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.