مقاوم سازی و ارتقای ایمنی در پروژه های آب و فاضلاب

آب و فاضلاب

طراحی و اجرا و مقاوم سازی ایمن پروژه های آب و فاضلاب

سازمان ها ازهرنوع که باشند ، به طور روزافزون علاقمند به دستیابی و اثبات عملکرد صحیح ایمنی از طریق کنترل ریسک با توجه به خط مشی و اهداف ایمنی خود هستند . در پروژه های آب و فاضلاب که یکی از شریانهای حیاتی و مهم می باشد نیز بایستی اقدامات ایمن سازی و پیشگیری از بحرانهای بعدی به نحو احسن صورت گیرد . این اقدامات به چهار دسته اقدامات پیشگیرانه ، اقدامات اضطراری ، اقدامات بازسازی و عملیات پشتیبانی در بازسازیها تقسیم می گردد .

هر یک از این اقدامات در پیشگیری از ایجاد بحران لازم و موثر می باشد . از آنجا که زمان و سرمایه بسیار زیادی برای مقاوم و ایمن سازی تاسیسات موجود و پیشنهادی مورد نیاز است ، اقدامات چهارگانه فوق الذکر که اقدامات جامع مقابله با بحران هستند ، همراه با تعادل بین هزینه و کیفیت مطلوب از ضروریات طرح ها می باشد .

***در انتهای این توضیحات بهتر است با یکی از روشها که در قالب یک ویدیو میباشد کمی بیشتر آشنا شوید:

 “بازسازی و مقاوم سازی لوله های آب و فاضلاب (Culvert Pipes) با تکنولوژی نوارهای کربنی CFRP

1.اقدامات جامع مقابله با بحران

1.1.اقدامات پیشگیرانه :

اصطلاح اقدامات پیشگیرانه به فعالیتهایی اطلاق می گردد که مقاومت تجهیزات آبرسانی را در برابر حوادث قهری و اتفاقی بهبود بخشیده و ضریب ایمنی بهره برداری از طرح ها را افزایش می دهد . در طراحی و اجرای کلیه طرح های آبرسانی ، بایستی موارد ذیل به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته و با در نظر گرفتن کلیه جوانب امر ، اقدام به طراحی و اجرای ایمن نمود :

  1. وضعیت لرزه خیزی منطقه
  2. وضعیت زمین شناسی و جنس خاکهای منطقه
  3.  وضعیت خورندگی خاک – وضعیت آبهای زیرزمینی منطقه (سطح ، کیفیت و خورندگی آب زیرزمینی)
  4.  وضعیت توپوگرافی منطقه
  5.  وضعیت اقلیم منطقه
  6. وضعیت آبهای سطحی و بارشهای منطقه
  7. شرایط منطقه (وضعیت دسترسی و فاصلا از مرکز)
  8. شرایط هیدرولیکی طرح
  9. کیفیت لوله ها ، اتصالات ، شیرآلات و تجهیزات تولیدی با توجه به قطر ، فشار کاری و استفاده از محصول متناسب با طرح با کیفیت مناسب
  10. خدمات پس از فروش و نوع تضمین دوره عملکرد تاسیسات و لوله های مورد استفاده از طرح ها
  11. تناسب هزینه های سرمایه گذاری و بازده طرح
  12. گزینه های جایگزین ( Back  up )

به عنوان مثال اقدامات پیشگیرانه در برابر حوادث قهری از جمله زلزله را می توان به استفاده از محصولات و تجهیزاتی که به صورت سیستماتیک در مقابل زلزله و لرزش مقاوم و ایمن هستند همچون لوله های پلی اتیلن ، اتصالات مکانیکی ضد لرزه و لوله های فولادی جوشی اشاره نمود . در جدول شماره 1 به ارائه راهکارهای ایمن سازی تاسیسات آبرسانی در زمان طراحی با توجه به شرایط بالقوه طرح اشاره خواهد شد :

2.1.اقدامات اضطراری :

عبارت اقدامات اضطراری به نصب تجهیزات و ابزارآلات و انجام فعالیتهایی اطلاق می شود که قابلیت تامین آب در زمان ایجاد بحران از جمله ایجاد زلزله و آتش سوزی برای مصارف شرب و بهداشتی و اطفاء حریق را بالا می برد . به عنوان مثال با نصب شیرآلات قطع و وصل سریع در خروجی مخازن از هدررفتن آب درون مخازن شهرها و روستاها در زمان وقوع حوادث قهری و یا اتفاق بر روی خطوط لوله و تاسیسات آبرسانی جلوگیری می شود .

همچنین استفاده از سامانه تله متری ، شیرآلات و تاسیسات کنترل هوشمند و حساس در شبکه های توزیع و تاسیسات آبرسانی که در صورت تغییرات شرایط هیدرولیکی تاسیسات به خارج از حدود تعریف شده و یا تکانهای بزرگ ، جریان آب را به صورت اتوماتیک قطع می نماید ، شرایط منظم اقدامات اضطراری را به صورت اصولی فراهم می نماید

ایمن سازی تاسیسات آبرسانی
جدول شماره 1 : راهکارهای ایمن سازی تاسیسات آبرسانی در زمان طراحی با توجه به شرایط بالقوه طرح

3.1.اقدامات پشتیبانی و بازسازی :

عبارت اقدامات پشتیبانی و بازسـازی به تامین ایمنـی مشترکین با تـوجه به مـوارد ذیـل اتلاق می گردد:

  1. ایجاد شرایط بازسازی و سرویس دهی به منطقه حادثه دیده
  2. بازسازی هر چه سریعتر تاسیسات و خطوط لوله معیوب در سیستم ابرسانی و شبکه های فاضلاب

4.1.پشتیبانی برای بازسازی :

با توجه به اینکه فعالیتهای بازسازی برای شریانهای حیاتی شهری و واحدهای مسکونی قبلاً انجام شده ، فعالیتهای مربوط به بازسازی آغاز می گردد . هدف از بازسازی ، ایجاد شرایطی مناسب برای زندگی بهتر و افزایش ایمنی در شریانهای حیاتی و نظایر آن می باشد . مشارکت در این برنامه بازسازی یک وظیفه بسیار مهم اجتماعی برای شرکتهای آب و فاضلاب می باشد

2.عوامل مؤثر بر خرابی لوله ها و تأسیسات آب در هنگام بروز زلزله

به طورکلی عوامل اصلی مؤثر بر خرابی لوله ها و تأسیسات انتقال آب را می توان به دو عامل زمین شناختی و عوامل اجرایی تقسیم نمود:

ترکیدگی لوله

1.2. عوامل زمین شناختی

عوامل زمین شناختی در ارتباط با پدیده های زمین شناسی و تکتونیکی منطقه بوده و تأثیرات هر کدام از این عوامل بر روی تأسیسات ممکن است به گونه های مختلف از قبیل روانگرایی ، لغزش و رانش زمین ،سنگ ریزش و جابجایی زمین در اثر بروز زلزله اشاره نمود . مهمترین عوامل زمین شناختی عبارتند از:

  1.  نوع و سن رسوبات
  2. وضعیت تشکیل رسوبات ، همگنی ، سیمانته شدن و تراکم
  3. هوازدگی و نفوذپذیری
  4. وضعیت قرارگیری لایه ها
  5. تشکیلات رسی و مارنی
  6. مرز و حدود لایه ها
  7. اندازه دانه های رسوبات آبرفتی
  8. وضعیت آبهای زیرزمینی
  9. وضعیت مورفولوژی منطقه

تأثیرات زلزله در ارتباط با موارد ذکر شده فوق متفاوت بوده و تأثیرات هر کدام موجب افزایش و یا کاهش خسارات ناشی از زلزله می گردد . به عنوان مثال لایه های سخت و مقاوم پایداری بهتری در برابر رانش و لغزش نسبت بــه تشکیلات هوازده و یـــا مارنی دارند . همچنین امکان بروز رانش ، لغزش و ریزش در دامنه های پرشیب زیادتر است . در مناطقی که سطح آب زیرزمینی بالا باشد و رسوبات آبرفتی دارای دانه بندی در حد ماسه باشند در مواقع زمین لرزه ، احتمال بروز پدیده روانگرایی (liquifaction )بسیار زیاد است

2.2. عوامل اجرایی

عوامل اجرایی به پارامترهای اجرایی خطوط انتقال و تأسیسات شامل جنس ، قطر ، ضخامت و نحوه اتصال لوله ها ، نحوه اجرای لوله ها شامل عمق کارگذاری ، اجرای اتصالات و بسترسازی مناسب و سازه ها شامل نحوه اجرای مخازن ( هوایی مدفون و نیمه مدفون) ، نوع اجرا و درزهای انبساطی ، اجرای مناسب سازه ،و استفاده از مصالح مناسب اطلاق می شود . در اجرای خطوط انتقال ، ایستگاههای پمپاژ ، مخازن و تصفیه خانه ها می بایست پارامترهای اجرایی زیر به دقت مورد بررسی قرار گیرد ( شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور ، 1384)

1.2.2.ایستگاه پمپاژ

  •  وضعیت سیستم لوله کشی و مهاربندی لوله های داخل یک ایستگاه از لحاظ نوع انعطاف پذیری اتصالات و فاصله آزاد موجود بین بخش ها .
  • نحوه مهاربندی پمپ ها ،الکتروموتورها ، اتاقک ها کنترل ،تجهیزات برقی و غیره
  • وضعیت جداسازی لرزه ای تأسیسات
  • داشتن یا نداشتن بک آپ برای سیستم الکتریکال

2.2.2.ساختمان ها و مخازن تصفیه خانه

  • نحوه مهاربندی
  • نحوه قرارگیری تجهیزات ، بافل های چوبی یا بتنی و جداسازی لرزه ای آنها
  •  داشتن سیستم کلرزنی بک آپ و بای پاس تصفیه در هنگام زمین لرزه
  • مقاومت لرزه ای ساختمان ها
  •  نحوه اتصال لوله ها به مخازن ، دیوارها و انعطاف پذیری اتصالات
  • سازه ها و مخازن مدفون در زمین های روانگرا نصب شده یا خیر

3.2.2. : لوله و تجهیز

  • نحوه مهاربندی تجهیزات
  • مشترک بودن یا نبودن فونداسیون پمپ ها و الکتروموتورها
  • به کار رفتن اتصالات انعطاف پذیر و انبساطی
  • نحوه بست زدن لوله ها به دیواره مخازن و تجهیزات
  • رفتار لرزه ای لوله ها
  • نحوه تخلیه رسوبات لوله ها و تجهیزات از نظر خوردگی
  • نحوه قرارگیری تجهیزات کلرزنی
  • نحوه مهاربندی تانک های افقی نظیر تانک های افقی کلرزنی ، تانک های گاز مایع ، تانک های گاز پروپان و تانک های مواد شیمیایی
  • وضعیت تکیه گاهی  تانک های هوایی

4.2.2. : خطوط لوله

  • نحوه تراکم ترانشه ها و وضعیت خطوط لوله
  • دارا بودن خطوط به اتصالات انعطاف پذیر و لاستیکی
  • پرهیز از لوله های چدن معمولی و آزبست
  • تقاطع لوله با گسل
  • وضعیت حرکات جانبی و عمودی لوله های روزمینی
  • نحوه آزادی و انعطاف پذیری لوله ها در ورودی و خروجی تصفیه خانه
  • بررسی لوله ها به لحاظ مسئله خوردگی

5.2.2.مخازن ذخیره آب

  •  مجهز بودن یا نبودن مخازن به شیرهای قطع و وصل سریع لرزه ای
  • به کاررفتن اتصالات لرزه ای و مفصلی در لوله های دیواره مخازن
  • نحوه مهاربندی به فونداسیون در مخازن فلزی
  • وضعیت خوردگی بتن و آرماتور در مخازن بتنی
  • نحوه مقاومت لرزه ای ستون ها و سقف مخازن
  • وضعیت فونداسیون به لحاظ نشست های غیریکنواخت ، روانگرایی و زمین لغزه
  • وضعیت جوش ها در مخازن فلزی
  • نحوه مهاربندی پایه های مخازن هوایی
  • میزان مقاومت فشاری تکیه گاهها

6.2.2.ساختمان های اداری مربوط به شبکه های آب و فاضلاب

مقایسه وضعیت مقاومت لرزه ای ساختمان ها با آیین نامه های لرزه ای و مقاوم سازی

3.راهکارهای مقابله با تأثیرات لرزه خیزی بر تأسیسات خطوط انتقال و مقاوم سازی آنها

یکی از راهکارهای مهم کاهش خسارات در شبکه آب ، مقاوم سازی و طراحی شبکه ، خطوط انتقال و تأسیسات جدید با رعایت ریسک پذیری زلزله و بالابردن سطح عملکرد لرزه های شبکه و تأسیسات می باشد . بنابراین لازم است برای جلوگیـــری از خسارت های ناشی از زلزله به سه رکن اساسی که شامل لوله ها ، اتصالات ، مخازن و ایستگاههای پمپاژ می باشد به صورت مجزا مقاوم سازی شود در ادامه به طور خلاصه دستورالعمل مربوطه ارائه می شود .

ترکیدگی لوله

1.3. ایمن و مقاوم سازی خطوط لوله

  1. بـه هنگام زلزله احتمال حرکت و جابجایی زمین زیاد است از این رو می بایست در مرحله اول از لوله هایی با جنس مرغوب و مقاوم در برابر نیروهای برش ، فشارشی ، کششی و پیچشی استفاده نمود .
  2. تجربه های زلزله های گذشتـــه نشان می دهد کــه لوله های چدن داکتیل ، فولادی و پلی اتیلن مقاومت به مراتب بیشتری در برابر زلزله نسبت به لوله های چدنی معمولی ، آزبست و بتنی از خود نشان می دهد
    مقاوم سازی لوله فلزی با استفاده از الیاف FRP

2.3. مقاوم سازی اتصالات

  1. استفاده از اتصالات جداساز لرزه ای و انعطاف پذیر
  2. استفاده از اتصالات مکانیکی ضد لرزه
  3. استفاده از اتصالات جوشی مناسب در لوله های پلی اتیلنی با جوش های الکتروفیوژن یا بات فیوژن
  4. تعبیه شیرهای قطع و وصل خودکار در مسیرهای اصلی خط انتقال
  5. در خطوط لوله روزمینی می بایست از بست ها و مهارها جهت مهاربندی لرزه ای لوله ها به کار رود که از آن جمله می توان به مهارهای U شکل اشاره نمود

3.3.بهسازی بستر خط لوله

  1. متراکم سازی خاک های سست
  2. مسطح نمودن خاک – افزایش ریزدانه خاک در محلهای ماسه ای برای مقابله با پدیده روانگرایی
  3. زهکشی به منظور زهکش شدن آبهای زیرزمینی و سطحی و جلوگیری از اشباع خاک
  4. رعایت عمق استاندارد برای کارگذاری لوله ها

4.3. مقاوم سازی مخازن ذخیره و ایستگاههای پمپاژ

  1.  طراحی سازه ها مطابق آئین نامه های مقاوم سازی در برابر زلزله
  2. قراردادن سازه های مذکور در مناطقی که ریسک کمتری دارد
  3. حتی الامکان از مخازن سنگ و سیمانی استفاده نشود
  4.  مخازن به صورت نیمه مدفون و مدفون اجرا گردد

    

به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert