آدرس: استان هرمزگان، 7 کیلومتری شهر بندرعباس
موضوع پروژه: رفع نقص و آّببندی منهولهای انتقال خطوط در پالایشگاه
کارفرما: جناب آقای مهندس خاورسنگری
مقدمه
نشت سیال و به خصوص نفت در لوله های صنعتی موجود در پالایشگاهها، عواقب بسیار جدی و تاثیرات مخرب را برای محیط زیست و سلامتی انسان به دنبال دارد. از جمله این خطرات میتوان به آلودگی خاک و منابع آبی اشاره کرد. مولفههای شیمیایی موجود در نفت از جمله مواد سمی هستند که با گذر از نواحی مسکونی، ریسک های فردی و اکوسیستمی را به همراه دارد. خطوط انتقال نفت در پالایشگاهها بصورت روگذر و زیرگذر احداث میشوند در اغلب موارد این خطوط انتقال از داخل منهولهایی عبور داده میشوند. در صورت بروز مشکلاتی از جمله ترک و یا نشت آب در اثر رطوبت در این لولهها یا در دیوارههای منهول، احتمال ورود نفت خام به تاسیسات آبگیر وجود دارد که در میان آلودگی های منابع آب، آلودگی به مواد نفتی یکی از پایدارترین و خطرناکترین آنهاست (1392 عتیقه چیان و همکاران).بررسی آمار و اطلاعات موجود در جهان نشانگر تکرار حوادث مرتبط با ورود نفت و مشتقات آن به اقیانوس ها، دریا ها و رودخانه ها و سایر منابع سطحی و زیرزمینی است. بطور کلی عواملی که موجب نشت نفت از لوله های انتقال میشود را میتوان به سه دسته کلی تقسیم کرد: خوردگی و زنگ زدگی لوله ها، خستگی در اثر کاهش عمر مفید لوله ها و ایجاد ترک در اثر اجرای آببندی نامناسب و آسیب های ناشی از فشار مفرط در اثر انجام عملیات عمرانی در حریم خطوط لوله و تست و کنترل لوله ها. تحقیقات نشان داده است که درمیان عوامل مذکور، وجود ترک در دیوارهای بتنی منهول انتقال خطوط از جمله عامل مهمی است که منجر به خطرات جبران ناپذیر میگردد. چنانچه دیوارههای نگهدارنده لولهها و یا هر قسمتی از منهولها در اثر رطوبت مفرط دچار ترک گردد، آب از داخل ترکها به عمق منهول و لولههای انتقال خطوط جاری شده و در صورت عدم تشخیص به موقع، خسارتهای جبر ان ناپذیری را سبب میشود. اهمیت جلوگیری از نشت آب در منهولها را میتوان با دو عامل بیان کرد: 1- منهولها همواره باید در حالت خشکی مطلق باشند تا در صورت بروز مشکلات در خطوط انتقال، نیروی انسانی بتواند وارد منهول شده و تمهیدات لازم را بکار گیرد. 2- در صورت نشت آب، مقدار آب نشتی بایستی کنترل گردد تا همواره در تراز زیر سطح لوله قرار گیرد چرا که روی لولههای انتقال خطوط سیستمهای کنترل و سنسورهای الکتریکی تعبیه میشود که بر اساس مقررات بایستی عاری از هر گونه رطوبت و آب باشند. با توجه به این عوامل، نیاز به استفاده از روش های سریع، مطمئن و کم هزینه برای نظارت بر انتقال فرآورده های نفتی توسط خطوط انتقال ضروری است. شرکت فناوران سدآب به عنوان یکی از مراکز تخصصی ارائه راهکارهای عایق رطوبتی و آببندی در دنیا، با تکیه بر فناوری محصولات Greenseal Crystalline، محصولات آببندي کاربردی و تخصصی قابل اطمینان و به صرفهاي را معرفی کرده است. گرین سیل موادهاي تضمینی(کریستالیزاسیون) را در سازه بتنی به کار میگیرد. این فناوری (کریستالیزاسیون نفوذگر) میتواند بتن را به طور دائم هوشمند، خود ترمیم و آببندکرده و مقاومت بتن را در مقابل فرسایش و نفوذ آب افزایش دهد. طی حدود ده سال آزمون و پژوهش، شرکت فناوران سدآب موفق به معرفی یک طرح اختلاط بتن جدید شده است که با ترکیب یکی از فرآورده های GreenSeal ایجاد شده است. طی حدود ده سال آزمون و پژوهش، شرکت فناوران سدآب موفق به معرفی یک طرح اختلاط بتن جدید شده است که با ترکیب یکی از فرآورده های GreenSeal ایجاد شده است. بر اساس طرح اختلاط بدست آمده، این افزودنی بتن(Admixcher) یا پوشش غشائی کریستال شونده میتواند مقاومت فشاری بتن را در شرایط آزمایشگاهی 120% و شرایط عمومی(کارگاهی) حدود 40% افزایش دهد. این میزان مقاومت میتواند محاسبات میزان حجم بتن و میلگرد را کاهش داده و اقتصاد مهندسی را به نحو شایسته در پروژه های شما اعمال نماید.
شرح پروژه
پالایشگاه نفت بندرعباس یکی از ۹ شرکت پالایشی ایران است که در زمینی به وسعت تقریبی ۷۰۰ هکتار در کرانه شمالی آبهای خلیجفارس و 7 کیلومتری شهر بندرعباس قرار دارد. این شرکت، تنها پالایشگاه مدرن پالایش نفت خام سنگین در سطح ایران و خاورمیانه است. پالایشگاه نفت بندر عباس در سال ۱۳۷۱ تأسیس و در سال ۱۳۷۶ به بهرهبرداری رسید و اکنون با نام شرکت پالایش نفت بندرعباس فعالیت میکند. ظرفیت اسمی و ظرفیت عملیاتی این پالایشگاه ۳۵۰ هزار بشکه نفت خام و میعانات گازی در روز است که ۱۸ درصد از فرآوردههای نفتی ایران را شامل میشود طی سالهای ۹۶ و ۹۷ طرح افزایش ظرفیت و بهبود کیفیت بنزین و نفت گاز، واحد جدید بنزینسازی این پالایشگاه شامل سه ﺑﺨﺶ اصلی پالایش نفت ﺳﻨﮕین، اﮐﺘﺎن اﻓﺰا و احیاء ﮐﺎﺗالیست و همچنین بخش پالایش هیدروژنی ﻧﻔﺘﺎی سبک واحد ایزومریزاسیون به بهرهبرداری رسید که در پی آن روزانه ۴میلیون لیتر بنزین به ظرفیت بنزین تولیدی پالایشگاه بندرعباس افزوده شد و ظرفیت کلی تولید بنزین در این پالایشگاه به ۱۲میلیون لیتر در روز رسید. هم اکنون خوراک این پالایشگاه شامل نفت خام سبک جزیره هنگام، نفت خام سنگین و میعانات گازی استحصالی از منابع گازی سرخون و عسلویه است.
دیتایل لولهها، خطوط انتقال و دیوارهای منهول در تصاویر ذیل نشان داده شده است.
شرح آسیب
پروژه پالایشگاه نفت بندرعباس علت بهرهمندی از نوار ساحلی خلیج فارس و همجواری بودن با دریا و در منطقه ای با تراز بالای آب های زیر سطحی، دیوارهای اطراف منهول و محل اتصال و عبور لولهها از داخل باکس بتنی منهول دچار مشکل نشت آب شده بود. عمده مشکل این پروژه عدم اجرای بتن آببند و روش صحیح آب بندی تاسیسات و اتصالات، همچنین به کار گرفتن تمهیدات لازم آئیننامه های بینالمللی ساخت سازههای زیر زمینی در محیطهای خیس همچون مقررات ملی BS8102 انگلستان، UFC-220-05 امریکا و یا مبحث پنجم ZTV-ING آلمان بوده است. علاوه بر عدم اجرای آببندی مناسب در حین ساخت، عدم تشخیص به موقع ترک و نشت آب و ورود آب نشتی داخل منهول تا ارتفاع تقریبا 1 الی 5/1 متری از منهولها بود. آب نشتی از دیواره های اطراف لوله علاوه بر اینکه وارد منهول شده و سبب ایجاد اختلال در بازدید و کنترل پالایشگاه منهولها شده بود بلکه مقدار آب جمع شده داخل منهول تا سطح بالای لوله رسیده و سنسورهای تعبیه شده روی لولهها را دچار اختلال کرده بود. شایان ذکر است با درخواست مدیریت محترم تعمیر و نگهداری و بهره برداری و به مدیریت پیمان این شرکت، شرکت فناوران سدآب جهت بررسی و اجرای آببندی فشار منفی در پروژه مذکور ورود کرده و نسبت به اجرای عملیات رفع نقص سازه همچنین آببندی منهولها و دیوارها، آب بندی تاسیسات و اتصالات، طبق مراحل و شرح کارهای انجام شده که در ادامه توضیح داده خواهد شد، اقدام نمود. در تصاویر زیر آسیبهای وارد شده در پروژه مذکور و نواقص بهره برداری در پس از ساخت ارائه داده خواهد شد.
مراحل اجرایی
1- تخلیه آب و مواد نفتی موجود در داخل منهول ها و مخازن تا عمق سه متری با استفاده از دستگاه وکیوم در قسمتهای کف و بدنه
2- عملیات تخریب بتن و تخلیه چوبهای قالببندی، اجرای برش دور لوله GRP به همراه نقاطی که دارای کرمو شدگی یا شن زدگی هستند و نیاز به ترمیم دارند. خروج نخالههای حاصل از تخریب به خارج از منهول
3- تمیزکاری و شستوشوی دور لوله و چربیزدایی و اجرای INJECTION GROUT در در شیارهای ایجاد شده دور لوله، درزها، نصب نوار واتر استاپ بنتونیتی دور لوله و اجرای ملات پر کننده آنیگیر با ترکیب افزودنی GS800 و GS200
4- عملیات قالببندی دور لوله GRP در قسمت ورود و خروج لوله به همراه نصب پشت بند ها و درزگیری دور قالب
5- عملیات ساخت بتن با استفاده از افزودنی GS100 در داخل بتن و اجرای بتن درجا در نقاط تخریب شده دور لولهها در هر طرف
6- عملیات باز نمودن و تخلیه قالبها، شستشوی بدنه با استفاده از سیستم بخار آب و واتر جت، چربیزدایی با استفاد ه از MS5، تخلیه مجدد پس آب و مواد نفتی با استفاده از دستگاه وکیوم
7- اجرای وایربراش در سطوح بدنه و کف، اجرای V-CUT و اجرای ملات ترمیمی INJECTION GROUT در شیارهای برش خورده، نقاط شن زده، کرمو شدگی غشائی و دور لوله
8- اجرای کامل آببند غشائی نفوذگر کریستال شونده GS-200 در سطوح کف و بدنه، تقویت کنج و درزهای اجرایی
9- اجرای عملیات کیورینگ ردیف فوق طی 2 روز
مرحله نهایی
مقایسه
نتیجه:
در این پروژه، با توجه به صلاحدید کارشناسان و متخصصان شرکت فناوران سدآب، از 5 محصول GreenSeal استفاده شد:
- نوار واتر استاپ بنتونیتی: نوعی لاستیک طبیعی هیدروفیلیک و واتر استاپ بنتونیت است که برای اتصالات ساختمانی و جهت آب بندی اجسام پیش ساخته که در تماس با آب منبسط می شوند مورد استفاده قرار می گیرد. بنتونیت موجود در واتر استاپ گرین سیل حاوی پلاکت های میکروسکوپی باردار در بسته بندی محکم است. ما بین پلاکت ها بارهای منفی و مثبت از هم جداگانه قرار گرفته اند. مولکول های آب به بارهای منفی و مثبت جذب شده و باعث به وجود آمدن ساختاری یکدست در بین پلاکت ها متورم شده می شود. بنتونیت هیدرات شده باعث جلوگیری از نفوذ بیشترآب می شود. هرچه فشار هیدرواستاتیکی آب بیشتر گردد، فشردگی پلاکت ها بیشتر و باعث ایجاد آب بندی قوی تر می شود. واتر استاپ گرین سیل به منظور جلوگیری از نفوذ آب در جهت افقی و عمودی در اتصالات ثابت، سطوح نا هموار و مناطق قابل نفوذ اطراف سیمان مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع واتر استاپ نقش آب بند را در اتصالات انعطاف پذیر بازی نمی کند بلکه به منظور جایگزنی واتر استاپ های متداول در اتصالات ساختمانی طراحی گردیده است. بنتونیت سدیم موجود در واتر استاپ گرین سیل از اقلام کلیدی موفقیت آمیز بودنش است. بنتونیت در تماس با روزنه های انسداد آب، شکاف ها، ترک های کوچک و سایر مسیر های احتمالی عبور آب متورم شده و باعث ایجاد یک مانع نفوذ ناپذیر به صورت دائمی می شود. (برای مشاهده و سفارش محصول اینجا کلیک کنید)
- ملات پر کننده آنیگیر با ترکیب افزودنی GS800 و GS200: گرین سیل 800 یک محصول همه منظوره است که به منظور آنی گیر برای اتصال در جاهایی که GS 200 اجرا می شود و همچنین بعنوان خشک کن در سازه های بتنی برای پرکردن سریعتر اتصالات بکار رود استفاده می گردد. این ترکیب باعث دستیابی به سطوح مطلقا خشک جهت شروع عملیات اجرایی بخصوص در مواردی که تراوش آب مشهود است و نیز تسریع در خشک شدن سیمان می گردد. (برای مشاهده و سفارش محصول اینجا کلیک کنید)
- افزودنی کریستال شونده GS100: پس از بیش از یک دهه فعالیت، شرکت فناوران سدآب توانسته است با ترکیب افزودنی آببند کریستال شونده GreenSeal که بر پایه سیمان پرتلند است، یک طرح اختلاط جدید برای بتن ارائه دهدطرح اختلاط ارائه شده توسط این شرکت، مقاومت فشاری بتن را به ترتیب 40% و 120% در نمونه کارگاهی و آزمایشگاهی افزایش میدهد. این طرح اختلاط در پروژهها میتواند سبب کاهش هزینهها و امنیت در طول عمر (افزایش طول عمر 50 ساله بتن) در مقابل آسیبها گردد. (برای مشاهده و سفارش محصول اینجا کلیک کنید)
- ملات ترمیمی کریستال شونده Injection Grout: محصول GS Injection grout یک ملات با قدرت بالا می باشد که صرفاً برای اهداف تزریقی در ترک های 1.8 اینچ به بالا نیز که در دیوار به وجود می آیند و نشتی دارند فورمولاسیون شده است. به واسطه خاصیت ضد انقباض بودن آن هنگامی که به مویرگ ها و روزنه های بتن تزریق می شود نه تنها منقبض و جمع نمی شود بلکه بواسطه جریان بسیار خوبی که دارد درون ترک ها و لانه زنبوری ها متبلور شده و تمام محیط آن را آب بند نماید. این خاصیت باعث می شود که از پر شدن و پوشش کلیه ترک ها و روزنه ها اطمینان حاصل شود. (برای مشاهده و سفارش محصول اینجا کلیک کنید)
- آببند غشائی GS200: این محصول کریستالایز، سیمان را بصورت یک محصول ضدآب بادوام در می آورد که می تواند بعد از بکارگیری به بافت سطحی سیمان نفوذ کرده و جزئی از ساختار آن گردد. درنتیجه یک حفاظ کاملا ضدآب در لایه بیرونی سازه سیمانی بوجود خواهدآورد. (برای مشاهده و سفارش محصول اینجا کلیک کنید)
شرکت فناوران سدآب، متریالهای فناوری شده تضمینی هوشمند و خود ترمیم با پایداری دائم را در سازه بتنی به کار میگیرد که بتن را به طور دائم آببندي میکنند و مقاومت بتن در مقابل نفوذ آب را افزایش میدهند. شایان ذکر است این شرکت، عمر پروژه اجرا شده را تا 50 سال ضمانت میکند.
تفکر در طراحی پیش نیاز پایداری
گردآورنده : مهندس شادی علیزاده و دفتر مهندسی شرکت فناوران سدآب.
منابع
[1] بازدید میدانی و گزارشات دفتر فنی شرکت فناوران سدآب. https://sadabb.com/
[2]عتیقهچیان, گلرخ, جهانگیری, کتایون, شیشهفروش, صفاری, موسویان and مظاهری, 2013. بررسی تعامل بین بخشی در حادثه نشت نفت به رودخانه زاینده رود: مطالعه موردی. دانش پیشگیری و مدیریت بحران, 10(3), pp.349-358.