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 :
- وضعیت لرزه خیزی منطقه
- وضعیت زمین شناسی و جنس خاکهای منطقه
- وضعیت خورندگی خاک – وضعیت آبهای زیرزمینی منطقه (سطح ، کیفیت و خورندگی آب زیرزمینی)
- وضعیت توپوگرافی منطقه
- وضعیت اقلیم منطقه
- وضعیت آبهای سطحی و بارشهای منطقه
- شرایط منطقه (وضعیت دسترسی و فاصلا از مرکز)
- شرایط هیدرولیکی طرح
- کیفیت لوله ها ، اتصالات ، شیرآلات و تجهیزات تولیدی با توجه به قطر ، فشار کاری و استفاده از محصول متناسب با طرح با کیفیت مناسب
- خدمات پس از فروش و نوع تضمین دوره عملکرد تاسیسات و لوله های مورد استفاده از طرح ها
- تناسب هزینه های سرمایه گذاری و بازده طرح
- 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
3.1.اقدامات پشتیبانی و بازسازی :
عبارت اقدامات پشتیبانی و بازسـازی به تامین ایمنـی مشترکین با تـوجه به مـوارد ذیـل اتلاق می گردد:
- ایجاد شرایط بازسازی و سرویس دهی به منطقه حادثه دیده
- 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:
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:
- نوع و سن رسوبات
- وضعیت تشکیل رسوبات ، همگنی ، سیمانته شدن و تراکم
- هوازدگی و نفوذپذیری
- وضعیت قرارگیری لایه ها
- تشکیلات رسی و مارنی
- مرز و حدود لایه ها
- اندازه دانه های رسوبات آبرفتی
- وضعیت آبهای زیرزمینی
- 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 .
1.3. ایمن و مقاوم سازی خطوط لوله
- 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 .
- 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
- استفاده از اتصالات جداساز لرزه ای و انعطاف پذیر
- استفاده از اتصالات مکانیکی ضد لرزه
- استفاده از اتصالات جوشی مناسب در لوله های پلی اتیلنی با جوش های الکتروفیوژن یا بات فیوژن
- تعبیه شیرهای قطع و وصل خودکار در مسیرهای اصلی خط انتقال
- 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
- متراکم سازی خاک های سست
- مسطح نمودن خاک – افزایش ریزدانه خاک در محلهای ماسه ای برای مقابله با پدیده روانگرایی
- زهکشی به منظور زهکش شدن آبهای زیرزمینی و سطحی و جلوگیری از اشباع خاک
- رعایت عمق استاندارد برای کارگذاری لوله ها
4.3. مقاوم سازی مخازن ذخیره و ایستگاههای پمپاژ
- طراحی سازه ها مطابق آئین نامه های مقاوم سازی در برابر زلزله
- قراردادن سازه های مذکور در مناطقی که ریسک کمتری دارد
- حتی الامکان از مخازن سنگ و سیمانی استفاده نشود
- مخازن به صورت نیمه مدفون و مدفون اجرا گردد
بدون دیدگاه