امکان انجام عملیات را صادر کننده که از تمامی جوانب ویژه کار مطمئن باشند. باید اطمینان کامل به قابلیت تجهیزات، فرایندها و نیروی انسانی مجری کار وجود داشته باشد تا عملیات هات تپ روی مخازن گاز یا بخار پذیرفته شود. در غیر این صورت تعهد و اخلاق حرفه ای اقتضا می کند که پیمانکار عدم امکان انجام عملیات انشعاب گرم را به سمع و نظر کارفرما برساند. اصرار بر انجام هر گونه عملیات هات تپ در هر شرایطی یکی از نشانه های ضعف سازمانی و فرایندی یک مجموعه محسوب می شود.