طراحی اسپلیت تی (Revised and updated)
اسپلیت تی یک اتصال سه شاخه و دو تکه است که در انشعاب‌گیری از خطوط لوله و نصب انشعاب جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کارکرد باعث شده است که اتصال split tee در عملیات انشعاب گیری گرم یا تای این که عبارت است از
انشعاب گرم از خطوط لوله حاوی سیال بسیار کاربرد داشته باشد. از اتصال در خطوط لوله زمانی استفاده می شود که بخشی از خط لوله نیاز به فرایند تعمیراتی داشته باشد. ساخت اسپلیت تی یک فرایند چند مرحله ای است که اگر به صورت جامع بدان پرداخته شود شامل گام های زیر می باشد:
o بازدید از سایت و محل انشعاب گیری. بهتر است این گام توسط سازنده اسپلیت تی به انجام برسد تا نسبت به مختصات واقعی کار کاملاً آشنایی حاصل کند. در این بازددید هم فشار طراحی خط دریافت می شود و هم فشار کاری آن مورد اندازه گیری قرار می گیرد. بازدید کننده ضمن دریافت اطلاعات فنی خط لوله از بهره بردار پروژه، خود نیز اقدام به اندازه گیری شاخص های تعیین کننده در طراحی و ساخت اتصال می کند.
o سایر محاسبات لازم به منظور ساخت اسپلیت تی به دقیق ترین شکل ممکن می بایست ضمن بازدید از سایت حاصل شود. سازنده اسپلیت تی ضخامت طراحی خط را دریافت کرده و سپس تست ضخامت سنجی روی لوله انجام می دهد تا ضخامت واقعی آن را محاسبه کند. عمر لوله و میزان فرسودگی آن در فرایند ساخت بسیار حائز اهمیت است. در صورتی که درجه فرسودگی لوله بالا باشد انشعاب گیری گرم روی آن توصیه نمی شود.
از دیگر نکاتی که ضمن بازدید باید بدان توجه کرد، موقعیت خط لوله و محل نصب اتصال است. split tee باید در محلی نصب شود که فضای کافی برای آن وجود داشته باشد. در بسیار از موارد بهره بردار محلی را برای نصب اتصال مقرر می کند که فضای کافی برای آن وجود ندارد. برای مثال سر زانویی خطوط لوله و ELBOW ها مکان هایی هستند نمی توان روی آن ها اتصال اسپبلیت تی را نصب کرد. مگر آن که طراحی ها و برنامه ریزی های ویژه روی آن انجام شود. به طور کلی elbow ها محل مناسبی برای انجام عملیات انشعاب گیری گرم نیز نیستند و حتی الامکان باید محل نصب اتصال و انجام انشعاب گرم را به نزدیک ترین محل مجاور خطوط لوله منتقل کرد تا ضمن حفظ کارکرد، عملیات تسهیل و تسریع گردد.
در مواقعی دیگر، ممکن است کارفرما محلی را برای نصب اتصال تخصیص داده باشد که فضای کافی برای آن وجود نداشته باشد. برای مثال خطوط لوله ای که در مجاورت دیواره ها، سایر خطوط لوله و دیگر تحهیزات قرار دارند، به طوری که فضای کافی برای نصب شان وجود ندارد می بایست از حوزه کارکردی انشعاب گیری گرم خارج شوند. برای نصب اتصال روی خط لوله هم نیروی کار و هم خود اتصال باید فضای کافی را در اختیار داشته باشند. در غیر این صورت امکان نصب اسپلیت تی روی لوله وجود نخواهد داشت و می بایست تا جای ممکن محل انجام کار را به مجاورت فضا و در محلی قرار داد که بتوان فرایندهای لازم را با سهولت بیشتر انجام داد.
o در صورتی که محل اختصاص یافته برای نصب اتصال در محیط های حساس و خطرناک به کار گرم قرار داشته باشد نیز انجام فرایند به اگر و اماهای زیادی مبتلا خواهد شد. برای مثال اگر محیط خط لوله ای که برای نصب اسپلیت تی در نظر گرفته شده است مملو از مواد شیمیایی واکنش پذیر در برابر حرارت و گرما باشد، نصب اسپلیت تی در آن محیط به هیچ عنوان توجیه فنی نخواهد داشت. یا اگر اتصال قرار باشد در مجاورت تجهیزات کنترل و بازرسی جساس و ابزارهای اندازه گیری دقیق نصب شود، به طوری که نصب اسپلیت تی به ماهیت و عملکرد این تجهیزات آسیب وارد کند باز هم باید نسبت به نصب اسپلیت تی در محل مذکور حساسیت به خرج داد.
ابن فاکتورها عوامل تعیین کننده در نصب split tee روی خط لوله به شمار می روند که ضمن بازدید از سایت باید نسبت به آن ها اهتمام و دقت ورزید. مجری ساخت اسپلیت تی بر اساس مشاهدات واقعی و داده های طراحی و عملیاتی که جمع آوری می کند، قادر خواهد بود اقدامات بعدی شامل طراحی و ساخت اتصال را به انجام برساند.
o بر اساس داده های طراحی و محاسبات واقعی در محل سایت طراحی اسپلیت تی انجام خواهد شد. در این مرحله که متولیان آن مهندسین و طراحان ساخت می باشند استانداردهای ساخت و جوشکاری روی خط لوله لحاظ شده و بر اساس آن نقشه و دستورالعمل ساخت اسپلیت تی تدوین خواهد شد. طرحای با استفاده از نرم افزارهای فنی و مهندسی نظیر solidworks، catia و نرم افزارهایی از این قبیل انجام می شود. طراح اتصال علاوه بر تسلط بر این دست نرم افزارها، باید آشنا و مسلط به فرایندهای جوشکاری، اتصالات خطوط لوله و فلنج ها، پایپینگ و تمامی استانداردهایی باشد که در ساخت و نصب یک اتصال split tee fitting مطمئن کارایی داشته باشند.
در فرایند طراحی گام اول امکان سنجی طرح و آنالیز آن به منظور تشخیص بهترین و مناسب ترین اتصال متناسب با شرایط فنی خط لوله خواهد بود. در صورتی که در تجزیه و تحلیل فرایند به ساخت اسپلیت تی به عنوان بهترین اتصال خط لوله مذکور متقاعد شدیم می توانیم فرایند طراحی را به انجام برسانیم. در غیر این صورت اتصالات دیگر استفاده خواهند شد.
o تدوین دستورالعمل و روش اجرایی ساخت اسپلیت تی یکی از مهم ترین گام ها جهت اجرایی شدن فرایند است. این مستندات در واقع حلقه واسطه میان مطالعات مهندسی و فرایند اجرایی ساخت اسپلیت تی خواهند بود. به این ترتیب که مهندسین و طراحان نتیجه و خروجی تحلیل ها و طراحی های خود را به صورت مکتوب و دقیق تدوین می کنند تا مجموعه اجرایی درکی دقیق از فرایند ساخت داشته باشد. سایز لوله، سایز انشعاب، نقشه کلیشه ها و نمونه ها، کلیه تجهیزات مورد نیاز برای ساخت اتصال، متریال ها و ابزارهای ساخت، شرایط صلاحیت سازندگان و خصوصاً جوشکارها که بار اصلی ساخت اسپلیت تی بر عهده ایشان است و نحوه ساخت به صورت گام به گام در این دستورالعمل درج خواهند شد.
تعداد پاس جوش هر خط جوش، نوع الکترود مورد استفاده در هر پاس جوش، روش جوشکاری، روش نصیب قطعات اتصال روی همدیگر، ملاحظات ایمنی و بهداشت نیروی انسانی و محیط و در نهایت روش نصب اتصال روی خط لوله از نکاتی است که می بایست در مستندات فوق حتما تدوین شوند.
o ساخت اسپلیت تی بر اساس استانداردها و توسط سازندگان انجام خواهد شد. در این مرحله بازرسی فنی و ایمنی فرایند ساخت جزو اولویت هاست. حضور مستمر مهندس ناظر فرایند ساخت اسپلیت تی که مرحله به مرحله خروجی ها را مورد تست و تأیید قرار دهد از ضرورت های ساخت این اتصال است. هر یک از مراحل اجرایی باید با دستورالعمل و روش اجرایی تدوین شده جهت ساخت split tee مطابقت داشته باشد تا در حین کار دچار چالش و ایراد نشویم.
o پس از اتمام فرایند ساخت اسپلیت تی، عملیات تنش زدایی حرارتی روی آن انجام می شود. در انی فرایند اتصال در محیط تحت حرارت قرار می گیرد و حرارت به صورت تدریجی به تمام سطح آن وارد می شود تا همگنی خود را بازیابد. چنان که می دانیم در حین ساخت، اتصال خواص فنی خود را از دست می دهد و در بسیاری از نقاط و خطوط دچار ناهمگنی می شود. برای ثال نواحی ای از محصول که در معرض حرارت ناشی از حوشکاری قرار گرفته اند طبیعتاً با سایر بخش های اتصال همگنی ندارند و فرایند جوش به آن ها تغییر ماهیت داده است. در این دست شرایط و به منظور اجیای مختصات فنی محصول و یکنواخت کردن مشخصه های فنی آن، عملیات حرارتی تنش زدایی روی اتصال انجام خواهد شد.
به عبارت بهتر تنش زدایی عبارت است از رفع تنش های ایجاد شده حین ساخت محصول به منظور بازیابی کارکرد اتصال. این عملیات پس از افزایش تدریحی و یکنواخت دما، محیط به همان شکل روند تدریجی سرد می شود تا همگنی به مجوعه باز گردد و تنش های ایجاد شده خصوصاً از ناحیه جوشکاری نیز مرتفع شوند.
انجام عملیات تنش زدایی روی split tee پس از اتمام فرایند ساخت و بازرسی از جمله نکاتی است که ممکن است بسیاری از سازندگان بدان توجه نداشته باشند. اما برای الاستیسیته شدن و انعطاف پذیر شدن اتصال در مقابل فشارهای وارد این کار توصیه می شود.
o پس از انجام عملیات تنش زدایی روی آن تست های لازم برای سنجش کیفیت جوشکاری و تحمل فشار آن در برابر سیال انجام می گیرد. در صورتی که خروجی این آزمون ها نامناسب باشد می بایست اقدامات اصلاحی جهت رفع عیوب انجام شود، و در صورتی که این امر ممکن نبود تنها راه پیش رو ساخت اسپلیت تی به صورت مجدد خواهد بود.
اصلی ترین تستی که روی اتصال ساخته انجام می شود تست خطوط جوش اسپلیت تی است. ارزیابی به این منظور انجام می شود که اطمینان حاصل کنیم با توجه به فشاری که روی خط لوله به اتصال وارد خواهد آمد، آیا تحمل تنش، کشش، خمش و مواردی از این دست را دارد یا نه. در این تست ها اتصال تحت فشار در نظر گرفته شده و پیش بینی شده تا میزانی قرار خواهد گرفت که ایمنی و کیفیت خود را ضمن کار روی خط لوله تضمین کند. خروجی آزمایش مذکور توان و ضریب تحمل اتصال در برابر تنش، خمش و سایر مولفه های ناشی از فشار وارد شده را نشان خواهد داد.
در صورتی که آزمایش مذکور شرایط را تأیید و کیفیت اتصال در برابر فشار وارده را تضمین کرد می توان اطمینان داد که splittee برای نصب روی خطوط لوله آماده شده است و می توان آن را به کارفرما تحویل داد.
البته باید اشاره شود که معمولاً سازنده اتصال خود وظیفه نصب آن روی خط لوله را نیز بر عهده می گیرد و به طور کلی این نکته در بهینه سازی فرایند مثمر ثمر تر نیز خواهد بود.
اسپليت تي بر اساس استانداردهاي ANSI/ASME with design factor 0.4, 0.5 and 0.72 طراحي مي شود. فرایند طراحی و ساخت اتصال اسپلیت تی از گام‌های مهم و تعیین‌کننده‌ی عملیات هات تپ محسوب می شود. البته لازم به ذکر است که پیش از هر چیز تیم طراحی اتصال می بایست نسبت به توجیه فنی و متعاقب آن اقتصادی استصال به جمع بندی رسیده باشند. در صورتی که سایر اتصالات قابلیت بهتری را برای انشعاب گیری داشته باشند استفاده از اسپلیت تی برای انشعاب گرم توصیه نمی شود. این اتصال زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که بهترین اتصال برای انشعاب گیری باشد.
از آن‌جا که اسپلیت تی رفع فشار و تنش وارده از ناحیه بخش بریده شده لوله را بر عهده دارد، و از آن‌جا که بروز هر گونه نشتی روی در ناحیه split tee باعث هدر رفت سیال، از بین رفتن منابع و افت فشار خط لوله انشعابی می‌شود دقت در طراحی و ساخت اسپلیت تی از نکات حائز اهمیت در عملیات هات تپ قلمداد می‌شود. از این‌رو طراحان و مهندسان کارآزموده ما در فرایند ساخت split tee تمامی استانداردهای مربوطه معتبر مربوطه را مد نظر قرار می‌دهند. تمامي محاسبات مکانيکي براي قطعات تحت فشار، تحت فشار داخلي و نيروي فشار خارجي و نقشه هاي ساخت بر اساس پيوست مناقصه و در خواست ،آماده مي شود و براي تائيد و موافقت براي مشتري ارسال مي گردد.
همچنین با در نظر گرفتن شرایط و مختصات فنی خط لوله و سیال فرایند طراحی و ساخت متفاوت می‌باشد؛ خصوصاً برای خطوط لوله حاوی سیال پرفشار ساخت و نصب اسپلیت تی روی لوله از حساسیت‌های ویژه برخوردار است. در این شرایط ما قادر به ساخت splittee فول سدل با 5 تکه و صفحات تقویت کننده سدل و نیپل اسپلیت تی هستیم و تجارب موفق ما در ساخت و بکار گیری این گونه از اسپلیت تی مؤید توانایی‌مان در تحویل این گونه از اتصالات برای مشتریان است. بهره برداری موفقیت آمیز از اتصالات فول سدل جهت انجام هات تپ در عملیات های متعدد واقع در مجتمع های پالایشگاهی و خصوصاً پتروشیمی نشانی از اطمینان و ایمنی بالای این اتصالات است.
نکته حائز اهمیت در فول سدل اسمبل کردن قطعات در محل نصب می باشد. به عبارتی، اگر کل فرایند ساحت و اسمبل کردن قطعات splittee در کارگاه ساخت امکان پذیر است، این امر در خصوص فول سدل امکان پذیر نیست و این اتصال باید در محل نصب روی خط لوله اسمبل شود. از این رو بخش زیادی از جوشکاری و ساخت اتصال روی خط لوله و زمانی انجام خواهد شد که خط لوله حاوی سیال و دارای فشار است. دلیل امر آن است که پیش از جوشکاری فلنج روی نیپل، باید ساپورت ها و قطعات تقویت کننده روی آن جوشکاری شوند و از این رو مجموعه قطعات به محل خط منتقل شده و در آن جا جشواکری واسمبل کردن انجام می شود. به این جهت طبیعتاً تمرکز کار می تواند پایین تر از حالت عادی باشد و شرایط محیطی نیز به اندازه محیط کار کارگاهی مساعد نخواهد بود. چه بسا لوله در ارتفاع باشد و برای نقل و انتقال تجهیزات، تردد و موقیعت قرارگیری جوشکاران و فیت کننده های اتصال مشکلاتی پیش بیاید. از این رو هم نیروی کار و هم بازرسین فنی و ایمنی در این شرایط باید هوشیارانه تر و مجدانه تر فرایند را پیگیری کنند.
اسپلیت تی در مقایسه با سایر اتصالات دارای این مزیت می باشد که برای انشعاب های سایز بزرگ اتصالی مطمئن محسوب می شود. استفاده از اتصالات دیگر برای انشعاب های بزرگ ممکن است ضریبی از ریسک را متحمل مجموعه کند اما splittee با پوشش محیطی کامل خود بیشترین استحکام را برای خط لوله به همراه خواهد داشت. ضمن این که برای انجام عملیات های انشعاب گیری سایز به سایز نیز استفاده از این اتصال در مقایسه با سایر اتصالات بیشتر توصیه می شود، مگر آن که سایز لوله آن قدر کوچک باشد که امکان ساخت و نصب اسپلیت تی روی آن وجود نداشته باشد. از آن جا عملیات های انشعاب گیری سایز به سایز ضریب ریسک بالایی را دارند و فشار بالایی متوجه بخش بریده شده لوله اصلی می شود باید مطمئن ترین اتصال را برای آن به کار برد. در انشعاب سایز به سایز بخش بریده شده لوله در مقایسه با سایز آن بسیار زیاد است، به عبارتی نیمی از لوله به محیط سایز لوله از آن بریده می شود و بخش بریده شده به عنوان ورودی انشعاب جدید تحت فشار بالای سیال خواهد بود. در این شرایط باید از یک اتصال مستحکم نظیر اسپلیت تی استفاده کرد تا بیشترین ضریب مقاومت در برابر ایرادات احتمالی را داشته باشد.
البته عملیات انشعاب خط لوله به روش گرم تنها کارکرد اتصال split tee محسوب نمی‌شود و طیف گسترده کاربرد این محصول باعث شده است که مشتریان زیادی داشته باشد. هات تپ صنعت به پشتوانه سوابق خود در زمینه طراحی و ساخت اسپلیت تی طی سالیان متمادی توانایی ارائه خدمات زیر به مشتریان خود را دارد:
اسپليت تي ها در انواع مواد به کار برده شده و انواع درجه‌بندي ارائه مي‌گردد. انتخاب نوع متریال بر اساس مشخصات فنی خط لوله و سیال انجام خواهد شد.
• اسپليت تي ها هم در سايز معين وهم بدنه تقليل يافته ارائه مي‌گردد.
• ساخت اسپلیت تی هم به صورت فول برنچ یا سایز به سایز و هم ردیوس برنج یعنی با سایز انشعاب کوچک تر از قطر خط اصلی به انجام خواهد رسید.
• اتصال اسپليت تي ها مطابق با استاندارد ANSI / ASME B31.8 ,B 31.1 ,B31.2 ,B31.3 ,and B31.4 طراحي و ارائه مي‌گردد.
• اتصالات اسپليت تي انشعاب گرم خطوط لوله براي سايز هاي لوله از "6-"56 موجود مي‌باشد.
• اتصالات اسپليت تي ها در استاندارد ANSI class 150 to ANSI class 900 ارائه مي‌گردد. در صورت نیاز مشتری و بر حسب مطالعات و طراحی های بدیع امکان ساخت اسپلیت تی با کلاس فشار بالای 900 نیز قابل انجام خواهد بود. در این صورت اتصال نیازمند قطعات پشتیبانی کننده خواهد بود.
هات تپ صنعت بمحض دریافت سفارش از مشتریان مطالعات لازم جهت طراحی و تدوین دستورالعمل ساخت را به انجام رسانده و خروجی دستورالعمل‌ها و روش‌های اجرایی ساخت اسپلیت تی را به مشتریان گرامی ارائه خواهد داد. در صورت صلاحدید سفارش‌دهندگان کلیه مراحل طراحی، ساخت، تست جوش و ارزیابی صلاحیت جوشکاران زیر نظر ایشان و با اخذ تأییدیه‌شان صورت خواهد گرفت. همچنین در صورتی که سفارش‌دهندگان گرامی نیاز به مشاوره و راهنمایی در خصوص نوع اتصال مورد استفاده و اسپلیت تی داشته باشند هات تپ صنعت قابلیت ارائه مشاوره و معرفی گزینه‌ها و امکان‌های پیش روی مشتری را دارا خواهد بود. در مواردی ممکن است برای نصب اتصال انشعابی جدید نیازی به استفاده از split tee نبوده و اتصالاتی نظیر سدل نیپل و ولدولت پاسخگوی نیاز مشتری باشند. تشخیص این امر بر عهده هات تپ صنعت خواهد بود. دریافت اطلاعات و مشخصات کامل خط لوله و سیال درون لوله، رجوع به استانداردها، امکان‌سنجی و طراحی گام‌هایی خواهد بود که ما یه منظور مشاوره و طراحی اتصال انشعاب برخواهیم داشت. بدون شک سوابق و دانش فنی ما در خصوص طراحی و ساخت اتصالاتی نظیر اسپلیت تی و سدل نیپل نیز پشتوانه ما در ارائه مشاوره به مشتریان خواهد بود.