22
KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER KİTABI 229 DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE OPERASYON RISKLERININ AZALTILMASI İÇIN KAYNAKÇI VE OPERATÖR EĞITIMI Mehmet Serhat ELHAN 1 , Dr.Cevat ÖZARPA 2 1 Yük. Metalurji Müh. UGETAM, İstanbul, TÜRKİYE [email protected] 2 İGDAŞ, Bakım Onarım ve Ölçüm İşleri Müdürü, İstanbul, TÜRKİYE [email protected] ÖZET Dünyanın her yerinde üretim alanlarından uç noktalara tüketicilere, boru hattı sistemleri ile petrol, petrol ürünleri ve doğal gaz taşınmaktadır. Dünyada enerjiye olan ihtiyacının artması da yüksek taşıma kapasitesine sahip yüksek basınçlı yeni boru hatlarının inşaası ihtiyacını beraberinde getirmektedir. Doğal gaz taşımacılığında mühtelif çapta iletim hatları, dağıtım hatları, iç tesis hatları kullanılmaktadır. Türkiye’de iletim hatları, üretim alanlarından ana dağıtıcı firmalara gaz taşımak amacıyla kullanılan ve 70 bar gibi yüksek basınç altında çalışan büyük çaplı çelik borulardan oluşan hatlardır. Dağıtım hatları başta endüstriyel kullanıcılara olmak üzere, ticari ve evsel kullanım için doğal gaz taşımak için kullanılan hatlar olup ve iletim hatlarına kıyasla daha düşük basınç altında (12-19 bar) çalışan çelik borulardan inşaa edilmektedir. Boru hatlarında ürün akışını kesintiye uğratmadan mevcut hattan branşman almak veya hat üzerinde onarım yapmak için hot-tapping (canlı delme) işlemi ve plugging (tıkama) olarak bilinen teknikler geliştirilmiştir.Hot-tap işlemi canlı hatdan yeni bir hat almak amacıyla canlı hat üzerine özel bir fitting (bağlantı) parçası kaynak yapılıp drilling ve cutting (delme ve kesme) makinasıyla yapılan delme işlemi olarak tanımlanabilir.Bu işlem herhangi bir ürün sızıntısına veya kaçağına neden olmaksızın yapılabilir. Stopple hot-tap işleminde canlı hattaki gaz akışı planlı olarak geçici olarak durdurulur. Kepleme (körleme) işlemi hat içerisindeki akışı geçici veya sürekli olarak kesme işlemidir.Bu işlem boru hattı üzerine ilaveler yapılacağı zaman yada hat üzerinde onarım işlemleri yapılacağı zaman kullanılabilir. Fittings hat içerisinde akış devam ederken boru üzerine hot-tap fitting kaynağı yapılacağından, kaynak tekniği boru ve fittings arasında güvenilir bir bağlantı elde edebilmek için dikkatlice gözden geçirilmelidir. Etkili bir hizmet kaynak programı ile canlı hat üzerinde kaynak işlemi güvenli bir şekilde gerçekleştirilebilir.Bu programlar yapılacak kaynakların yeterliliğini sağlamak için uygun ve gerekli önlemleri içermelidir.Çünkü yukarıda bahsedilen tüm işlem adımları yüksek basınç altında yapılmakta olup bu çalışmalar bazı riskleri içermektedir. Doğal gaz dağıtım şirketleri şehir içi gaz dağıtım işlemlerini çelik boru hatları ile yaparken şehir üst ve altyapısında yapılan proje değişikleri sebebiyle mevcut çelik doğal gaz boru hatları üzerinde hot -tap operasyonlarına ihtiyaç duymaktadır. Bunun içinde gaz dağıtım firmaları bünyelerinde olmayan yeni teknoloji ve uygulamalarını şirketlerine sorunsuz bir şekilde transfer etmeleri gerekir. Bu sürecin iyi yönetilerek olası yeni risklerin azaltılması çalışmaları yapılmalıdır. Bu bildiride hot tap fitting kaynağı esnasında ve sonrasında yapılan işlemlerden kaynaklanan riskler tespit edilerek, risklerin azaltılması için yapılması gereken çalışmalar üzerinde durulacaktır. Tespit edilen risklerin azaltılması çalışmaları konusunda yapılan çalışmalardan örnekler verilecek, kaynakçı ve operator eğitimleri konusunda yaşanan problemler ve çözüm önerileri açıklanacaktır. Anahtar Kelimeler: Hot-Tap Fitting Kaynağı, Hot-tap Operasyonu, Doğal Gaz Çelik Hatları, Yeni Teknoloji Transferi, Gazlı Hatlarda Çalışma Riskleri, Kaynakçı Eğitimi

DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

  • Upload
    others

  • View
    17

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

229

DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING

KAYNAK VE OPERASYON RISKLERININ AZALTILMASI

İÇIN KAYNAKÇI VE OPERATÖR EĞITIMI

Mehmet Serhat ELHAN1, Dr.Cevat ÖZARPA

2

1Yük. Metalurji Müh. UGETAM, İstanbul, TÜRKİYE

[email protected] 2İGDAŞ, Bakım Onarım ve Ölçüm İşleri Müdürü, İstanbul, TÜRKİYE

[email protected]

ÖZET

Dünyanın her yerinde üretim alanlarından uç noktalara tüketicilere, boru hattı sistemleri ile petrol, petrol

ürünleri ve doğal gaz taşınmaktadır. Dünyada enerjiye olan ihtiyacının artması da yüksek taşıma

kapasitesine sahip yüksek basınçlı yeni boru hatlarının inşaası ihtiyacını beraberinde getirmektedir. Doğal

gaz taşımacılığında mühtelif çapta iletim hatları, dağıtım hatları, iç tesis hatları kullanılmaktadır.

Türkiye’de iletim hatları, üretim alanlarından ana dağıtıcı firmalara gaz taşımak amacıyla kullanılan ve 70

bar gibi yüksek basınç altında çalışan büyük çaplı çelik borulardan oluşan hatlardır. Dağıtım hatları başta

endüstriyel kullanıcılara olmak üzere, ticari ve evsel kullanım için doğal gaz taşımak için kullanılan hatlar

olup ve iletim hatlarına kıyasla daha düşük basınç altında (12-19 bar) çalışan çelik borulardan inşaa

edilmektedir.

Boru hatlarında ürün akışını kesintiye uğratmadan mevcut hattan branşman almak veya hat üzerinde

onarım yapmak için hot-tapping (canlı delme) işlemi ve plugging (tıkama) olarak bilinen teknikler

geliştirilmiştir.Hot-tap işlemi canlı hatdan yeni bir hat almak amacıyla canlı hat üzerine özel bir fitting

(bağlantı) parçası kaynak yapılıp drilling ve cutting (delme ve kesme) makinasıyla yapılan delme işlemi

olarak tanımlanabilir.Bu işlem herhangi bir ürün sızıntısına veya kaçağına neden olmaksızın yapılabilir.

Stopple hot-tap işleminde canlı hattaki gaz akışı planlı olarak geçici olarak durdurulur. Kepleme (körleme)

işlemi hat içerisindeki akışı geçici veya sürekli olarak kesme işlemidir.Bu işlem boru hattı üzerine ilaveler

yapılacağı zaman yada hat üzerinde onarım işlemleri yapılacağı zaman kullanılabilir. Fittings hat

içerisinde akış devam ederken boru üzerine hot-tap fitting kaynağı yapılacağından, kaynak tekniği boru ve

fittings arasında güvenilir bir bağlantı elde edebilmek için dikkatlice gözden geçirilmelidir. Etkili bir

hizmet kaynak programı ile canlı hat üzerinde kaynak işlemi güvenli bir şekilde gerçekleştirilebilir.Bu

programlar yapılacak kaynakların yeterliliğini sağlamak için uygun ve gerekli önlemleri içermelidir.Çünkü

yukarıda bahsedilen tüm işlem adımları yüksek basınç altında yapılmakta olup bu çalışmalar bazı riskleri

içermektedir.

Doğal gaz dağıtım şirketleri şehir içi gaz dağıtım işlemlerini çelik boru hatları ile yaparken şehir üst ve

altyapısında yapılan proje değişikleri sebebiyle mevcut çelik doğal gaz boru hatları üzerinde hot-tap

operasyonlarına ihtiyaç duymaktadır. Bunun içinde gaz dağıtım firmaları bünyelerinde olmayan yeni

teknoloji ve uygulamalarını şirketlerine sorunsuz bir şekilde transfer etmeleri gerekir. Bu sürecin iyi

yönetilerek olası yeni risklerin azaltılması çalışmaları yapılmalıdır.

Bu bildiride hot tap fitting kaynağı esnasında ve sonrasında yapılan işlemlerden kaynaklanan riskler tespit

edilerek, risklerin azaltılması için yapılması gereken çalışmalar üzerinde durulacaktır. Tespit edilen

risklerin azaltılması çalışmaları konusunda yapılan çalışmalardan örnekler verilecek, kaynakçı ve operator

eğitimleri konusunda yaşanan problemler ve çözüm önerileri açıklanacaktır.

Anahtar Kelimeler: Hot-Tap Fitting Kaynağı, Hot-tap Operasyonu, Doğal Gaz Çelik Hatları, Yeni

Teknoloji Transferi, Gazlı Hatlarda Çalışma Riskleri, Kaynakçı Eğitimi

Page 2: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

230

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.

Resim 1. Doğalgaz çelik hattı branşman bağlantısı için hot-tap fittings kaynağı

2. HOT-TAP OPERASYON RİSKLERİ

Hot-tap ekipmanları yurt dışında imalatı yapılmış olup Türkiye’de petrol, doğal gaz iletim ve

dağıtım hattında branşman ve körleme operasyonlarında bu ekipmanlar kullanılmaktadır.Bu

ekipmanların Türkiye’deki işletme hatlarına uygunluğu, adaptasyonu gerekmektedir.

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;

Page 3: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

231

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. Transfer edilen teknolojinin kendi

bünyemize uyarlanması aşaması teknolojinin kullanılabilmesi için teknolojinin kendi

gereksinimlerimize uygun hale dönüştürülmesi, yeni teknolojinin entegre edilmesi ve

teknolojide gerekli mühendislik ve uygulama ayarlamalarının yapılmasını kapsar. (1)

Ülkelerin uyguladıkları strateji ve politikalar, Ar-Ge faaliyetlerini ve yenilik yapma

kapasitelerini doğrudan etkilemekte ve yönlendirmektedir.Bu sebeple ulusal teknolojik

çabalar teknolojik yeteneğin sağlanabilmesi için belirleyici bir role sahiptir. Ulusal çabalar

olmaksızın ülke ekonomilerinin kendilerine has bir Ar-Ge sistemi kurması da transfer edilen

teknolojilerin özümsenerek yeniden üretilebilir hale getirilmesi de mümkün değildir. Diğer

bir ifade ile ulusal teknolojik çabalar teknolojik yeteneğin diğer kaynakları olan teknoloji ve

emek transferinin ve taklidin belirleyicisi durumundadır.Teknoloji transferi teknolojik

yeteneklerin geliştirilmesi açısından önemli bir kaynak olmakla birlikte sadece teknoloji

transferine odaklanmış politikalar yeteneklerin sağlanması ve geliştirilmesi açısından yeterli

değildir.Teknoloji transferinin ulusal teknolojik yeteneği arttırıcı etkisi ulusal düzeyde

geliştirilen özümseme kapasitesine bağlıdır. (1)

Teknoloji transferi yapılan ekipmanlar iletim ve dağıtım hatlarının işletme şartlarına,

bağlantı aparatlarına, oluşabilecek olumsuz operasyonel problemlerde alternatif müdahale

imkanlarına uyumlu olmalıdır. İletim hatları 35-70 bar, dağıtım hatları 12-19 bar aralığında,

akışkan hızı maksimum 25 m/sn şartlarında çalışmaktadır. (8)

Şekil 1. Teknoloji transfer ve adaptasyonu riskleri

Page 4: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

232

Transfer edilen teknolojinin seçiminden uyarlanmasına, kullanılmasından yeniden

tasarlanmasına ve nihayet teknolojik yetenek birikiminin sağlanmasına kadar her aşamada

belirleyici rol oynayan işgücü ve işgücünün verimliliğidir. (1)

Hot-tap operasyonları için eğitimli, belgeli ve her düzeyde nitelikli teknik eleman ihtiyacının

karşılanması da ciddi bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır.Gaz akışını durdurmadan, çelik

boru hattından deplase veya branşman hat alınması gerektiğinde, fittingi boruların üzerine

kaynaklama zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.Oldukça riskli olan bu işlem ve canlı hat

üzerinde delme-tapalama işlemleri konusunda tecrübeli personel tarafından yapılmalıdır. (2)

Transfer edilen teknolojinin, temin edilen kaynaktan eğitimi alınmalı ve onların

nezaretinde demo ve reel pratik uygulaması yapılmalıdır. Personel ekipmana hakim olması

gerektiği gibi olağan dışı durumlarda ekipmanın faaliyet kapasitesini ve müdahale

yöntemlerini bilmelidir. (8)

Transfer edilen teknolojini kullanım öncesi ve sonrası kontroller, periyodik

kontrolleryapılmalı ve ekipmanın ön görülen verimli kullanım süresi içinde faaliyetini

sürdürebilmelidir. Kullanıcı personelin ekipman bakım yeterliliğine haiz olması gerekmekte

olup hangi şartlarda/süreçlerde imalatçı bakımı yapması gerektiği, bakım konumu, şartları

belirlenmesi gerekmektedir.

Teknoloji transferinde cihazın verimli çalışma süresi içinde bakım veya kullanım şartları,

değiştirilmesi gereken parçaların, temini ve stoklu çalışılması işlerin aksamaması adına

önemlidir. Yedek parçaların yerli temini veya imalatçı firmadan temin şartları teknoloji

transferinden önce belirlenmiş ve tanımlanmış olması gerekmektedir.

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. (8)

Resim 2. Hot-tap fittings

Page 5: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

233

Resim 3.Ultrasonik muayene ile çelik boru cidar kalınlığı ve laminasyon kontrolü

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. (3)

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. (3)

Cutter kesici dişleri zaman içerinde aşınmakta ve körelmektedir.Diğer bir problemde cutter

ın 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.

Page 6: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

234

Resim 4. Cuttur –pilot ve u-teli

Resim 5. Cutter tarafından kesilerek u-teline takılmış kupon

Kupon u-tel tarafından tutulamayarak boru içine düşmesi durumunda boru çapının

daralmasına neden olacaktır.Akışkan hızı boru çapı ile ilşkili olup çapı daraltan kupon akış

hızının değişimine neden olacaktır.Akışın olduğu bir boruda sabit debide çapın daraltılması

(çapın küçülmesi veya boru içinde kalan bir parça nedeniyle) durumunda yerel olarak gaz

akış hızı artacaktır. Akış hızının artması yerel olarak basınç kaybına / basıncın bölgesel

olarak azalmasına yol açacaktır. (TS 7363, TS6565). Gaz akışkanlar için boru çapı, basınç,

debi ne olursa olsun Reynolds sayısının belli bir değeri geçmesi istenmez.Bu nedenle çelik

doğalgaz boru hatlarında maksimum gaz akış hızı 25 m/s ile sınırlandırılmıştır.Bu değerin

üzerine çıkılması Reynolds sayısını artırır. Bu sayının belli bir sınır değeri aşması halinde

akış türbülanslı hale gelir. Boru içesindeki akışkan içinde kalan parçacıklar, partiküller

saniyede 25 metreden daha hızlı olarak sürükleneceklerdir. Boru içerinde kalan cüruf, tortu,

kum vb partiküller kurşun hızı ile savrulacak ve boru iç yüzeyini, dirsek, tee, vana gibi

fittingslerin ciddi şekilde aşınmasına ve hasar görmesine yol açacaktır.Boru içerisine hot tap

operasyonu sonrasında düşebilecek coupon da aynı şekilde yüksek hızlarla savrulacak, vana,

dirsek vb noktalarda yada parçanın çapıyla aynı çaplı boru içerisinde sıkışacak ve çapın

daralmasına ve akışın bozulmasına neden olacaktır. Büyük çaplı bir boruda ise küçük çaplı

bir parçacık sürüklenerek yüksek hızda savrulacak ve borunun hasar görmesine neden

olabilecektir.

Page 7: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

235

Hot- tap fittings in eksantirik olmasından dolayı yapılan montaj sonrası delme ve kupon

çıkartmalarda problemler yaşanabilir. Kupon tam kesilmeyerek kopmayabilir.Borunun

ekseni ile hot-tap fitting in ekseni aynı olması gerekmektedir.Fittings eksantirik olması

nedeni ile tam merkezleme oldığından kupon kesilmesi tüm çevrede eş zamanlı

başlayamayacak.Darbeli kesim olacak ve kesme aparatının bıçakları hasar alabilecektir.

Kesme tamamlanamama veya kesilen parçanın yırtılarak kopması veya çıkarılamaması söz

konusu olabilecektir. Uygun kesim yapılamadığından stopple sleeve in kenarındaki kauçuk

malzemenin boruya indirilmesi sırasında kesilmesi hasar görmesi ile sızdırmazlık işlevinin

gerçekleştirilememesi söz konusu olabilir. (8)

Hot-tap operasyonunda delme işleminden sonra tapalama işleminde tapa kesinlikle

zorlanarak hareket ettirilmemelidir.Tapalama işleminde tapa vana veya fittingse takılması

nedeniyle aşırı zorlama yapılması sebebiyle tapa göbek milinin büküldüğütespit

edilmiştir.Sandvich vana altında tapanın sıkışması durumunda gazı kesilemeyeceği için boru

hattından gaz kesilerek, boşaltılarak operasyonun tamamlanması gerekecektir.Tapada

bulunan o-ring in hasar görmemesi gerekir.Tapanın oturduğu yüzey temiz olmalı ve o-ring

deforma olmamalı.Aksi taktirde tapalama sonucunda o-ring deformasyonu nedeni ile gaz

kaçağı olabilecektir.

Şekil 2. Malzeme ve ekipmandan kaynaklanan riskler

Page 8: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

236

Resim 6.Tapalama işlemi, tapa, o-ring

Kesme ve tapalama milleri hidrolik olarak çevrilme işlemi yapılmakta olup mil ne kadar

fazla açılırsa okadar fazla tork ve burkulma olacaktır. Milin burkulma problemi ile

karşılaşılmış ve ekipman geri çekilemediği için gaz boşaltılarak operasyon tamamlanmıştır.

Mevcut ekipmanlar aynı firma tarafından geliştirilmiş olsa dahi eklenen aksesuarlar ve

ekipmanların birbirleri ile uyumu ile ilgili risklerin oluşabileceğini bu olay ile görmüş olduk.

Resim 7. Stopple mili

Stopple makinasında stopple indirilirken iki taraf arasında akış olmaması gerekmektedir. By-

pass hattı yapıyorsan, braşman gazlıyorsan boru içinde akış en fazla 5 m/sn kadar ise stopple

indirilebilmekte. By-pass yoksa doğal gaz çelik hattın bir tarafında vana kapatıyorsun diğer

tarafında stopple işlemi yapıyorsan akış 0 m/sn olmalıdır. Vana kapatılmayıp akışın

devamlılığı sağlanmışken stopple tapa indirmeye kalkarken stopple tam boru iç cidarına

oturmadan boru içindeki basınç kademeli düşmeden aniden basıncı düşmesi söz konusu

olduğunda yükü stopple miline binmektedir ve milin yamulmasına neden olduğu tespit

edilmiştir.

2.3. Personel

Page 9: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

237

Şekil 3. Personel riskleri

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 (8).

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

(8). 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.

Kaynaklı imalat teknolojisi uygulamalarında da kalite süreci göz ardı edilemeyecek bir

öneme sahiptir.Üretimlerin uluslararası boyuta taşması, kalite ve standartlar açısından

zorunlulukları da beraberinde getirmektedir.Bu konudaki temel sıkıntı, kaynak tekniği

alanında çalışan personelin eğitimi ve belgelendirilmesidir (2).

Her konuda olduğu gibi kaynaklı imalat teknolojisinde de yaşanması muhtemel sorunların

oluşmaması ve kaynaklı imalat kalite seviyesinin yükseltilmesinde eğitim en temel

unsurlardan biridir.Uluslararası kaynak standartlarına uygun kaynak yöntemi ve kaynak

donanımı ile yapılan kaynak, kaynak kalitesi için esas teşkil etmektedir.Kaynak kalitesini

sağlamak açısında önemli faktörlerden biri de bu güvenceyi sağlayacak yetişmiş

kaynakçıdır.Yeterlilik seviyesinin göstergesi, akredite sertifika gibi somut bir belgedir.

Page 10: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

238

Kaynakçıların sertifikalandırılması; kaynaklı imalatta çalışacak kaynakçıların ilgili

standartlarına göre ilgili akredite kurum yetkili personeli nezaretinde kaynakçı sınavlarının

yapılıp, test parçalarının tahribatsız ve/veya tahribatlı test sonuçlarının değerlendirilerek

sertifikalandırılması hizmetidir.(2)

Hot-tap fitting in canlı boru hattı imalatında, canlı borunun yakıp delinmesi (burnthrough) ve

kaynakta hidrojen çatlağı oluşması iki önemli risk olarak karşımıza

çıkmaktadır.Türkiye’deki doğal gaz dağıtım hatlarında boru cidar kalınlığı 4,37 mm den

başlamakta olup, 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 (4).

Hot-tap operasyonlarında hidrojen çatlağı riski diğer kaynak durumları ile kıyaslandığında

daha fazladır. Bunun sebebi akan ürünün etkisi ile kaynak bölgesinden ısı akış oranının

artmasıdır. Bu durum soğuma zamanının kısalmasına yol açar. Bununla birlikte sert mikro

yapıların artmasına sebep olur. Buda hidrojen çatlağına daha fazla duyarlılığa neden olur.

Düşük hidrojen içerikli elektrotları kullanarak ve daha dikkatli ısı girdisi kontrolü ile çatlak

riski düşürülebilir (4). Hidrojen çatlağını önlemek için onaylı prosedür hazırlanmış olması

gerekmektedir.

Kaynak prosedürü konusunda bilgili ve prosedüre uygun kaynak yaparak riskleri minimize

edecek kalifiye personel gerekliliği duyulmaktadır. Kaynakçının teorik bilgisi kadar Pratik

yetkinliğide hot-tap fitting kaynaklarında ön plana çıkmaktadır. Delinme riskine karşı

kaynak havuzunu ustaca control edebilmesi gerekmektedir. Özellikle canlı borunun delinme

riski psikolojik olarak kaynakçıyı etkilemektedir. Kaynaklı imalatta akredite sertifikaya

sahip, kaynaklı imalat konusunda teorik ve pratik kalifikasyonu olan, öz güveni yüksek

kaynakçılar çalıştırılmalıdır.Canlı hat üzerine hot-tap fitting kaynağı öncesi akışkan sistem

veya gazlı (azot gazı) demo uygulamalar ile kaynakçıya prosedürü uygulayabilme,öz güven

verme ve kaynak kontrolündeki mahareti arttırma imkanı sağlanmalıdır. Sağlık, fiziki ve

psikolojik durumu uygun olan kaynakçılar canlı hat üzende hot-tap fitting kaynağında

çalıştırmalıdır (8).

Resim 8. Acemi kaynakçılara için demo hot-tap kaynak uygulaması

Page 11: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

239

Delme ve tapalama işlemlerinde çalışan personel, ekipmanın temin edildiği şirket tarafından

eğitilmiş ve sertifikalandırılmış olmalıdır. Teknoloji transferinde ekipman bilgisi ve

personelin yetiştirilmesi önemli kriterlerdendir.Personel, ekipman kullanımı, bakımı,

periyodik uygulamaları, doğabilecek olumsuz durumlarda nasıl müdahale edebileceği

konusunda yeterli bilgi ve deneyime sahip olması gerekmektedir. Canlı hat üzerinden

yapılan delme, tapalama işlemlerinde yapılacak hatalı uygulama can ve mal kaybına

sebebiyet verebilir. Bu sebeple bu kapsamda çalışan kişilerin yetkinliği, deneyimi ve

problemlere soğuk kanlılıkla müdahaleleri önemlidir. Personellere delme ve tapalama

işlemleri demo ortamında yaptırılması ve saha uygulamalarında teknoloji transferi yapılan

şirket uzmanları nezaretinde çalışılması gerekmektedir.

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

geriştirilmiş kaynaklı imalat sistemlerine kendilerini adapte etmeye çalışmışlardır.Bu

programlar yapılacak kaynakların yeterliliğini sağlamak için uygun ve gerekli önlemleri

içermektedir (5).

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:

Page 12: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

240

• 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 (3)

Şekil 4. Onaylı prosedür ve şartnameler

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.

Page 13: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

241

• 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, işgücü olarak yeterlilikleri

belgelenmiş personel ile sağlanmalıdır. (3)

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 (4).

Resim 9. Yakıp delme

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. 6,4 mm cidar

kalınlığında canlı hat üzerine kaynak uygulanabilmektedir. 6,4 mmden az kalınlıklarda

termal analiz modelleri (Battelle veya PRCI modeli gibi) güvenli ısı girişi seviyelerini

belirlenerek canlı hat üzerine kaynak yapılabilir (5).

Page 14: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

242

Minimum kaynaklanabilir kalınlığı güçlü kaynak penetrasyon bağlıdır. Bu nedenle, nitelikli

kaynak prosedürü sapmalar minimize edilmelidir. Battelle modelinde 3 mm çaplı elektrot ile

kaynak işleminde, yaklaşık 120 Amp civarındaki kaynak akımında, kaynak hızı en az 10

cm/dak olması zorunluluğu belirtilmiştir.

Basınç altında ve operatif basınç %100 de iken en az kaynaklanabilir kalınlık Battelle

yaklaşımına göre 4,65 mm dir. Kaynak esnasında gaz basıncı işletme basıncın %80 ve %60

ına düşürüldüğünde minimum kalınlık sırasıyla 4,80 mm ve 5,30 mm olmalıdır. Kaynak

yapılan bölümde gaz akış oranı arttığından minimum kaynaklanabilir kalınlık artar (6).

Şekil 5. İşletme ve çevre şartları

Basınç azaltma oranı aşağıdaki formülizasyon ile belirlenir. Basınç düşürmeleri burn-

through un önlenmesi için yetersizdir. Kaynak banyosu altındaki erimemiş alan (982 0C da

ısınmış olduğunda) burn-through çok düşük basınçlarda bile oluşacaktır. Basınç azaltmalar

burn-through önlemek adına etkisizdir. Burnthrough önlenmesi için daha uygun bir yaklaşım

ısı girişini sınırlayarak iç yüzey sıcaklığını kontrol etmektir. Çalışan personelin güvenliği

için basınç düşürülebilir.

P = 2S (t-c) 0.72/D

where: P = Basınç (psi)

S = Borunun minimum akma mukavemeti (psi)

t = Nominal boru kalınlığı (in.)

0.72 = boru hattı dizayn faktörü

D = Nominal boru çapı (in.)

c = Kaynak havuzu ısısı ile metal kaybı(5)

Page 15: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

243

Resim 10. Çelik boru kaynakta hidrojen çatlağı

Hot-tap operasyonlarında hidrojen çatlağı riski diğer kaynak durumları ile kıyaslandığında

daha fazladır. Bunun sebebi akan ürünün etkisi ile kaynak bölgesinden ısı akış oranının

artmasıdır. Bu durum soğuma zamanının kısalmasına yol açar. Bununla birlikte sert mikro

yapıların artmasına sebep olur. Buda hidrojen çatlağına daha fazla duyarlılığa neden olur.

Düşük hidrojen içerikli elektrotları kullanarak ve daha dikkatli ısı girdisi kontrolü ile çatlak

riski düşürülebilir. Ön ısıtma uygulaması bu riski azaltmak için kullanılabilir fakat akan

ürünün soğutma kapasitesi bunu verimsiz duruma getirebilir. Sıcak paso uygulaması sertliği

kontrol edebilmek için kullanılabilir. Geleneksel olarak kaynak bölgesi 350 HV i geçmediği

kaynak prosedürleri uygulanabilir prosedürlerdir. Kaynak, HAZ bölgesinde sertlik 350 HV

geçmesi durumunda hidrojen kaynaklı çatlak riski ortaya çıkacağından kaynak prosedürü

yeniden değerlendirilmelidir. Yakıp delme ve hidrojen çatlağını dengeleyecek kaynak

prosedürleri seçerek aktif boru hattı üzerine kaynak yapılabilir. En az ısı girişlerini

ayarlamak, kabul edilebilir düşük iç yüzey sıcaklıkları korumak için başarının anahtarları

düşük hidrojen içerikli kaynak elektrotlarıkullanmaktır (7).

Hot-tap kaynağı için güvenli prosedürleri, ısı akış modelleme teknikleri ve nitelikli akış

döngüleri kullanılarak tasarlanabilir. Bu yaklaşımın bir parçası da, canlı boru hattının

soğutma kapasitesini karşılamak ve/veya kontrol etmektir.Bunun için ölçme teknikleri

mevcuttur.Kaynak soğutma hızı, kaynak işlemi tarafından uygulanan ısı miktarı ve boru

içindeki akışkanın uzaklaştırmış olduğu ısı miktarı arasındaki bir dengedir.

Düşük gaz akış hızları aynı zamanda daha düşük ısıl dağılımı oluşturur, hem erimiş havuz

derinliği hem de boru iç duvar yüzeyinde sıcaklık biraz artar. Bunun için küçük kalınlıklar

için kaynak yapabilecek prosedürler geliştirilmelidir. Bunu yaparken maksimum gaz basıncı

ve yüksek gaz akış hızları güvenlik düzenlemeleri ile uyumlu elde edilmeli ve 80 Amp

akıma kadar yanabilecek elektrot çapları kullanılmalıdır (6).

Kışın hot-tap fittins kaynağı istendiği zaman küçük çevresel sıcaklıklar büyük gaz

akışlarında taşınır.Basınç azaltılarak akış arttırılabilir.Ülkemizde yazın akış hızı düşük

olduğundan hot-tap fittings kaynak işlemi yapılması tercih edilmemektedir.Özellikle doğal

gaz kullanımının daha yüksek olduğu zaman dilimlerinde canlı hat üzerinde kaynak yapmaya

önem gösterilmektedir (6).

Page 16: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

244

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.

Şekil 6. Risk değerlendirme süreci

Tablo 1. Risk ve önlemi

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

Page 17: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

245

Hot-tap fittings canlı hat kaynağıoperasyonel olarak en riskli bölümünü

oluşturmaktadır.Burada çalışacak kaynakçının kalifiye olması, öz güveni bulunması, ruhen

ve bedenen bu kaynağı yapmaya hazır olması gerekmektedir.Kaynakçılar uzun yıllar boru

hattı imalatında çalışmış, deneyimli olsada canlı hat üzerindeki kaynaklı imalatlar için

yetkinlik ve öz güven özel değerlendirilmelidir.Boru hattı kaynağında hatalı kaynak olması,

sıcak pasodan sonra kök paso kaynağın aşırı taşlanması, yüksek akımla kaynak yapılması

veya kaynak hızının düşük olması sonucundameydana gelebilecek olan yakıp delme

hatasının telafisi vardır.Fakat canlı hat üzerindeki hot-tap kaynağında yakıp delme meydana

geldiğinde boru hattından doğal gaz çıkışı olacaktır.Çalışan personel yanma, boğulma riski

ile karşı karşıya kalınacak, kesintisiz gaz arzı sağlamak amacı ile gerçekleştirilen hot-tap

operasyonu amacına ulaşamayacak ve doğal gaz kullanıcılarına doğal gaz arzı

sağlanamayacaktır.İletimveya dağıtım hattında yakıp delmenin meydana geldiği lokasyonun

her iki tarafındaki vana mesafesi kadar doğal gaz çıkışı olacak ekonomik kayıp meydana

gelecektir (8).

Resim 11. 450 pozisyonda hot-tap fitting yan ve köşe kaynağı simülasyonu

Hot-tap kaynakçıları, yardımcıları ve montajcılarıteorik ve pratik olarak kaynak, kaynak

prosedürü, kaynak hataları (hidrojen çatlağı, yakıp delme, curuf, gözenek, yetersiz nufüziyet

vd), kaynak hatalarının nedenleri, iş sağlığı ve güvenliğkonularında bilgi sahibi olmalıdır.

Boru hattında kalifiye kaynakçının öz güvenini sağlaması için öncelikle kalın cidarlı borular

üzerinde kaynak yaptırılır. Öncelikli olarak içi akışkan olmayan, iki ucu açık boru üzerine

kılıf kaynatılır. Boru iç cidarı sıcaklığı kontrol edilir.Boru kalınlığı kademeli azaltılarak,

kaynakçıların kaynak banyosu hakimiyeti kontrol edilir ve pratik uygulamaları

arttırılır.İkinci kademe olarak içi akışkan (su) veya kapalı sistem basınçlandırılmış gaz (azot)

olan düzeneklerde kalın cidardan başlayarak boru üzerine kılıf kaynağı yaptırılır.Tahribatlı

ve tahribatsız testler ile yapılan kaynakların uygunluğu değerlendirilmeli ve sonuçlar

kaynakçı ile paylaşılarak değerlendirilmelidir.Boru hattı imalatında kalifiye olduğu kanaati

oluşan kaynakçılar API 1104 standardında tanımlanmış canlı hat üzerinden hot-tap kaynağı

kalifikasyonuna göre sertifikalandırılmalıdır.

Page 18: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

246

Resim 12. Hot-tap fittings kaynağı eğitim düzeneği

Resim 13. Hot-tap fittings köşe kaynağı makro yapı ve çentikli kırma test parçaları

Hot-tap operasyonunda fittings kaynağından sonra yapılacak olan delme tapalama işlemleri,

ürün tedarikçisi tarafından eğitime ve pratik uygulamaya tabi tutulmuş personel tarafından

gerçekleştirilmelidir.Delme tapalama ekibinde mutlaka mühendis bulunmalı ve uygulamayı

tekniker-teknisyen düzeyinde eğitimli personel tarafından gerçekleştirilmelidir.Oluşacak

riskler, risklerin giderilmesi ve operasyondameydana gelen problemlerin üstesinden

gelebilme yetkinliği konusunda personelin teorik ve pratik bilgilendirmesi yapılmış

olmalıdır. Kaynağı yapılmış demo uygulamalara ait delme işlemleri gerçekleştirilmelidir.

Resim 14. Hot-tap delme ve tapalama

Page 19: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

247

Hot-tap operasyonları öncesi durum analizi yapılıp mevcut durum belirlenmeli ve bilgilerin

toplanması ve paydaşların bu konudaki süreçleri belirlenip etkinlikleri ve operasyonel

faaliyetleri belirlenmelidir.İyi bir durum analizinin sonuçlarından biri paydaşların kendi

durumlarını daha fazlakavramaları ve operasyon için daha iyi uygulama ve bilgi kapasitesine

sahip olmalarıdır.Boru hattında kullanılan boru malzemesi, kaç yıldır aktif çalıştığı,

korozyon durumu, boru çapı, kalınlığı, laminasyon durumu, borunun spiral veya boyuna

kaynak konumu, hot-tap fittings ile en yakın alın kaynağı mesafesi,işletme basıncı, hava

sıcaklığı, günlük sıcaklık değişimleri debi, gün içindeki debi değişimleri, tranşenin konumu,

diğer alt yapılar, operasyondan etkilenen bölge regülatörleri, en yakın vana pozisyonları,

operasyon süresi, operasyona katılacak personel ve görev tanımları ve pek çok detay durum

bilgisin belirlenerek kayıt altına alınması gerekmektedir. Hot-tap operasyonları

öncesianalizler tanımlanmış sorunlara yanıt vermek ya da bu sorunun üstesinden gelmek için

önerilir. Sorun analizi, temel sorunların ne olduğunu tanımlamayı ve bu sorunlar arasında

neden-sonuç ilişkisini kurmayı içerir. Bu analizin temel amacı, yalnızca sorunların görünen

belirtilerini değil, ama aynı zamanda “en temeldeki nedenlerin” belirlenmesini ve operasyon

öncesi olası problemlere yanıt verilmesini sağlayacaktır.

Hot-tap operasyonları öncesi temel sorunları ve bunların arasındaki neden-sonuç ilşkilerini

tamamladıktan sonra, bu sorunların gerçekte en çok kimi etkilediğini, sorunlara yanıt

verirken ve çözümlere ulaşırken farklı paydaşların rollerinin ve çıkarlarının neler olduğunu

incelemek gerekir. Bazı durumlarda sorun analizini yapmadan önce ön bir paydaş analizi

yapmak gerekebilir. Doğal gaz dağıtım hizmeti sunumlarında hot-tap fittings kaynağı için

montajcı, kaynakçı ve kaynakçı yardımcısı, delme-tapalama ekibi dışında dışında, işletme,

bakım, yapım ekibi, yüklenici firma, itfaiye, ilk yardım ekipleri operasyonel paydaşları

oluşturmaktadır. Paydaşlar analizi “Kimin sorunu?” ve soruna yönelik bir bir müdahale

stratejisi geliştirildiğinde “Kim yararlanacak” sorularının sorulmasıdır. Bu nedenle Paydaşlar

Analizi hot-tapoperasyon planının en önemli ögelerinden birini oluşturur.

Operasyonel tanımların bulunmaması, olası durum tespiti ve risklerin yapılmamış olması bu

operasyonların kısıtları olup, fittings üretici firmaların tavsiyeleri doğrultusunda kaynak,

delme ve tapalama işlemleri yapılmaktadır. Bu operasyonlar grup çalıştırması gerektirmekte

olup, sorumlulukların belirlenmesi gerekmektedir. Hot-tap operasyonları için mutlaka

işletme şartları, gaz arzı, mevcut hattın fiziksel ve kimyasal özelliği, kaynak, tahribatsız

muayene, delme-tapalama, gazlama, izolasyon, dolgu şartlarını belirten prosedür ve

talimatlar hazırlanarak müfredatoluşturulmalıdır. Hot-tap operasyonunda temel değişkenler

fazla olup bu uygulamaların kontrollü, tanımlanmış müfredat doğrultusunda ehil çalışma

ekibi ile gerçekleştirilmelidir.

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.

Page 20: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

248

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

Page 21: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

249

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 sağlayammamış, sertifikası olmayan ve simülasyon

üzerinde hiç pratik yapmamış kaynakçı ve operatörlere çalışma izni ve işe başlama onayı

verilmemelidir.

5. KAYNAKÇA

1. Tiryakioğlu M., Prof. Dr. Demirhan E. “Ulusal teknolojik yetenek ve teknoloji transferi ile

ilişkisi: Türk imalât sanayi örneği / National technological capability and its relation to

technology transfer: The case of Turkish manufacturing industryAfyon Kocatepe

Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İktisat Bölümü Doktora Programı, 2013.

2. Elhan M.S, Özarpa C.,“Canlı Çelik Boru Hatlarinda Hot-Tap Fitting Kaynakçı

Belgelendirmesi” Kaynak Kongresi, 2011, Ankara .

3. http://www.wermac.org/specials/hottap.htmlWeb Erişim Şubat 2015.

4. http://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/process-faqs/faq-what-is-hot-

tapping/Web Erişim Şubat 2015.

5. Bruce W A and Etheridge B.,“Essential Elements Of An Effective In-Service Welding

Program 1” “5th Asian Pacific IIW International Congress,” Welding Technology

Institute of Australia, March 7-9, 2007, Sydney,Australia,.

6. Otegui J.L., Cisilino A., Chapetti M., Trunzo A.,“Minimum Thickness For Repair Girth

Welds In Corroded Pipe”,INTEMA - University of Mar del Plata,S.A.

7. Amend B., Bruce W.A. “Welding on In‐service Pipelines” Originally published in the

Canadian Welding Association Journal, , pp 30‐39. Spring 2013 Canada.

8. Elhan M.S, Özarpa C., Haziran 2015, “RISK IN THE HOT-TAP OPERATION” 26th

World Gas Conference (WGC), Paris, Fransa.

Page 22: DOĞAL GAZ BORU HATLARINDA HOT-TAP FITTING KAYNAK VE ... · Hot-tap cutter delme testeresinin özel türüdür. Hot-tap adaptörü yuvasının içinde ortada bir pilot delici ile

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

250