لحام أنابيب البترول (المواسير) ــ Petroleum Pipe Welding



لحام أنابيب البترول (المواسير) ـ Petroleum Pipe Welding
• ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

• مقدمة:
يعتقد أن استخدام الأنابيب في نقل البترول تم لأول مرة في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1865 م , عندما استغلت بعض الأنابيب الخشبية في نقل كميات من بترول بنسلفانيا الي المناطق المحيطة بالآبار المنتجة ، ثم استبدلت بعد ذلك بأخري حديثة , تعتمد تمديدات الانابيب على تجهيزها في مكان ما , ثم نقلها إلى مكان العمل وتجمعها معاً بواسطة عمليات اللحام وعملية الربط للنهايات.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• أولاً : مواسير البترول ( الأنابيب ):
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• الإستخدام :
1. خطوط نقل البترول الخام من أماكن الاستخراج , خطوط أنابيب إمداد الغاز من أماكن الاستخراج , إضافة إلى خطوط نقل البخار , أو غير ذلك من الأعمال.
2. الإستخدام للأنابيب يكون تحت شروط فنية موصى بها , من ضغط وتبدلات حرارية ومناخية , وغير ذلك
• التصميم :
هي عملية تم تصميمها لنقل مواد خام , غالباً تكون سوائل أو غازات , وقد جاءت فكرة أنابيب النقل عن طريق ( ديمتري ) في عام 1963 م .
1. التصميم عبر ( الاكواد ) , حسب المواصفات الموصي بها. يراعي في التصميم عدم تفاعل جسم المواسير مع المواد المنقلة.
2. يراعي وجود أجهزة الأمان ( الاستشعار ) وفقًا للتصميم والمواصفات الفنية . التصميم يعتمد على النظام الأمريكي Api أو الروسي GOST أو البريطانيBS
3. تخضع الأنابيب لشروط وضوابط صارمة وفق معايير عالمية من حيث ( القياسات , الأطوال , المعدن , السمكات ) , غير ذلك.
4. يراعي المتغيرات التصميمية للأنابيب المستخدمة ( عوامل المناخ , نوع التربة , مسافات النقل , الضغط التصميمي , الاجهاد المسموح به , التأكل المسموح به , تصميم النهايات , غير ذلك ).
• التصنيع :
1. تصنع الأنابيب من الفولاذ , صفائح فولاذية مقاومة للصدأ تلف بشكل حلزوني.
2. تلحم من الجوانب أو غير ذلك ( اللحام الألي ) لتشكل أنابيب ذات أقطار متعددة.
3. يصل قطر الانابيب الخاص بأعمال البترول والغاز من 16 : 48 بوصة , كما تتميز بسمك أكبر من المعتاد.
4. يختلف تصنيع أنابيب البترول أو الغاز في مادة الصُنع حسب ظروف كثيرة منها التمديد تحت سطح البحر.
5. تصنيع الأنابيب المستخدمة غالباً من الفولاذ المنخفض الكربون , والفولاذ السبائكي منخفض الكربون أو سبيكة أو الفولاذ المقاوم للصدأ , وفقاً لمعايير ومواصفات دولية.
6. خط الأنابيب الخاص بالبترول أو الغاز يحتاج مواصفات فنية منها الفولاذ المقاوم للصدأ الأنابيب , وتحمل الضغوط , كما يوجد اختبارات تتم على خطوط الانابيب .
7. يتم تحديد منطقة العلامة التجارية بوضوح مع الطلاء بالإضافة إلى ذلك ، يشار إلى قطر وسمك الجدار على الأنابيب مع الطلاء الذي لا يمحى.
• التجهيز :
1. الأنابيب تتمّ معالجتها وتبطينها لتحقيق أفضل المواصفات وشروط التشغيل المناسبة لكل نوع من المواد المنقولة.
2. الطبتين يتم من الداخل لتقليل أو منع التفاعل بين المواد المنقولة وجدار الماسورة , ومن الخارج لتقليل أو منع التأكل نتيجة التغييرات المناخية ونوع التربة وغير ذلك .
3. إعداد وتجهيز أنابيب البترول أو الغاز يتم عن طريق فنيين متخصصين ( أعمال البرادة ) , ويتم تجهيز الانابيب بأشكال مختلفة حسب متطلبات العمل .
4. تجهيز الانابيب عن طريق الشطف بزوايا مختلفة يستخدم في تجهيز الانابيب الآلات المتخصصة , يعتمد التجهيز على قراءة الرسومات التنفيذية لتحديد التجهيز المطلوب.
5. الشطف المعتاد الشطف الأحادي (جانب واحد) أو الثنائي (جانبين ) بإشكال مختلفة , الإعداد المناسبة وفقاً للبيانات.
6. قبل البدء في أعمال اللحام والتركيب ، من الضروري التأكد من مكونات الأنابيب , شهادات الجودة التي تتوافق مع المشروع والشروط الفنية.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• إضافة:
أنابيب الحديد المطاوع ـ تُصنّع بالسباكة بوساطة آلات الطرد المركزي , ويشيع استخدامها في نقل المياه والتطبيقات التي تستلزم طمر الأنابيب في الأرض مما يزيد صعوبة ظروف العمل , وتتميز هذه الأنابيب من الأنابيب الفولاذية بسماكة وكبرى الجدران والمقاومة الكبرى لظروف التربة والطقس.


ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ثانياً : تنفيذ عمليات اللحام لخطوط الانابيب :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. يعتمد الامر على قراءة الرسومات التنفيذية لتحديد نوع وأماكن اللحام المطلوب تنفيذها , كما يتم اختيار أفضل معدات اللحام والمناسبة لإجراء أوامر التشغيل .
2. يتم لحام أنابيب الفولاذ الكربوني , وأنابيب الفولاذ السبائكي باستخدام آلات لحام القوس المعدني المحجب ( يدوي , آلي ) أو غير ذلك في الوضعين الثابت والمتحرك , مع مراعاة تطبيق أسس وتعليمات السلامة المهنية.
3. قبل عملية اللحام يتم التحقق من استقامة واستوائية الأنابيب المراد لحامها خاصة التي تلحم في الوضع الثابت.
• الملاحظات قبل عملية اللحام:
1. يجب اختيار أسلاك اللحام المناسبة للمعدن ووضع اللحام والالتزام بتنفيذ الرسومات الموصي بها.
2. في حالة تنفيذ اللحام على الآلة الدوارة يتم تركيب الأنابيب على آلة وربطها ثم نجرى عملية اللحام وفقاً للمواصفات الفنية المطلوبة.
3. تحديد نوع الربط المناسب والجيد بين كل وصلتين ( الدعامة , الفلنشة ) كما يفضل اللحام بواسطة ( 2 ) من الفنيين على أن يكون اللحام من الجهتين .
4. يفضل في لحام المواسير عمل خط مسطح ثم تنازلي ثم فوق الرأس ثم تصاعدي , مع الالتزام بتركيب حلقات الدعامات التي تعمل على منع وصول ذرات المعدن المنصهر للداخل .
5. قبل البدء في أعمال اللحام والتركيب ، من الضروري التأكد من أن مكونات الأنابيب , شهادات الجودة التي تتوافق مع المشروع والشروط الفنية.
6. يجب أن يكون لأطراف الأنابيب والتجهيزات شكل وأبعاد شطبة الحواف المقابلة لعمليات اللحام المستخدمة.
7. قبل تجميع الأنابيب ، من الضروري تنظيف التجويف الداخلي للأنابيب من التربة والأوساخ والثلوج ، وأيضًا تنظيف الحواف والأسطح الداخلية والخارجية المجاورة للأنابيب والتجهيزات بحد أدنى 10 ملم إلى لمعان معدني.
8. غالبا يتم اعتماد لحام السطح الخارجي للأنبوب فقط ما لم يكن قطره كبير , ولهذا السبب معظم وصلات الأنابيب تكون أحادية الشطف , الأنابيب التي سمكها ( 4ملم ) لا يفضل شطفها. قبل عملية اللحام يجب التحقق من استقامة واستوائية الأنابيب المراد لحامها خاصة التي تلحم في الوضع الثابت . غير ذلك من أعمال ..
• حلقات الدعم:
هي عبارة عن حلقات معدنية لها نفس خواص المعدن الأساسي للأنابيب , وتكون ذات أشكال مختلفة ويتم تركيبها من الداخل بين قطعتي الأنبوب في الوصلات (التناكبية) والهدف من استعمال تلك الحلقات يتلخص في النقاط التالية:
1. تساعد على محاذاة قطع الأنابيب عند بداية التثبيت .
2. تمنع تساقط ذرات أو قطرات معدنية داخل الأنبوب أثناء اللحام.
3. تعمل على تقوية وتدعيم مكان توصيل وصلات الأنابيب بواسطة اللحام.
4. تساعد على التمكن من إذابة المعدن في قطعة اللحام بشكل جيد بجوار معدن الأنبوب.
5. هذه الحلقات أو الشرائح لا تحوى فواصل لكي تعطى فني اللحام الحرية في التحكم بمقدار فتحة الجدر المطلوبة.
• تصنيف لحام نهايات أو حواف الأنابيب:
1. لحام الأنابيب الميداني ـ لحام الأنابيب الأفقي الثابت.
- وصلة لحام تقابليه Butt wels- وصلة لحام زاوية Fillet wels
2. لحام الأنابيب الأفقي المتحرك على الالة الدوارة .
- وصلة لحام تقابليه Butt wels- وصلة لحام زاوية Fillet wels
• رموز وعلامات التشغيل للحام:
1Gتنفيذ عمليات اللحام بالوضع / المستوي الأرضي مسطح 1G / Flat
2G تنفيذ عمليات اللحام بالوضع / المستوى الأفقي الجانبي Horizontal/ 2G
... تنفيذ لحام مواسير بالوضع / المستوى الأفقي الجانبي Horizontal/ 2G
3G تنفيذ عمليات اللحام بالوضع / المستوى العمودي أو الرأسي 3G / Vertical
4G تنفيذ عمليات اللحام بالوضع / المستوى فوق الرأسي 4G / Ozer Head
5G ــــــــــــــــ
1. تنفيذ لحام مواسير بالوضع / المستوى الثابت والمتحرك على المستوي الأرضي 5G
2. لحام الأنابيب وصلة تناكبية ـــــــ ( بدون شطف ) ـــ الوضع الأرضي الثابت , يتم تركيب الأنابيب أمام بعضهما البعض ( على استقامة واحدة ) بدون شطف , وإجراء عملية اللحام بواسطة فني لحام أو عدد (2) من اللحامين .
3. لحام الأنابيب وصلة تناكبية ـــــــ ( شطف ) ـــ الوضع الأرضي الثابت , يتم تركيب الأنابيب أمام بعضهما البعض ( على استقامة واحدة ) بعد إجراء عملية الإعداد والتجهيز ومنها الشطف على الشكل المطلوب , إجراء عملية اللحام بواسطة فني لحام أو أثنين .
4. لحام الأنابيب وصلة تراكبية ــــــــــ الوضع الأرضي الثابت , هي عبارة عن تداخل قطعتين من الأنابيب مع بعضهما بشكل تراكبي.
5. لحام الأنابيب وصلة حرف T ـــــــ الوضع الأرضي , يتم تفصيل الأنابيب حسب المطلوب , وذلك بإجراء عمليات القطع المختلفة , ثم تجميع أجزائها باللحام في وضع ثابت .
6. لحام الأنابيب وصلات حرف Y ـــــ الوضع الارضي , يتم تفصيل الأنابيب حسب المطلوب , وذلك بإجراء عمليات القطع المختلفة عن طريق مشعل القطع أو غير ذلك , ثم تجميع أجزائها باللحام في وضع ثابت .
6G ــــــــــــــــ
1. تنفيذ لحام مواسير بالوضع / المستوى الثابت والمائل بزاوية 45° على المستوي الأرضي 6G
2. لحام الأنابيب وصلة قائمة أو مائلة ــــــــــ الوضع الأرضي أو المائل , تسمى وصلة كوع , وتكون هذه النوعية من الوصلات عبارة عن تجميع قطعتين أو أكثر بعد تجهيز قطع الأنابيب بزاوية تتناسب مع التركيب المطلوب.
• اللحام بالمستويات / الاوضاع المختلفة :
1. لحام وصلة أنابيب بوضعية The 1GR Position
يدور الأنبوب بوضعية أفقية وتتم عملية اللحام بشكل أرضي , R اختصار Rotation
2. لحام وصلة أنابيب بوضعية The 5G Position
في لحام الأقطار الصغيرة للأنابيب بحيث يكون محورها أفقي ويفضل اللحام من أسفل الأنبوب إلى أعلى تصاعديا وصولا إلى نقطة القمة .
3. لحام وصلة أنابيب بوضعية The 2G Position
اللحام في هذه الوضعية للأنابيب المثبتة رأسيا .
4. لحام الأنابيب وصلة تناكبية بشطف أو بدون شطف (5G ) الوضع الأرضي الثابت :
يتم تركيب الأنابيب أمام بعضهما البعض ( على استقامة واحدة ) بشطف أو بدون شطف وإجراء عملية اللحام بواسطة فني لحام أو عدد (2) من اللحامين.
لحام الأنابيب وصلة تراكبية (5G ) الوضع الأرضي الثابت وهي عبارة عن تداخل قطعتين من الأنابيب مع بعضهما بشكل تراكبي .
5. لحام الأنابيب وصلة قائمة أو مائلة (5G / 6G ) الوضع الأرضي أو المائل :
تسمى وصلة كوع , وتكون هذه النوعية من الوصلات عبارة عن تجميع قطعتين أو أكثر بعد تجهيز قطع الأنابيب بزاوية تتناسب مع التركيب المطلوب.
لحام الأنابيب وصلة حرف (T) , (Y) ـــ (5G ) الوضع الأرضي , يتم تفصيل الأنابيب حسب الشكل المطلوب وذلك بإجراء عمليات القطع المختلفة ثم تجميع أجزائها باللحام في وضع ثابت .
يتم تفصيل الأنابيب حسب الشكل المطلوب وذلك بإجراء عمليات القطع المختلفة عن طريق مشعل القطع و غير ذلك , ثم تجميع أجزائها باللحام في وضع ثابت.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 
• الملاحظات:
1. التسخين المسبق للعملية عن الاحتياج , بدء عملية اللحام من أسفل ( فوق الرأس ) , ثم الاتجاه إلى التصاعدي , ثم تنفيذ المسطح , على أن يكون الجانب الأخرى من الماسورة نفس النظام ( التنفيذ ) .
2. لحام المواسير يحتاج إلى عدد معين من الخطوط تسمى ( طبقات ) , خاصة عندما يكون الشطف كبير وله عمق , غالباً نحتاج إلى عدد (2) لحامين للتنفيذ.
3. تحديد زوايا التقدم وزوايا العمل المستوى الأفقي المسطح أسفل مستوى النظر زاوية ميل السلك ( التقدم ) على المستوى يفضل أن تكون 80:70° زاوية العمل 90°.
4. المستوى الأفقي الجانبي مستوى النظر زاوية ميل السلك ( التقدم ) يفضل أن تكون 50°: 80 وزاوية العمل 90°. مع مراعاة عامل الجاذبية الأرضية , اختيار السلك المناسب للعمل .
5. المستوى الرأسي تصاعدي يفضل اللحام بطريقة تموجية فهي الأسهل , مراعاة عامل الجاذبية الأرضية , زاوية ميل السلك ( التقدم ) يفضل أن تكون 80:50° زاوية العمل 90°.
6. المستوى الرأسي تنازلي زاوية ميل السلك ( التقدم ) على الوضع التنازلي يفضل أن تكون 20 : 70° زاوية العمل 90° , مراعاة عامل الجاذبية الأرضية .
7. المستوى فوق الرأس يفضل اللحام بطريقة تموجية خاصة في اللحام الزاوي فهي الأسهل , مراعاة عامل الجاذبية الأرضية , اختيار السلك المناسب , زاوية ميل السلك ( التقدم ) على الوضع التصاعدي يفضل أن تكون 80:50° زاوية العمل 90°.
• مرحلة ما بعد اللحام :
التشطيب , الاختبار للحام , التشغيل والتجربة , غير ذلك ...
• تجهيزات السلامة البيئية:
هي مجموعة التجهيزات المستخدمة لضمان سلامة تشغيل الأنظمة ومنع الحوادث والاصابات ، كما يتعين وجود فرد مسؤول عن الامن والسلامة والمهنية.
التسربات النفطية تحتاج إلى إحدى التجهيزات التي يمكن استخدامها للكشف مباشرةً عن تسرب النفط وهي استخدام كبل كهربائي موصول من أحد طرفيه بمصدر منخفض الجهد مشكلاً دارة كهربائية مفتوحة . يعزل السلكان المكوِّنان للكبل عن بعضهما بمادة شديدة الحساسية للسائل المنقول ، وعند حصول أي تسرب وانسكاب السائل على الكبل يذوب العازل ويحصل تماس مباشر ، وتغلق الدائرة الكهربائية ، وبقياس تيار القصر ومعرفة المقاومة الكهربائية الطولية للكبل يتم تحديد موقع التسرب بدقة كبيرة جداً
• ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ إعداد/ بدرالدين أحمد


 

تعليقات