Doğal Gaz Boru Hatlarinda Hot-tap Fitting Kaynak Ve Operasyon Risklerinin Azaltilmasi Için Kaynakçi

Konu, 'Kaynak ve Sıcak İşlerde Emniyet' kısmında Musa Kamil Ekin tarafından paylaşıldı.

  1. Musa Kamil Ekin

    Musa Kamil Ekin Yönetim Grubu

    Mesajlar:
    1.849
    1. HOT-TAP NEDIR?
    Canlı hattın devamını sağlamak, hattı deplase etmek, körlemek veya bölgesel tamir işlemlerini yapabilmek için gaz arzını kesmeden özel bağlantı aparatları (fittings) ile temin edilir. Hot-tap fittingsler ince taneli yapı çelikleri olup yüksek mukavemet, daha iyi tokluk, kaynaklanabilirlik ve iyi korozyon direnci özelliklerine sahiptir.Branşman alma, stopple, körleme operasyonlarında hot-tap fittings canlı boru hattı üzerine montajlanarak kaynaklı imalat ile birleştirilmesi, delinmesi ve tapalanması bölümlerinden oluşur.Fittings çelik boru hattı içerisinde akış devam ederken boru üzerine kaynağı yapılacağından, kaynak tekniği boru ve fittings arasında güvenilir bir bağlantı elde edebilmek için dikkatlice gözden geçirilmelidir.Canlı boru hattının delinmesi ve tapalama işlemlerinde kapalı ortamda gazın ortama çıkışı sağlanmadan uygun, bakımlı ekipman ile hassasiyetle yapılması gerekmektedir.

    2. HOT-TAP OPERASYON RİSKLERİ
    Ekipmanı kullanacak personelin yetkinliği sağlanmalıdır.Alaşımsız, ince taneli ve düşük alaşımlı hot-tap fittings çeliklerin kaynaklanabilir özelliği olmakla birlikte, kaynaklı imalatta karşılaşılan en önemli problem hidrojen çatlağıdır. Doğal gaz şehir içi dağıtım hatlarında 4,37 mm den 11,13 mm ye kadar et kalınlığa sahip çelik borular kullanılmaktadır. Özellikle ince cidarlı çelik borular üzerinde fittings kaynağı yapılması canlı borunun delinmesi riski ile karşı karşıya kalınacaktır.Hot tap opeasyon riskleri 5 ana başlıkta toplanalarak aşağıda alt başlıklarla verilmiştir.
    2.1. Teknoloji Transfer ve Adaptasyonu
    Teknolojinin üretilmiş olması transferi ve kullanılması için yeterli değildir. Transfer yapılması düşünülen ülkelerin teknolojiye adaptasyon hızı, eğitim seviyesi, çalışanların teknik kapasitesi, mevcut alt yapılar, finans ve ticaret sistemleri önemli rol oynamaktadır. Sonuç olarak her teknoloji her ülke için çözüm oluşturmayabilir. Uluslarararası teknoloji transferi;
    1) Dünyadaki teknolojik gelişmelerin izlenmesi,
    2) Gereksinim duyulan (bilgi, beceri, makine sistemi vb) teknolojilerin seçimi,
    3) Seçilen teknolojilerin ülkeye ithali,
    4) İthal edilen teknolojilerin ulusal koşul ve teknolojilere uyarlanması,
    5) Geliştirilmesi
    6) Yayılması olmak üzere birbirini izleyen işlemlerden oluşmaktadır.
    2.2. Malzeme ve Ekipman
    Hot-tap operasyonunda üç temel bileşen vardır; fittings, vana ve hot-tap makinası.Fitings gövdesi iki parçalı veya yekpare olup kaynaklı imalat ile canlı boru üzerine kaynak yöntemi ile montajlanır.Fittings in canlı boru üzerine montaj öncesi borunun kimyasal, fiziksel mekanik özellikleri bilinmelidir.Kaynak yapılacak boru cidar kalınlığı ve laminasyon kontrolü yapılmalıdır.
    Hot-tap fittigsin canlı boru üzerine kaynaklı montajından sonra NDT kotrolü yapılıp amacına yönelik branşman bağlantısı/stopple işlemi yapıldıktan sonra basınç testi de yapılarak fittings dayanım ve sızdırmazlık testine tabi tutulur.
    Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile monte edilmiştir.Tapping adaptörün iç tarafına oturacak şekilde ve Hot Tap makinenin çalışma ucuna Hot Tap cutter pilot, bir cutter tutucu takılır.Boru kesilirken tapa
    adaptörü cutter, cutter tutucu, cıvata ve vanalar boru sisteminin basıncını içerecektir.
    Cutter kesici dişleri zaman içerinde aşınmakta ve körelmektedir.Diğer bir problemde cutterın kırılmasıdır. Hot-tap operasyonlarında dişlerin kırılması ve körelmesi sonucu coupon (kesilen parça)un kesilmemesi veya kısmen kesilerek tapa adaptörünün boru işletme basıncına maruz kalması operasyonel zorluklara sebep olacaktır. Bu bakımdan hot-tap operasyonları öncesi cutter dişlerinin kesebilirliği ve kırık olup olmadığı kontrol edilmelidir.Cutter daki dişlerin biri veya birkaçı boru coupon kesme sırasında boruya saplanıp kalması durumunda diğer cutter dişlerin kırılmasına neden olur. Cutter dişleri %25 oranında kırık oluncaya kadar kullanılabilirler.Cutter yedek parka olup, stokta sürekli bulundurulmalıdır.

    Cutter tarafından kesilen kupon çalışmanın sağlıklı ilerlemesi için borudan çıkarılması gerekmektedir.Kuponun borudan %100 çıkartma olasılığı olmamakta olup boru içine düşme olasılığı her zaman bulunmaktadır. Cutter da bulunan pilot delicideki u-teller dışa doğru
    katlanabilir olup operasyon öncesi kontrolü yapılmalı, kuponu muhafaza edebilmek için birden fazla u-teller kullanılmalıdır.
    2.3. Personel
    Hot-tap operasyonlarında, canlı boru, hot-tap fitting, işletme şartları, çevre şartları, kaynak, delme-tapalame ekipmanları ve uygulamaları hakkında bilgili, Yetkin ve sertifikalı personel tarafından yürütülmeli ve yapılmalıdır.
    Hot-tap fittings in canlı boru hattına kaynak edilmesinde kaynak kalitesi ve uygunluğu önem arz etmektedir. Delme ve tapalama işlemlerinde de ekipman kullanım şartları ve operasyon prosedürlerine uygun hareket etmek işin kalitesi, iş sağlığı güvenliği açısından önemlidir. Kaynaklı imalatların uygun yapılmaması birçok soruna neden olmakla birlikte, ortaya çıkan sonuç açısından iki nokta özellikle önem arz etmektedir;
    • Uygun olmayan kaynak işlemleri doğrudan verimliliği düşürüyor, maliyetleri artırıyor,
    • Uygun olmayan kaynak işlemleri tehlike potansiyeli olan, yüksek risk içeren ürünlerin ortaya çıkmasına neden oluyor.
    2.4 Onaylı Prosedür ve Şartnameler
    Aktif boru hatları üzerinde hot-tap fittingin kaynatılması ve delinmesi işin pratikliği ve ekonomikliği açısından son uygun teknik olup, şirketler bu teknolojiyi kendi iletim ve dağıtım hatlarında uygularken diğer taraftan bazı zorluklarla karşılaşabilirler. Özellikle fittingin kaynağında karşılaşılan zorluklar nedeni ile imalatçılar özel imalat programları ve geliştirilmiş kaynaklı imalat sistemlerine kendilerini adapte etmeye çalışmışlardır.Bu
    programlar yapılacak kaynakların yeterliliğini sağlamak için uygun ve gerekli önlemleri içermektedir.
    Aktif hatlar üzerinde yapılacak kaynak işleminde belirlenen parametrelerden bazı örnekler ile birlikte birçok şirket kaynak prosedürlerinde yer alan ortak konular ve uygulamada görülen önemli hususların listesi aşağıda verilmiştir:
    • Teknik tasarım - Örneğin, Çeşitli uygulamalar için hot-tap fitting tipi, tamir kelepçesi kalınlığı
    • Kısıtlamalar ve sınırlamalar - örneğin, gerekli minimum et kalınlıkları, çalışma çevresinin yangın güvenliği
    • Kritik parametrelerin belirlenmesi - örneğin, akış hızı, basınç, boru malzemesi karbon eşdeğeri
    • Nitelikli kaynak prosedürünün Seçimi - örneğin, uygulama için uygun, nitelikli Kod ve standartlar, şartnameler
    • Kaynak için hazırlık; Örneğin, kaynakçı, çalışma için yeterli ortam, yeterli
    şartlandırılmış elektrotlar
    • Saha kaynak gereksinimleri - örneğin, uygun kaynak sırası takip edilmesi, kaynak parametre aralıklarının gözlemlenmesi
    • Muayene ve test - örneğin, muayene yöntemi, tapalama öncesi alınan bağlantı branşının basınç testi
    • Güvenlik-örneğin, belirli bir uygulama için alınması gereken önlemler, vb
    • Yaygın olarak gözardı edilen ve yanlış anlaşılan konular şunlardır:
    * • Yakıp delmeyi (burnthrough) önlemek için boru cidar kalınlığı
    * • Basınç limiti
    * • Akış hızı limiti
    * • ITAB (HAZ)sertlik limiti
    * • Boru malzemesinin kimyasal özellikleri
    * • Düşük hidrojenli elektrot tedariği
    * • Isı girdisi kontrolü
    Hot-tap yapılmadan önce uyarılar;
    • Hot-tap rutin bir işlem olarak kabul edilmeyecektir, fakat hiçbir pratik bir alternatif olmadığı zaman kullanılacaktır.
    • Hot-tap eğitimli ve deneyimli ekipler tarafından yapılmalıdır.
    • Soğuk gaz hatlarında hot-tap iş sağlığı-güvenliği ve metalurjik kaygılara neden olur. Şirket onaylı yazılı planlara, prosedürlere göre operasyonlar yapılacaktır.
    • Her hot-tap için, delme ve kesme yapılacak olan borunun yeterli duvar kalınlığına sahip olup olmadığı ultrasonik kalınlık ölçüm cihazları ile ölçülecektir. Mevcut borunun duvar kalınlığı basınç artı kaynak için gereken kalınlığa en azından eşit olması gerekir.Kaynak havuzunun kontrolü kaybedildiği zaman basınç için gerekli kalınlık düşeceğinden risk
    oluşturacaktır.
    • Boru hatları tam basınçta ve tam akış koşulları altında faaliyet gösterirken, aktif durumdaki boru hatları üzerinde kaynak için kaynak prosedürü geliştirilmesi gerekir ve aynı zamanda kaynakların kalitesi, yüksek eğitimli, iş gücü olarak yeterlilikleri belgelenmiş personel ile sağlanmalıdır.
    2.5. İşletme ve Çevre Şartları
    Basınçlı bir boru üzerinde kaynak yapılırken eğer kaynak havuzunun altındaki erimemiş alan borunun iç basıncını taşıyabilecek kadar yeterince güçlü değilse yakıp delme problemi ortaya çıkar. Boru et kalınlığı ne kadar büyük olursa yakıp delme riski o kadar az olur. Akan ürünün dengesiz durumu basınç altında ısıtma uygulandığı zaman şiddetli reaksiyonlara yol açabilir. Bu olay iç duvar sıcaklığının bir kritik sıcaklık değerini aşması önlenerek yapılan bir takım özel önlemlerle önlenebilir. Bu kritik sıcaklık akan ürünün doğasına tabidir.
    Canlı hat kaynağından önce boru cidar kalınlığı ultrasonik test yöntemi ile ölçülmeli. Kaynak bölgesinde korozyon, erozyon malzeme hatası olmadığı belirlenmelidir.Düşük hidrojenli prosesler ve ısı girdisini sınırlayan prosedürler kullanıldığı zaman boru cidarı içine doğru olan kaynak banyosunun yay şeklindeki penetrasyonu en aza indirecektir.
    3. RİSKLERİN TESPİTİ VE YÖNETİLMESİ
    Hot-tap operasyonları için tehlike ve riskler belirlenmelidir.Riskler operasyon öncesi tanımlanmış olmalı risk analizi oluşturulmalıdır. Ramak kalalar belirlenmeli ve bunlar dikkate alınarak risk değerlendirmesi yapılmalıdır. Bu konuda personel bilgilendirilmelidir.

    RİSK ......................................................................ÖNLEM
    Kesicinin kırılması .................................Kesicilerin dişlerinin periodik kontrolü
    Kupon parçasının boru içine düşürülmesi ......U-telin kontrolü,Personel ........................................................................kalifikasyonu
    Burning through ....................................Uygun cidar kalınlığı, Uygun gaz .....................................akış, Optimum kaynak akımı Optimum Kaynak hızı
    Fittingin eksantirikik olması .....................Montaj öncesi simulation
    Göbek milinin aşırı zorlanması ...............Uygun tork, Uygun malzeme, ................................................................Personel kalifikasyonu
    Tapa o-ringininin hasar görmesi .............Personel kalifikasyonu
    Hidrojen çatlağı ......................................Uygun elektrot, Uygun gaz akışı, ................................................................Sıcak paso uygulaması,
    .............................................................Ön ısıtma, Kaynak sonrası ısıl işlem
    Genel kaynak hataları ............................Uygun prosedür, Uygun yöntem, ................................................................Demo uygulaması, Uygun
    ..............................................................parametreler, Isı girdisinin ..............................................................kontrolü, Haz sertliğinin kontrolü ...............................................................Yüksek gaz akışı

    4. SONUÇ VE TARTIŞMA
    1. Hot-tap operasyonları riskleri fazla olan uygulama olup, boru hatlarının etüdü yapılıp mühendislik yaklaşımı ve projeleri oluşturulurken, 30 yıllık projeksiyonda ihtiyacı karşılayacak boru hatları dizayn edilip, branşman noktaları tanımlanmalıdır. Mümkün olduğu kadar hot-tap operasyonuna ihtiyaç duymacak boru hattı dizaynları gerçekleştirilmelidir.
    2. 6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu ve kanun uyarınca yayımlanan yönetmelikler ve tebliğlere göre gazlı ortamlarda çalışacak ve gazlı hatlara müdahale edecek personelin birtakım eğitimleri alması gereklidir. Bu eğitimler;
    Doğal gaz yangınlarına müdahale uygulamalı eğitimi,
    Kontrolsüz gaz çıkışlarına müdahale uygulamalı eğitimi,
    Temel ilk yardım uygulamalı eğitimi,
    Temel doğal gaz eğitimi,
    Şebeke aktiviteleri eğitimi
    İş sağlığı ve güvenliği bilgilendirme eğitimleri
    3. Yeni teknoloji genelde ithal edildiği için, teknoloji tedarikçisi ile iletişim sürekliliği risklerin azaltılması ve eğim sürecinin tamamlanması, tecrübe aktarımı açısından önemlidir.
    4. Hot-tap çalışmalarında kullanılan yeni ekipmanlar aynı firma tarafından geliştirilmesine rağmen, yeni makinaların eski makinalara adaptasyonunda problemlerle karşılaşılmıştır. Bu da yeni risklerin oluşmasına sebep olmuştur. Yapılacak eğitimde bu husular dikkate
    alınmalıdır.
    5. Yeni ekipmanların periyodik bakımını yapamamak, ve tedarikçinin yetersiz servis hizmeti sebebiyle, gaz hatlarında yeni teknolojik ekipmanların kullanımı yeni riskleri beraberinde getirir. Bu süreç eğitim çalışması ile aşılabilir.
    6. Hazırlanan eğitim programında, ekipman ve malzeme konularından kaynaklanan yedek parka temin edememe riski, ekipman uyumsuzlukları, bilgi eksikliğinden kaynaklanan riskler tanımlanmalı ve anlatılmalıdır.
    7. Uluslararası kaynak standartlarına uygun personel belgelendirme, standartlarına uygun kaynak yöntemi ve kaynak donanımı ile yapılan işlem hot-tap kaynağı ve imalatın kalitesini etkiler. Personelin eğitim ve kalifikasyonu sağlanmış ve yeterli bilgiye sahip olsa da karşılaşılan problemlerde sorunların aşılması ve tecrübe eksikliğini gidermek için fittings kaynak ve hot-tap şartlarının bulunduğu düzeneklerde suni riskler içeren 4-5 uygulamalı eğitim yapılmalıdır. Kaynakçının ve hot-tap operatörünün oluşabilecek risklerle deneme safhasında karşılaşmaması verimliliği düşürecektir. Bu ön uygulamalar personelin öz güvenini arttıracaktır.
    8. Uygun olmayan hot-tap kaynak işlemleri yüksek risk içerir ve maliyetleri artırır. Ayrıca hem şirket, hemde çalışanlar için problemler üretecektir. Performansı yüksek, hata oranı düşük kaynakçılar ile hot-tapkaynağı yapılmalıdır. Kaynakçı performansı kontrol altında tutulmuş ve % 0,2 hata oranı olan kaynakçılarla çalışılmalıdır.
    9. Doğal gaz dağıtım sektörtöründe hot-tap operasyonları ana faaliyeti kaynakçı ve delme-tapalama ekibi tarafından gerçekleştirilmekte olup; bakım, işletme, yapım, yüklenici firma, itfaiye, ambulans ekipleri paydaşları oluşturmaktadır. Paydaşlar işin önem ve risklerine ait bilgiye haiz olmalıdır. Her bir sorumlunun görev tanımı yapılarak iş başı eğitimi ve
    bilgilendirici kısa dökümanlarlar verilmelidir.
    10.Hot-tap kaynakları uygulanabilirliği kanıtlanmış, onaylı kaynak prosedürü ve belirlenmiş kaynak programları kullanılarak imalat yapılmalıdır. Operasyonun her uygulamasına ait prosedür ve talimatlar hazırlanarak hot-tap operasyon müfredatı (planı) oluşturulmalıdır.
    İşletme basıncı, debisi, hava sıcaklığı, çalışma yapılan tranşe şartları, borunun fiziksel özellikleri belirlenerek çalışma planı oluşturulmalıdır. Ülkemizde doğalgaz dağıtım hatlarında 12-19 bar işletme basıncında, minimum 4,37 mm cidar kalınlığında olan borular kullanılmaktadır. Canlı boru hattı üzerinden hot-tap uygulamaları için prosedür ve kaynak
    programları geliştirilmiş ve başarıyla uygulanmıştır. Bu kapsam eğitimde mutlaka verilmelidir.
    11. Eğitimde operasyon öncesi hazırlık safhasında plan yapılması, süreç tanımlanması, işletme şartları, borunun fiziki ve kimyasal durumu, çevre ve hava şartları da dikkate alınarak uygulama detayları verilmelidir.
    12.Uygulamalı eğitimlerde başarı sağlayamamış, sertifikası olmayan ve simülasyon üzerinde hiç pratik yapmamış kaynakçı ve operatörlere çalışma izni ve işe başlama onayı verilmemelidir.

     

    Ekli Dosyalar: