اسپلیت تی، سدل نیپل و کاربردشان

اتصالات خطوط لوله معمولاً در شرایطی مورد استفاده قرار می گیرند که در صددیم از آن ها انشعاب های جدیدی بگیریم. اتصالات در انواع مختلف تولید می شوند اما اسپلیت تی (SPLIT TEE) و سدل نیپل (SADDLE NIPPLE) رایج ترین شان محسوب می شوند. تفاوت این دو در نوع سدل به کار رفته روی خط لوله است؛ به این شرح که اسپلیت تی سدل دو تکه و تمام محیطی دارد که محیط خارجی خط لوله را به صورت سراسری پوشش می دهد، اما سدل نیپل دارای یک پد حلقوی است و بخشی از لوله را پوشش می دهد.

نصب اسپلیت تی روی خطوط لوله
اسپلیت تی (Split Tee) و نصب آن روی خطوط لوله

دلایل استفاده از اتصالاتی نظیر اسپلیت تی و سدل نیپل و سایر اتصالات متفاوت و متنوع است. از این رو می توان انواع اتصال به فراخور نیاز پروژه را تولید و روی لوله نصب کرد. هر یک از این اتصالات نیز دارای انواع متفاوت می باشند. اسپلیت تی خود بر حسب متغیرهای فنی خط لوله و سیال می تواند انواع و اقسام مختلفی داشته باشد. شاخص هایی نظیر سایز لوله اصلی، سایز انشعاب، نسبت سایز انشعاب به لوله، فشار خط، ضخامت لوله و مواردی از این دست در تعیین نوع اسپلیت تی و یا سدل نیپل مورد استفاده برای انشعاب گیری تاثیرگذارند. به طور کلی هدف از به کار گیری اتصالات خطوط لوله ایجاد یک انشعاب جدید روی آن تلقی می شود. اما این انشعاب نیز خود می تواند کارکردها و عملکردهای متنوعی داشته باشد. انشعاب گیری و استفاده از اتصالاتی چون اسپلیت تی و سدل نیپل می تواند بر اساس نیازهای زیر باشد:

  • گاهی اوقات هدف از انشعاب گیری ایجاد و نصب یک خط لوله انشعابی جدید روی خطوط لوله موجود است. یعنی زمانی که می خواهیم روی خطوط لوله جاوی سیال کنونی، یک خط لوله جدید بیافزاییم و سیال را درون مسیر ان نیز هدایت کنیم. در چنین شرایطی بدیهی است نیازمند انشعاب گیری از لوله هستیم و طبیعتاً برای انجام عملیات انشعاب، در درجه اول نیاز به یک اتصال به عنوان ورودی انشعاب جدید هستیم. اسپلیت تی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که متغیرهای نفی کار سنگین تر و سخت بوده و از این رو می بایست وسواس و حساسیت بیشتری در قبال انشعاب به خرج دهیم. اما اتصال سدل نیپل در مواقعی استفاده می شود که خط انشعابی جدید از حساسیت کمتری برخوردار است و چندان تحت فشار قرار نخواهد گرفت.
  • گاهی اوقات می خواهیم که خط لوله موجود را از یک نقطه مشخص مسدود کنیم. به عبارتی دیگر در صددیم از یک نقطه مشخص جریان سیال را درون لوله متوقف کنیم و طبیعتاً در این راستا ابتدا به ساکن نیازمندیم که دسترسی به فضای داخلی لوله دارمی تا بتوانیم از ادامه جریان سیال درون لوله ممانعت کنیم. برای این کار نیز نیازمند اتصالاتی نظیر اسپلیت تی یا سدل نیپل هستیم.
  • گاهی اوقات بخشی از خط لوله دچار آسیب شده است و می خواهیم بدون این که روال کاری مجموعه را متوقف کنیم، عملیات های تعمیراتی را روی بخش آسیب دیده لوله انجام دهیم. در این شرایط نیز ابتدا یک اتصال انشعابی روی لوله نصب می کنیم و سپس روی آن عملیات های مورد نیاز را انجام می دهیم. در این مورد نیز اگر شرایط فنی کار دشوار باشد و متغیرهایی نظیر فشار سیال، سایز انشعاب و از این قبیل دشاوری هایی پیش روی ما بگذارد، بهتر است از اسپلیت تی استفاده شود. اما اگر این متغیرها از درجه حساسیت کمتری برخوردارند می توان از سدل نیپل استفاده کرد.
  • گاهی اوقات نیز نیاز به نصب تجهیزات و ابزارهای مورد نظر روی خط لوله هستیم و بدیهی است در زمانی که لوله حاوی سیال است نمی توان این کار را انجام داد. برای نصب تجهیزات روی لوله، ابتدا باید به فضای داخلی آن دسترسی داشته باشیم و طبیعی است که به این منظور ابتدا می بایست آن را ببریم. برای برش لوله نیز در درجه اول نیازمند اتصالای نظیر اسپلیت تی و سدل نیپل و نظایر آن خواهیم داشت.
  • در برخی موارد جهت انجام فرایندهای اصلاحی و بازیابی خطوط لوله، به منظور دسترسی به خط ابتدا یک اتصال روی آن نصب می کنند و برش لوله را انجام می دهند تا خط در دسترس قرار گیرد. برای مثال تعمیرات اساسی خطوط لوله از این نوع است. یا برای فرایندهایی نظیر پیگ رانی ابتدا نیازمند یک اسپلیت تی داریم که روی لوله نصب شود، سپس برش انجام شود و متعاقب آن پیگ به درون لوله وارد شود و فرایند پیگ رانی را به انجام برساند. در مواقعی از این دست هم استفاده از اتصال و نصب آن روی خطوط لوله راهگشا خواهد بود.

در هر یک از فرایندهای توضیح داده شده نیاز به اتصالاتی از نوع اسپلیت تی یا سدل نیپل خواهد بود. مجری طرح می بایست با مراجعه به استانداردها و الزامات، اتصال مناسب مورد نظیر برای کار را طراحی کند و بسازد تا فرایند به بهترین نحو به انجام برسد. هر قدر شرایط فنی کار و متغیرهای ساخت اتصال دشوارتر می شوند الزام استفاده از اسپلیت تی بیشتر خواهد شد.

اسپلیت تی چیست؟

اسپلیت تی (Split Tee) یک اتصال دو تکه است که پس از ساخت از بالا و پایین محل انشعاب گیری روی لوله نصب می شود، به طوری که پس از نصب سرتاسر محیط خارجی لوله را به اندازه طول سدل خود پوشش می دهد، گویی یک لوله با قطر داخلی هم اندازه با قطر خارجی لوله اصلی، بر روی آن قرار گرفته است. زمانی استفاده از اسپلیت تی یک الزام محسوب می شود که مطمئن باشیم سایر اتصالات توان تحمل فشار متغیرهای فنی خط و لوله را نخواهند داشت. از آن جا که اسپلیت تی قوی ترین نوع از اتصالات خطوط لوله به شمار می رود، فقط در مواردی که حداکثر ایمنی و کیفیت را از اتصال مد نظر داریم باید از آن استفاده کنیم. مزایای اتصال اسپلیت تی را می توان به شرح زیر برشمرد:

  • این اتصال تمام محیطی است و سرتاسر لوله را پوشش می دهد. از این رو توان تحمل فشار ناشی از خط و لوله را تا بیشترین حد ممکن نسبت به دیگر اتصالات داراست. بنابراین زمانی که فشار سیال بالا می باشد و نیاز به اتصال مستحکم برای تحمل فشار سیال داریم اسپلیت تی بهترین اتصال محسوب می شود.
  • زمانی که ضخامت خط لوله اصلی بالا باشد باز هم بهتر است از اسپلیت تی استفاده شود. چنان که می دانیم، تحمل فشار سیال تنها کارکرد اتصال نخواهد بود، بلکه اتصال می بایست بتواند فشار ناشی از ناحیه بریده شده لوله را نیز تحمل کند. بدیهی است که انشعاب جدید مستلزم آن است که لوله به سایز مورد نظر انشعاب ما بریده شود. پس از برش، لوله در ناحیه بریده شده تعدال و توازن الاستیکی خود را از دست می دهد و دچار تنش و کشش و خمش می شود. برای این که این رویدادها به لوله در ناحیه بریده شده آسیب نزنند نیاز به نیرویی است که عوامل ذکر شده را خنثی کند و اتصال نصب شده جنین نیرویی را تحمل خواهد کرد. اسپلیت تی به این جهت مزیت دارد که بیشترین توان در تحمل فشارهای ناشی از کشش و خمش و تنش را داراست و از این رو در مقایسه با دیگر اتصالات توان بیشتری برای ممانعت از آسیب لوله را دارد. اسپلیت تی بر حسب ساختار مکانیکی خود فشارهای وارده را خنثی می کند و به این ترتیب از دفرمه شدن لوله پیشگیری می کند. البته تمامی این موارد بستگی به روش ساخت و نوع حوشکاری اتصالات اسپلیت تی روی همدیگر و نیز روی خط لوله دارد. اگر جوشکاری و ساخت اسپلیت تی به بهترین نحو انجام شده باشد می توان نسبت به عملکرد آن در دراز مدت اطمینان حاصل کرد.
  • معمولاً در مواقعی که ضخامت خط لوله کمتر باشد از سدل نیپل استفاده می شود، اما وقتی ضخامت لوله خیلی کم باشد باز هم استفاده از اسپلیت تی به لحاظ فنی مطمئن تر خواهد بود.
  • در زمانی که نسبت سایز انشعاب به لوله اصلی بالا باشد به این معناست که قطر بزرگ تری از لوله اصلی باید بریده شود و این امر امکان بروز مشکلاتی نظیر تنش، کشش و خمش لوله را بیشتر می کند. برای مثال برای عملیات انشعاب گیری سایز به سایز تقریبا نیمی از محیط لوله بریده می شود و همین امر امکان بروز مشکل روی لوله را بیشتر می کند. چرا که نیمه باقیمانده دیگر وظیفه حفظ شرایط متالورژیکی لوله را بر عهده دارد و طبیعتاً فشار بسیار بالایی را تحمل خواهد کرد. در چنین شرایطی استفاده از یک اتصال قدرتمند نظیر اسپلیت تی می تواند به کمک این بخش از لوله آمده و با توجه به این که اسپلیت تی یک اتصال تمام محیطی است، بدین وسیله به مانند یک پوشش تمام محیطی و همچون یک لوله کامل عمل می کند و در نتیجه لوله اصلی را در ناحیه بریده شده تقویت می کند.
اسپلیت تی و فیت آپ روی لوله
اسپلیت تی فیت شده روی لوله اصلی

بنابراین هر چه نسبت سایز انشعاب به لوله اصلی بیشتر می شود احتمال ضرورت یافتن استفاده از اسپلیت تی بیشتر خواهد شد.

اسپلیت تی دارای مزایای برشمرده شده فوق است، اما صرف این مزایا دلیل بر این نمی شود که در همه مواقع از این اتصال بهره برده شود. چنان که اشاره شد اتصالات زیادی برای انشعاب از خطوط لوله وجود دارند که اسپلیت تی یکی از آن هاست؛ سدل نیپل، ولدولت و تی سرویس از جمله دیگر اتصالات خطوط لوله هستند که در هر صورت استفاده از آن ها نیز فلسفه و مزایای خاص خود را دارد. حتی شیرها و ولوهایی در بازار موجودند که به صورت پیوسته امکان اتصال مستقیم آن ها روی خط لوله وجود دارند. با وجود این شیرها دیگر نیازی به اتصال نخواهد بود و خود ولو هم نقش شیر باز و بست سیال، و هم اتصال خط لوله را ایفا خواهد کرد. در هر صورت نکاتی که به ما اجازه می دهد، و حتی ضرورت می بخشد که به جای اسپلیت تی از سایر اتصالات نظیر سدل نیپل استفاده کنیم را می توان به شرح زیر و تحت عنوان معایب اسپلیت تی برشمرد:

  • اسپلیت تی سنگین وزن ترین اتصال روی خطوط لوله است. این اتصال تا طول مشخصی، سرتاسر محیط خارجی لوله را پوشش می دهد و به مثابه یک لوله با سایز بزرگ تر، روی لوله اصلی سوار می شود. بنابراین وزن بالای این سیال می تواند به مرور روی لوله اثر منفی گذاشته و چه بسا باعث اعوجاج و کج شدن لوله در مرور زمان شود. در این خصوص باید تدابیر ویژه اندیشید. اگر امکان پذیر است می توان با سازه های بتنی یا اهرم های فلزی، برای اسپلیت تی و لوله ساپورت نصب کرد تا فشار ناشی از وزن اسپلیت تی به لوله آسیب وارد نیاورد. استفاده از اتصال اسپلیت تی تنها زمانی توجیه دارد که اتصالات دیگر پاسخگوی نیازهای فنی ما نباشند، اما در صورت ضرورت استفاده از آن، راهکارهایی نظیر آن چه شرح داده شد توصیه می شود.
  • اسپلیت تی فرایند جوشکاری طولانی و پیچیده ای در مقایسه با سایر اتصالات دارد. این اتصال دارای طول بیشتر می باشد و از این رو در جوشکاری آن دقت بیشتری باید منظور شود. خصوصاً این که لبه های دو سدل اسپلیت تی مماس بر هم شده اند و خط جوش باید به گونه ای باشد که ضمن اتصال این دو پد، آسیبی به لوله اصلی وارد نکند. یعنی نفوذ باید آن قدر زیاد باشد که دو سدل به خوبی به هم متصل شوند، اما نباید به قدری باشد که حوشکاری به جداره لوله اصلی نفوذ کند و آن را سوراخ کند. احتیاطاتی از این دست، فرایند جوشکاری اسپلیت تی را در مقایسه با سایر اتصالات دشوارتر می گرداند و مجری طرح باید در خصوص انتخاب اسپلیت تی حساسیت های لازم را به خرج دهد.
  • یکی از دشواری ها در نصب اسپلیت تی، فرایند فیت آپ آن است. در این اتصال نه تنها سدل اتصال می بایست به درستی در مکان و زاویه مناسب با فرایند انشعاب گیری قرار گیرد، بلکه پد پایینی سدل نیز باید به دقت و درستی با پد بالایی تراز و مماس شود تا هیچ شکاف، فاصله، درز و شیاری بین شان وجود نداشته باشد. بنابراین فرایند فیت آپ در اسپلیت تی از سایر اتصالات دشوارتر است.
  • حمل و جابجایی اسپلیت تی در نقایسه با سایر اتصالات دشوارتر است. این اتصال دو تکه معمولا دارای سایز بزرگ بوده و قابل حمل با دست نخواهد بود. اسپلیت تی را معمولاً با جرثقیل و وسیله نقلیه حمل و جابجا می کنند. همین وزن بالا باعث می شود حین جابجایی آن با جرثقیل تا محل نصب فرایند سختی پیش روی کار مجری پروژه باشد. قرارگیری اسپلیت تی در مکان درست، ان هم توسط جرثقیل فرایندی دشوار است. ضمن این که نیروی انسانی آن اپراتورهایی که قرار است اتصال را از جرثقیل روی محل دقیق نصب جابجا و تنظیم کنند کار دشواری پیش روی خود خواهند داشت.
  • با توجه به این نکات آن دسته از الزامات ایمنی که باید در ساخت، جابجایی و نصب اسپلیت تی روی خط لوله لحاظ شوند نسبت به دیگر اتصالات دشوارتر و پیچیده تر خواهند بود.

از نکات فوق چنین برمی آید که اسپلیت تی همیشه نمی تواند بهترین اتصال روی خط لوله باشد. صرف مقاومت بالا و استخکام زیاد را نباید دست مایه ای گزارد برای دفاع همیشه از اسپلیت تی. اتصالات دیگر نظیر سدل نیپل وجود دارند که با وجود فقدان بسیاری از کاستی های بالا، می توانند به بهترین شکل ممکن امنیتی و کیفیت خط لوله انشعابی جدید را تضمین کنند و هم فشار سیال و هم نیروهای کششی، تنشی و خمشی ناشی از ناحیه بریده شده لوله را تحمل کنند.

سدل نیپل چیست؟

سدل نیپل (saddle nipple) یک اتصال نیپل با صفحه سدل تقویت کننده جزئی است که زمانی استفاده می شود که فشار بالایی متوجه مجموعه نمی شود. این اتصال همچون اسپلیت تی دارای یک نیپل با سر فلنج دار می باشد اما سدل آن بر خلاف اسپلیت تی یک تکه بوده و شاکله حلقوی دارد، به این معنا که همچون لایه ای با ضخامت بالا محل اتصال نیپل به لوله را پوشش داده و آن ذا عواملی که می توانند سدل نیپل را تبدیل به اتصال بهینه روی خط لوله کنند را می توان به شرح زیر برشمرد:

  • در زمانی که فشار سیال درون خط آن چنان بالا نمی باشد که نیاز به اتصال تمام محیطی حس نشود می توان از سدل نیپل استفاده کرد. سدل نیپل تنها دارای یک پوشش تقویت کننده برای نیپل می باشد و به این لحاظ در زمانی که قرار است فشار بالایی بر اتصال وارد شود این فیتینگ مناسب نمی باشد، اما وقتی فشار در سطح متوسط یا پایین است می توان از سدل نیپل بهره برد.
سدل نیپل
سدل نیپل (saddle nipple) و جوشکاری روی خط لوله
  • در زمانی که نسبت سایز انشعاب به لوله اصلی پایین باشد نیز می توان از سدل نیپل استفاده کرد. در این شرایط فشار کمتری به اتصال خواهد آمد. از طرفی نسبت کمتری از لوله در مقایسه با محیط آن بریده خواهد شد و بنابراین فشارهای ناشی از تنش، کشش و خمش در این شرایط به مراتب کمتر خواهد بود. بنابراین در این شرایط استفاده از سدل نیپل مزیت بیشتری خواهد داشت و نیازی نیست تا با نصب اسپلیت تی بار اضافه بر لوله تحمیل کنیم.
  • از آن جا سدل نیپل در مقایسه با اتصال اسپلیت تی مشابه وزن بسیار کمتری دارد، بنابراین فشار کمتری از ناجیه وزن سدل نیپل به لوله وارد خواهد شد. این اتصال دارای چنین مزیتی در مقایسه با اسپلیت تی خواهد بود و بنابراین باید تا جای ممکن شرایط را به کونه ای رقم زد که از اتصالاتی نظیر سدل نیپل استفاده شود. اسپلیت تی با وجود استحکام بالا ولی تنها زمانی توجیه فنی دارد که ایتفاده از هیچ یک از دیگر اتصالات امکان پذیر نباشد.
  • فرایند ساخت سدل نیپل و نصب آن روی خط لوله در مقایسه با اسپلیت تی بسیار ساده تر و کم هزینه تر است. ضمن این که ساخت سدل نیپل زمان کمتری را نیز در مقایسه با اسپلیت تی نیاز دارد. ساخت نیپل این اتصال همانند اسپلیت تی خواهد بود، اما در ساخت صفحه پد سدل، فرایند بسیار ساده است، چرا که تنها کافی است از یک لوله به قطر لوله اصلی، یک ورق با قطر داخلی هم سایز انشعاب، و قطر خارجی بزرگ تر آماده کنیم.
  • فرایند جوشکاری و نصب سدل نیپل بسیار ساده است. در این فرایند ابتدا نیپل روی لوله جوشکاری می شود و سپس سدل به عنوان یک پوشش نیم محیطی روی نیپل و لوله جوشکاری می شود. فرایندهای مربوط به فیت کردن و قراردهی دقیق اتصال برای سدل نیپل به مراتب ساده تر از اسپلیت تی خواهد بود.
  • برای انشعاب گیری از یک تانکر یا مخزن حاوی سیال که دارای قطر بالاست امکان استفاده از اسپلیت تی وجود ندارد. اسپلیت تی یک پوشش تمام محیطی است و باید کل محیط خارجی لوله یا مخزن را پوشش دهد. به عبارتی دیگر قطر داخلی آن باید هم اندازه با قطر خارجی لوله یا مخزنی باشد که انشعاب گیری روی آن انجام می شود. بدیهی است که اتصالی نظیر اسپلیت تی برای مخازن بزرگ قابلیت کاربردی نخواهد داشت. کوچک ترین مخازن نیز در مقایسه با اسپلیت تی دارای قطر به مراتب بالایی می باشند و نمی توان اتصالی را برایشان ساخت که سرتاسر محیط خارجی شان را پوشش دهد. در چنین شرایطی قطعاً استفاده از سدل نیپل و دیگر اتصالات توجیه فنی خواهد داشت. البته چنان که اشاره شد سدل نیپل برای فشارهای پایین مناسب است و ممکن است تحمل فشار بالای سیال را نداشته باشد، اما باید توجه داشت که مخازن نیز محل انباشت و ذخیره سیال هستند و معمولاً فشار سیال در مخازن بسیار پایین است چون در اغلب موارد سیال یا راکد است یا جریانی با فشار بسیار پایین دارد. در صورت بالا بودن فشار نیز می توان با استفاده از قطعات تقویتی سدل نیپل را مستحکم تر نموده و آن را برای تحمل فشار بالا آماده نمود. در هر صورت استفاده از اسپلیت تی برای مخازن و تانکرها به هیچ عنوان امکان پذیر نیست و بهتر است مجری پروژه با جمع آوری داه ها بهترین و مناسب ترین و قوی ترین سدل نیپل ممکن برای اتصال را طراحی کند و بسازد.

    سدل نیپل (saddle nipple)
    سدل نیپل نصب شده روی خط لوله

با توجه به آن چه که گفته شد، انتخاب نوع اتصال کاملاً بستگی به ماهیت کار، مشخصات فنی خط، فشار و نوع سیال و مواردی از این دست دارد. پیمانکاری و مجری کار باید با جمع آوری این اطلاعات و در نظر گرفتن تمامی متغیرهای تعیین کننده بر ماهیت کار، بهترین و مناسب ترین اتصال برای انشعاب گیری را انتخاب کند. هیچ قاعده و قانون عامی که تعیین کند سدل نیپل یا اسپلیت تی برای انشعاب گیری اتصال بهتری خواهند بود وجود ندارد. این امر کاملاً به ماهیت کار و اقتضائات فنی بستگی خواهد داشت.

تست جوش سدل نیپل روی لوله
تست جوش سدل نیپل

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شرکت پیشگام صنعت ابزار با توجه به انجام صدها عملیات انشعاب گیری، در خصوص ساخت اتصالاتی نظیر اسپلیت تی و سدل نیپل مهارت کامل دارد. تمامی اتصالات مورد استفاده در عملیات های انشعاب گیری شرکت پیشگام صنعت ابزار نوسط مهندسین و پرسنل اجرایی خود این شرکت ساخته شده است. بخش اعظم این پروژه ها از طریق اتصال اسپلیت تی انجام شده است. اما عملیات های انشعاب گیری با استفاده از سدل نیپل نیز به موارد محدودی قابل تقلیل نیست. تصاویز فوق گویای یکی از پروژه های قدیمی شرکت پیشگام صنعت ابزار در زمینه انشعاب گیری است که در آن از اتصال سدل نیپل استفاده شده است.

جوشکاری اسپلیت تی و اصول آن

در اهمیت جوشکاری اسپلیت تی روی خطوط لوله می توان گفت که این فرایند به همان اندازه ساخت اتصال و حتی در مواقعی بیش از آن دارای اهمیت و توجه است. جوش اسپلیت تی کیفیت اتصال و خط انشعابی جدید را تضمین می کند و از این رو می توان جوشکاری اسپلیت تی روی لوله را بخشی از فرایند ساخت و به همان میزان دارای اهمیت است. پیمانکاران و سازندگان این اتصال معمولاً خود وظیفه نصب اسپلیت تی روی خط لوله را بر عهده می گیرند و از این رو خود در قبال تمامی آیتم های تعیین کننده در خصوص اسپلیت تی مسئولیت و تعهد دارند، از این رو باید به همان میزان که در خصوص ساخت اتصال اهمیت و توجه به خرج می دهند، در مورد جوشکاری و نصب آن نیز حساس باشند.

با توجه به نکات فوق رعایت الزامات جوشکاری خطوط لوله حین نصب و جوشکاری اسپلیت تی روی لوله الزامی است. استاندارد API-1104 از استانداردهای جوشکاری روی خطوط لوله است که رعایت آیتم های آن مورد به مورد برای نصب اسپلیت تی الزامی است. در جوشکاری روی خطوط لوله دو نکته دارای اهمیت اساسی هستند و عدم توجه به آن ها احتمالا اتصال نصب شده ای نظیر اسپلیت تی روی خط لوله را با مشکلاتی در آینده مواجه خواهد کرد. نفوذ مناسب و کافی جوش و ذوب شدن مناسب آن دو نکته ای هستند که جوشکاری اتصال روی خط لوله را تضمین می کنند.

نصب و جوشکاری اسپلیت تی
جوشکاری اسپلیت تی روی خط لوله

اگر نفوذ ماده جوش به درون محیط جوشکاری مناسب و کافی باشد با حفره و خلاء درون خطوط جوش مواجه خواهیم شد که متعاقب خود می توانند آسیب هایی نظیر ترک خوردگی در ناحیه جوش را البته در مرور زمان سبب شوند. در خصوص پیشگیری از این مسأله اولاً باید از الکترودهای مناسب با عمق جوشی که مد نظرمان است استفاده کنیم و دوما نیز باید تا جای ممکن از جوشکاران واجد صلاحیت در زمینه جوشکاری خطوط لوله بهره ببریم. جوشکاران باید پیش از آغاز کار تحت تست و بازرسی قرار گیرند تا صلاحیت شان در زمینه جوشکاری خطوط لوله تأیید شود. اگر اسپلیت تی نصب شده روی لوله با ایرادی از این مواجه شود، مجموعه دچار مشکلات سختی خواهد شد، چرا که از سر یک تقاطع سه راهی ما دچار ایراداتی نظیر نشتی سیال خواهیم شد که طبیعتاً در کم و کیف فرایندهای جاری مجتمع صنعتی مذکور تأثیرگذار خواهد بود.

آیتم قابل توجه دیگر ذوب مناسب در جوشکاری اسپلیت تی است. اگر بنا به هر دلیلی فرایند سرد شدن ماده جوش روی لوله و در ناحیه جوش، زودتر از موعد اتفاق بیفتد می توان گفت که فرایند دچار آسیب خواهد شد. معولا در پاس های متوالی جوشکاری لایه های جوش روی خط جوش ایاد میب شوند و فرایند ذوب هر لایه روی لایه دیگر باید روندی طبیعی داشته باشد تا شکاف و فاصله ای میان لایه نیفتد. این شکاف می تواند باعث تخریب جوش شود و از این رو در این خصوص نیز باید احتیاطات ویژه را لحاظ کرد.

سوختگی درون لوله ای یکی دیگر از ایراداتی است که در جوشکاری خطوط لوله بروز می نماید و این امر در خصوص جوشکاری اسپلیت تی شایسته توجه جدی است، علی الخصوص زمانی که اسپلیت تی روی خط لوله زنده و حاوی سیال جاری در حای جوشکاری است. منظور از سوختگی درون لوله ای پیشروی بیش از اندازه حوضچه مذاب تا جایی است که کل ضخامت لوله را در نوردد و لوله را سوراخ کند. به عبارتی دیگر فلز جوش در حالت مذاب به درون لوله نفوذ کند و به این ترتیب شاهد یک سوراخ روی لوله باشیم. این امر در زمانی که خط حاوی سیال است، و نیز مازاد بر آن، وقتی که سیال درون لوله قابل احتراق و اشتعال می باشد خطرات جدی را به همراه خواهد داشت. چه بسا همین امر توامان با سر ریز سیال، باعث ایجاد واکنش میان سیال درون لوله با خط جوش مذاب شود و شاهد سوانحی نظیر اشتعال و حتی انفجار شویم. در نصب و جوشکاری اسپلیت تی روی لوله باید این نکته بسیار مهم تلقی شود. باید تیم جوشکاری اعم از مهندسین و جوشکاران نسبت به جنس لوله، ضخامت لوله مذکور و نوع سیال درون لوله اطلاعات کافی را بدست آورده باشند و بر حسب این اطلاعات نوع الکترود متناسب با کار برای جوشکاری اسپلیت تی روی لوله، میزان و عمق نفوذ جوشکاری و تعداد پاس های جوش تصمیمات لازم را اتخاذ کنند.

نصب اسپلیت تی
نصب اتصال اسپلیت تی

یکی دیگر از آیتم های حائز اهمیت در جوشکاری اسپلیت تی روی خط لوله حرارت دهی به الکترودها پیش از انجام عملیات جوش است. این کار با آون های الکترود انجام می شود. آون الکترود دارای دو کارکرد می باشد؛ اول آن که حرارت دهی می کند و دوم اینکه الکترود را خشک کرده و رطوبت آن را می گیرد. این دو کارکرد از آن حیث دارای اهمیت هستند که در صورت رطوبت بیش از اندازه الکترود، ضمن جوشکاری ممکن اسن با حفره های هیدروژنی مواجه شویم که به مرور تبدیل به ترک روی خطوط جوش خواهند شد. برای اجتناب از این امر استفاده از آون الکترود پیش از جوشکاری اسپلیت تی روی خط لوله ضرورت دارد. از طرفی خود لوله نیز ممکن است دارای رطوبت باشد؛ در این صورت نیز اولا تا جای ممکن می کوشیم از لوله رطوبت زدایی کنیم و در درجه بعد از طریق حرارت دهی به الکترودها با همین آون ها می توان حین جوشکاری از طریق حرارت وارده به الکترود رطوبت لوله را رفع کرد.

جوشکاری اسپلیت تی یکی از گام های کلیدی در تحویل یک اتصال انشعابی استاندارد به مشتری است. به طور کلی جوشکاری مهم ترین فرایند چه در ساخت و چه در نصب اسپلیت تی روی لوله به شمار می رود و به همین دلیل در خصوص این فرایند باید احتیاطات ویژه را لحاظ کرد. استفاده از جوشکاران متبحر و کارآزموده، بهره گیری از دستگاه ها، ماشین آلات و ابزار مناسب و نیز فراهم کردن شرایط و فضای لازم برای جوشکاری اسپلیت تی به صورت صحیح روی خط لوله از جمله مقدمات و الزامات اولیه در نصب اتصال اسپلیت تی روی خط لوله به شمار می روند.

روش ساخت اسپلیت تی (۱)

اتصال اسپلیت تی بر حسب کارکرد خود و مشخصات فنی خطوط لوله ساخته می شود. برای ساخت این اتصال خطوط لوله دستور کار مشخص و جامعی را می توان تدوین کرد که بر روند کلی کار را ترسیم می کند. البته به فراخور شرایط ویژه هر فرایند، پروسه ساخت نیز دچار تغییر و تحولاتی می شود اما مسیر کلی جریان ساخت برای تمامی اتصالات اسپلیت تی تقریبا یکسان می باشد و یک زنجیره مشترکی در فرایند ساخت وجود دارد که رعایت آن در تمامی موارد ساخته شده ضروری است. بر خلاف فرایندهای ساخت موازی، اتصال اسپلیت تی یک فرایند ساخت سری و به هم پیوسته ای را دارد که در آن اتمام هر مرحله پیش شرط مرحله بعدی است. بنابراین موازی کاری در خصوص آن امکان ندارد چرا که قطعات از پی هم و متعاقب یکدیگر ساخته و روی هم اسمبل می شوند. تنها کار موازی حین ساخت اسپلیت تی تهیه ماتریال های مراحل بعد در حین انجام فرایند ساخت مراحل پیشین است. بنابراین اگر قرار بر تسریع فرایند ساخت باشد، این کار از طریق به کار گیری اپراتورها و نیروی کار جدی تر و متبحرتر، مهندسین و طراحان کارآزموده تر و ابزار و تجهیزات و ماشین آلات مجهزتر برای فرایند ساخت است.

فرایند ساحت اسپلیت تی
روش ساخت اسپلیت تی

در ادامه زنجیره فرایند ساخت این اتصال از اولین مرحله تا به آخر تشریح شده است:

  • مرحله اول دریافت اطلاعات فنی از مشتری است. مجری فرایند ساخت اسپلیت تی باید اطلاعات فنی مورد نیاز برای کار را از مشتری دریافت کند تا بتواند مراحل طراحی و مهندسی، و برنامه ریزی ساخت را به انجام برساند. این اطلاعات همچنین از این حیث دارای اهمیت هستند که مجری ساخت باید ماتریال های مورد نیاز را تهیه و برای ساخت آماده کند. اطلاعات فنی ای که در این زمینه مورد نیاز هستند عبارت اند از قطر لوله اصلی، یعنی قطر لوله ای که اتصال قرار است روی آن نصب شود، قطر انشعاب، یعنی قطر لوله ای که قرار است از لوله اصلی انشعاب زده شود، فشار طراحی خط یعنی فشار طراحی شده برای سیالی که درون خط جاری است و اسپلیت تی قرار است فشار وارده از ناحیه آن را تحمل کند، نوع سیال، اعم از نفت، گاز، بخار، فراورده های پتروشیمی و … . دمای سیال، ضخامت لوله اصلی، جنس لوله اصلی و موقعیت قرارگیری لوله در آن نقطه که قرار است اتصال اسپلیت تی در آن جا نصب شود.
  • مطالعه و امکان سنجی فرایند ساخت بر اساس اطلاعات فنی دریافت شده جزو وظایف واحدهای مهندسی می باشد. مهندسان و طراحان اتصال باید بر اساس این داده ها، ابتدا طرح ها و تجزیه و تحلیل های خود را به انجام رسانده و نسبت امکان ساخت اتصال و توان و مقاومت آن در برابر فشارهای متغیرهای تعیین شده اطمینان حاصل کنند. پس از حصول اطمینان دو دسته مستندات باید فراهم شود. دسته اول مستندات فنی شامل طرح و نقشه محصول، لیست متریال های مورد نیاز، دستورالعمل های ساخت و جوشکاری و روش های انجام کار می باشد و دسته دوم برنامه زمان بندی پروژه مشخص کردن سیر توالی مراحل انجام کار و زمان استاندارد هر یک از فرایندها می باشد.
  • تهیه ماتریال های مورد نیاز برای انجام کار شامل لوله خط اصلی، لوله انشعابی، فلنج به سایز انشعاب و کلای فشار متناسب با فشار طراحی سیال، ابزارهای جوشکاری وسنگ زنی و تجهیزات مورد نیاز برای کار شامل دستکش کار، کلاه ایمنی و سایر ادوات ایمنی و فنی نیروی انسانی مرحله بعدی انجام کار محسوب می شود. لازم به ذکر است بعضاً خود مشتری مسئولیت تهیه ماتریال ها را بر عهده می گیرد که در این صورت نیز باید ضمن انجام هماهنگی های لازم نسبت به صحت و کیفیت ماتریال های تأمین شده اطمینان حاصل شود.
روش ساخت اسپلیت تی
اسپلیت تی
  • پس از سپری کردن این مراحل فرایند ساخت اسپلیت تی آغاز می شود. پس از تهیه ماتریال ها و و انتقال آن ها به کارگاه مواد مورد ارزیابی کیفی قرار گرفته و پس از تأیید  فرایند ساخت آغاز می شود. ساخت شامل برش لوله به میزان سایز مورد نیاز اسپلیت تی و اسمبل کردن آن ها از طریق روش جوشکاری می باشد. در این فرایند ابتدا پدها طراحی شده و برش بر حسب سایز آن ها به انجام می رسد. سپس برش دایره انشعاب لوله به انجام می رسد و لوله خط انشعاب روی آن جوشکاری می شود. پس از انجام این مراحل نوبت به جوشکاری فلنح روی لوله انشعابی می شود که با اتمام آن می توان گفت اسپلیت تی مراحل ساخت را سپری کرده است و برای انجام فرایندهای بعدی آماده می شود.

لازم به ذکر است که برش، جوشکاری و نصب قطعات اتصال روی همدیگر کاملاً باید بر اساس دستورالعمل تدوینی انجام شود. دستورالعمل مذکور نیز باید به قدری کامل باشد که جوشکاران و اپراوترها حین کار دچار گمراهی و ابهام نشوند. تعداد پاس های جوش، نوع الکترودی که در هر پاس جوش مورد استفاده قرار می گیرد، روش جوش شامل آرگون یا جوش قوس الکتریکی و مواردی از این دست باید کاملاً در دستورالعمل قید شده باشند تا کار بدون کوچک ترین ابهامی به انجام برسد.

آن چه تشریح شد مراحلی از فرایند کاری ساخت اسپلیت تی به شمار می رود. چنان که اشاره شد در ساخت این اتصال حیاتی و کلیدی در خطوط لوله مراحل ساخت به صورت سری به دنبال هم می آیند و خروجی هر مرحله ورودی مرحله بعدی خواهد بود. بنابراین بازرسی و پایش خروجی هر فاز جزو لوازم ضروری فرایند ساخت است. اپراتورهای هر مرحله باید ارزیابی و بازرسی کیفیت خروجی مرحله قبل که حکم ورودی فرایند مربوط به خودشان دارد را بر عهده بگیرد. از طرفی ناظر واحد مهندسی نیز می بایست در محل حضور داشته و کلیه مراحل ساخت را تحت نظارت کیفی و فنی قرار دهد تا دستورالعمل تدوینی به درستی و کمال اجرا شود. در نوشتار بعدی که در ادامه این بحث خواهد آمد، مراحل بعدی روش ساخت اسپلیت تی تشریح خواهد شد.

اسپلیت تی چیست؟

ایجاد انشعاب روی خطوط لوله یکی از راهکارها برای انتقال جریان سیال به فازها، مجتمع ها و خطوط لوله جدید است. طبیعی است که هر مجموعه صنعتی برای انتشار جریان سیال در محیط های مد نظر خود، نیازمند است از خطوط لوله اصلی حاوی شریان سیال انشعاب گیری کند. مشخص است که برای نیل به این هدف ابتدا به ساکن باید ابزارها و تجهیزات مورد نیاز فراهم شود. مهم ترین و اصلی ترین این ابزارها، ساخت یک سه راهی است که روی خط لوله اصلی نصب خواهد شد و خروجی آن، حکم ورودی انشعاب جدید را خواهد داشت. اتصالات سه راهی خطوط لوله انواع و اقسام گوناگون و متنوع دارند؛ اتصال اسپلیت تی یکی از این انواع محسوب می شود. این اتصال مستحکم ترین انواع سه راهی برای ایجاد انشعاب روی خط لوله است.

اتصال split tee زمانی استفاده می شود که می دانیم خط انشعابی در ورودی خود تحت فشار بالایی قرار خواهد داشت. این فشار بالا می تواند ناشی از کلاس فشار سیال، نسبت بالای سایز انشعاب در مقایسه با لوله اصلی و جنس لوله اصلی باشد. در چنین شرایطی بهتر است از اتصال کمربندی تمام محیطی اسپلیت تی بهره برده شود تا حداکثر استحکام را در محل انشعاب شاهد باشیم.

اسپلیت تی یک اتصال دو تکه و کمربندی است که دورتادور خط لوله را پوشش می دهد و با اتصال روی لوله به صورت تمام محیطی، کلیه فشارهای وارده بر روی لوله اصلی و انشعابی در محل انشعاب را تحت کنترل و مدیریت خود قرار می دهد. البته این کارکرد مشروط به آن است که فرایندهای طراحی و ساخت اسپلیت تی به بهترین نحو ممکن و مبتنی بر استانداردهای خطوط لوله انجام شده باشد.

از مزایای این اتصال آن است که حین جریان سیال نیز قابل نصب روی لوله است. به عبارتی می توان زمانی که خط لوله فعال و سیال درون آن جاری است می توان اتصال را روی لوله نصب کرد و با جوشکاری آن از دو سو، اسپلیت تی را روی لوله متصل کرد. چنان که اشاره شد، اسپلیت تی یک اتصال دو تکه است و همین ویژگی باعث می شود آن را همچون دو قطعه جدا از هم، از دو روی لوله نصب کرد و به هم متصل کرد. در واقع، اگر فرایند طراحی و ساخت اسپلیت تی به درستی و بر مبنای استانداردهای موجود صورت گرفته شده باشد، دو تکه در دو سوی خط لوله پس از نصب با هم فیت خواهند بود. این مزیتی است که اسپلیت تی در مقایسه با اتصالات سه شاخه یک تکه خواهد داشت. اتصالات یک تکه می بایست در مرحله پایپینگ و زمانی نصب شوند که خط به مرحله بهره برداری نرسیده است. از این رو و پس از اتمام پایپینگ، اگر به هر دلیلی مجری طرح نیاز به یک خط انشعابی روی خطوط لوله احساس کرد دیگر امکان نصب اتصال یک تکه وجود نخواهد داشت. در این شرایط تنها راه حل استفاده از اتصال دوتکه ای نظیر اسپلیت تی خواهد بود.

اتصال اسپلیت تی (Split tee)
اتصال split tee نصب شده روی لوله

شرایط و محدودیت های ساخت اسپلیت تی

اسپلیت تی در شرایط خاصی ساخته و پرداخته و آماده بهره برداری روی خط می شود. مجری فرایند ساخت باید پیشاپیش نسبت به این شرایط و محدودیت ها آشنایی و اشراف کامل داشته باشد و حین طراحی و ساخت و نصب همه آن ها را در نظر داشته باشد. کارکردهای اسپلیت تی و آن چه انتظار می رود این اتصال در طول دوره بهره برداری به خوبی داشته باشد را می توان به شرح زیر برشمرد:

  • این اتصال ورودی انشعاب جدید روی خط لوله است و حفظ همین کارکرد مهم ترین نکته ای است که از یک اتصال اسپلیت تی انتظار می رود. این قطعه به منظور ایجاد انشعاب جدی روی خط لوله نصب می شود و باید کارکرد خود در خط انشعابی را به بهترین نحو ممکن حقظ کند. بروز هر گونه ایرادی در اسپلیت تی می تواند بر این کارکرد خدشه وارد کند و از همین رو ترجیح بر آن است که در حصوص مراحل ساخت و نصب دقت کافی به خرج داده شود. برای مثال اگر در هر یک از اجزاء و بخش های این اتصال نشتی و برون رفت سیال را مشاهده کنیم، پی می بریم که اتصال دچار ایراد بوده و عملکرد خط انشعابی بدون شک تحت الشعاع قرار خواهد گرفت.
  • حفظ شرایط خط لوله و مقاومت در برابر فشارهای وارد از دیگر کارکردهایی است که اتصال اسپلیت تی باید داشته باشد. این اتصال باید یارای مقابله با فشارهای وارده از ناحیه سیال و ولوله را داشته باشد. چنان که می دانیم اخذ انشعاب جدید به معنای ایجاد یک برش روی لوله اصلی به سایز انشعاب مورد دلخواه است. بدیهی است که برش لوله و سوراخ کردن آن روی تغییر فرم آن تأثیرگذار خواهد بود. متریال هر لوله ای در زمانی که خط لوله پس از پایپینگ به فاز بهره برداری رسیده است مستعد تحت فشار قرار دادن مجموعه است. بنابراین طبیعی است که اگر بخشی از لوله بریده شود، لوله توازن و تعادل خود را در آن نقطه از دست داده و فشار وارده از ناحیه لوله می تواند به تغییر شکل لوله منجر شود. اتصال اسپلیت تی از آن جا که از دو سوی بخش بریده شده آن را تحت کنترل دارد، باید بتواند فشارهایی که می توانند به این شکل لوله را دفرمه کنند را تحت کنترل خود قرار دهد.
ساخت اسپلیت تی
فرایند ساحت اسپلیت تی

از سوی دیگر فشار وارده از ناحیه سیال نیز می تواند به تغییر شکل و به هم ریختن تقارن و توازن لوله در بخش بریده شده منجر شود. در این خصوص نیز این اتصال اسپلیت تی است که باید توان مقابله با این فشار را داشته باشد. قرایندهای طراحی، ساخت و نصب اتصال روی لوله از این جنبه های بسیار حائز اهمیت هستند.

اسپلیت تی فقط یک اتصال انشعابی به شمار نمی رود، بلکه بخشی از یک حریان خط لوله است که می بایست تغییرات و عدم تعادل های پس از برش لوله را به بهترین شکل ممکن پوشش دهد و مانع به هم ریختن سازمان و ساختار خط لوله شود. در این راستا بهره گیری از مهندسان مجرب و متبحر، نیروی کار متخصص و خصوصا جوشکاران با تجربه حائز اهمیت بالاست. از آن جا که در بخش اعظم فرایند ساخت و نصب اسپلیت تی روی لوله از روش جوشکاری استفاده می شود، بهتر آن است که نسبت به این فرایند بیشترین حساسیت را داشت.