گاز طبيعي وشاخه هاي اصلي اين صنعت

 

گاز طبيعي :

گاز  طبيعي عمدتا از متان CH4 تشکيل شدهاست ولي هيدروکربن هاي اتان ( C2H6)   ، (پروپان  ( C3 (H8) و حتي بوتان (C4H10)  نيز مي توانند  در گاز طبيعي  وجودداشته باشند . گاز طبيعي همچنين شامل هيدروژن  ، نيتروژن  ، کربن ديوکسيد  وهليم به مقدار کم است .

مقدار هليم در گاز طبيعي مي تواند تا 3 درصد حجم مولي برسد .گاز هليم داراي ارزش تجارتي فراواني است گاز طبيعي  به طور کلي مي تواند  به صورت  هاي زير در يک مخزن يافت شود .

1-    گاز آزاد : در اين حالت گاز به صورت آزاد وجدا  از نفت در قسمت هاي بالاي نفت وجوددارد

 

   

2-    گاز حل شده در نفت : دراين حالت  گاز در نفت حل شده است ميزان گاز حل شده در نفت بيشتر به شرابط فيزيکي مخصوصا فشار ودما بستگي داردو پس از استخراج نفت در سطح زمين به علت کاهش فشار گاز حل شده در آن توسط يک جدا ساز جدا مي شود .مقدار گاز حل شده مي تواند از چند فوت مکعب تا چندين  هزار فوت مکعب ( در شرايط استاندارد ) در هر بشکه  نفت تغيير کند .

3-     مخزن   گاز خالص : در طبيعت مخازني يافت مي شوند که داراي نفت نيستند  و فقط شامل گاز تنها مي باشند .دما و فشاري که اولين ذرات گاز از نفت خارج مي شود را نقطه حباب مي نامند . دما در يک مخزن تقريبا ثابت است ولي با توليد نفت فشار مخزن کم مي شود .فشار نقطه حباب را گاهي فشار سير شده نيز مي گويند .اگر فشار مخزن از فشار سير شده بيشتر باشد نفت گاز بيشتري  را در خودنگه ميدارد .مقدار فشار سير شده مي تواند  از فشار مخزن تا فشار يک اتمسفر تغيير کند .

4-    گاز حل  شده در آب : در شرايط مخازن و فشارهاي حوالي psi 5000 حدود 20 فوت مکعب گاز در يک بشکه آب ميتواند حل شده باشد . هر گاه گاز در آب نمک دار حل شده باشد ميزان انحلال  پذيري آن کم  شود .روي هم رفته انحلال پذيري گاز در آب حدود 6% انحلال پذيري گاز در نفت است. در شرايط يکساني با توجه به اينکه آب در مخزن ممکن است تا 50 درصد حجم  خالي مخزن باشد مقدار گاز حل شده در آب مي تواند قابل ملاحظه باشد .

5-    گاز مايع شده :در عمق 6000 پايي مخزن ودر فشارهاي خيلي بالا گاز مي تواند به صورت  مايع باشد وعملا از نفت قابل تشخيص نيست . يک بشکه گاز طبيعي مايع معادل 100000 بشکه گاز در شرايط استاندارد حجم است .

6-    گازميعاني : گاز ميعاني که به طور خلاصه  معمولا با GC نشان داده مي شود چيزي بدين نفت وگاز است که در  زير زمين به شکل مايع ولي شامل 5000 تا scf/bbl 100000  گاز مي باشد 1000+1m³=6/29bb1)  ليتر ) يک کيلو ليتر ) . گاز ميعاني معمولا داراي درجه API بالاي 45 است .

توضيح  : bbl : بشکه نفت

تا خالصيهاي باقي مانده شبيه هيدروژن  سولفيد ، نيتروژن  و يا کربن ديوکسيد ارزش گاز طبيعي را کاهش مي دهند .

 عقيده عمومي بر اين است که نفت ( petroleum )  شامل نفت خام وگاز طبيعي در اثر تجزيه بقاياي لاشه ها واجساد گياهان وجانوران ته نشين شده در رسوبات دريايي يا ساير رسوبات آبي توسط باکتريها طي ميليونها سال پيش منشاء يافته است .تبديل اين مواد به نفت وگاز در اثر شرايط خاص اعماق زمين وفشار و گرماي آن  وبه تدريج صورت گرفته است .فرض مي شود که پس از تشکيل نفت وگاز با کمک نيروهاي طبيعي از  درون خلل وفرج لايه هاي زير زمين مهاجرت کرده اند ونهايتا اين حرکت با تغيير شکل وخصوصيات يک صخره و يا شکل طبقات آن متوقف گشته است .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 3- ساختار كريستالي

 

واحد اندازه گيري گاز طبيعي

 

معمولا  مقدار گاز طبيعي را بر اساس حجم آن در شرايط استاندارد بيان مي کنند .

شرايط استاندارد دماي ( 15/5 C) 60F و فشار يک اتمسفر است . در بعضي موارد از دماي c20 يا F68 براي شرايط استاندارد استفاده مي شود . در اين جزوه از دماي 60F  براي تعريف استاندارد استفاده شده است . حجم يک فوت گاز در شرايط استاندارد با scf نشان داده ميشود هر 1000 فوت مکعب را با حرف M نشان مي دهند به عنوان مثال 150000Ft3= 150 Mcf است .گاهي مقدار گاز طبيعي را بر اساس مقدار نفت خام بر حسب تن که مي تواند همان ميزان انرژي گرمايي را توليد کند بيان مي کنند . به طور تقريبي 100 متر مکعب گاز طبيعي معادل 824/0تن نفت خام ارزش گرمايي دارد .

 

 

 چگالي نسبي گاز طبيعي

 

 چگالي گاز ها بر خلاف  چگالي مايعات که با چگالي آب مقايسه مي شود ، باچگالي هوا مقايسه مي گردد .اگر چگالي نسبي گاز با نشان داده  شود .

 

 

 

 

 

 

در رابطه بالا گاز  چگالي گاز و هوا  چگالي هوا در شرايط يکسان است .هر گاه  از رابطه گاز ايده آل استفاده شود مقدار  برابر نسبت وزن مولکولي گاز به وزن ملکولي هواست به عنوان نمونه آناليز يک گاز طبيعي در زير نشان داده شده است .

 ناخالصيهاي باقي مانده شبيه هيدروژن  سولفيد ، نيتروژن  و يا کربن ديوکسيد ارزش گاز طبيعي را کاهش مي دهند .

عقيده عمومي بر اين است که نفت ( petroleum ) شامل نفت خام وگاز طبيعي در اثر تجزيه بقاياي لاشه ها واجساد گياهان وجانوران ته نشين شده در رسوبات دريايي يا ساير رسوبات آبي توسط باکتريها طي ميليونها سال پيش منشا گرفته است .

تبديل اين مواد به  نفت وگاز در اثر شرايط خاص اعماق زمين و فشار گرماي آن و به تدريج صورت گرفته است فرض مي شود که پس از تشکيل نفت و گاز با کمک نيروهاي طبيعي از درون خلل و فرج لايه هاي زمين مهاجرت کرده اند ونهايتا اين حرکت با تغيير شکل وخصوصيات يک صخره و يا شکل طبقات آن متوقف گشته است .

 

 

بخش برآمده صخره را طاقديس و بخش فرورفته آن را ناوديس مي نامند . شکافي که از لغزش صخره اي بر صخره ديگر به وجود آمده است گسل است يکي از سنگهاي لايه شني بستر يک مخزن است . گاز در زير قله طاقديس محتوي گاز و در دامنه طاقديس زير گاز نفت و در نقطه اي ديگر آب وجود دارد . همچنين بين گسل و گنبد نمکي هم نفت به دام افتاده است .

 

اکتشاف و حفاري :

 

در روزگاران آغازين صنعت نفت ، روشهاي علمي اکتشاف تقريباً ناشناخته بود و کشف ذخاير نفت و گاز بدون طرح و برنامه علمي و عمدتاً تصادفي صورت مي گرفت .

امروزه روشهاي زمين شناسي – ژئوفيزيکي و ژئو شيميايي به طور مجزا و يا اغلب تواماض براي کتشاف به کار برده مي شوند . اگر چه هيچ يک از روش هاي فوق مستقيماً وجود نفت يا گاز را نشان نمي دهند ولي در بهترين حالت با اين روش ها مي توان ساختمان لايه هاي زير زميني را مشخص کرده و مکانهايي را که احتمالاً گاز يا نفت وجود دارد معين نمود .

 

روشهاي زمين شناسي

 

تکنيک هاي زمين شناسي شامل مطالعه و بررسي در سطح زمين با نمونه گيري از رگه صخره ها و تجزيه و تحليل نمونه ها جهت مشخص نمودن قدمت و شکل صخره و شرايطي که تحت ان شگل گرفته است مي باشد . ارتباط بين ساختمان صخره ها شناخته شده ممکن است باعث شناسايي ساختمان سطح زير زمين شود .

وقتيکه اطلاعات زمين شناسي در خصوص قدمت ، نوع و تاريخچه يک صخره حاکي از احتمال ذخاير نفتي باشند روشهاي ژئوفيزيکي براي شناسايي شکل طبقات زير زمين جهت پيدا کدن رگه هاي نفت خيز به کار مي رود .

 

 

 

روشهاي ژئوفيزيکي

 

روشهاي ژئوفيزيکي شامل اندازه گيري تغييرات نيروي جاذبه زمين (جاذبه سنجي)، اندازه گيري نيرو و تغييرات نيروي مغناطيسي زمين (مغناطيس سنجي) و اندازه گيري زمان برگشت امواج ضربه اي منعکس شده از طبقات زير زمين توسط انفجار متمرکز در سطح زمين (لرزه نگاري)مي باشد . تکنيکهاي لرزه نگاري امروزه به طور گسترده اي به کار مي رود زيرا بهترين تصوير را از ساختمان صخره هاي زير زميني ارائه مي دهند .

از انواع مختلف ساختمان زير زمين که مي توانند با تکنيکهاي فوق بدست آيند شامل ناوديس هاي نسبتاً قوس دار ، طاقديس ها ، چينه ها و گسل ها يعني جايي که لايه هاي صخره جابجا شده اند مي باشند .

 

روشهاي ژئوشيميايي

 

گاهي اوقات تکنيهاي ژئوشيميايي اطلاعات تکميلي با ارزش در خصوص امکان وجود ذخاير نفتي و گازي بدست مي دهد . ترکيب باکتريايي و شيميايي خاک برفراز و اطراف مخازن گاز و نفت در اثر فرار تدريجي نفت به سطح زمين تغيير مي يابد بنابراين تجزيه و تحليل آزمايشگاهي نمونه هاي خاک يک منطقه مي تواند مشخص کننده وجود نفت يا گاز در لايه هاي زير آن باشد .

قبل از اينکه محل حفاري انتخاب شود کليه اطلاعاتي که از طريق تکنيکهاي فوق الذکر بدست مي آيد مي بايست مانند اجزا يک معما کنار هم گذاشته شود وقتي  که محل حفاري انتخاب و دکل آن زده شد . دهها هزار دلار خرج اتمام چاه خواهد شد . معهذا با همه اين تدابير مقدماتي ، تنها از ده چاه حفر شده کمتر از يک مورد به نفت و يا گاز مي رسد و از ميان چهل چاه تنها کمتر از يک مورد به ميدان جديد نفتي برخورد مي کند . پس از انتخاب جايگاه مناسب براي حفاري يا اخذ اجازه نامه استخراج ، حفاري با دکل و وسايل لازمي که جهت حفاري و نفوذ در صخره هاي آن محل مناسب است آغاز مي شود .

حفاري يا به روش قديمي تر يعني با کابل انجام مي شود و يا به روش چرخشي که امروزه به صورت گسترده اي جايگزين روش اول شده است صورت مي گيرد . اين دو روش گاهي اوقات در کنار هم استفاده مي شوند . در روش حفاري به وسيله کابل صخره ها توسط ضربات يک مته قلمي شکل که به وسيله کابل از طريق صفحه متحرک آويزان است خرد مي شود .

يک ميله فلزي که اصطلاحاً ميله حفاري ناميده مي شود نيروي کافي را جهت خرد کردن صخره به مته اي منتقل مي کند که دائما در حال بالا و پائين رفتن توسط يک صفحه متحرک است . نهايتاً قدرت خردکنندگي مته به وسيله ذرات سائيده شده در سوراخ ايجاد شده کاهش مي يابد و لوله هاي حفاري مي بايست بيرون کشيده شده و تميز شوند قطعات و تکه هاي صخره توسط آب و يک چمچه که وسيله اي است شبيه يک لوله دراز که انتهايش مي تواند جهت ورود خرده صخره و لجن باز شود بيرون کشيده مي شود وقتي که سرواخ مته تميز شد لوله ها به داخل فرستاده مي شوند و حفاري مجدداً شروع مي گردد . حفاري با کابل را مي توان در حفره هاي خشک و روغن کاري نشده و يا در حفره هايي که نسبتاً با گل حفاري و آب پر شده اند بسته به خصوصيات ساختماني صخره ها ، انجام داد.

 

حفاري چرخشي

 

تکنيهاي حفاري چرخشي در دهه هاي 1880 و 1890 توسعه يافتند و اولين بار به صورت موفقيت آميزي در حوزه نفتي مشهور به اسپيندل تاپ (Spindel top) در جنوب غربي تگزاس آمريکا کار گرفته شد .

در حفاري چرخشي تشکيلات حفاري توسط عمل چرخش يک مته که در انتهاي لوله حفاري سوار شده است در زمين نفوذ مي کند . چرخش توسط يک لوله مربع شکل که اصطلاحاً کلي (Kelly) ناميده مي شود به مرحله عمل در مي آيد . اين لوله مربع شکل از مرغک يک صفحه دوار در سطح دکل حفاري عبور مي کند . مادامي که مته چرخان در حال تراشيدن صخره به سمت پائين است جهت تميز کردن و روغنکاري آن ، سيالي حاوي خاک رس و مواد شيميايي که اصطلاحاً گل حفاري ناميده مي شود به سمت پائين و بالا جريان داده مي شود . گل حفاري باعث پوشاندن ديواره هاي چاه و حفاظت ترکيبات سست شده و طبقات صخره اي داراي رگه هاي آب را آب بندي نموده و از ايجاد حفره هاي انحرافي جلوگيري مي نمايد . به جاي گل حفاري از گاز يا هوا با فشار زياد نيز استفاده مي کنند .

 

لوله گذاري

 

همانطور که حفاري ادامه داشته و در حال پيشرفت است چاه مي بايستي جهت جلوگيري از نفوذ آب صخره ها و ايجاد حفره هاي انحرافي لوله گذاري شود . براي فرستادن لوله بداخل چاه مي بايست ابتدا کليه وسايل حفاري از داخل آن بيرون کشيده شود . سپس لوله به داخل چاه رانده شده و از بالا توسط تلمبه با فشار سيمان به دداخل لوله فرستاده شود به طوريکه سيمان از پائين وارد جداره بين لوله و چاه شده و به سمت بالا بيايد و فاصله بين جداره خارجي لوله و بدنه چاه را پر نمايد پس از عمل سيمان کاري و محکم شدن لوله عمل حفاري به وسيله مته اي کوچکتر از داخل لوله از سر گرفته مي شود روشهاي توسعه يافته نويني اخيراً در حفاري به وجود آمده است که شامل تکنيک توربيني است بدينوسيله که چرخش مته به وسيله يک توربين با نيروي محرکه گل حفاري در حال چرخش انجام مي گيرد .

 

 

توليد

تکميل چاه :

 

پس از حفاري چاه مي بايست آن را جهت توليد تکميل نمود . براي تکميل چاه اقداماتي در خصوص محصور کردن گاز در دهانه چاه و جلوگيري از ورود آب و مواد خورنده به داخل لوله گاز مي بايست انجام شود . ميزان توليد مي بايست کنترل شده و در خصوص جداسازي مايعات و کثافات از گاز توليد شده تدارک لازم به عمل آيد .

براي محصور کردن گاز و حفاظت از حالت ايجاد شده در داخل چاه در اثر حفاري معمولاً يک لوله نهايي هم توسط سيمان در داخل چاه تعبيه مي شود .اگر اين لوله يا آستر بخواهد در محل سيمان شود مي بايست از داخل سوراخ شود .اگر ساختمان و شکل لوله نهايي ضعيف باشد و يا بخوبي محکم نشده باشد براي محکم کردن آن پس از سوراخ کردن مي بايست شن معدني با فشار به داخل فرستاده شود . يکي از روشهاي تکميل که براي چاههاي گاز بسيار مورد پسند افتاده است که بجاي به کار بردن لوله نهايي جداري براي استخراج گاز ، همان لوله داخل چاه را سيمان کنند . اگر سوراخ و شکل چاه تنگ باشد مي توان با ريختن اسيد و يا فرستادن مايع با فشار زياد که از سطح زمين به داخل پمپ مي شود وضع را بهبود بخشيد . تمام روشهاي فوق باعث باز شدن راه عبور جريان گاز در حفره اطراف مخزن گشته به طوريکه سيال داخل حفره ها به راحتي در لوله هاي چاه جريان مي يابد . آخرين محله از عمليات تکميل چاه سوار کردن تجهيزات در سر چاه مي باشد . لوله جداري بسيار سنگين سرچاه که نگهدارنده لوله اصلي چاه نيز بوده ، شيرهاي کنترل اصلي و نيز مسير کنار گذر و تجهيزات ديگر جهت عبور گاز که مجموعه اين وسايل را اصطلاحاض درخت کريسمس مي نامند (Christmass tree) تجهيزات سر پچاه را تشکيل مي دهند .

با سوار کردن شير ها و بستهاي مربوطه بر روي مجموعه کنترل کننده تحت عنوان درخت کريسمس باعث کنترل جريان گاز داخل لوله تعبيه شده در چاه يا بين لوله و لايي يا هر دو مي شود.

بهره برداري

 

وقتي که چاه تکميل شد آزمايشاتي جهت تشخيص قابليت توليدي چاه و مخزن مربوطه و قابليت چاه در خصوص ارسال گاز به سيستم جمع آوري گاز فشار قوي صورت مي گيرد سيستم فشار قوي جمع آوري گاز از شبکه لوله هايي که گاز را از چاههاي مختلف يک ميدان جمع آوري مي کنند تشکيل مي شود . وسايل و تجهيزات براي جداسازي مايعات ، پاکسازي گاز نيز سر چاه نصب مي گردد . در خلال دور توليد يک ميدان ، کارکرد چاه دائماً کنترل شده و چاهها متناوباً آزمايش مي شوند و گاز توليد شده پيوسته اندازه گيري مي گردد . علاوه بر اينها عمليات بهره برداري همچنين شامل کنترل خوردگي و ساير اقدامات براي جداسازي مايعات جمع شده ، پارفين و کثافات گاز نيز مي شود . چنانچه شرايط پائين چاه تغيير کند يک چاه مکن است دوباره تکميل شود . تکنيکهاي شبيه سازي (Simulation) که در کامل کردن چاه به کار مي رود ممکن است در خصوص احياء قابليت توليد چاه مجدداً به کار گرفته شود .

عمليات بهره برداري جهت کنترل دقيق نياز به دستگاههاي تنظيم کننده فشار و اندازه گيري گاز دارد .

 

پالايش گاز :

 

گاز توليد شده از چاه و يا از دستگاه تفکيک کننده ممکن است شامل شن ريزه ، گل رس ، هيدروکربن هاي مايع ، سولفيد هيدروژن و گاز هاي غير قابل اشتعال باشد . اين ناخالصيهاي گاز مي بايست قبل از انتقال گرفته شود . گاز از چاهها و مناطق مختلف به وسيله سيستم جمع آوري به واحد مرکزي پالايش برده مي شود که در آنجا با انجام تغييرات مناسب مطابق با احتياجات و شرايط ارسال در مي آيد .

تنظيف کننده هايي (Scrubbers) براي جدا کردن ذرات ناخالص به کار مي رود . اين کار به صورت مکانيکي توسط سرند يا غربال و يا عبور دادن گاز ها از روي مايعات انجام مي شود . دستگاه نم زدايي (Dehydrator) جهت گرفتن بخار آب از گاز و خشک کردن آن به کار مي رود . بيشتر دستگاههاي خشک کننده شامل جاذب الرطوبه جامد و مايعات جاذب آن مي باشند . اگر چه امروزه دستگاههايي که در دماي کم بخار آب را متراکم و مايع مي سازند مورد توجه فراوان قرار گرفته است . گوگرد موجود گاز توسط دستگاههاي شيرين کننده گرفته شده و اکثراً به عنوان محصول جانبي به بازار عرضه مي شود . ساير تجهيزات خالص کننده نيز جهت گرفتن گازهايي که داراي ارزش زيادي در بازار هستند مورد استفاده قرار ميگيرد . اين گاز ها شامل نيتروژن ، دي اکسيد کربن و هليم مي باشند .

مخصوصاً گاز توليدي کمتر باشد باز هم ممکن است بازيافت آن ضروري باشد .

اگر نسبت هيدروکربنهاي مايع شدني در گاز طبيعي بالا باشد به وسيله دستگاههاي جداکننده (Trapping) عمل جداسازي تا مرحله بعدي ادامه مي يابد . نتيجه اين جداسازي گاز هاي پروپان و بوتان خالص – گاز نفتي مايع شده (LPG) و بنزينطبيعي مي باشد که هرکدام به نوبه خود محصولات با ارزشي مي باشند . سر انجام پس از کليه عمليات فوق الذکر گاز طبيعي تميز و خشک که عمدتاً شامل متان مي باشد جهت ارسال به بازار مصرف به خط لوله انتقال مي يابد .

 

انتقال :

 

شرکتهاي انتقال گاز از طريق خط لوله را از مناطق توليدي و پالايشگاه ها به مناطق بازار مصرف انتقال مي دهند . شرکتهاي خطوط لوله ممکن است گاز را از يک يا چند ميدان يا پالايشگاه خريداري نمايند . خطوط لوله از جنس فولاد با مقاومت زياد و معمولاً به قطر بيش از 12 اينچ ساخته مي شود و تحت فشار 500 الي 1000 پوند بر اينچ مربع کار مي کنند .

1-    سيستم توزيع گاز (گاز رساني):

هر سيستم گاز رساني شامل يک يا چند شبکه لوله کشي است که از منابع مختلف تامين گاز نظير ايستگاههاي دروازه شهري (City gate station) گاز را به مصرف کننده نهايي مي رساند .

منبع اوليه گاز براي اغلب سيستمهاي توزيع خط لوله گاز طبيعي مي باشد که از طريق يک يا چند ايستگاه انشعاب گيري گاز موسوم به ايستگاه دروازه شهري تغذيه مي شوند . کار اصلي اين ايستگاهها عبارت از اندازه گيري و تقليل فشار گاز خط لوله و آماده نمودن جهت اتصال به سيستم گاز رساني مي باشد .

وقتي که گاز وارد ايستگاههاي دروازه هاي شهري مي شود جهت حذف کثافات يا روغن کمپرسور وارد شده در گاز آن را از يک صافي عبور مي دهند . در اکثر ايستگاههاي دروازه شهري از دستگاه اندازه گيري روزنه اي (Orifice meter) استفاده به عمل مي ايد . اگر چه گفتني است که ساير انواع اندازه گيري  به تنهايي يا الحاق شده با اندازه گير روزنه اي نيز براي اين منظور به کار برده مي شود . کاهش و کنترل فشار توسط دستگاههاي مکانيکي موسوم به تنظيم کننده فشار (Prassure regulator) انجام مي گيرد . منظور از کنترل در اينجا عبارت از کنترل شدت جريان گاز در ايستگاه مي باشد به نحوي که فشار گاز خروجي ايستگاه در حد مطلوبي (250psi) ثابت نگه داشته شود . بر اثر کاهش فشار گاز انتقال يافته از خطوط لوله به ايستگاه دروازه شهري سيستم گاز رساني که توسط تنظيم کننده فشار انجام مي گيرد غالباً سرماي قابل ملاحظه اي ايجاد مي شود بدين جهت گاز را قبل از کاهش فشار معمولاً گرم مي نمايند تا زا سرمازدگي و يخ بستن و تشکيل هيدرواتهاي يخي در شبکه لوله کشي پائين دستي جلوگيري به عمل آيد .

قبل از اينکه گاز از ايستگاه به سيستم گاز رساني ارسال گردد مقدار معيني از ماده مخصوصي که داراي بوي نافذي مي باشد به ان تزريق مي شود . وجود چنين ماده بوداري در گاز به مصرف کننده اخطار مي نمايد تا در مواردي که بر اثر بي احتياطي گاز نسوخته در محلي جمع شود قبل از اينکه مقدار گاز به مرحله انفجار برسد يا خطر گاز زدگي و خطرات ديگري ايجاد نمايد اقدام لازم را انجام دهد . بدين صورت است که وقتي گاز اندازه گيري شده ، بودار شد و کاملاً تميز شده از ايستگاه جريان پيدا مي کند توسط شبکه تغذيه وارد ايستگاه هاي تقليل فشار ناحيه اي (D.R.S يا T.B.S) مي گردد . گاز پس از عبور از اين ايستگاهها با فشار psi60 وارد خطوط اصلي شبکه توزيع (Distribution network)مي گردد که به صورت حلقه اي loop و بعضاً شاخه اي طراحي شده اند . چنين گازي آماده مصرف در وسايل گاز سوز براي مشترکين مي باشد . گاز مصرف کنندگان توسط خطوط شاخه اي که در کوچه ها و خيابانهاي فرعي با قط 2 اينچ يا 63 ميلي متر لوله گذاري مي گردد و از طريق خطوط انشعاب (Service line)پس از تقليل فشار توسط Service regulator  بر حسب نوع و ميزان مصرف تامين مي گردد . تغذيه مصرف کنندگان ويژه و تجاري عمده داخل شهرها از طريق خطوط شبکه تغذيه 250psi و يا خطوط شبکه اصلي توزيع 60psi يا خطوط شاخهاي مي باشد که با نصب يک ايستگاه تقليل فشار در محل بر اساس ميزان مصرف حداکثر ساعتي در حد اشباع و فشار مورد نظر معمولاً 2 يا 15 و يا 30 پوند بر اينچ مربع گاز آنان تامين مي گردد .

گاز رساني به صنايع در جاده هاي اطراف شهر ها يا از طريق خطوط شبکه تغذيه 250psi و يا خطوط شاخه اي مستقل و با نصب ايستگاههاي تقليل فشار جداگانه اي براي هر مشترک در فشار هاي مورد نياز 2 يا 15 يا 30 پوند بر اينچ مربع و حداکثر مصرف ساعتي حد اشباع تامين مي گردد .

نوسانات زمين هم فاز با امواج زلزله قرا گيرند ؛ تجربه ؛ کشش و خرابي کمتري را در اين مورد بر روي لوله نشان داده است .

آمار هاي به دست آمده از خرابي لوله توسط زلزله در ژاپن صحت و سقم اختلاف مقدار خرابي در موقع هم فاز يا غير هم فاز بودن اين گونه نوسانات زمين با امواج زلزله اي را تاکيد کرده است ؛ لرزش ناشي از زلزله ممکن است به صورتهاي مختلف باعث خراب شدن لوله زير خاک شود :

الف: به صورت کشش ديناميکي بزرگي (large dynamic tension)که سبب کشيدگي در نقاط اتصال مي گردد .

ب: به صورت فشردگي (compaction)که سبب شکستگي و يا چين دار شدن لوله مب گردد .

ج: به صورت بريدگي (shear) که سبب ترک يا شکستگي در نقاط اتصال بشود .

د: به صورت خمش (Bending)که سبب شکستگي مي گردد .

از تحقيقات تجربي در مورد رفتار ديناميکي لوله هاي موجود در زير خاک در خلال زلزله نتايج زير به دست آمده است :

1-    ارتعاش طبيعي لوله در خاک در نتيجه نيروي اينرسي اش قابل شناسايي نيست و لوله مشابه خاک در برگبرنده اطرافش ارتعاش مي کند.

2-    کشش محوري (axial strain) در راستاي مستقيم لوله موثر است اما کشش خمش (bending strain) در بخشهاي منحني شکل لوله ها زياد است . کشش محيطي (circumferential strain) در نتيجه تغيير شکل خمش در انحنا لوله ها مورد اهميت قرار مي گيرد .

3-    هنگام لغزش خاک نيروي چسبندگي بين لوله و خاک پيرامونش به غلظت خاک احاطه کننده لوله و سفتي (stiffness)سطح لوله وابسته است .

4-    سرعت موج زلزله اي اندازه گيري شده در طول سطوح مختلف زمينهاي غير موات همواره بالاي 1000M/SEC بوده است .

5-    نوع جنس لوله عامل بسيار مهمي در طراحي سيستم لوله گذاري در زمين مي باشد . اگر جنس لوله به مقدار کمي نرم باشد اين نرمي باعث مي شود که لوله حرکت زمين محيطش را پيروي کند و در نتيجه ميزان به وجود آمدن خرابي در خلال زلزله هاي شديد بسيار کمتر خواهد شد .

درحال حاضر هيچ گونه مقررات تدوين شده اي در مورد طراحي خطوط لوله زير زميني که مقاوم در برابر زلزله باشد ؛ وجود ندارد .

 

تاريخچه پيدايش گاز

 

قرنها پيش چيني ها گاز را از چاههاي کم عمق و سطحي بوسيله ني خيزران يا هندي لوله کشي کرده و از سوزاندن آن جهت جوشاندن آب دريا و توليد نمک استفاده مي کردند..

گاز طبيعي ترکيبي از گازهاي متان واتان وپروپان وبوتان مي باشد..

 

تفاوت گاز طبيعي وگاز مايع گاز همراه نفت  در ميزان ترکيب گازهاي فوق مي باشد يعني در گاز طبيعي ميزان متان واتان بيشتراز پروپان وبوتان است وبرعکس..

همراه گاز طبيعي که از چاهها استخراج مي شود مواد ديگري مانند آب و دي اکسيد کربن واسيدهاي مختلف وهمچنين گوگرد که بصورت سولفيد هيدروژن است  استخراج مي شود  که اين سولفيد بسيار خورنده بوده و مانند اسيد عمل مي کند وباعث خورندگي ولوله هاي گاز وسوراخ شدن آنها مي گردند..

 

گاز طبيعي در ايران

 

حجم کلي گازهاي تثبيت شده همراه وغير همراه قابل بهره برداري ايران برابر 600 تريليون متر مکعب يا 17تريليون  فوت مکعب است که مقام ايران در دنيا بعد از شوروي سابق در رتبه اول  

قرار داده است .ايران هنوز منابع کشف نشده بسياري دارد .

 

 

سيستم توزيع گاز

 

گاز توسط خط خط لوله انتقال با فشار حداکثرPSI1050 و فشار حداقلPSI350-300 وارد ايستگاه ورودي گاز شهر   CGمي گردد پس از تقليل فشار به PSI 250 توسط خطوط

اصلي شبکه تغذيه و يا حلقه کمربندي وارد ايستگاههاي تقليل فشار TBSياDRS  مي گردد.

گاز  پس از عبور از اين ايستگاهها با فشار  60PSI  براي شبکه هاي فولادي و 4 بار براي شبکه هاي PE وارد شبکه توزيع که بصورت حلقه اي (LOOP)  ويا شاخه اي طراحي شده اند مي گردد

وسپس وارد خطوط شاخه اي که در کوچه ها و خيابانهاي فرعي با قطر  12  اينچ و يا 63  ميلي متر

لوله گذاري شده مي گردد و از طريق خطوط انشعاب گاز مصرف کنندگان پس از تقليل فشار توسط

رگلاتور بر حسب نوع و ميزان مصرف تامين مي گردد..

 

 

 

تاريخچه لوله پلي اتيلن

 

تا چندي قبل جهت شبکه هاي گازرساني از لوله هاي فولادي استفاده مي گرديد ليکن با پيشرفت علم در اين زمينه تحولي ايجاد گرديده است ..

با وجود قابليت هاي لوله هاي فولادي استفاده از اين لوله ها در گاز رساني معضلاتي را به همراه داشت که يکي از مهمترين آنها خوردگي و پوسيدگي لوله هاي فلزي در اثر مرور زمان بود که جهت جلوگيري از اين معضل را ه حل هاي متفاوتي در زمان اجرا و نيز بهره بر داري به کار گرفته مي شود که مهمترين آنها عايقکاري لوله هاي فولادي قبل و در حين اجرا و نيز حفاضت کاتديک لوله ها در حين بهره برداري مي باشد. حفاضت از زنگ  

به موازات آن و از حدود 40 سال قبل برخي از شرکتهاي معتبر دنيا ، از لوله هايي با جنس پلي اتيلين جهت شبکه هاي توزيع گاز استفاده نمودند و با پيشرفت علم تا کنون در نوع لوله هاي مورد استفاده تغييراتي صورت گرفته است بطوريکه لوله هاي پلي اتيلن که در حال حاضر مورد استفاده قرار مي گيرند از قابليت هاي بسيار بالايي برخوردار مي باشند و برعکس لوله هاي فولادي خورده نمي شوند و نمي پوسند..

در کشور عزيز ما ايران نيز مطالعات اوليه استفاده از لوله هاي پلي اتيلن از سالها قبل آغاز گرديد و اولين شبکه پلي اتيلن کشور در دو نکته از شهر کرج اجرا گرديد و پس از آن وبا توجه به مزاياي پلي اتيلن استفاده فراگير از اين تکنولژي در سطح کشور آغاز گرديد. .

يکي از محدوديتهاي لوله هاي پلي اتيلن آن است که حداکثر فشار مجاز بهره بر داري يا عملياتي آنها محدود مي باشد بطوري که در حال حاضر و با توجه به مشخصات فني لوله هاي مورد استفاده و نيز مشخصات خطوط گاز از نظر فشار در کشور ما ، از لوله هاي پلي اتيلن در شبکه هاي توزيع با فشار 60  پوند استفاده ميگردد .با فشار 1000 پوند  و خطوط تغذيه با فشار 250 پوند  فولادي مي باشند.

 

تاريخچه :

 

شرکت گاز دو فرانس مسئول انتقال و توزيع گاز در سطح فرانسه است . تقاضاي رو به رشد گاز همراه با ورود گاز طبيعي توسط خطوط انتقال با فشار 70 BAR به نزديک شهرها از سال 1946 اين شرکت را راهنمايي کرده تا تکنيک توزيع گاز 4Bar را توسعه دهد .

در ابتدا لوله هاي فولادي پوشش دار در شبکه توزيع با فشار 4BAR استفاده شدند اگر چه کاربرد فولادي رضايت بخش و از خواص مکانيکي خوبي براي اين منظور برخوردار است ولي استفاده از انها مشکلات متعددي به ويژه از نقطه نظر حفاظت از زنگ در برداشت و با توجه به اين امر تصميم گرفته شد جهت کاهش هزينه پروژه به دنبال موادي بروند که خواص فيزيکي خوبي داشته باشد و تحت تاثير خوردگي قرا نگيرد .

تستهاي اوليه روي PVC حدود 25 سال پيش انجام گرفت . اگر چه با مشکلات به ويژه شکنندگي و تردي آنها در خطوط انشعاب مواجه شدند که سبب توقف مطالعات در سال 1971 بر روي اين ماده شد اما هم زمان مطالعات بر روي ماد پلاستيکي ديگر به نام پلي اتيلن آغاز گرديد.

در تستهاي آزمايشگاهي و عملياتي استفاده از پلي اتيلن براي انشعابات کوچک از 20 الي 40 ميلي متر در سال 1975 به تائيد رسيد .

در همان زمان شرکت گازدوفرانس در حال توسعه تکنيک جهاني براي ساختمان سيستمهاي توزيع گاز (خطوط اصلي و انشعابات) با استفاده از لوله هاي پلي اتيلن تا قطر 125 ميلي متر و کاربرد اتصالات الکترو فيوژن روشهاي تعميرااتي TIEING غيره بود .

اين تکنيک در سال 1979 هنگامي که شرکت گاز دوفرانس استفاده از آن را در سطح فرانسه همه گير کرد عملي شد . از آن موقع به بعد استفاده از لوله هاي پلي اتيلن به شدت گسترش يافته است . اين امر در حقيقت جواب کاملي براي توسعه سيستمهاي 4BAR و همچنين افزايش فشار شبکه هاي فشار ضعيف به روش جايگزيني با لوله هاي پلي اتيلن در لوله هاي قديمي مي باشد در سال 1985 طول لوله هاي پلي اتيلن براي خطوط اصلي و انشعابات حدود 33000 کيلومتر و تعداد اتصالات الکتروفيوژن به کار رفته حدود 3/1 ميليون عدد بود .

علل استفاده از فشار 4 بار در شبکه هاب پلي اتيلن :

1- سابقه :                               

قبلاً توليد کنندگان گاز اقدام به ذخيره کردن گاز در مخازن (GAS HOLDER) مي کردند . سپس از طريق شبکه چدني فشار ضعيف (10 BAR) گاز ذخيره ده توزيع مي شد . اين يک اصل بديهي در طراحي است که در صورت موجود بودن گاز با فشار بالا و توزيع با اين فشار در شبکه ها قطر لوله کاهش و باعث سهولت عمليات اجرايي و به وجود آمدن يک شبکه ايمني خواهد شد که از نظر اقتصادي سود آور و مقرون به صرفه است .

فاکتور مهم ديگر پائين بودن قيمت گاز ، باعث افزايش رشد مصرف ، در نتيجه افزايش در خواص گاز گرديد . شبکههاي فشار ضعيف (10 ميلي بار ) جواب گوي اين رشد مصرف نبودند .

بنابراين مي بايست به طريقي جهت افزايش ظرفيت شبکه اقدام شود . جهت حل اين موضوع شرکت گاز دوفرانس فرانسه تصميم گرفت شبکههاي جديد خود از سيستم فشار متوسط (19/4 BAR) استفاده نمايد . کاربرد اين فشار در سيستمهاي شبکه جديد بنا به دلايل بهينه تشخيص داده شد :

ايمني safety ، کيفيت خدمات SERVIEC QUALITY

اقتصادي بودن COMPREHENSIVE ECONOMY

سازگاري ADAPTABILITY TO  EVULUTION

با توجه به اين معيار ها توانايي شبکه ها با فشار متوسط که همانا 4BARبراي شبکه هاي توزيع و 19BAR براي شبکه هاي تغذيه است به اثبات رسيد .

2- مشخصات شبکه هاي فشار متوسط :

DESCRIPTION OF THE M.P GAS DISTRIBUTION SYSTEM

شبکه هاي فشار متوسط از سال 1996 تا کنون در فرانسه به کار گرفته شده و شامل فشارهاي زير است .

1-2) شبکه  تغذيه با 19 بار 19BAR BASIC GRID:

فشار گاز در ايستگاه ورودي شهر (CITY GATE STSTION) به 19BAR تقليل يافته سپس از طريق شبکه تغذيه که به صورت حلقه طراحي شده اند ايستگاههاي تقليل فشار درون شهري (TBS) با فشار خروجي 4BAR تغذيه مي شوند .

-       اکثر لوله هاي شبکه تغذيه از نوع فولادي با پوشش پلي اتيلن است .

-       صنايع و مصرف کنندگان عمده نيز از طريق اين خطوط گاز رساني مي شوند .

2-2) شبکه توزيع با فشار 4BAR:

4BAR DISTRIBUTION NETWORKS

هر يک از ايستگاههاي تقليل فشار درون شهري گاز را با فشار 4BAR وارد سيستم شبکه توزيع مي شوند.

 

مزاياي تکنولوژي پلي اتيلن

 

1-    سبکي وزن (LIGHT WEIHT):

سبکي لوله هاي پلي اتيلن بدين معني است که حمل و نقل آنها آسان در نتيجه لوله گذاري در کنال به سرعت انجام مي پذيرد .

2-    انعطاف پذيري : (FLEXIBILITY)

از آنجايي که لوله هاي پلي اتيلن کاملا انعطاف پذير هستند مي توان آنها را بهخ صورت حلقه (COIL) و يا رول و درام (DRUM) با طولهاي بلند در محل کار مورد استفاده قرار داد .

يکي ديگر از مزاياي انعطاف پذيري لوله گذاري آنها در زمينهاي شني و سنگلاخي بدون استفاده از زانويي مي باشد . وقتي که خاصيت انعطاف پذيري يا عامل ازدياد طول (ELONGATION ) لوله يک جا در نظر گرفته شود مي توان بدين نتيجه رسيد که اين دو عامل پلي اتيلن را يک ماده مناسب و سازگار با مسايل و مشکلات حرکات زميني مي سازد . به عنوان مثال در موقع زلزله و حرکات زمين مقاومت خوبي از خود نشان مي دهد .

3-    مقاومت در مقابل خوردگي (RESISTANCE TO COROSION)

لوله هاي پلي اتيلن اين حسن را دارد کهاحتياجي به نصب سيستم حفاظت از زنگ که براي لوله هاي فولادي به کار مي رود را ندارد . بنابراين مخارج و هزينه نگهداري خيلي پائين است . صرف نظر از بعضي هيدرو کربنهاي سنگين و سيالات پلي اتيلن مقاومت بي نظيري در برابر عوامل شيميايي دارد .

4-    تعميرات ساده و سريع :

اگر يک قسمت از لوله پلي اتيلن صدمه ببيند هيچ مشکلي براي جايگزيني آن قسمت با ساقه لوله پلي اتيلن جديد و اتصالات اکلتروفيوژن وجود ندارد و اين مي تواند در کمتر از يک روز انجام شود .

اين بدان معني است که قطع گاز مشترکين در صورت بروز حادثه کاهش مي يابد .

 

5-    کنش سريع يا اقدام سريع :

در صورت بروز حادثه با روش فشرده کردن (SQUEEZED) به سرعت مي توان جريان گاز را قطع نمود .

6-    آموزش ساده و سريع :

دوره آموزش پايه اي کارگران براي ساختن و کار گذاري شبکه و يا راه اندازي و نگهداري خيلي ساده و کوتاه است .

7-    کارآيي شبکه :

بالغ بر20 سال تجربه ثابت کرده است و تکينک اتوماتيک الکترو فيوژن در حين عمليات اجرايي با يک موفقيت کامل و از درجه اطمينان بالايي برخوردار است .

8-    طول عمر لوله و اتصالات (WORKING LIFE):

لوله هاي پلي اتيلن به همراه اتصالات شان باي حداقل عمري حدود 50 سال تحت شرايط نرمال با فشار 4BAR طراحي شده اند .

 

مشخصات فني لوله‌هاي پلي‌اتيلن

 

براي ساخت لوله و اتصالات منطبق بر مشخصات فني شركت ملي گاز ايران مواد پلي‌اتيلن با مشخصات ذيل بايد مورد استفاده قرار گيرد.

دانسيته نرمال:    0 . 930 – 0 . 950 gr / ml                                                                                                                                                                              

نمونه‌ها بر اساس i so 1872 تهيه و اندازه‌گيري دانسيته بر اساس i so 1183 در 23 درجه سانتي‌گراد انجام مي‌شود. .

شاخص سياليت ذوب بر اساس i so 292 روش Aاندازه‌گيري مي‌شود و مقدار آن 0. 4-1. 1 gr / 10minمي‌باشد .

لوله‌هاي سياه و اتصالات بايد طبق مشخصات زير حاوي كربن سياه باشند

ميزان كربن سياه 2.0-2.5%درصد وزني

دانسيته كربن سياه 1.5-2  g / ml

لوله‌ها ـ ابعاد

قطر خارجي و ضخامت بايد منطبق بر iso 4437.2باشد

دو‌پهن شدن :

 

 

ابعاد نوار از جدول صفحه بعد مي‌كند

 

علامت‌گذاري

 

تمامي لوله‌ها بايد در طول لوله داراي دو نوار باشد كه در دو سمت مخالف لوله مواردي از قبيل سازنده:نوع رزين ضخامت و سريال فشار در آن درج شده باشد .

استاندارد جوشكاري در شبكه‌هاي گازرساني پلي‌اتيلن :

استاندارد فشار عملياتي لوله‌هاي P. E

حداكثر فشار عملياتي مطابق با استاندارد DINكشور آلمان به شرح زير است :

الف) براي خطوط لوله كه از استانداردDIN 8974 SERIES (PN6)پيروي مي‌كند . فشار مجاز حداكثر يكبار مي‌باشد .

ب) براي خطوط لوله كه از استاندارد DIN 8974 SERIES (PN10)  پيروي مي‌كند . فشار مجاز حداكثر 4 بار مي‌باشد .

استاندارد حمل و نقل و تحويل لوله‌هاي P. E

شرايط فني لوله‌هاي پلي‌اتيلن به هنگام حمل و نقل و تحويل بايستي با استاندارد DIN 8075 مطابقت داشته باشد .

استاندارد اتصالات P. E

 

 

سازگاري اتصالات با استانداردهاي ذيل الزامي و اجتناب‌ناپذير است .

استاندارد حفاظت لوله‌هاي P. E در مقابل عوامل مخرب                                                        

استاندارد آزمايشات غير مخرب جوشها و آزمونهاي آلرتاسونيك

استاندارد جوشكاري (Tapping Saddles) به خطوط اصلي

استاندارد آزمايش فشار خطوط P. E

استاندارد نحوة اجراي آزمايش فشار خط لوله P . E

استاندارد جوشكاري لوله‌ها و اتصالات P. E

استاندارد ماشين‌هاي جوشكاري خاص لوله‌ها و اتصالات

 

 

ماكزيمم فشار مجاز بهره‌برداري (MAOP) :

ماكزيمم فشار مجاز بهره‌برداري براي هر سيستم لوله پلي‌اتيلن به مواد اولية (RESIN)استفاده شده (MRS)، شاخص SDRلوله‌ها و شرايط بهره‌برداري بستگي دارد . حداقل مقدار فاكتور طراحي Fd  مي‌‌بايست مساوي يا بزرگتر از 2 باشد و همچنين موارد ذيل را به عنوان حداقل شرايط لازم بايد در نظر داشت :

الف)نوع گازي كه انتقال مي‌يابد ( براي مثال : گاز طبيعي ، گاز صنعتي يا توليد شده ، گاز مايع و غيره …)و وجود احتمالي مايعات .

ب)دماي پيش‌بيني شده در سيستم بهره‌برداري شبكه .

ج)شكل لوله

توصيه مي‌‌شود موارد زير نيز در نظر گرفته شود :

د)سرعت اشاعه ترك كه بستگي به قطر لوله و حداقل دماي بهره‌برداري دارد .

ه)موقعيت لوله و ورود گاز به ساختمانهاي مجاور در زمان وقوع نشتي گاز .

ـ راهنماهاي ملي (دستور العملهاي ملي هر كشور)نيز مي‌بايست در نظر گرفته شود . MAOP به شرح ذيل بيان مي‌شود :

 

مگاپاسكال ـ MPAحداقل تنش مورد نياز : MRS =

نسبت ابعاد استاندارد قطر خارجي لوله به ضخامت لوله S  DR =

2 ≥ = فاكتور طراحي Fd =

 

1-    آماده سازي لوله هاي پلي اتيلن قبل از عمليات جوشکاري

آماده سازي لوه ها شامل بازرسي و تميز کاري و برش و خمکاري لوله ها قبل از جوشکاري (عمليات اتصال) مي باشد .

1-1           بازرسي لوله ها

هرشاخه لوله قبل از آماده سازي بايد بازرسي گردد لوله هائي که داراي هر نوع عيب از قبيل کج بودن ، دو پهن بودن دهانه برآمدگي ، شيار ، فرو رفتگي ، خراش و حفره باشند بايستي کنار گذارده شوند تا توسط مهندس يا نماينده او و در صورت لزوم مهندس بازرس شرکت ملي گاز بررسي و دستور وازده شدن ، تعمير و يا برش آنها جهت از بين بردن نقص داده شود .

1-2           تميز کردن لوله ها

قبل از اتصال لوله ها بايستي سطوح داخلي و خارجي آنها با وسايل مناسب از خاک و ساير مواد خارجي تميز شوند .

1-3           برش لوله ها

برش لوله بايستي توسط وسايل مخصوص برش که مورد تائيد مهندس يا بازرس مي باشد انجام گيرد . مقطع بريده شده بايد عمود بر محور طولي لوله باشد . استفاده از برشهاي فارسي بر (MITER) جهت لوله و اتصالات مجاز نمي باشد .

 

1-4           جهت و انحراف لوله

1-4-1 کماني شدن لوله

کماني شدن لوله براي تغيير جهت مجاز خواهد بود . شعاع کماني شدن به صورت تقريبي از قطر لوله بوده که با در نظر گرفتن پيشنهادات سازنده آ توسط مهندس يا نماينده او تعيين مي گردد .

2-4-1 خمکاري لوله ها

لوله ها را مي توان با استفاده از دستگاههاي خمکاري با شعاع تا حدود پنجاه برابر قطر آن خم نمود . خمکاري بايد به صورتي انجام شود که محل خمکاري دچار چين و چروک نگرديده و دوپهن نشود . هرگاه چنين نواقص ايجاد گردد لوله وازده خواهد شد . در صورتيکه خم با شعاعهاي خيلي کوچک مورد نظر باشد مي بايست از خمهاي پيش ساخته در کارخانه استفاده نمود

1-5           لوله هاي وازده شده

لوله هاي وازده شده بايستي با علامت (وازده) که بر روي آنها با رنگ قرمز نوشته مي شود مشخص گردند . اينگونه لولهها بايستي بلافاصله از محل کار خارج شده و در انبار مخصوص وازده نگهداري شوند .

3- آماده نمودن سر لوله ها براي جوشکاري

1-3 سر کليه لوله ها بايد قبل از جوشکاري مورد بازرسي قرار گرفته و عيوبي که ممکن است به کيفيت  جوشکاري صدمه بزند تصحيح گردد کليه لبه هاي لوله  واتصالات قبل از جوشکاري بايد از اجسام خارجي تميز گردد تا موجب اختلال در امر جوشکاري  نشود تميز کاري مي تواند با کمک پارچه  و حلالهاي مناسب توسط دست انجام شود .

 

2-3 کليه اقلذام مردود شده بايد بطور وضوح با رنگ قرمز با لفت  ( وازده   ) علامت گذاري شده وفورا توسط پيمانکار از محل خارج شود .

3-3 براي جفت کردن کليه لوله  ها مي بايست از گيره  يا بستهاي مخصوص و همچنين ياقرقره هاي مناسبي که به بدنه لوله ها هيچ گونه آسيبي نرساند و استفاده نمود .

4- جوشکاري

کليات

1-4 مطالب زير شامل مشخصات فني حاکم بر انواع جوشکاري لوله واتصالات و دستگاهي از وسايل مورد استفاده آنها مي باشد.

4-4 انواع جوشکاري توسط دستگاه هاي مختلف و بااستفاده از روشهاي مندرج در بند پنجم  اين فصل انجام مي شود .

5-4در موارديکه از لوله هاي شاخه اي ( حلقه شده ) استفاده مي گردد پيمانکار مي تواند براي اتصالات مضاعف يا چند گانه عمليات جوشکاري را با روشهاي به تاييد رسيده  امور بازرسي و کنترل فني شرکت ملي گاز در کارگاه انجام دهد .

6-4 دستگاه هاي جوشکاري و گيره هاي ميزان کننده سر لوله ها دستگاه هاي برش و ديگر دستگاه ها بايد از نوع مورد تاييد مهندس بوده و در نهايت خوب نگهداري شوند .

7-4 لوله واتصالات تا فطر 90 ميلي متر معمولا به وسيله جوشکاري برق گذاري سيمي و با  جوشکاري حرارتي بوشي و از 90ميليمتر به بالا را مي توان به وسيله جوشکاري حرارتي لب به لب انجام  داد.

8-4 در مورد نصب سه راهي تخليه ( PURGING – TEE)

و سه راهي انشعاب ( SERVICE – TEE ) مي توان از جوشکاري هاي نوع حرارتي  زبني يا  برق گذاري زيني بنا به تشخيص مهندس

 

روشهاي اتصال:

لوله‌ها و اتصالات پلي‌اتسلن را مي‌توان به روشهاي زير به يكديگر متصل كرد :

ـ اتصالات حرارتي جوشي

ـ اتصالات الكتريكي جوشي

ـ اتصالات مكانيكي

اين گونه اتصالات مي‌تواند در حد استحكام لوله و يا حتي محكمتر باشد .

 

مراحل اجرايي

اتصالات مي‌بايست بر اساس دستور العملهاي موجود در روشهاي اجرايي و با در نظر گرفتن توصيه‌هاي ارائه شده از طرف سازندة لوله و اتصالات انجام شود .

انتخاب نوع اتصال و روشهاي كنترل مي‌بايست با توجه به سطح مهارت اپراتورها ، محيط و شرايطي كه عمل اتصال و روشهاي كنترل توسط شركت توزيع گاز كشور صورت مي‌پذيرد .

روش‌هاي اتصال جوشي با كمك ابزارهاي حرارتي (جوش لب‌ به لب ، جوش بوشني ، جوش زيني)

انجام اتصال جوشي با كمك ابزارهاي حرارتي مطابق با روشهاي مناسب مربوطه صورت مي‌گيرد . در اين روشها سطوح مورد اتصال از طريق حرارت دادن به نقطه ذوب رسيده و سپس به سمت هم نزديك و با تماس مستقيم عمل جوش و اتصال انجام مي‌پذيرد.

 

درجه حرارت جوش

توليد يك باند جوش قوي بستگي به محدوده‌هاي جوش توليدات پلي‌اتيلني ذوب شده دارد . حرارت بيش از اندازه ممكن است موجب تنزيل كيفيت ماده اوليه بشود و حرارت كم هم نمي‌تواند به صورت مطلوبي ماده پلي‌اتيلن را نرم كند تا جوش خوب و با كيفيت انجام شود.

ـ زمان برداشتن صفحه حرارتي بايد حتي المقدور كاهش يابد تا از خنك شدن بيش از حد سطح ذوب شده جلوگيري شود .

ـ ميزان درجه حرارت جوش هر نوع توليدات خاص پلي‌اتيلن كه قرار است مورد اتصال واقع شود مي‌بايست قبلاً مشخص شود . توليد كننده‌ها و ساير شركتهاي مرتبط را مي‌بايستي مورد مشاوره قرار داد تا از توصيه‌هاي آنها در مورد مدت زمان حرارت دادن ، درجه حرارت لازم و مراحل اجرايي جهت توليدات پلي‌اتيلني مورد نظر مطلع شد .

ـ لازم به تذكر است كه هواي سرد و باد مي‌تواند بر روي دماي حرارتي جوش اثر منفي بگذارد .

ـ در چنين شرايطي مي‌بايست يكسري پيش‌بينيهاي لازم مانند حفاظ قرار دادن و يا طولاني كردن زمان حرارت در نظر گرفته شود .

 

تجهيزات جوش

تجهيزات جوش مي‌بايست مطابق با استاندارد I SOباشد .

ـ تجهيزات جوش مي‌بايست مطابق با قوانين منطقه‌اي به تأييد و تصويب رسيده باشد.

ـ ضرروي است كه به سرويس و نگهداري تجهزات جوش اهميت خاصي داده شود.

اتصالات خوب و رضايتبخش نمي‌تواند با تجهيرات جوشي كه شرايط نامطلوب داشته باشد ايجاد شود . تميزي و پاكي سطوح حرارتي ، درجه حرارت مناسب در ابزار حرارتي ، هم‌محوري و شرايط بهره‌برداري در ماشينهاي اتصال در زمان استفاده از آنها حائز اهميت بسيار مي‌‌باشند .

ـ ابزارهاي حرارتي به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه مي‌توانند درجه حرارت ثابتي را در محدوده دمايي ذوب توليدات پلي‌اتيلني حفظ كرده و مي‌بايست داراي تجهيزات نشان‌ دهنده و اندازه‌گيري درجه حرارت باشند.

به منظور كنترل دماي ذوب در ابزار حرارتي مي‌توان از وسايل دقيق اندازه‌گيري دما همچون يك پيرومتر با ترمومتر ديجيتالي مجهز به صفحه نشان دهندة استفاده نمود .

ـ كليه تجهيزات حرارتي كه در مراحل اجرايي اتصالات استفاده مي‌شوند مي‌بايست با استفاده از انرژي الكتريكي حرارت داده شوند .

ـ نبايد از وسايل گازي جهت حرارت دادن استفاده شود .

ـ استفاده مستقيم از حرارت كه به صورت مشعل و يا هرگونه شعله باز مي‌باشد ممنوع است.

 

جوش لب به لب

جوش لب به لب معمولاً براي لوله‌هاي با قطر كمتر مساوي 63 ميليمتر توصيه نمي‌شود . براي ايجاد اين نوع اتصال مي‌بايست از تجهيرات مكانيكي استفاده نمود . مراحل فني اين نوع جوش عبارت است از :

الف) دوسر لوله‌ها كه از قبل تراشيده و همتراز شده است را روي  صفحه حرارتي مسطح قرار داده و تا مرحله ذوب حرارت مي‌دهيم .

ب) به سرعت صفحه حرارتي را برداشته و دو سطح لوله يا اتصالات را كه نرم شده است نه همديگر تماس داده و تحت فشار قرار مي‌دهيم .

ج) دو سطح مزبور را براي مدت زمان تعيين شده تحت فشار نگه داشته و به اندازة كافي صبر مي‌كنيم تا محل اتصال خنك شود .

فشار بين سطوح در جوش لب به لب BUTT FUSION INTERFACE PRESSURE

فشار مورد نياز وارد بر سطوح مقابل هم در جوش لب به لب مي‌بايست بين N/mm2 9% و N / mm2 20/0 باشد .

مقدار نيروي لازم به واحد نيوتن بين سطوح انتهاي لوله‌ها يا اتصالات عبارت است از :

N / mm2 ضربدر ميزان سطح انتهايي لوله يا اتصالات به ميليمتر مربع .

فشار هيدروليك يا پنيومتيك در واقع نيرويي است كه به صورت فشار بر حسب بار (bar)به سطوح وارد مي‌شود .

فشار فوق (بر حسب بار) شامل نيروي خنثي كننده ، ناشي از مقاومت اصطكاكيه در ماشين جوش و همچنين فشار كششي ناشي از لولة متصل به ماشين مي‌شود .

فشار كششي همان فشار غالب بر مقاومت اصطكاكي ناشي از وزن لوله و همچنين فشار كششي فعال احتمالي (ناشي از جابجايي لوله مورد جوشكاري)مي‌باشد .

 

مراحل اجرايي جوش لب به لب :

مراحل اجرايي جوش لب به لب كه در مبحث ذيل مطرح شده است به عنوان حداقل شرايط لازم براي اجراي صحيح يك جوش لب به لب محسوب مي‌شود .

ـ لوله و يا اتصالات را در ماشين جوش لب به لب محكم ببنديد .

ـ سر لوله‌هاي مورد جوشكاري را تميز كنيد .

ـ كنترل شود كه آيا ماشين جوش و پمپ متناسب بوده و سازگاري دارند و آيا فشار جوشكاري را مي‌تواند ايجاد نمايد .

ـ دو سر لوله كه به صورت موازي در دستگاه بسته شده است به وسيله دستگاه جوش به سمت رنده كشيده مي‌شود و تحت فشار مناسب دو سر لوله تراشيده خواهد شد . اين فشار بايستي مناسب و كافي باشد به طوريكه رنده بين دو سر لوله هيچگونه حركتي نداشته باشد .

ـ قبل از خاموش كردن رنده حتماً فشار دستگاه را انداخته و پس از اينكه دو سر لوله‌ها از رنده جدا شدند مي‌توان اقدام به خاموش كردن رنده و اين موضوع به جهت اجتناب از پيدايش نا‌صافي (پله پله شدن) در سر لوله‌ها مي‌باشد .

ـ زماني كار رنده كردن كامل شده است كه يك تراشه كامل (يك دور كامل تراشه)از هر يك از انتهاي سطوح لوله‌ها اطمينان حاصل مي‌كنيم .

ـ ناهم محوري لوله‌ها نبايد بيشتر از 10% ضخامت لوله و يا 1 ميليمتر باشد 10 از دو اندازه فوق هر كدام بزرگتر باشد مي‌تواند ملاك قرار گيرد .

ـ فاصله بين سطوح انتهاي لوله‌ها پس از رنده كردن مي‌بايست به شرح ذيل باشد .

ـ 3/0 ميليمتر براي قطر لوله كمتر از 225 ميليمتر –0.3 mm For d e < 225 mm

ـ 5/0 ميليمتر براي قطر لوله بيشتر نامساوي 225 ميليمتر و كمتر و يا مساوي 400 ميليمتر

-0.5 mm For 225 mm ≤ d _e ≤ 400 mm

ـ 0/1 ميليمتر براي قطر لوله بيشتر از 400 ميليمتر

-1.0 mm For d e > 400 mm

ـ مجموع مقاومت اصطكاكي ماشين جوش و لوله را اندازه گرفته و آن را به فشار جوش اضافه مي‌كنيم .

ـ در صورت نياز ، سطوح جوش و صفحه حرارتي را تميز كنيد .

ـ ضايعات پلي‌اتيلني باقيمانده بر روي صفحه حرارتي را فقط به كمك يك وسيله تراشيده چوبي مي‌توان برطرف كرد .

ـ از سالم ماندن و صدمه نخوردن پوشش روي صفحه حرارتي و خراش برنداشتن آن اطمينان حاصل نماييد.

ـ صحت درجه حرارت جوش را روي صفحه حرارتي كنترل كنيد .

ـ صفحه حرارتي را بين دو سر انتهايي لوله قرار بدهيد .

ـ با فشار جوش تعيين شده كه شامل مجموع مقاومتهاي اصطكاكي است دو فك ماشين جوش را به هم نزديك كرده و دو سر لوله‌ها را با همان فشار روي ابزار حرارتي قرار مي‌دهيم و دو سر لوله‌ها تحت اين فشار همچنان روي ابزار حرارتي باقي مي‌ماند ، تا اينكه لبه‌ها در دو طرف صفحه حرارتي به ارتفاع يك تا چهار ميليمتر برگردانده شود . ارتفاع فوق به ميزان قطر خارجي لوله بستگي دارد .

ـ فشار را به اندازه‌اي كاهش دهيد كه فقط تماس بين لوله و صفحه حرارتي حفظ شود .

ـ وقتي مدت زمان نفوذ حرارت طي شد ، دو سر لوله بايستي از هم دور شده و صفحه حرارتي را برمي‌داريم . سطح انتهايي لوله را كه حرارت ديده سريعاً كنترل كرده و صدمه‌هاي احتمالي ناشي از برخورد صفحه حرارتي در هنگام برداشتن را بررسي مي‌كنيم و سپس سطوح ذوب شده را به هم متصل مي‌كنيم . مي‌بايست به زمان برداشتن صفحه حرارتي T₃توجه كافي بشود .

ـ ماشين جوش در طي تمام مدت زمان جوش مي‌بايست تحت فشار باقي بماند .

ـ هنگامي كه مدت زمان جوش T₅سپري شد مي‌توان فشار ماشين جوش را انداخته و سپس لوله را با احتياط حركت داد ولي نبايد جابجايي زياد صورت بگيرد .

ـ زمانيكه صفحه حرارتي استفاده نمي‌شود مي‌بايست آن را در غلاف محافظ خودش قرار داد .

ـ زمان T₆مي‌بايست كاملاً رعايت شود .

 ـ اگر گرده جوش را بخواهيم به منظور كنترل كيفيت جدا كنيم تراشه‌برداري كنيمبا يك ابزار مناسب اين كار انجام بگيرد .

 

جوش بوشني :

اين روش شامل حرارت دادن هم‌زمان سطح خارجي لوله و سطح داخلي بوشن (SOCKET)تا رسيدن به درجه حرارت جوش مورد نظر مي‌باشد سپس سر لوله را داخل بوشن(SOCKET)قرار داده و در جاي خود ثابت نگه مي‌داريم تا محل اتصال خنك شود . براي اطمينان از كيفيت خوب جوش براي لوله‌هاي با قطر بزرگتر يا مساوي 63 ميليمتر استفاده از تجهيزات مكانيكي توصيه مي‌شود . جوش بوشني براي قطرهاي كمتر از 63 ميليمتر مي‌تواند دستي و با استفاده از حرارت دادن و ابزار REROUNDINGابزار مخصوص مدور كردن مجدد لوله باشد جوش بوشني را مي‌توان به دو طريق انجام داد :

روش A يا روش B

جوش بوشني براي لوله‌هاي با قطر بيشتر از 125 ميليمتر توصيه نمي‌شود .

 

درجه حرارت جوش بوشني

درجه حرارت جوش بوشني مي‌بايست بين 250 درجه سانتيگراد تا 280 درجه سانتيگراد باشد .

 

زمان جوش بوشني

در جوش بوشن زمان جوش كوتاه است . زيرا كل ضخامت ديواره‌هاي لوله و بوشن نبايد به طور كامل حرارت داده شوند .

 

روش A : 

مراحل اجرايي جوش بوشني

ـ بوشن مي‌بايست در گيره مربوطه قرار داده شود .

ـ ميله هم محور كردن وسيله‌اي براي هم‌ترازي لوله‌ها مي‌بايست در گيره نگهدارنده لوله در ماشين جوش قرار گرفته و سپس گيره را بسته و محكم مي‌كنيم .

ـ دو گيره ماشين جوش را به هم نزديك مي‌كنيم و بوشن را تحت فشار ملايم و بوسيله ميله هم محوري به صورت عمودي تراز مي‌كنيم .

ـ بوشن را با فشار بسيار ملايمي به ميله هم محوري نزديك مي‌كنيم . چون كه اگر فشار بيش از حد به آن وارد شود احتمالاً در خلال عمليات حرارتي بعدي دچار صدمه مي‌شود .

ـ مي‌بايست ميله هم محور كردن تنظيمرا چرخانده و به گيره نگهدارنده لوله چسبانيده شود پيچهاي مركزي را بايد شل كرد به منظور اينكه گيره مربوطه به اتصال بتواند به صورت افقي و عمودي جابجا شودماشين جوش بايد بسته شود به گونه‌اي كه ميله تنظيم را به سمت بوشن فشار دهد سپس پيچ‌هاي مركزي را محكم مي‌كنيم .

سر لوله را به وسيله ابزار مخصوص برش به صورت گونيا ببريد و يا با استفاده از اره دندانه‌دار ظريف با ابزار برشِ مخصوص پلاستيك و كمك نشانگر برش وسيله‌اي كه جهت برش گونيا بكار مي‌رودلوله را ببريد . زبري لبة داخلي لوله را با چاقو صاف كنيد . لوله در نگهدارنده دستگاه جوش جا داده مي‌شود و وسيله عمق سنج را روي سر لوله قرار مي دهيم و لوله را داخل آن فرو مي‌كنيم تا حدي كه اين وسيله كاملاً با نگهدارنده لوله تماس پيدا كند .

 

نوع B :

ـ بوشن مي‌بايست در گيره مربوطه قرار داده شود .

ـ بايد ميله هم محوري تنظيم كردن در گيره نگهدارنده لوله ماشين جوش قرار گرفته و سپس گيره را بسته و محكم مي‌كنيم .

ـ در گيره ماشين جوش را به هم نزديك مي‌كنيم و بوشن را تحت فشار ملايم به وسيله ميله هم محوري به صورت عمودي تراز مي‌كنيم . بوشن را با فشار بسيار ملايمي به وسيله ميله هم محوري نزديك كرده ، چون كه اگر فشار بيش از حد به آن وارد شود احتمالاً در خلال عمليات حرارتي دچار صدمه مي‌شود .

ـ مي‌بايست ميله هم محور كردن تنظيم را چرخانده و به گيره نگهدارنده لوله چسبانيده شود .

ـ پيچهاي مركزي را بايد شل كرد به منظور اينكه گيره مربوطه به اتصال بتواند به صورت افقي و عمودي جابجا شود ماشين جوش مي‌بايست بسته شود به گونه‌اي كه ميله تنظيم بوشن را تحت فشار قرار دهد . سپس پيچهاي مركزي را محكم مي‌كنيم .

ـ سر لوله را به وسيله ابزار مخصوص برش به صورت گونيا ببريد و يا با استفاده از اره دندانه‌دار ظريف يا ابزار برش مخصوص پلاستيك و كمك نشانگر برش (وسيله‌اي كه جهت برش گونيا به كار مي‌رود) لوله را ببريد . زبري لبة داخلي لوله را با چاقو صاف كنيد .

ـ به وسيله ابزار مخصوص تراش (CALIBRATING TOOL)سر لوله تراشيده شود . اين عمل تا حدي ادامه خواهد داشت كه سر لوله با لبه پشتي ابزار تراش تراز شود .

ـ لوله در نگهدارنده مخصوص لوله دستگاه جوش به نحوي قرار داده مي‌شود كه لبه پشتي ابزار تراش با لبه جلويي نگهدارنده لوله تراز باشد .

 

دستور‌العملهاي عمومي درباره روش A و B :

سطوح جوش لوله و بوشن را بايد كاملاً تميز كرد .

از سالم بودن و تميزي پوششِ روية اطو اطمينان كامل حاصل نماييم .

ضايعات پلي‌اتيلني روي اتو را به وسيله يك تراشندة چوبي مي‌توان برطرف نمود .

صحيح بودن درجه حرارتت جوش را كنترل مي‌كنيم .

ابزار حرارتي اطو را بين لوله و بوشن قرار مي‌دهيم .

ماشين جوش را به آرامي و به صورت مداوم حركت مي‌دهيم تا اينكه بوشن و سر لوله به ابزار حرارتي برسند .

دستة دستگاه جوش را محكم و مداوم حركت مي‌دهيم تا سر لوله‌ تا عمق كامل داخل يك طرف ابزار حرارتي اطوو طرف ديگر اطو به داخل بوشن كاملاً هدايت شود . دقت كنيد كه لبه انتهايي بوشن در معرض حرارت قرار نگيرد و اين حالت را تا پايان عمليات حرارتي حفظ مي‌كنيم .

زمان جوش هنگامي شروع مي‌شود كه لوله و بوشن در محلهاي مربوطه‌دار اطو با فشار هدايت مي‌شوند

 

روش A :

اطو مي‌بايست مطابق روش نوع A نصب و قرار گيرد.  شكل 09سر لوله بايستي به وسيله ابزار مخصوص كاملاً گونيا شود .

در طي تمام مدت زمان عمليات حرارتي ، بايد اپراتور جوش به حفظ هم محوري دستگاه اطو توجه داشته باشد .

هنگامي كه عمليات حرارت دادن به اتمام رسيد :

ماشين جوش را باز كرده و دستگاه اطو را برمي‌داريم .

بلافاصله از يك شكل بودن سطوح حرارت ديده اطمينان حاصل كنيد .

زمان برداشتن اطو را به حداقل مدت كاهش مي‌دهيم .

ماشين جوش را محكم و يكنواخت بسته تا دو سطح حرارت ديده به هم جوش بخورند .

از نفود و داخل شدن سر لوله به طور كامل در بوشن اطمينان حاصل نماييد .

اين وضعيت (حالت) را حداقل به همان مدت زماني كه عمليات حرارتي جوش به طول انجاميده است حفظ و رعايت نماييد .

محلهاي جوش را نبايد حداقل تا 10 دقيقه بعد از اتمام عمليات حرارتي جوش تحت تنش قرار دهيم .

 

روش B :

ـ اطو مي‌بايست مطابق روش نوع B نصب و قرار گيرد .

ـ سر لوله بايستي به وسيله ابزار مخصوص كاملاً گونيا شود .

ـ سر لوله به وسيله ابزار مخصوصي تراشيده شودلايه‌برداري كنيم

ـ در صورت استفاده از ابزار مدور كردن لوله ، بايد آن را به فاصله حداقل 50 ميليمتر از نزديكترين محل جوش و قبل از تراشيدن لوله قرار دهيم .

 

كليات نوع A ، B :

توجه داشته باشيد كه سطوح عايق شده اطو بدون خش ، سالم و تميز باشد . اگر از تراشه‌ها و ضايعات پلي‌اتيلني چيزي باقي مانده است با يك تراشنده چوبي آنها را پاك كنيد.

ـ سطح جوش لوله و اتصال بوشني را خوب تميز كنيد .    

درجه حرارت صحيح جوش را بر روي ابزار حرارتي اطوكنترل كنيد .

لوله بوشن را به طور مستقيم به سمت اطو با يك فشار ثابت و مداوم حركت دهيد .

دقت داشته باشيد كه لوله و بوشن در يك راستا و به دو طرف اطو هدايت شوند و تا عمق كامل انتهاي لوله و بوشن در داخل اطو قرار گيرد .

زمان جوش بوشني از اين لحظه آغاز مي‌شود اين وضعيت را تا پايان مدت زمان لازم انجام جوش حفظ كنيد .

هنگاميكه مدت زمان جوش به اتمام رسيد سريعاً بوشن و انتهاي لوله را از اطو جدا كنيد .

لوله و بوشن را با يك فشار مداوم و ثابت به گونه‌اي داخل يكديگر كرده و نگه مي‌داريم كه منطبق بر علاكتهاي مندرج روي لوله باشد .

فشار مربوطه طي زماني حداقل برابر با مدت زمان اثر اطو اعمال مي‌گردد .

اجزايي كه در عمليات جوش در معرض حرارت قرار گرفته‌اند نبايستي تا حداقل 10 دقيقه بعد از عمليات جوش مورد تنش و فشار قرار گيرند .

اتصال جوشي زيني (SADDLE FUSION) :

اين تكنيك شامل حرارت دادن همزمان سطوح خارجي لوله و SADDLEتا رسيدن ـ اين سطوح به دماي ذوب و سپس قرار دادن SADDLEبر روي لوله تا سرد شدن اتصال مي‌باشد . جهت دستيابي به كيفيت بالاي جوش توصيه مي‌شود كه براي كلية اندازة لوله‌ها از ابزار مكانيكي مناسب استفاده شود .

جوش زيني به دو گونه مي‌باشد :

1ـ جوش زيني بدون ابزار برش كامل لوله اصلي

2ـ جوش زيني همراه با ابزار برش كامل لوله اصلي

نوع 1ـ براي خطوط انشعابي با قطر كمتر يا مساوي 63 ميليمتر به كار مي‌رود .

نوع 2ـ براي خطوط انشعاب منازل با قطر كمتر يا مساوي 40 ميليمتر به كار مي‌رود .

 

حرارت جوش زيني

حرارت جوش زيني مي‌بايستي در حدود 260 درجه سانتيگراد تا 280 درجه سانتيگراد باشد .

 

زمان جوش زيني

مدت زمان جوش زيني كوتاه مي‌باشد زيرا ديواره‌هاي لوله نبايستي كاملاً تحت گرمايشي قرار گيرند .

كليه جوشهاي زيني مي‌بايستي پس از عمليات حرارتي جوش به مدت 15 دقيقه در داخل ماشين جوش تحت فشار قرار گيرد تا سرد شود . سپس مجدداً قبل از انجام هر نوع عمليات ديگر لازم است حداقل 15 دقيقه ديگر صبر شود .

عمليات سوراخ كردن و پر كردن لوله از گاز

فيلم اكسيده شده سطح لوله را در تمام سطح درگير جوش مي‌تراشيم .

گيره پنجره‌اي را از روي لوله در محلي كه قرار است SADDLEجوش داده شود سوار مي‌كنيم .

ماشين جوش زيني را روي گيره پنجره‌اي قرار مي‌دهيم .

SADDLEرا در گيره نگاه‌دارنده مربوطه قرار مي‌دهيم .

SADDLEرا بر روي لوله اندازه‌اي فشار مي‌دهيم تا نيروي تماس حاصل شود .

ـ كنترل مي‌كنيم كه آيا تمام سطح مورد جوشكاري در SADDLEوقتي تحت فشار قرار مي‌گيرد روي لوله به طور مناسب مي‌نشيند .

ـ در صورت نياز سطح مورد جوشكاري روي لوله و SADDLEرا تميز مي‌كنيم .

ـ از تميز بودن پوشش سطحي اطو و سالم بودن آن اطمينان حاصل مي‌كنيم .

ـ ضايعات پلي‌اتيلني را هر چند به مقدار كم مي‌بايست با يك تراشنده چوبي از روي صفحه اطو تميز كرد .

ـ درجه حرارت صحيح جوش را روي اطو كنترل مي‌كنيم .

ـ اطو را بين لوله وSADDLEقرار مي‌دهيم .

 ـ فشار لازمه را ايجاد كرده و در طول مدت عمليات حرارتي ثابت نگاه مي‌داريم .

ـ اطو را برمي‌داريم .

ـ سطوح جوشكاري روي لوله را سريعاً كنترل كرده و SADDLEرا روي لوله فشار مي‌دهيم.

ـ زمان جابجايي اطو و قرار دادن اتصال روي لوله را به حداقل مقدار كاهش مي‌دهيم .

ـ فشار جوش را به ميزان لازم رسانيده و حداقل براي مدت زمان 15 دقيقه آن را حفظ مي‌كنيم .

ـ پيچ نگه‌دارنده گيره SADDLEرا شل كرده و به زمان توجه مي‌كنيم .

ـ ماشين جوش را برمي‌داريم .

جوش برقي ELECTROFUSION

 

كليات :

اتصالات جوش برقي شامل اتصالات بوشني ، زيني ، رديوسر ، سه‌راهي مساوي ، سه‌راهي غير مساوي ، خم‌ها و غيره مي‌باشد .

اصول اساسي در اين اتصالات شامل : گرم كردن(بر طبق قانون ژول)

سيم‌پيچ برقي بهم پيوسته‌اي مي‌باشد كه در سطوح داخلي وجود دارد ، و اين مسئله موجب مي‌شود قسمتي از اتصال كه در مجاورت سيم‌پيچ مي‌باشد ذوب گردد و نتيجتاً سطوح لوله و اتصال در اين محل به هم متصل و ممزوج خواهد شد .

اتصالات الكتروفيوژن مي‌توانند در جوشكاريهاي خطوط هم‌راستا و خطوط انشعابي يا اتصالات SPIGOTمورد استفاده واقع شوند ساخته شده از دانسيته‌هاي گوناگون متوسط و بالا و از مواد با شاخصهاي گوناگون سيلان ذوب.

در مواقعي كه به طور فوق‌العاده تغييرات در دماي محيط ايجاد مي‌شود احتمالاً نياز به تنظيم مجدد در ميزان انرژي حرارتي ايجاد شده خواهد بود . به منظور انجام جوش قابل قبول لازم است در مورد محدوده دمايي مناسب محيط با توليدكنندگان اتصالات و شركتهاي ذيربط مشاوره نمود .

 

سيستم كنترل CONTROL BOX

سيستم كنترل جوش برقي به گونه‌اي طراحي شده است كه مي‌تواند انرژي الكتريكي مناسب را (كه از يك منبع برقي مانند ژنراتور يا برق محلي دريافت مي‌كند با در نظر گرفتن عوامل مختلف ، و در صورت نياز لحاظ نمودن درجه حرارت محيط به اتصالات ارائه دهد .

 

عواملي كه در سيستم كنترل مؤثر هستند عبارتند از :

ـ ولتاژ جريان مورد نياز

ـ مدت زمان جوش

بعضي از انواع سيستمهاي كنترل فقط مختص به اتصالات خاصي مي‌شود كه يك كارخانه توليد مي‌كند .

بعضي از انواع ديگر به طور عمومي جهت جوش اتصالاتي كه ساخت كارخانه‌هاي مختلف مي‌باشد مورد استفاده قرار مي‌گيرند .

 

ژنراتور برق :

معمولاً براي تأمين انرژي الكتريكي اتصالات جوش برقي از ژنراتور استفاده مي‌شود كه ميزان انرژي الكتريكي معيني از طريق سيستم كنترل به اتصالات انتقال مي‌يابد .

ژنراتور بايستي به گونه‌اي انتخاب شود كه قادر به رساندن انرژي مورد نياز باشد لذا توجه به خصوصيات الكتريكي سيستم كنترل و ژنراتور لازم است .

توصيه مي‌شود كه ژنراتورهاي برق از تجهيرات ايمني مناسب مطابق با مقررات ملي برخوردار باشند .

در بعضي مواقع سيستمهاي كنترل و ژنراتور برق همراه هم به صورت يك واحد (UNIT) ساخته شده‌اند .

 

گيره هم محور كردن و گيره مدور كردن مجدد لوله :

در كليه انواع سيستم جوشكاري برق به منظور حداقل كردن نا هم محوري و حركت در حين جوشكاري و زمان سرد شدن بايستي از ابزار نگاهدارنده استفاده شود .

 

ابزار و عمليات تراشيدن :

جهت انجام عمليات جوش مي‌بايستي سطح خارجي لوله و يا اتصال SPIGOTرا به وسيله ابزار مخصوصي رندهتراشيده تا مواد اكسيد شده از روي سطوح جوشكاري برداشته شود .

اين عمليات را بايد به وسيله ابزارهاي مناسب مانند رنده‌هاي دستي يا ماشيني انجام داد .

البته استفاده از رنده‌هاي ماشيني توصيه شده است .

عمليات تراشيدن بايستي به طور كامل شامل محيط خارجي سر لوله يا سر اتصال SPIGOTشود .

براي انجام جوش برقي در اتصالات زيني ياتي  سرويس مي‌بايست فقط سطح جوش روي لوله را تراشيد .

ميزان مجاز تراشيدن سطوح به طور تقريبي به شرح زير مي‌باشد :

ـ براي لوله‌هاي با قطر خارجي كمتر يا مساوي 63 ميليمتر حدود 1/0 ميليمتر مي‌باشد .

ـ براي لوله‌هاي با قطر خارجي بيشتر از 63 ميليمتر حدود 2/0 ميليمتر مي‌باشد .

مراحل اجرايي جوش برقي ELECTROFUSION  PROCEDURE :

دستورالعمل زير استفاده عمومي از اتصالات بوشني برقي را جهت متصل كردن لوله‌ها يا اتصالات SPIGOTبه لوله و همچنين استفاده اتصالات زيني وتي سرويس را توضيح مي‌دهد. اتصالات جوش برقي بايستي تا قبل از استفاده همچنان در كارتن يا هر پوشش ديگر كه مانع از رسيدن نور استچون كه توسط كارخانه سازنده قرار داده شده‌اند محافظت شوند .

در صورت وجود رطوبت مي‌بايست سطوح اتصالات در هنگام جوش كاملاً خشك باشند .

براي ايجاد جوش مؤثر و با كيفيت ، لازم است به ميزان درجه حرارت محيط و مناسب بودن اتصالات براي لوله و اتصالاتSPIGOTو يا ميزانSDRتوجه كافي شود .

 

مراحل جوش برقي براي اتصالات زيني و بوشني (ساكت

 

جوش برقي اتصالات بوشني ELECTROFUSION SOCKET FITTINGS :

آنچه كه به عنوان مراحل اجرايي جوش برقي در ذيل ذكر مي‌شود در واقع به عنوان حداقل شرايط لازمه انجام جوش بوشني برقي محسوب مي‌شود :

ـ لوله را با استفاده از ابزار مخصوص برش به صورت گونيا ببريد و يا با استفاده از اره دندانه نرم يا ابزار برش مخصوص پلاستيك ا راهنماي برش برش مي‌دهيم . زبري لبة داخلي لوله را با چاقو صاف كنيد .

ـ تمام سطوح مورد جوشكاري در سر لوله يا سر اتصالات SPIGOTرا تراش مي‌دهيم .

ـ سطح محل جوش را در صورت نياز تميز نماييد .

ـ مطمئن شويد كه ميزاني از لوله كه بايستي در داخل بوشن فرو برود ، كاملاً فرو رفته است .

ـ بوشن را روي سر لوله يا انتهاي سر اتصال SPIGOTسر بدهيد و اطمينان حاصل كنيد كه در جايگاه صحيح خود قرار گرفته است .

ـ در صورتيكه قرار باشد از اين نوع جوش در شرايط TIE-INS استفاده شود لازم است در ابتدا بوشن كاملاً روي سر يك لوله قرار گيرد (لوله داخل بوشن فرو رود و از سر ديگر بوشن بيرون زده باشدو سپس سر دو لوله در گيره مهار شود و آنگاه بوشن مجدداً برگردانده شود به طوريكه سر لوله ديگر هم داخل آن برود . كنترل شود كه دو سر لوله به اندازه لازم در داخل بوشن قرار داشته باشد .

ـ گيره هم محور كردن را نصب كرده و لوله‌ها را هم محور مي‌كنيم .

 

 

جوش برقي زيني يا انشعابي (TAPPING TEE) :

 

تمام سطح خارجي لوله را در محلي كه تحت عمليات جوشكاري قرار خواهد گرفت تراش بدهيد .

ـ اگر لازم است سطح عمليات جوش را روي لوله تميز نماييد .

ـ اتصال SADDLEرا مطابق آنچه كه در دستورالعمل نصب آمده است در محل خود روي لوله قرار دهيد. ـ در صورتي كه نياز باشد ابزار مخصوص كه جهت نزديك كردن و فشرده كردن دو لبه SADDLE به يكديگر مي‌باشد استفاده شود ، مطابق آنچه كه سازنده توصيه كرده است .

 

اتصالات مكانيكي :

 

اتصالات مكانيكي معمولاً براي متصل كردن انواع مختلف لوله‌هاي فولادي يا چدني به لوله‌هاي پلي‌اتيلني به كار برده مي‌شود .

كليه اتصالات مكانيكي مي‌بايست داراي مقاومت كافي در برابر بارهاي انتهايي وارده باشند.

 

اتصالات مكانيكي شامل :

 

ـ اتصالات فلنجي شامل فلنج با دنباله پلي‌اتيلن مي‌شود كه براي اتصال به لوله پلي‌اتيلن از ابزار حرارتي اتويا الكترو فيوژن استفاده مي‌شود با يك فلنج حمايتي جداگانه فولادي يا پلاستيكي كه در پشت فلنج اصلي قرار مي‌گيرد .

ـ اتصالات فلنجي شامل فلنج با دنباله فولادي كه به وسيله يك اتصال مكانيكي به صورت يك طرف فولادي و يك طرف پلي‌اتيلنمجهز شده است و يك فلنج حمايتي جداگانه فولادي مي‌شود .

ـ اتصال لوله فولادي به لوله پلي‌اتيلن مجهز به يك اتصال پيش ساخته مكانيكي اين اتصال مي‌تواند مستقيماً به يك شير وصل شود .

ـ اتصالات رابط جهت وصل فولاد و پلي‌اتيلن .

ـ اتصالات چسبي قابل انقباض حرارتي با سيم‌پيچ حرارتي داخلي لوله‌هاي پلي‌اتيلن نبايستي در اتصالات تضعيف شوند و هيچگونه روغني (به عنوان روان سازنده و چرب كننده) نبايد به لوله‌هاي پلي‌اتيلن زيان و ضرر وارد كند .

 

اتصالات فلنجي پلي‌اتيلني :

 

اتصالات فلنجي شامل يك اتصال فلنجي پلي‌اتيلني مي‌باشد كه به لوله پلي‌اتيلن از طريق اطو و يا جوش بوشن برقي متصل مي‌شود . يك پلاستيك نرم يا يك فلانج فولادي در پشت حلقه فلنج قرار داده و دنباله فلنج به لوله پلي‌اتيلني وصل خواهد شد .

اتصال فلنجي پلي‌اتيلني را مي توان به صورت جوش لب به لب ، جوش بوشني يا جوش بوشن برقي به سر لوله پلي‌اتيلن متصل كرد .

 

مراحل اتصال :

 

براي اتصال فلانج‌ها لازم است ، عمل هم محور كردن و ترتيب سفت كردن مهره‌ها و همچنين ابزار مخصوص (آچارتنظيم كننده نيرو) در نظر گرفته بشود . اجراي مرحله اتصال مي‌بايست مطابق با دستورالعمل سازنده اتصال باشد .

اتصال فلانج مي‌بايست حداقل طي 3 مرحله كه پيچهاي روبروي هم را به قطرهاي اعداد از يك تا دوازده يك ساعت ببنديم تا بدين وسيله تنش از روي مواد پلي‌اتيلن رفع شود.

هنگامي كه از پيچهاي فولادي ، فلانج‌هاي ثابت فولادي و فلانج‌هاي فولادي حمايتي )پشتي(    استفاده مي‌شود مي‌بايست آنها را از خوردگي و زنگ زدگي ، با استفاده از موادي كه اثرات زيان آوري بر روي پلي‌اتيلن نداشته باشد محافظت نمود .

اتصالات مكانيكي FIELD- ASSEMBLED MECHANICAL FITTINGS :

همواره بايستي يك حفاظ فولادي جهت جلوگيري از افتادگي لوله‌ پلي‌اتيلن به كار رود . ضمناً عمليات اتصال بايستي هميشه بر اساس دستورالعمل كارخانه سازنده اجرا شود .

 

اتصالات قابل چروك حرارتي :

 

اتصالات قابل چروك حرارتي را مي‌توان براي اتصال انواع مختلف لوله‌ها ، مانند لوله‌هاي فولادي يا چدني به لوله‌هاي پلي‌اتيلني بكار برد . اين روش اتصال را فقط مي‌توان براي شبكه‌هاي توزيع گاز با فشار كم به كار برد . مساوي ماكزيمم 100 ميلي بار

اينگونه اتصال مي‌بايست كليه شرايط اجراي تست را همچون اتصالات مكانيكي در بر داشته باشد .

در اينگونه اتصالات نبايد از شعله مستقيم جهت انرژي حرارتي دادن به اتصالات استفاده كرد . اتصال مي‌بايست مطابق با دستورالعمل كارخانه سازنده اجرا مي‌شود .

 

 

اتصالات خم‌دار زانوها :

تغيير مسير خط لوله از حالت راست به حالت خم‌ در زمان نصب را مي‌توان از طريق اتصالات خم‌دار ، اتصالات زانويي و يا خمكاري به وسيله دست انجام داد ولي بايد توجه داشت كه قابليت انعطاف لوله‌ پلي‌اتيلن محدود است و نمي‌توان آن را به هر ميزان خميدگي ايجاد شده در زمين و يا تغيير وضعيت نسبت به شيب زمين خم نمود .

حداقل شعاع خم كه مي‌توان ايجاد كرد بايستي مساوي يا بزرگتر با 25 برابر قطر خارجي لوله باشد .                              de × R ≥ 25 

استفاده از ماشين خمكاري و يا استفاده از حرارت جهت خم كردن لوله‌هاي پلي‌اتيلن در محل عمليات مجاز نمي‌باشد .

شيرها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل4 – اتصالات

 

شيرها در سيستم خطوط لوله پلي‌اتيلني ممكن است براي موارد ذيل به كار برده شوند:

ـ تقسيم‌بندي شبكه

ـ قطع جريان

شيرها داراي بدنه فولادي و يا پلاستيكي هستند . تمهيدات لازم جهت جلوگيري از خوردگي در شيرهايي كه داراي بدنه فولادي هستند ضروري مي‌باشد .

كليه شيرها بايستي از سطح زمين و بدون اينكه نيازي به حفازي اضافه داشته باشند قابل بهره‌برداري و عمل كردن باشند .

در زمان بهره‌برداري از شير و در حين چرخاندن دسته شير بايستي دقت كافي به عمل آيد.

 

نصب :

 

 مي‌بايست شيرها را به گونه‌اي نصب كرد كه خطوط پلي‌اتيلني تا حد امكان در معرض تنشهاي غير ضروري واقع نشود .

شيرها مي‌توانند به دو صورت تهيه و به منظور وصل به لوله پلي‌اتيلن به كار روند . يا سر لوله پلي‌اتيلن به صورتSPIGOTاز طريق T. F به بدنه اصلي شير وصل مي‌شود و يا با يك فلنج .

به هر حال توصيه مي‌شود كه شيرها به سيستم خطوط شبكه پلي‌اتيلن جوش شوند .

 

بهره‌برداري از شيرها :

 

شيرها بايد به گونه‌اي نصب شوند كه در هنگام باز و بسته كردن آنها تنش اضافي به خطوط شبكه پلي‌اتيلني وارد نشود

.

در هنگام باز كردن و بستن شيرها بايد احتياطات ويژه‌اي به منظور اجتناب از وارد كردن تنشهاي اضافه به لوله به عمل آورد .

نصب شيرها ، اتصالات رابط و انشعابات

در شبکه هاي پلي اتيلن از سشير هاي فلزي (نوع اوري و يا توپي) با پوشش هاي مناسب و مجهز به سر لوله هاي پلي اتيلن که از قبل در کارخانه سازنده به شير متصل شده اند استفاده مي گردد .

 

نحوه نصب شير و ساخت حوضچه

 

شير ها بايد به گونه اي نصب شوند که گشتاورهاي عمودي و طولي ناشي از باز و بسته نمودن شير که به بدنه آن وارد مي شوند به لوله ها منتقل نگرديد. و به آنها آسيبي نرساند . بدين منظور مي توان يک ي از دو روش زير را به کار برد :

الف- استفاده از بست هاي مخصوص بر روي گلوئي هاي طرفين بدنه شير و مهار نمودن آن ها به بلوک سيماني تعبيه شده در زير شير .

ب- استفاده از غلافهاي 60 سانتيمتري در طرفين شير که يک طرف آن بر روي گلوئيهاي شير تکيه داشته باشد .

نحوه نصب شير و همچنين ساخت حوضچه مطابق نقشه ارائه شده از طرف کارفرما خواهد بود .

 

اتصالات رابط (TRANSITION FITTINGS)

 

جهت متصل نمودن لوله هاي پلي اتيلن به قسمتهاي فلزي نظير علمک ها اتصالات رابط استفاده مي شود .

اين نوع اتصالات معمولاً به دو صورت فشاري (COMPRESSION JONITS)و يا يکپارچه که رد کارخانه مونتاز مي گردد ، ساخته مي شود .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل5 – انواع اتصالات در لوله هاي پلي اتيلن

 

نحوه استفاده از اتصالات رابط

 

اين نوع اتصالات بايد مطابق با روشهاي تائيد شده مهندس يا نماينده او به کار برده شود .

-عمق فرو رفتگي لوله در داخل اتصال و نحوه سفت کردن و ساير مشخصات بايد دقيقاً رعايت گردد .

- اتصالات رابط بايد به نحوي نصب شوند که در مقابل نيروهاي کشش مقاوم بوده و حتي مقاومت نقطه اتصال بيشتر از ساير قسمتهاي لوله باشد . از اين رو اتصالات به کار فته بايد از نوع مورد قبول بوده و صحت آن با آزمايش تائيد شود .

 

2-    انشعاب گيري از لوله هاي اصلي

انشعاب گيري از لوله هاي اصلي توسط لوله هاي پلي اتيلن با قطر کمتراز 63 ميلي متر به عمل مي آيد . مشخصات فني نصب لوله هاي انشعاب و انجام جوشکاريها مانند آنچه که براي لوله هاي اصلي گفته شده ، مي باشند و فقط خاک ريز روي لوله هاي انشعاب به ترتيب و شرح زير است :

الف- ريختن خاک سرندي به ضخامت 15 سانتي متر روي لوله .

ب- گذاشتن موزائيک هاي ساده به ابعد 25×25 سانتي متر بر روي خاک سرندي از محل اخذ انشعاب تا يک متري  ديوار يکه علمکي بر روي آن نصب خواهد شد .

ج- ريختن خاک سرندي مجدد به ضخامت 5 سانتي متر بر روي موزائيک ها

د- استفاده از نوار زرد اخطاري بر روي خاک سرندي

ه- ريختن خاکهاي مازاد بر روي نوار زرئ و کوبيدن آنها در دولايه . بايد توجه داشت از ريختن سنگهاي نوک تيز و تکه هاي آسفالت به ابعاد بيشتر از 10 سانتمتر همچنين آشغال و کثافات جداً خودداري گردد .

1-3 علمکهاي استفاده شده در پروژه هاي پلي اتيلن از جنس فلزي با روکشهاي مناسب بوده و از اتصالات رابط جهت متصل نمودن آنها به لوله هاي پلي اتيلن در فاصله يکمتري ديوار استفاده خواهد شد .

 

 

آزمايشات نهايي و راه اندازي

 

-       کليات  آزمايشات مشروحه ذيل بعد از اتسام لوله گذاري  و قبل از بهره برداري شبکه انجام خواهد گرفت .

-        آزمايشات توسط هوا و منحصر  به شبکه هايش خواهد بود که حداقل در عمق 40 سانتي متري زير خاک مدفون مي باشند .

 

 

 

 

شكل6 – لوله پلي اتيلن و مصارف خانگي

 

-        1-1 آزمايشاتي که بايد انجام گيرد شامل آزمايش مقاومت  و آزمايش نشاني خواهد بود .

2-1 دستگاه ها و وسايل مورد نياز آزمايش

 

2-1 دستگاه ها و وسايل مورد نياز آزمايش

کليه وسايل وابزار آلات زير جهت آزمايش که بايد توسط پيمانکار تامين شده و به تاييد مهندس يا نماينده او برسد به شرح زير است :

 اتصالات موقت کمپرسور و وسايل اندازه گيري و ثبت درجه حرارت و فشار وسايل حمل و نقل  و دستگاه هاي لازم براي اتفاقات پيش بيني نشده و ايمني

1-3-1 آزمايشات شيرها واتصالات

کليه شيرها واتصالات لازم براي نصب دستگاه ها ي اندازه گيري بايستي قبلا مورد  آزمايش قرار گرفته و ؟؟ دقت نمود  وکليه شيرهاي موجود روي در طول ازمايش کاملا باز باشد .

 4-1اطمينان  از درست کار کردن دستگاه هاي اندازه گيري

 کليه دستگاه هاي اندازه گيري بايستي توسط شرکت هاي ملي گاز ايران  يا يک سازمان مورد تاييد آن کنترل شده و بر اي آن ها گواهي صحت کار صادر گردد اين گواهي در موقع شروع آزمايشات بايستي در اختيار  با نماينده او قرار گيرد .

 

 5-1 تجهيزات

پيمانکار بايستي در موقع آزمايشات هر گونه تعميري که لازم باشد انجام  داده اگر آزمايش مورد قبول واقع نگردد مي بايست از خط رفع عيب نموده و آن را مجدداآماده آزمايش نمايد .

 چنانچه دشتي لوله بعلت عيوب موجود در لوله باشد کار فرما کليه هزينه هاي آزمايش مجدد را طبق شرايط پيمان  پرداخت خواهد کرد.

در مورد هر گونه علت ديگري که در اثر سهل انگاري يا طري کار غلط پيمانکار بوجود آمده باشد کليه هزينه ها بعهده خود او خواهد بود .

 

شرايط خاك زمين

شرايط عمومي :

زماني كه اين استاندارد را براي طراحي خطوط پلي‌اتيلن دنبال مي‌كنيم ، نكات ايمني براي اطمينان بخشيدن به بهره‌برداري از گاز در شرايط معمولي و طبيعي در نظر گرفته شده است . اگر اقدامات خاصي براي بارهاي اضافي كه به هر يك از قسمتهاي خطوط و متعلقات آن ممكن است وارد شود در نظر گرفته نشده است لكن محاسبات ساختاري مؤثري مي‌بايست بر اساس آنچه كه مهندسين عملياتي ارائه مي‌نمايند صورت پذيرد .

ملزومات پوشش خاك :

پوشش خاك عبارت است از حد فاصل عمودي بين سطح بالاي لوله تا سطح طبيعي زمين بعد از عمليات لوله‌گذاري .

به جز شرايط خاص ديگري به غير از آنچه كه در اين استاندارد يا بر اساس قوانين ملي آمده است در ساير موارد بايد پوشش خاك بر روي خطوط لوله و غلاف‌هاي آن حداقل 60 سانتيمتر باشد .

در شرايطي كه زمين داراي شيارهاي عميق ، زهكشي ، جاده‌هاي با ترافيك سنگين ، خطوط آهن ، مسير رودخانه‌ها و غيره باشد بايد از پوشش بيشتري استفاده نمود .

خاك و موادي كه ناشي از كندن حفاريكانال‌ها مي باشد مي‌تواند به عنوان پركننده مجدد كانال مورد استفاده قرار بگيرد مشروط به اينكه عاري از هرگونه سنگ و سنگ ريزه يا موادي مشابه آن كه باعث صدمه زدن به لوله‌هاي پلي‌اتيلني مي‌شود باشد در غير اين صورت بايستي براي پر كردن كانال‌ها از پر كننده‌هاي مناسب بر طبق قوانين و مقرارت منطقه‌اي مي‌باشد استفاده نمود .

6-1 گزارش نهايي مراحل انجام آزمايش

بعد از اتمام کليه عمليات پيمانکار بايستي گزارش نهايي وکاملي تهيه و آنها را بانضمام نسخه اصلي  چارتهاي درجه حرارت و فشار به مهندس يا نماينده او تسيلم نمايد .

 2- نحوه آزمايش

روش مندرج در ذيل براي آزمايش هايي که گاز رساني با فشار حداکثر 5 کيلوگرم بر سانتي متر مربع کار  مي کند بکار مي رود .

 1-2 دستگاه هاي و لوازم اندازه گيري مورد نياز

الف – وسايل اندازه گيري وثبت فشار عبارتند از :

-       فشار سنج و زنه اي با دقت 1/0 پوند بر اينچ مربع وحدود کار 5 تا 200 پوند بر اينچ مربع

-       فشار سنج ثابت با دقت نيم پوند بر اينچ مربع وحدود کار 5 تا 200 پوند بر اينچ مربع

-       فشار سنج عقربه اي  با دقت 1پوند بر اينچ مربع وحدود کار 5 تا 200 پوند بر اينچ مربع

ب – وسايل اندازه گيري و ثبت درجه حرارت عبارتند از :

- دستگاه ثبات درجه حرارت با دقت 1/0 درجه سانتي گراد

- حرارت سنج جيوه اي با دقت 1/0 درجه سانتي گراد

حدود کار وسايل اندازه گيري درجه حرارت بين 30- درجه و 65+ درجه سانتي گراد     مي باشد فاصله نقاط نصب حرارت سنجها  براي اندازه گيري درجه حرارت شبکه 500 متر از يکديگر بوده و چنانچه طول شبکه بيشتر از 6 کيلومتر باشد تعداد نقاط اندازه گيري بيشتر از 10 عدد وتعيين محل نصب نقاط به تشخيص مهندس يا نماينده او خواهد بود.

 2-2 نصب دستگاه ها و وسايل اندازه گيري

دستگاه هاي اندازه گيري فشار بايد در محلي نصب شود که حداقل تغييرات درجه حرارت ممکنه را دارا باشد ) يعني 20 تا 24 درجه سانتي گراد )

 نصب دستگاه هاي حرارت سنج ثبات در ابتدا وانتهاي شبکه مطابق شکل 1 و دستگاه ثبات فشار سنج وزنه اي در محل شروع آزمايش مطابق شکل 3 و نحوه نصب ميزان الحراره  جيوه اي مطابق شکل شماره 2 ( در بخش ضمائم خواهد بود .

3-2 تميز کردن شبکه

قبل از  آزمايش بايستي شبکه توسط هواي فشرده  از گرد وخاک و سنگ ريزه و ساير اجسام بجا مانده درداخل لوله ها کاملا تميز گردد .

 4-2 پر کردن شبکه از هواي فشرده

پس از تاييد عمليات  تميز کاري توسط مهندس ناظر بايد شبکه را با هواي فشرده تا 90 پوند بر اينچ مربع پر نمود .توضيح اينکه حرارت هواي فشرده تزريقي به شبکه نبايد بيش از 30 درجه سانتي گراد باشد .

الف – تعيين تغييرات فشار بعلت تغييرات درجه حرارت توسط فرمول ذيل :

که در آن :

C : تغييرات فشار بعلت  تغييرات درجه حرارت

 = درجه حرارتهاي در شروع آزمايش

 = معدل درجه حرارتها در خاتمه آزمايش

 = درجه حرارت متوسط

 = فشار معدل ( متوسط ) خوانده شده از دستگاه فشار سنج وزنه اي

ب – تعين افت فشار توسط فرمول زير :

 که در آن

  P  = حداکثر افت فشار مجاز

P₁ = فشار آزمايش در هنگام شروع

P₂ = فشار آزمايش در خاتمه

C = تغييرات فشار بعلت تغييرات درجه حرارت

توضيح اينکه در صورتي ازمايش مورد قبول است که فشار شبکه پس از پايان آزمايش بيشتر از 1/0 پوند  بر اينچ مربع افت نشان ندهد و يا بعبارت ديگر

4- ازمايش شيرهاي استفاده شده در شبکه

براي حصول اطمينان از صحت کار شيرها  قبل از نصب در شبکه هاي گازرساني بايستي قبلا  آنها طبق نظر نماينده  امور بازرسي و کنترل فني وايمني از طريق مهندس يا نماينده اوم تحت ازمايش قرار گرفته بسته به مورد با هوا و يا آب  او پس از تاييد در شبکه نصب شوند .

5- بازديد کلي اتصال به شبکه گازدار  موجود وتخليه  هوا جايگزيني گاز و راه اندازه انجام کليه مراحل بازديد از کارهاي اجرا شده وتخليه هوا و جايگزيني گاز و راه اندازي بعهده پيمانکار و با مشارکت و نظارت و يا تاييد نماينده  کار فرما خواهد بود .

1-5 آمادگي و بازديد کلي

- پيمانکار موظف است هر قسمت يا تمامي کار را با نظر مهندس بر طبق ضوابطي که در ذيل خواهد آمد طبق صورتجلسه  تنظيمي تحويل موقت به نمايندگان  کار فرما نمايد .

 -پيمانکار  مسئول تهيه کليه لوازم و  وسايل از قبيل دستگاه  جوشکاري و کمپرسور هوا وغيره و نقشه هاي مورد لزوم و مربوطه  به اين عمليات بوده وهمچنين بايد اجناس مصرفي از قبيل شيره در پوشهاي پلاستيکي دريچه هاي فلزي حوضچه ها رابط شير از قبيل شيره در پوشهاي پلاستيکي دريچه هاي فلزي   ،حوضچه ها ، و رابط شير وحافظ مخصوص آن وگريس و غيره رادر تمام مدت اجراي مراحل فوق بحال آماده داشته باشد.

- حداقل يک هفته قبل از شروع مراحل ذکر شده پيمانکار مي بايست کتبا  و همراه با ارسال برنامه هاي تنظيمي  جهت تخليه هوا وتزريق گاز و نقشه هاي مربوط آمادگي خود را جهت تحويل موقت قسمت يا تمامي کار به مهندس اعلام نمايد . بديهي است که مهندس حق دارد بنا به صلاحديد کاري واولويتهاي مربوطه تغييراتي در برنامه هاي پيشنهادي پيمانکار بدهد .

 -انجام مراحل مختلف براي عمليات فوق الذکر بشرح زير است :

 1-1-5 بازديد از دريچه کليه شيرها وعلائم  نصب شده  موقعيت قرار گرفتن  رابط وغلاف ونشان دهنده قسمت باز و بستن شير در داخل حوضچه  و گريس کاري تمام شيرها در صورت لزوم با فشار مورد تاييد توسط گروهي متشکل از کارفرما و پيمانکار و ليست پردازي از اشکالات موجود .

 2-1-5رفع کليه نواقص توسط  پيمانکار  در اسرع وقت واطلاع کتبي آن به مهندس يانماينده او .

2-5 انجام اتصالات نهايي به شبکه گاز دار

پس از اتمام عمليات لوله گذاري وتاييد آزمايش نهايي مي بايست نقاطي از شبکه فعلي به شبکه گازدار قبلي متصل گردد براي انجام   اين عمل نکات زير بايد مورد توجه قرار گيرد :

1-2-5پيمانکار هنگام کار گذاري لوله فعلي در مجاورت لوله قبلي بايد دقت ها و پيش بيني لازم را به نحوي در نظر گيرد تا اتصالات نهايي به گاز بدون هيچ گونه اشکالي انجام پذير بوده و در زمان جوشکاري و اتصال لوله گاز دار تحت هيچ گونه تنش قرار نگيرد .

 2-2-5تهيه لوله وکليه اتصالات مورد نياز با کارفرما بوده و پيمانکار مسئول انجام اتصال نهايي بطور دقيق و قابل قبول نماينده کارفرما خواهد بود که در اين رابطه مي بايست :

اولا برنامه زمان بندي ونحوه انجام اتصال را جهت تاييد به مهندس و يا نماينده او تسليم نمايد و ثانيا مقدار کافي نفرات مجرب و تجهيزات مورد نياز آماده کار داشته باشند .

3-2-5 قبل از رشوع عمليات پيمانکار مي بايست انتهاي کليه خطوط را خاک برداري نموده و پس از برداشتن در پوش سه راهي تخليه ، توسط مته موجود در آن لوله ها را سوراخ نموده  و هواي فشرده  داخل خطوط را بدرون سه راهي تخليه رانده وبدين وسيله   جوش ناشي از اتصال آن را به بدنه لوله آزمايش نمايد . و از عدم   وجود تنش در آن اطمينان حاصل کند و سپس در پوش آنها را ببندد.

4-2-5 پيمانکار موظف است پس از تاييد برنامه کاري و صدور پروانه کار از طرف نمايند .

کارفرما ، عمليات جوشکاري و اتصال به خط گازدار را آغاز نموده  و در اين رابطه از کليه راهنمائيهاي مسئوليت ايمني کارفرما تبعيت نمايد .

 

 

3-5 تخليه هوا وراه اندازي

در اين رابطه اقدامات ذيل مي بايست بلافاصله  بعد از اتمام  عمليات اتصال نهايي توسط پيمانکار بعمل آيد .

1-3-5 تهيه نقشه هاي رنگ شده  از مسير ها وخطوطي که مي بايست تزريق گاز گردند به تعداد مورد نياز و همچنين برنامه و ترتيب  آن عمليات

2-3-5 عمل تخليه هواز جايگزيني گاز به ترتيب از لوله هاي اصلي وفرعي و از طريق سه راهي هاي تخليه و باز وبسته کردن  شيرهاي مسير بر طبق برنامه  تنظيمي و نقشه هاي رنگ شده  و همچنين با بکار گيري از وسايل مخمصوص و مورد لزوم مانند مشعلهاي سه پايه مجهز شير و وسائل ايمني مصخوص اين کار بعمل مي آيد .

 3-3-5 پس از اتمام تخليه هوا و جايگزيني کامل گاز در کليه لوله هاي شبکه عمليات زير بايد توسط پيمانکار انجام شود .

 الف)  برگرداندن مغزي  مته  سه راهي هاي تخليه بحالت اوليه وبستن در پوشهاي آنها .

ب ) انجام آزمايش نشستن  گاز توسط کف صابون در اطراف در پوشهاي بسته شده 

ج )  پر کردن بلافاصله چاله هاي حفاري شده در انتهاي خطوط وحمل خاکهاي اضافي از محل

تذکر مهم نظر به اينکه  طي مراحل مختلف  لوله گذاري و بخصوص در هنگام تخليه هوا  وتزريق گاز امکان تشکيل وتخليه  الکتريسته  ساکن زياده بوده که نتيجتا ممکن است  توليد جرقه نموده و باعث شعله ور شدن مخلوط گازوهوا يا ايجاد شوک به افرادي که با آن کار مي کنند گردد لذا رعايت نکات زير توسط پيمانکار الزامي است .

الف ) در کليه موارديکه امکان تشکيل الکتريسته  ساکن موجودمي باشد مي بايستي کليه وسايل ايمني موردنياز را تهيه ودر اختيار ناظرين مسئول وکارکنان خود گذارده تا از بروز سوانح ناشي از اثرات الکتريسته  ساکن جلوگيري بعمل آورد .

ب ) استفاده از پارچه خيس ومرطوب نمودن زمين اطراف انتهاي خطوط و همچنين اتصال يک رشته مس سخت از پارچه خيس به زمين يکي از ساده ترين راههاي موثر در تخليه صحيح الکتريسته تشکيل شده  مي باشد .

اقدامات اضافي در برابر صدمات :

براي اينكه صدمات احتمالي ناشي از مواد خارجي به لوله‌هاي پلي‌اتيلني را به حداقل برسانيم لازم است اقدامات ذيل مورد توجه قرار گيرد :

موقعيت لوله پلي‌اتيلني را ثبت كنيد .

نوار زرد رنگ هشدار دهنده‌اي را بالاي لوله و در طول آن قرار دهيد . توصيه مي‌شود كه فاصله بين نوار زرد رنگ و لوله 300 ميليمتر باشد .

نوار زرد رنگ بايد بر اساس آنچه كه استاندارد iso مقرر كرده است علامت‌گذاري شده باشد .

مي‌توان يك سيم ردياب را در همان سطح لوله پلي‌اتيلني و به موازات آن قرار دهيم تا در آينده بتوانيم به وسيله آن محل لوله را زير زمين شناسايي كنيم .

سيم ردياب بايد در سر تا سر لوله و به طور پيوسته ادامه داشته باشد و در انتهاي لوله به جعبه‌هاي مخصوصي متصل شده باشد تا در نقاطي كه از موقعيت‌هاي خاصي برخوردار است بتوان با ارسال پالسهاي صوتي موقعيت لوله پلي‌اتيلني را رديابي نمود .

 در مواقعي كه احتمال وقوع خطر و صدمات زياد باشد بايد خطوط پلي‌اتيلني كاملاً محافظت شوند .

علامت‌گذاري‌هاي قابل رؤيت و دائمي كه روي زمين روي خطوط لوله قرار داده مي‌شوند در مواقع لازم مي‌توانند جهت شناسايي لوله مورد استفاده قرار گيرند مواردي همچون : جاده‌ها ، تقاطع خطوط آهن و رودخانه‌ها ، تجهيزات BLOW OFF، در زمينهاي شخصي ، سر حد مرز بين قطعات زمين ، د رمحلهايي كه جاده‌هاي مواصلاتي ويژه خطوط لوله تغيير جهت مي‌دهند  .

 

 كانال كشي :

پهناي كف كانال بايد به گونه‌اي باشد كه امكان اجراي عمليات صحيح و پر كردن مجدد كانال را مقدور سازد .

اگردر صورت نياز بخواهيم هرگونه عمليات جوشكاري را در كانال انجام بدهيم بايد عرض كانال را بزرگتر در نظر بگيريم كه ميزان آن بستگي به نوع جوشكاري و تجهيزات مربوطه آن دارد.اگر خاك كانال نسبتاً يكنواخت و نرم و داراي دانه‌هاي ريز و عاري از سنگ ريزه‌هاي درشت و قلوه سنگ و ساير چيزهاي سخت باشد و كف كانال به حالت صاف و بدون پستي و بلندي و برخوردار از تكيه‌گاههاي مناسب جهت خواباندن لوله پلي‌اتيلني در طول كانال باشد ، در اين صورت خواباندن كليه لوله‌هاي پلي‌اتيلني و با سايزهاي مختلف مجاز مي‌باشد .

 

انبار كردن ، جابجايي و حمل و نقل :

لوله‌هاي پلي‌اتيلني به صورت كلافهاي حلقه‌اي ، استوانه‌اي ، و يا به صورت شاخه‌هاي راست توليد مي‌شوند .

 

انبار كردن :

ـ از نگهداري كردن نادرست لوله‌هاي پلي‌اتيلني و اتصالات بايد اجتناب ورزيد .

ـ لوله‌هاي پلي‌اتيلني كه به صورت شاخه‌هاي مستقيم هستند بايد روي سطوح صاف عاري از هرگونه اجزاء تيز ، سنگ و يا برآمدگيهايي كه باعث تغيير شكل و يا صدمه به آنها شود ، انبار شوند .

اتصالات پلي‌اتيلني بايد در كارتن خود تا زمان استفاده نگهداري شوند . دقت داشته باشيد كه از تماس هرگونه فرآورده‌هاي شيميايي تأثير‌گذار بر مواد پلي‌اتيلني مانند هيدروكربورها و غيره … بايد پرهيز شود .

لوله‌هاي پلي‌اتيلني و اتصالات بايد به گونه‌اي انبار شوند كه امكان صدمات ناشي از فشرده و له شدن ، شكاف برداشتن و سوراخ شدن و يا در معرض مستقيم نور روز به مدت طولاني قرار گرفتن را به حداقل مقدار برسانيم .

 

دسته كردن لوله‌ها :

فاصله بين چارچوبهاي تكيه‌گاههاي لوله‌ها (X)مي‌بايست به اندازه مساوي باشد تا انبار كردن لوله‌ها به طور صحيح انجام پذيرد .

لوله‌هاي مستقيم پلي‌اتيلني را بايد در طول هم و به صورت همتراز بر روي هم خوابانيد . چارچوب تكيه‌گاه لوله‌ها نبايد به يكديگر به وسيله ميخ متصل شده باشد بلكه بايد به گونه‌اي ساخته شوند كه فشار ناشي از وزن لوله‌ها مستقيماً به چارچوب تكيه‌گاه هدايت شوند و فشاري به لوله‌هاي پلي‌اتيلني وارد نشود .

 

انباشته كردن لوله‌ها :

اندازه دقيق ارتفاع انباشتن لوله‌هاي مستقيم پلي‌اتيلني بستگي به عوامل زيادي دارد از جمله : ماده اوليه ، سايز لوله ، ضخامت لوله و درجه حرارت محيط خارجي كه لوله در آنجا نگهداري مي‌شود . هيچگاه نبايد فشار ناشي از وزن لوله‌ها باعث تغيير شكل آنها بشود . بايستي حتماً توصيه‌هاي انباشته كردن لوله‌ها كه از طرف شركت سازنده ارائه مي‌شود اجرا شود .

 

كلاف لوله به صورت حلقه‌اي يا استوانه‌اي :

لوله‌هاي پلي‌اتيلني هم مي‌تواند به صورت كلاف‌هاي حلقه‌اي و يا استوانه‌اي بسته‌بندي شوند .

كلاف‌هاي حلقه‌اي با قطر خارجي مساوي يا بزرگتر از 110 ميليمتر بايد به صورت عمودي بر روي چنگكهاي مخصوص و يا پايه‌هايي كه به همين منظور ساخته شده‌اند انبار شوند . بايد دقت شود كه وسايل و امكانات لازم جهت جلوگيري از تماس بين كلاف‌ها (تماس در يك نقطه) فراهم شده باشد .

توجه داشته باشيد كه وزن كلاف‌هاي استوانه‌اي ممكن است به طور عمومي بين 1000 كيلوگرم تا بيش از 2000 كيلوگرم باشد .

 

انبار كردن لوله‌ها :

در صورتي كه قرار است لوله و اتصالات در فضاي باز انبار شود بايد در مورد ماكزيمم حد مجاز زمان انبار كردن ماكزيمم حد مجاز دماي محيط مشاوره نمود . پوشاندن لوله‌هاي پلي‌اتيلني جهت محافظت نمودن آنها در برابر اشعه ماوراء بنفش نور خورشيد ممكن است در بعضي مواقع موجب ايجاد حرارت زياد شده كه نهايتاً باعث صدمه زدن به عمليات اجرايي لوله مي‌شود .

در صورت انبار كردن لوله در فضاي باز بايد جمع مدت زمان مجاز آن با توجه به مراجعه به تاريخ لوله كه از طرف توليد كننده درج شده است تعيين شود . با استفاده از اين تاريخ ، توليد كننده مدت زمان مجاز دريافت نور يا حرارت در طي انبار كردن را مشخص نموده است .

توصيه شده است كه لوله و اتصالات پلي‌اتيلني نبايد بيش از 2 سال در فضاي باز انبار شود . در جايي كه لوله‌هاي شاخه‌اي به صورت هرم روي هم انباشته مي‌شوند ممكن است لايه‌هاي زيري تغيير شكل بدهند به ويژه در هواي گرم بنابراين ارتفاع اينگونه انباشتن (هرمي شكل) نبايد بيش از 1000 ميليمتر باشد .

 

اولويت زماني در استفاده از لوله‌ها :

به طور كلي ، بسياري از توليد كنندگان قبل از حمل لوله‌ها پلي‌اتيلني آنها را در فضاي باز كارخانه انبار مي‌كنند . زمان در معرض قرار گرفتن لوله‌ها در برابر نو و حرارت را مي‌توان با استفاده از تاريخ توليد لوله و ترتيب زمان توليد شدن آنها كنترل و به حداقل ميزان رسانيد بدين صورت كه لوله‌هايي را كه از لحاظ زماني جلوتر توليد شده‌اند زودتر نصب نماييم .

لوله‌هاي پلي‌اتيلني كه بيش از مدت زمان توصيه شده در فضاي باز انبار شده باشد فقط در صورتي مي‌توانند مورد استفاده قرار بگيرند كه حتماً قبل از نصب مطابق با مشخصات فني ارائه شده آزمايش شده باشند توصيه مي‌شود كه همان اصل اولويت زماني در استفاده از لوله‌ها ، در مورد اتصالات نيز رعايت شود .

 

 

جابجايي كردن :

 

بايد از انداختن و كشيدن لوله بر روي زمين اجتناب ورزيد .

اگر از ابزار و تجهيزات جهت جابجايي استفاده نمي‌شود بايد ارزشهايي كه باعث صدمه و يا آسيب رساندن به لوله و يا اتصالات نمي‌شود استفاده نمود .

 

جابجايي در هواي سرد :

 

در هواي سرد انعطاف‌پذيري لوله‌هاي پلي‌اتيلني كاهش مي‌يابد لذا جابجا كردن لوله‌ها در فصل زمستان به مراقبت بيشتري نيازمند است .

اگر دماي هوا براي لوله‌هاي مستقيم به 15- درجه سانتيگراد و براي لوله‌هاي حلقوي به صفر درجه سانتيگراد برسد بايد دستورالعمل مخصوصي جهت جابجايي دنبال شود .

ـ جابجايي اوليه و انبار كردن لوله‌هاي مستقيم پلي‌اتيلني بايد به صورت لوله‌هاي بسته‌بندي شده انجام پذيرد تا صدمات وارده در اين مرحله به حداقل برسد .

ترجيحاً بهتر است در هنگام بارگيري ، تخليه و يا جابجايي از تجهيزات مكانيكي جهت حركت دادن و يا انباشتن لوله‌ها استفاده شود .

ـ جابجايي حلقه‌هاي لوله كه روي سكوهاي مسطح انباشته شده باشند بوسيله كاميونهاي مخصوص با بالابرهاي چنگكدار (FROKLIFT TRUCK)سهل و راحت مي‌باشد .

حلقه‌هاي لوله‌ها نبايد روي سكوها و يا سطح تريلي باز شوند . بلكه بايد به صورت بسته‌بندي شده و تك تك به وسيله جرثقيل تخليه شوند و در هنگام تخليه بار نبايد كاركنان مربوطه از بدنه چارچوب كاميون بالا بروند

 

 

 .

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 7 –جابجايي لوله ها

 

ـ با در نظر گرفتن وزن كلاف‌ها بايد جابجايي كلاف‌هاي استوانه‌اي به وسيله تجهيزات ماشيني صورت بگيرد . توصيه مي‌شود كه از تريلي‌هاي مخصوص استفاده شود كه اين جابجايي را ساده‌تر و ايمن‌تر انجام مي‌دهد .

قبل از نصب لوله‌هاي پلي‌اتيلني در داخل كانال و يا در كنار كانال اطمينان حاصل كنيد كه كلاف استوانه‌اي در جاي صحيح قرار داده شده باشد و در هنگام باز كردن لوله ، محور چرخ استوانه ثابت باشد .

هنگام باز كردن لوله به سرعت چرخش محور توجه داشته باشيد تا لوله پلي‌اتيلن صدمه نبيند .

اگر لوله‌ پلي‌اتيلن قبلاً باز شده باشد و بخواهيم لوله را برش بزنيم و محل برش نزديك محل خم لوله باشد به ويژه اينكه درجه حرارت محيط نيز پايين باشد در اين صورت مراقبت ويژه‌اي جهت اين امر لازم است

 

.

 

 

 

 

 

شكل8- جابجايي

 

  

در هنگام حمل لوله‌هاي شاخه‌اي پلي‌اتيلني بايد از وسايل نقليه باربري كه سطح كه سطح صاف و داراي ديواره اطراف باشند اتفاده نمود . كف كاميون بايد عاري از هرگونه ميخ و يا برآمدگي باشد . لوله‌هاي پلي‌اتيلني بايد به طور يكنواخت و در طول خود بر روي كف كاميون خوابانيده شوند .

بايستي وسيله نقليه مجهز به ديواره‌هايي با فاصله 2 متر باشد و لوله‌هاي پلي‌اتيلني در هنگام حمل و نقل كاملاً محصور و محفوظ شوند . بايد كليه جايگاههاي حمل و نقل صاف و مسطح و عاري از لبه‌هاي تيز باشند

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                          شكل 9 – حمل و نقل

 

 

در زمان حمل و نقل

 

لوله‌هاي پلي‌اتيلني به گونه‌اي بسته شوند كه حركت بين لوله‌ها و نگاهدارنده‌هاي لوله به حداقل مقدار برسد . همچنين استفاده از (تكنيكهاي) روشهاي جابجايي ضعيف باعث آسيبهايي از قبيل ايجاد شيار ، خراشيدگي ، بريدگي يا سوراخ شدن مي‌شود .

 

حمل كلاف لوله حلقه‌اي :

لوله‌هاي حلقه شده با قطر خارجي كمتر از 63 ميليمتر را مي‌توان روي بستر پوشالي پهن قرار داده شوند . لوله‌هاي حلقه‌اي را مي‌توان با تسمه بر روي بسترهاي پوشالي محكم بست تا بتوان به ترتيب به كاميون منتقل كرد ولي لوله‌هاي با قطر خارجي بزرگتر يا مساوي 63 ميليمتر را بايد به صورت جداگانه قرار داده شوند . بايستي در خلال بارگيري و حمل و نقل امكانات ويژه‌اي جهت مهار كردن هر كلاف حلقه‌اي وجود داشته باشد .

 

حمل كلاف‌هاي استوانه‌اي :

كلاف استوانه‌اي مي‌بايست به طور بسيار محكمي به وسيله نقيله بسته شود . ارتفاع بالاترين قسمت كلاف استوانه‌اي در زماني كه روي كف كاميون قرار مي‌گيرد مي‌بايست در مقايسه با ارتفاع پلها ، تونلها و يا ساير موانعي كه ممكن است طي مسير در بالاي سر كاميون قرار گيرد ، در نظر گرفته شود

 

 

 

 

 

 

 

شكل 10 – نحوه استقرار.

 

 

بازرسي قبل و در زمان نصب

 

بازرسي قبل از نصب :

ـ لوله‌هاي پلي‌اتيلني و اتصالات را بايد قبل از نصب مورد بازرسي قرار داد .

ـ در صورتي كه خراش‌هاي سطحي با عمق بيش از 10% از ضخامت اسمي وجود داشته باشد بايد آن قسمت را بريده و كنار بگذاريم و يا اينكه آن را مورد تعمير قرار دهيم .

 

بازرسي در زمان نصب :

اقدامات لازم جهت بازرسي در زمان نصب لوله‌ها و متعلقات آنها بايستي از طريق موارد ذيل صورت پذيرد :

الف)بازرسي لوله‌هاي پلي‌اتيلني از نظر صدمات سطحي جدي بلافاصله قبل از نصب .

ب)بازرسي كانال از نظر صحت عمق و عرض آن و حداقل فاصله كانال با ساير تأسيسات دفن شده .

ج)بازرسي كف كانال بلافاصله قبل از پايين آوردن لوله و در هنگام پركردن كانال ضروري مي‌باشد تا از عدم بروز آسيبهاي احتمالي به وسيله عوامل خارجي و يا تيز و برنده مانند سنگ يا قطعات فلزي و يا چيزهاي شبيه آن اطمينان حاصل شود .

د)  بازرسي در زمان پايين آوردن لوله در كانال تا از صحت عم لو عدم آسيب‌ديدگي لوله و قرار گرفتن آن در موقعيت مناسب اطمينان حاصل شود

 

روشهاي بازرسي و آزمايشات

به منظور حصول اطمينان از عمليات اجرايي به خصوص کيفيت جوشهاي (عمليات اتصال)انجام شده و بازرسي و آزمايشات مختلفي به عمل مي آيد که کلاً به سه دسته آزمايشات و بازرسيهاي عيني و مخرب و غير مخرب تقسيم بندي گرديده و مراحل مختلف آن به شرح زير است :

1-    بازرسي هاي عيني (ظاهري)

لول و اتصالات قبل از مصرف بايد از نقطه نظر هاي ذيل مورد بازرسي قرا گيرد

الف: سطوح ظاهري آن ها سالم بوده و عاري از هر گونه ترک و شيار و برآمدگي يا توررفتگي هاي غير قابل قبول باشد .

o       حداکثر عمق شيار يا خراش سطحي نبايد بيشتر از 10 درصد ضخامت و طول آن ها در هيچ جهتي ببايستي بيشتر از 1/0 قطر اسمي لوله و يا اتصال باشد .

o       حداکثر عمق تورفتگي نبايد بيشتر از 50 درصد ضخامت لوله بوده و سطوح آن           مي بايست عاري از لبه هاي تيز باشد . در هر حال هر گونه تورفتگي که منجر به تغيير ضخامت لوله و يا اتصال گردد غير قابل قبول مي باشد .

ب: دهانه هاي لوله و اتصالات بايد گرد و مدور بوده و داراي دو پهني هاي غير قابل قبول نباشد .

توضيح اينکه : قسمتهاي معيوب مي بايست از محل کار خارج شود تا سپس در مورد عدم استفاده و يا قابل استفاده شدن آنها تصميم گيريهاي لازم توسط مهندس و يا نماينده او به عمل آيد .

2-1 از کليه جوشها (چه در مراحل انجام جوشکاري و چه بعد از اتمام آنها)ميبايست بازرسي عيني به عمل آيد . چنانچه ناظر مقيم جوشکاري يا بازرس شرکت نسبت به کيفيت مرغوب و قابل قبول بودن هر کدام از جوشهاي به عمل آمده مشکوک باشد مي تواند دستور بريدن آنرا داده و جهت انجام آزمايشات مخرب آن ها را به آزمايشگاه ارسال دارد . بازرسي  عيني بر روي هر يک از انواع جوشها به شرح زير است :

الف : بازرسي هاي عيني مشروحه ذيل در مورد جوشهاي لب به لب به عمل مي آيد .

o       لبه برگشته جوش بايد کاملاً صاف و مدور بوده و هر دو طرف آن با هم مساوي و عمق شيار وسط لبه برگشته (K) به سطوح لوله نرسد .

o       مقدار عدم هم ترازي دو سر لوله نسبت به هم (HIGH-LOW) که در حين عمليات جوشکاري ممکن است به وجود آيد نبايستي بيشتر از ده درصد ضخامت لوله باشد .

ب: بازرسي عيني مهمي که در مورد جوشهاي بوشني به عمل مي آيد عبارتست از بررسي مقدار بيرون راندگي مواد مذاب (EXTERNAL BEAD) به طور يکنواخت از کناره بوشن

ج : در مورد جوشها به طريق برق گذاري سيمي (ELECTRO FUSION) بازرسي هاي ذيل به عمل مي آيد :

- بازرسي از ميزان فرورفتگي مورد نياز لوله در داخل بوشن قبل از انجام جوشکاري.

- بازرسي از مقدار بيرون راندگي مواد مذاب از مجاري تعبيه شده بر روي بوشن به منظور حصول اطمينان از اتمام صحيح عمل جوشکاري .

2-    آزمايشات مخرب:

1-2 در حال حاضر آزمايشات مخرب جهت تعيين کيفيت جوش (عمليات اتصال)لوله هاي پلي اتيلن به عنوان روش اصلي کنترل کيفيت مورد استفاده قرار مي گيرد .

2-2 علاوه بر موارد مشروحه در بند 2-1 اين فصل نحوه اعمال آزمايشات مخرب براي هر يک از انوع جوشها به شرح زير است :

1-2-2 جوشهاي نوع حرارتي لب به لب و حرارتي بوشني

در آغاز عنليات جوشکاري 10 درصد از اولين 50 سر جوش به عمل آمده (5سرجوش) هر جوشکار ، بنا به تشخيص ناظر مقيم جوشکاري بريده شده و جهت آزمکايشات مخرب به آزمايشات مخرب به آزمايشگاه ارسال مي گردد:

الف- جنانچه نتيجه آزمايش کليه جوشهاي بريده شده رضايت بخش و مورد تائيد بود درصد برش جوشهاي بعدي به پنج درصد تقليل داده خواهد شد .

ب- در صورتيکه 50 درصد و پا بيشتر (سه سر جوش يا بيشتر )از جوشهاي بريده شده توسط آزمايشگاه ، مورد قبول قرا نگيرد تمام سرجوشهاي انجام شده مردود شناخته شده و مي بايست بريده شود ، ضمن اينکه بازرس شرکت مي تواند از طريق مهندس يا نماينده او در خواست ارزيابي مجدد يا لغو صلاحيت جوشکاري را از جوشکار مورد نظر بنمايد .

ج- چنانچه جوشهاي معيوب کمتر از 50 % از جوشهاي بريده شده باشد (کمتر از سه سر)مجدداض 10 %5 سرچوش )ديگر از جوشهاي باقيمانده از اولين 50 سرجوش انجام شده بريده شده و جهت آزمايش مجدد به آزمايشگاه ارسال مي گردد در اين مرحله نتيجه آزمايش يکي از دو حالت زير را در بر خواهد داشت :

- اگر حتي يک سر از جوشهاي جديد بريده شده معيوب تشخيص داده شد مي بايست طبق تصميم اتخاذ شده در "ب" فوق الذکر اقدام نمود .

- در صورتيکه آزمايش گليه جوشهاي بريده شده اخير مورد قبول واقع گرديد و جوشهاي باقيمانده 50 سر اوليه مورد تائيد بوده و درصد برش جوشهاي بعدي مطابق بند ، "الف" خواهد بود .

د: برش نمونه جهت آزمايشات مخرب در حالت عادي (بعد از 50 سر اوليه )به 5 % تقليل يافته و تا خاتمه پروژه براي جوشکار ادامه خواهد يافت باستثناي موارد ذيل :

o       چنانچه آزمايش 50 % يا بيشتر (سه سر يا بيشتر)از نمونه هاي بريده شده آخرين صد سر چوش به عمل آمده مورد قبول واقع نگردد در اين صورت کليه جوشهاي صد سر فوق الاشاره مردود خواهد بود .

o       در صورتيکه نتايج آزمايش کمتر از 50 % (کمتر از سه سر)از نمونههاي بريده شده آخرين صد سر جوش غير قابل قبول بودند مي بايستي مجدداً ده نمونه ديگر از صد سر جوش اخيرالذکر بريده شده و مورد آزمايش قرار گيرد در اين مرحله :

1-    اگر حتي يک سر از جوشهاي مورد آزمايش غير قابل قبول بود کليه جوشهاي باقيمانده آخرين صد سر مردود مي باشد .

 

2-    اگر نتايج آزمايش کليه نمونه اي بريده شده رضايت بخش بود کليه جوشهاي باقيما نده آخرين صد سر مورد قبول مي باشد .

2-2-2 جوشهاي نوع برق گذاري سيمي (ELECTRO FUSION)

     در آغاز عليات جوشکاري به طريق برق گذاري سيمي 4% (دو سر جوش)از اوليه 50 سر جوش به عمل آمده توسط هر جوشکار بنا به تشخيص ناظر مقيم جوشکاري بريده شده و به آزمايشگاه ارسال مي گردد نتيجه آزمايش يکي از حالتهاي زير را رد بر خواهد داشت :

الف- در صورتيکه نتيجه آزمايش هر دو جوش بريده شده رضايت بخش بوده و مرود تائيد قرا گرفت درصد برش جوشهاي بعدي به 2% تقليل داده شده و جوشکاري ادامه مي يابد .

ب- در صورتيکه نتيجه آزمايش نشان دهنده وجود اشکال حتي در يکي از جوشهاي بريده شده باشد در اين حالت مي بايست چهار سر ديگر از جوشهاي به عمل آمده از 50 سر اوليه بريده شده و جهت بررسي بيشتر به آزمايشگاه ارسال گردد چنانچه نتيجه آزمايش نشان دهنده وجود اشکال حتي رد يکي از جوشهاي بريده شده اخير الذکر باشد کليه جوشهاي باقيمانده مردود بوده ضمن اينکه بازرس شرکت مي تواند از طريق مهندس يا نماينده مردود بوده ضمن اينکه بازرس شرکت مي تواند از طريق مهندس يا نماينده از درخواست ارزيابي مجدد يا لغو صلاحيت جوشکار مورد نظر بنمايد . بديهي است وقتي که نتيجه آزمايش چهار نمونه انتخابي مجدد رضايت بخش باشد برش جوشهاي بعدي به 2% تقليل داده خواهد شد .

ج- برش نمونه جهت آزمايشات مخرب در حالت عادي (بعد از 50 سر اوليه )به 2% تقليل يافته و تا خاتمه پروژه براي هر جوشکاري ادامه خواهد يافت به استثناي مورد مشروحه در ذيل :

- اگر آزمايشگاه وجود هر گونه عيبي را بر روي نمونه هاي بريده شده از آخرين صد سر جوش اعلان نمايد دستور برش شش سر ديگر از جوشهاي باقيمانده داده خواهد شد . چنانچه نتيجه آزمايش نشان دهنده وجود اشکال حتي رد يکي از از جوشهاي بريده شده اخير الذکر باشد کليه جوشهاي باقيمانده آخرين صد سر مردود بوده ضمن اينکه بازرس شرکت مي تواند از طريق مهندس يا نماينده از درخواست ارزيابي مجدد يا لغو صلاحيت جوشکاري را از جوشکار مورد نظر بنمايد.

3-2 نحوه انجام آزمايشات مخرب

به منظور کنترل جوش به عمل آمده بر روي لوله پلي اتيلن آزمايشات مخرب متنوعي با توجه به شرايط و نوع کار و همچنين طبق استانداردموجود و معمول مي باشد که بازرس شرکت از طريق مهندس يا نمايده او نحوه و نوع آزمايش آنرا مشخص خواهد نمود .

برخي از اين آزمايشات که از اهميت خاصي برخوردار است به شرح زير مي باشد :

1-3-2 آزمايش هيدرو استاتيکي سريع (QUICK BEUST TEST)

در اي آزمايش نمونه هاي بريده شده به طول تقريبي 60 ساتيمتر که جوش در وسط آن قرار گرفته از دو طرف و توسط در پوشهاي مخصوص مسدود مي گردد . سپس با پر نودن و تزيرق تدريجي آب بايد فشار داخلي آنرا آنقدر بالا برد تا پارگي در نمونه به وجود آيد .

بديهي است پارگي بايد در روي بدنه لوله ايجاد شود و چنانچه فشار داخلي نمونه باعث پارگي جوش گردد و آن جوش مردود خواهد بود .

2-3-2 آزمايش هيدرواستاتيکي 170 ساعته

در اين آزمايش نمونه هاي انتخابي که شامل قسمتي از دو سر لوله به هم جوش داده شده و يا لوله و اتصال به يکديگر جوش شده و مي باشند و دو طرف آنها به وسيله در پوشهاي مخصوص مسدود گرديده است را در مخازن آبگرم 80 درجه سانتيگراد اقرار داده خواهد شد .

سپس فشار داخلي آنها و توسط پمپ دستگاه آزمايش طبق جدواول زير بالا برده شده و به مدت 170 ساعت در همين حالن نگه داشته مي شوند . در مدت آزمايش ، نمونه هاي نبايد پاره شد ه و يا نشت نمايند .

لازم به تذکر است در اين آزمايش جوش بايد در وسط نمونه قرا داشته و طول آنها متناسب با قطر لوله به شرح زير انتخاب گردد :

-       لوله هاي با قطر خارجي 63 ميلي متر و يا کمتر برابر 40 سانيت متر

-        لوله هاي با قطر خارجي بزرگتر از 63 ميليمتر برابر با 60 سانتيمتر

3-3-2 آزمايش کشش : (TENSILE - TEST)

نمونه هاي انتخابي در اين آزمايش را که با استاندارد هاي مختلف از جمله استاندارد ISO6259 به عمل مي آيد مي توان به يکي از دو شکل زير تهيه نمود :

-       قطعه لوله به طول تقريبي 60 تا 40 سانتيمتر که جوش در وسط آن قرار گرفته باشد .

-       تکه هاي بريده شده موازي محور طولي لوله و از اطراف جوش به طول 50 سانتيمتر به طوريکه جوش در وسط قرار گرفته باشد .

-       در اين آزمايش نمونه هاي انتهابي بين دو فک (گيره) دستگاه که به فاصله حداقل 35 سانتيمتر از يکديگر مي باشند قرار گرفته نيروي کششي با آنها به طور تدريجي و تا زماني اعمال مي گرد که گسيختگي در نمونه ايجاد گردد .

-       بديهي است که ايجاد گسيختگي مي بايست در روي بدنه لوله به وجود آيد و چنانچه در جوش پدبد آيد آن جوش مردود است .

3-    آزمايشات غير مخرب

4-    علاوه بر انجام آزمايشات مخرب بسته به نظر امور بازرسي و کنترل فني کيفيت جوشهاي مربوط به روشهاي لب به لب بوشني ممکن است توسط آزمايشات غير مخرب به ويژه با استفاده از امواج ماوراء صورت (ULTRASONIC)کنترل گرديده و قبولي جوشها مشخص گردد .

5-    توسط پيمانکار بريده شده و جوشکاري مجدد انجام گيرد . ضوابط مربوط به اقدامات اجرايي مطابق شرايط مندرج در مفاد بند 2 اين فصل خواهد بود .

 

خوابانيدن لوله LAYING

جلوگيري از تنش‌ها در زمان نصب :

به منظور مراقبت از خطوط لوله‌هاي پلي‌اتيلني تنش‌هايي كه ممكن است به جهت شرايط خوابانيدن ، در لوله و يا در محل اتصالات به وجود مي‌آيد بايستي به حداقل مقدار رسانيده شود در اين ارتباط احتياط‌هاي ذيل بايد در نظر گرفته شود

 

 

 

 

 

 

 

              شكل 11– جاگذاري لوله

 

ـ جلوگيري از وارد آوردن صدمات به لوله در زمان نصب و در اثر تماس با اشياء تيز .

ـ اگر لوله تحت كشش خوابانيده مي‌شود در اين صورت دقت داشته باشيد كه نيروي كششي نبايد بزرگتر از ميزاني كه بر اساس فرمول ذيل حاصل مي‌شود ، باشد .

  نيروي كششي

ـ حداقل شعاع مجاز خمكاري رعايت شود .

ـ لوله‌هاي پلي‌اتيلني بايد به صورت يكنواخت روي تكيه‌گاهها قرار گرفته باشند .

ـ مراقب باشيد كه ذرات سنگ به داخل لوله پلي‌اتيلني وارد نشود .

ـ در صورت غلاف‌گذاري اطمينان حاصل كنيد كه سرهاي غلاف كاملاً لوله را در بر گرفته باشد به طوريكه هيچگونه تنشي و يا تأثيراتي ناشي از بريدن بر لوله پلي‌اتيلني وارد نشود .

ـ پر كردن اطراف لوله پلي‌اتيلني بايد به گونه‌اي انجام شود كه باعث افزايش غير معمول دو پهني لوله نشود .

 

پر كردن كانال :

ـ پر كردن كانال بايد به گونه‌اي اجرا شود كه در كل طول لوله ، تمامي اطراف لوله به صورت محكم و يكنواخت نگهداري و داراي تكيه‌گاه باشد .

ـ مي‌توان از خاك محلي جهت پر كردن اطراف لوله استفاده نمود

 

 

 

 

 

 

 

 

  شكل12 – جاگذاري لوله و پر كردن كانال

 

ـ مواد پر كننده كانال بايد نمناك ، تميز و عاري از سنگ‌هاي تيز باشد . مواد پر كننده در اطراف لوله پلي‌اتيلني بايستي به صورت محكم متراكم شود به طوريكه حداقل ضخامت لايه متراكم شده 75 ميليمتر باشد .

ـ در هنگام پر كردن اطراف لوله‌هاي اصلي بزرگ (ا قطر بيش از 250 ميليمتر)  و يا در قسمتهايي كه فاصله بين ديواره كانال و لوله اصلي به ويژه نيمه ، پايين آن مبذول شود .

 

پر كردن باقيمانده كانال :

ضخامت مورد نياز در لايه‌هاي BACK FILL، SUB BASEو ROAD-BASE بستگي به نوع جاده 0از نظر تردد وسايل نقليه) و غيره دارد ، كه با ايجاد لايه‌هاي اشاره شده حالت اوليه در محل مورد حفاري مجدداً بازسازي مي‌شود . موضوع فوق و ساير موارد مربوط به استقرار لوله مي‌تواند منطبق بر قوانين ملي باشد .

كليه مصالح به كار رفته شده در BACK FILL ، SUB BASEيا ROAD-BASE بايستي به صورت لايه‌هايي فشرده شده در كانال قرار گيرد .

خاك مربوط به حفاري كانال جهت استفاده مجدد به عنوان BACKFILLمي‌تواند مناسب باشد مشروط به اينكه يكدست نباشد (داراي ذرات هم‌اندازه نباشد) .

بايد كانال را از لايه‌هايي با ضخامت ماكزيمم 300 ميليمتر پر كرد . بايستي هر لايه را قبل از ريختن لايه بعدي كاملاً فشرده كرد .

 

آزمايش فشار و مراحل اجرايي آن :

مراحل اجرايي آزمايشي فشار و ابزارهاي به كار برده شده بايد به گونه‌اي باشند كه بتواند به طور واضح ، قدرت و استحكام لوله را نشان دهند .

ـ بايد آزمايش فشار را قبل از بهره‌برداري از خطوط لوله انجام داد .

سيال مورد استفاده در آزمايش فشار

ـ خطوط پلي‌اتيلني را مي‌توان به وسيله هوا ، آب يا گاز بي‌اثر كه بر اساس استاندارد ISO و يا استانداردهاي ملي باشد آزمايش نمود .

ـ اگر جهت آزمايش از هوا استفاده مي‌شود بايد توجه خاص داشت كه روغن كمپرسور هوا به داخل لوله پلي‌ايتلني نشت نكند زيرا ممكن است باعث صدمات جدي به لوله و اتصالات شود .

 

آزمايش فشار و زمان آن :

براي لوله‌هاي پلي‌اتيلني ، ميزان فشار آزمايش بايستي بر اساس استانداردهاي ملي با استفاده از فرمول MAOPمحاسبه شود .

در صورت نصب جديد (لوله اصلي از گاز پر نشده باشد) آزمايش فشار خطوط انشعابي را نمي‌توان توام با آزمايش خطوط اصلي انجام داد .

اگر خط اصلي با گاز پر شده باشد بايد آزمايش فشار خط انشعابي را قبل از اتصال و يا سوراخ كردن لوله و عمل انشعاب‌گيري از خط اصلي انجام داد . با توجه به ميزان فشار آزمايش بايد توجه كافي به احتمال بروز نقص RCP (انتشار سريع تَرك) در هنگام اجراي آزمايش بشود .

 

مراحل آزمايش :

ـ آزمايش نشتي در سيستم لوله‌هاي نصب شده بايد در درجه حرارت محيط انجام گيرد .

ـ بخشهاي خط لوله پلي‌اتيلني بايستي قبل از آغاز آزمايش فشار تحت فشار به حالت موازنه و تثبيت شده درآيد .

ـ تغييرات درجه حرارت ممكن است موجب تغيير ميزان فشار شود .

روش آزمايش فشار :

ـ روش آزمايش فشار بايد بر اساس روشها و مراحل اجرايي ارائه شده از طرف مسئولين صورت پذيرد .

ـ آزمايش فشار سيستم خطوط لوله پلي‌ايتلني يا بخش‌هايي كه فاقد خطوط انشعابي هستند بر اساس اصول اندازه‌گيري فشار اختلافي انجام مي‌پذيرد .

 

برنامه‌ريزي و آماده‌سازي براي آزمايش :

ـ انجام آزمايش در زمان بسته بودن شيرها به هيچ عنوان توصيه نمي‌شود . 

 ـ توصيه مي‌شود كه كانال را حداقل در روي مسير اصلي لوله پر كرده تا بتوان درجه حرارت ثابتي را تا حد امكان فراهم نمود . هر قسمت از لوله پلي‌اتيلني كه پوشيده نشده باشد بايد در هنگام آزمايش موقتاً در برابر تغييرات سريع درجه حرارت محافظت شود . ضمناً محل اتصالات نپوشيده در خلال آزمايش با احتياط كامل مورد توجه قرار مي‌گيرد .

 

 

تجهيزات اندازه‌گيري :

ـ تجهيزات اندازه‌گيري مي‌بايستي به گونه‌اي نصب شود كه بيشترين امكان محافظت را در برابر تابش اشعه نور خورشيد ، باد و يا ساير تأثيرات ناشي از تغييرات هوا را داشته باشد.

التزام فوق جهت محدود كردن تأثيرات باد ، نور خورشيد و نوسانات درجه حرارت هواي محيط بر نتايج اندازه‌گيري مقرر شده است .

 

نتايج آزمايش TEST RESULTS :

هنگام اجراي آزمايش لوله‌هاي پلي‌اتيلني گاهي اوقات به دليل خاصيت خزش (CREEP) در پلي‌اتيلن مواردي پيش مي‌آيد كه باعث نتايج بسيار گيج كننده و يا غلطي مي‌شود .

 

بعضي از عوامل مؤثر در اين تغييرات به شرح ذيل مي‌باشد :

ـ طول لوله تحت آزمايش

ـ قطر لوله   

ـ تغييرات درجه حرارت

ـ محدودة فشار آزمايش

ـ ميزان بار ناشي از فشار

ـ دقت و كارآيي تجهيزات آزمايش

با توجه به متغيرهاي بسيار زياد هر روش آزمايش روي خطوط اتيلن نيازمند به توجه دقيق و تفسير نتايج آزمايش محتاج به قضاوت صحيح توام با تجربه كافي مي‌باشد .

بنابراين مي‌توان به سادگي نتيجه گرفت كه تأثير بسياري از اين متغيرها را مي‌توان از طريق برنامه‌ريزي و پيش‌بيني‌هاي اوليه كاهش داد .

روشهايي جهت جلوگيري از خرابي لوله‌ها توسط زلزله :

1ـ گسلها علاوه بر حركات ناگهاني داراي حركات لغزشي آرامي نيز هستند بنابراين تا آنجايي كه ممكن است لوله‌ها بايد دور از گسل قرار گيرند .

2ـ تا آنجايي كه ممكن است نبايد لوله را به موازات گسل در زير زمين قرار داد .

3ـ جهت عبور لوله از محل گسل فعال بهتر است اين كار در زاويه اريب با گسل انجام گيرد.

4ـ پر كردن اطراف لوله توسط اجسامي كه قابليت فشردگي داشته باشند در نزديكيهاي گسل .

5ـ به دلايل فوق مشخص نمودن محل گسل امر بسيار مهمي است بنابراين قبل از طراحي خطوط لوله و شبكه‌هاي گازرساني بايد يك سري مطالعات زمين‌شناسي در مورد زلزله خيزي و تعيين محل گسلهاي فعال انجام گيرد .

6ـ ايجاد يك سيستم شبكه با خطوط لوله بيشتر و با قطر كوچكتر به جاي سيستم شبكه‌اي با خطوط كمتر ولي با قطر بزرگتر جهت اجتناب از خرابي كامل سيستم هنگام وقوع زلزله پيشنهاد مي‌گردد .

7ـ تا آنجايي كه عملي است بايد از قرار دادن خطوط لوله در سراشيبي تپه‌ها اجتناب نمود .

8ـ تجربه نشان داده است كه هنگام وقوع زلزله در خاك نرم امكان خراب شدن لوله بيشتر از خاك محكم و استوار است .

9ـ نصب شيرهاي تخليه (Bolw-off Valves) در نزديكي گسل ، جايي كه پيش‌بيني مي‌شود بيشترين امكان وقوع زلزله در آنجا باشد پيشنهاد مي‌گردد .

10ـ انتخاب لوله‌هايي از جنس نرم Ductile pipe از قبيل فولاد ، آهن نرم Ductile iron مس ، پلاستيك و غيره كه توانايي تحمل تغيير شكلهاي بزرگ را داشته باشند . لوله‌هاي آهني Cast iron از لوله‌هاي فولادي در اين مورد مقاومتشان خيلي كمتر است و لوله‌هاي كوچكتر خيلي زودتر مي‌شكنند . اما گزارشهاي مغايري در مورد اثر زلزله بر روي اندازه قطر لوله‌ها نيز وجود دارد ، توسط مشاهداتي كه از لوله‌هاي خراب شده توسط زلزله انجام گرفته چنين نتيجه‌گيري شده كه اين نوع خرابيها بيشتر به طريق طولي و پارگي يا خمش انجام مي‌گيرند.

11ـ در جاهايي كه احتمال زلزله قوي مي‌رود بايد از اتصالات قابل انعطاف استفاده گردد .

12ـ همچنين بايد در محلهايي كه در آنجا خط لوله گسلهاي فعال را قطع مي‌كند از اتصالاتي استفاده نمود كه داراي قابليت انبساط و انقباض باشند .

13ـ جهت جلوگيري از نوسانات زلزله مي‌توان لوله را در يك تونل بزرگ قرار داد به طوريكه اختلاف شعاع بين لوله و تونل قابل مقايسه با مقدار جابجايي كه توسط گسل انتظار مي‌رود باشد(شكل شماره3)

14ـ ايجاد پستهاي امدادي و آموزشهاي لازم در اين مورد و امكان تماس دو جانبه ، فوري و مستقيم با مراكز زلزله سنجي و يا ساير سازمانهاي مسئول جهت جلوگيري از خطرات ناشي از نشست گاز هنگام وقوع زلزله ، از اهميت خاصي برخوردار است .

15ـ استفاده از رسانه‌هاي گروهاي به منظور آگاهي دادن مرتب و مداوم به مردم و يادآوري خطرات ناشي از حوادث احتمالي وقوع زلزله و اقدامات لازمي كه مي‌توانند رد اين موارد انجام دهند .

 

انتشار ترك در لوله‌هاي PE :

در لوله‌هاي PEمسئله انتشار و توسعه ترك به لحاظ ساختار مولكولي پلي‌اتيلن مطرح مي‌باشد . پلي‌اتيلن با دانسيتة بالا بيش از 90% حالت تبلور و كريستال دارد و بنابراين آمادگي و استعداد اوليه براي رشد و گسترش سريع ترك را از خود ابراز مي‌كند .

معمولاً انتشار ترك مي‌تواند در قالب 2 نوع و حالت بروز نمايد :

1ـ اشاعة تند و سريع ترك (RCP) :

2ـ انتشار و رشد آهسته ترك (SCG) :

 

 

اشاعه سريع ترك :

نظر به اينكه پلي‌اتيلن به ويژه از نوع سنگين يك جسم بلوري محسوب مي‌شود قاعدتاً در مقابل رشد ترك مي‌تواند واجد زمينة مستعدي باشد . به طوري كه گاهي اوقات ترك ايجاد شده ناشي از ضربة عامل خارجي همچون بيل مكانيكي و… تأثر از انرژي داخلي به سرعت چند درصد متر در ثانيه گسترش مي‌يابد

بديهي است فشار داخلي لوله تأمين كننده انرژي لازم جهت اشاعة سريع ترك مي‌باشد و دماي پايين نيز به طور بارز در اشاعة ترك (به صورت سريع) تأثير مي‌گذارد . نوع پلي‌اتيلن از نظر دانسيته (DENSITY)و شاخص سياليت مذاب (MELT FLOW INDEX , MF) نيز در اشاعة سريع مؤثر است . بر اساس تحقيقات به عمل آمده ، آزمايشهاي مخصوص و تجارب موجود ثابت شده است كه در لوله‌هاي كوچكتر از mm20 و فشار كمتر از يا مساوي bar4 اصولاً توسعه ترك از نوع RCPوجود ندارد.

 

انتشار و رشد آهسته ترك :

در گذشته رزين‌هاي كاربردي در لوله‌هاي پلي‌اتيلن كه در مراحل اولية رشد و تكامل بوده‌اند ، در مقابل انتشار آهسته ترك به عنوان رايجترين اشكال لوله‌هايPEحساس و آسيب‌پذير محسوب مي‌شوند .

انتشار آهستة ترك ناشي از رشد آهستة تركهايي است كه به وسيلة فشارهاي داخل لوله ايجاد مي‌شود . اين فشارها مي‌تواند از برخورد و ضربه‌ها ، ريزش و فرونشستن خاك، بار ترافيك ، چلاندن نامناسب ، يا انقباض حرارتي به وجود آيد .

البته امروز با رشد تكاملي و پويايي كه در مساحت لوله‌هاي پلي‌اتيلن وجود دارد مي‌توان تا حدود زيادي نگراني ناشي از رشد آهستة ترك را فراموش كرد . لكن اين مسئله به طور كل مرتفع نگرديده است و بر اساس تحقيقات به عمل آمده در اروپا از طريق سيستم مشابه‌سازي مشاهده شده است كه به خصوص پس از كاربرد چلانگر (به ويژه در لوله‌هاي سايزهاي بال)اكيداً توصيه مي‌شود لوله مورد تقويت و حمايت واقع شود . اين هدف به وسيله اتصالات مخصوص عملي است و در بحث SQUEEZINGبه طور مبسوط آورده مي‌شود .

 

انتخاب يك رزين پلي‌اتيلن براي توليد لوله :

در سال 1950 پروفسور زيگلر (ZIEGLER)و از سوي ديگر PHILLIPS CORP مراحل پليمريزه شدن را كشف كردند . گو اينكه اين كشف يك توليد تازه در خانواده پلي‌اتيلن‌ها بود و اين امر به طور ارزنده در شبكه‌ها تعميم داده شد .

هم‌اكنون توليد انواع پلي‌اتيلن امكان‌پذير است و در نتيجه مي‌توان پلي‌اتيلن‌هاييكه داراي خصوصيات مكانيكي و شيميايي متفاوت از هم هستند را توليد نمود .

توجه به اين موضوع نشان مي‌دهد كه به عنوان مثال چقدر مشكل است نسبت به تمامي خصوصيات مكانيكي يك پلي‌اتيلن خوش‌بين بود و درست در همان زمان كه چرا يك رزين ايده‌آل وجود ندارد اما نسبتاً سازش‌هاي گوناگون وجود دارد كه يكي موجب ديكري مي‌شود .

براي درخواست لوله و به ويژه «لوله گاز» ، پلي‌اتيلن‌هاي مورد استفاده به قرار زير هستند :

- MEDIUM HIGH DENSITY : 930   950 Kg / M3

(NOMINAL DENSITY AT 23 C)

- LOW MELT INDEX : 0.40   1.20  (MEASURED UNDER A 5 Kg LOAD A 190 C)

- RATHER WIDE DISTRIBUTION OF MOLECULAR WEIGHTS

اين خصوصيات به تنهايي كافي نيستند ، براي معرفي يك رزين پلي‌اتيلن بايد به آنها خصوصيات ديگري اضافه شود ، كه طول عمر (LIFE TIME) كه توسط تنش ساكن پايه (REFERENCE STATIC STRESS)معرفي مي‌شود .

حد اعتبار پايين‌تر 5/97% آن ، تنشي كه مي‌تواند موجب نقص (FAILURE) نمونه در پايان 50 سال در درجه حرارت 20 درجه سانتيگراد با يك فشار آب ثابت دروني بشود . رزين‌هايي كه هم اكنون توسط شركت گاز دو فرانس براي مقاصد توزيع در شبكه‌ها استفاده مي‌شود ، متعلق به كلاس پلي‌اتيلن 63 مي‌باشد . PE 63 CLASS كه تنش ساكن پايه آن برابر با كمي بزرگتر از 8.2 MPa مي‌باشد .

 

 

خصوصيات رزين‌هاي پلي‌اتيلن «لوله گاز» :

تأثير آب و هوا

پلي‌اتيلن خام ، در قسمت خروجي راكتور نسبت به اشعه ماوراء بنفش (ULTAR-VIOLET) و گرماي حاصل از مراحل اكسيداسيون حساس است . اين عمل موجب شكستن زنجيره مولكولي FRAGILIZATION آماده مي‌شود .

براي به تأخير انداختن اين پديده از مواد مناسب ديگري (ADDITIVES) استفاده مي‌شود.

ـ براي محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش (CRABON BLACK)به ميزان 3/2 درصد در جرم ماده توزيع مي‌شود . بعضي از كشورها از رنگدانه‌ها استفاده مي‌كنند مانند «زرد» اما اينها قادر به حفاظت ماده پلي‌اتيلن در برابر اشعه ماوراء بنفش به خوبي كربن بلاك نمي‌باشد .

ـ براي جلوگيري از اكسيده شدن ثابت كننده‌هاي حرارتي (حفاظت حرارتي) مقادير خيلي كوچك مولكولي) آمين‌ها ، تركيبات خيلي ساختگيكه داراي فعاليت‌هاي شيميايي مطلوب هستند استفاده مي‌شوند.

 

                                                     

 

خصوصيات شيميايي :

به طور كلي پلي‌اتيلن يك ماده فاقد جنبش مولكولي با مقاومت شيميايي عالي در مقابل محصولات مزاحم معمولي مانند اسيدها و بازها مي‌باشد و حتي در تمركزات خيلي بالا و گرماي زياد اين ماده توسط ميكرواوگانيم‌هاي متفاوت مورد حمله قرار نگرفته و همچنين باكتري‌هايي كه در زمين يافت مي‌شوند و حشرات مانند موريانه‌ها نمي‌توانند به آن صدمه بزنند .

بودار كننده‌ها و حلال‌هايي كه در گاز طبيعي از آنها استفاده مي‌شوند ، حتي موقعي كه به بخار تبديل مي‌شوند اثري روي پلي‌اتيلن ندارند . گازهاي طبيعي و پالايشگاهي تا مادامي كه در فاز گازي خود هستند نيز اثري روي پلي‌اتيلن ندارند .

دو دسته از تركيبات زير اثراتي روي پلي‌اتيلن دارند :

ـ عوامل سطحي مانند پاك كننده مواد شوينده صابونو همچنين پتاس

ـ هيدروكربنهاي سنگين پارافين‌هاو تركيبات معطر مايع

اين عوامل باعث نزول كيفيت پلي‌اتيلن مي‌شوند .

 

خواص حرارتي گرمايي THERMAL PROPERTIES :

پلي‌اتيلن داراي ضريب انبساط طولي تقريباً برابر 130 الي 200 M/MC  مي‌باشد كه در مرتبه بيشتر از نوع فولادي است . با اين مقدار بالا توجيهات لازم بايد در نظر گرفته شود ، و الا نه خود لوله و نه سه‌راهي‌ها جابجا شده و حركت مي‌كنند . اگرچه در عمقي كه لوله‌ها خوابانده مي‌شوند تغييرات حرارتي چنداني نداريم ، در نتيجه لوله‌ها كمتر با تنش‌ها و جابجايي‌ها مواجه هستند . از طرف ديگر خاصيت سست سازي (RELAXATION PROPERTY)تنش وارده به پلي‌اتيلناين امكان را مي‌دهد كه اكثر تنش‌هايي را كه يك مبدأ حرارتي دارد خنثي كند ، كه ممكن است اين خاصيت در خود ماده باشد .

هدايت حرارتي پلي‌اتيلن نسبتاً پايين است 0.45 W/M.K كه يك هادي خيلي ضعيف مي‌باشد . متوسط گرماي ويژه 1900 J/Kg.K مي‌باشد .

 

اثر گرما روي خصوصيات مكانيكي :

EFECT OF TEMPERATURE ON MECHANICAL CHARACTERISTICS

به جز ضريب انبساط طولي كه به آن اشاره شد ، افزايش درجه حرارت ، اثراتي روي ساختمان مكانيكي پلي‌اتيلن خواهد گذاشت گرما ماده را متوالياً نرم و نرم‌تر كرده و از حالت شيشه‌اي سخت و شكننده (VITREOUS STATE)به حالت پلاستيكي (DUCTILE , PLASTIC) منتقل كرده و سپس به صورت تركيب غليظي از ماده كه داراي خاصيت ازتجاعي خواهد بود ، در مي‌آورد (LIQUID STATE)

اين حالت در دماي 130 C اتفاق مي‌افتد ، موقعي كه مجموع فيوژن فاز كريستالي رزين جمع گرديده و درست مشابه يك مايع خواهد شد .

در درجه حرارتهاي بالاتر و يسكاتسيه مايع تدريجاًَ كاهش خواهد يافت . در نتيجه براي پلي‌اتيلن ، پيوستگي يا پوشش دادن توسط عمل فيوژن به نزديكي 200 درجه سانتيگراد خواهد رسيد . البته تغيير شكل‌هاي ذكر شده در بالا كاملاً برگشت‌پذير خواهند بود . بنابراين وقتي كه درجه حرارت كاهش مي‌يابد پلي‌اتيلن تدريجاً به همان سختي اوليه خود باز خواهد گشت . اين برگشت‌پذيري به خاطر آن است كه پلي‌اتيلن يك ماده ترموپلاستيك (TERMOPLASTIC)مي‌باشد .

 

خصوصيات الكتريكي (ELECTRICAL CHARACTERISTSCS) :

 

پلي‌اتيلن مقاومت بالايي در حدود 10¹⁶ در 20 درجه سانتيگراد دارد . زماني كه ذرات ريز مانند خاك و يا پوسته زنگ و امثال آنها در جريان گاز وجود دارد و در شرايطي كه سرعت جريان گاز از محل برخورد گاز زياد مي‌گردد مانند عبور گاز از محل برخورد گاز از نشت به خاكهاي خشك اطراف لوله و امثالهم التريسته ساكن تشكيل مي‌شود . الكتريسته ساكن مي‌تواند در قسمتهاي بيرون لوله پلاستيكي به وجود آمده و در نتيجه جرقه‌اي توليد نمايد كه باعث شعله‌ور شدن مخلوط گاز و هوا و يا ايجاد شوك به فردي كه با آن كار مي‌كند بشود . هنگام جابجايي در زمان نگهداري ، حمل و نقل تعميرات و كار‌گذاري در اثر اصطكاك الكتريسته ساكن بر روي لوله‌هاي پلاستيكي تشكيل مي‌شود . الكتريسته ساكن هنگام تخليه لوله از هوا ، تعميرات و تعويض لوله‌ها ، بر روي لوله‌هاي پلي‌اتيلن تشكيل مي‌شود .

بنابراين بايد توجهات ضروري و ايمني به منظور جلوگيري از به وجود آمدن الكتريسته ساكن به عمل آيد كه البته اين كار با مرطوب نگاه‌داشتن جداره لوله گاز در محل كار عملي است .

خصوصيت ديگر آن است كه پلي‌اتيلن اينرسي بالايي دارد كه آن را توسط مراحل پوسيدگي تدريجي الكتروشيميايي به طور كامل از بين مي‌برد در نتيجه به كارگيري حفاظت كاتدي بلااستفاده خواهد بود .

 

نفوذ‌پذيري PERMEABILITY :

 

پلي‌اتيلن نفوذناپذير نسبت به گازها و سيالات است . اندازه‌گيرهاي نفوذپذيري براي متان در لوله‌هاي گاز با SDR 11 ارزش برابر با 0.6 m3/Km/YEAR/BARنشان مي‌دهد . اين مقدار بسيار پايين است . در حقيقت اگر فرض كنيم كه تمام سيستم توزيع گاز فرانسه 90,000Km از لوله‌هاي پلي‌اتيلن با فشار 4 بار باشد . مقاديري كه توسط حجم حامل در لوله‌ها از دست مي‌رود و تلف مي‌شود در حدود  9*10 -6 مي‌باشد .

 

 

 

عملکرد الکتريسته ساکن در لوله هاي پلي اتيلن :

 

پلي اتيلن يکي از بهترين مواد براي شبکه هاي توزيع گاز مي باشد و داراي امتيازات زيادي است که مي تواند تداوم کاربرد آنرا توجيه نمايد بهر حال همانگونه که استفاده از اين لوله ها رو به افزايش است به همان ميزان هم بروز آتش سوزي در اثر ايجاد يا توليد الکتريسته ساکن رو به افزايش مي باشد . تنها موردي که مي تواند مشخصه زيان بخش بودن لوله هاي پلي اتيلن باشد همين الکتريسته ساکن است . همانگونه که در تحقيقات GTI(1)آمده است هر چه استفاده از لوله هاي پلي اتيلن در توزيع گاز افزايش پيدا مي کند ايمن الکتريسته ساکن در اين لوله ها در حين تعميرات عمده يک نوع دغدغه و دلواپسي را در صنعت گاز به وجود آورده است .

عملکرد الکتريسته ساکن در لوله هاي پلي اتيلن

-       مروري بر تحقيقات GTI در  مورد الکتريسته ساکن خواهيم داشت .

-       ارزيابي استانداردهاي جاري براي رسيدگي به الکتريسته ساکن و استفاده از سيستم IONIX براي حذف آن را مطرح خواهيم کرد .

-       راجع به آموزش مربوطه که متصدي آموزش کيفيت مواد OQT(1) چه وظيفه اي را دارد صحبت خواهيم کرد.

اين توضيحات را مي توان براي ساير مواد پلاستيکي که در توزيع مواد سوختي مورد استفاده قرار مي گيرند مثل PVC(2)و............................ نيز تعميم داد.

آيا فقط لوله هاي PE(3) داراي الکتريسته ساکن هستند ؟

اين مهم است بدانيم که توليد الکتريسته ساکن در داخل لوله پلي اتيلن به معني اشکال در اين لوله نيست . بلکه الکتريسته ساکن در هر ماده عايق الکتريکي ديگري در اثر مالش به وجود مي آيد حتي اگر لوله هاي توزيع گاز از شيشه نيز مي بود باز هم الکتريسته ساکن در اثر عبور گاز در داخل لوله به وجود مي آمد بنابراين توليد الکتريسته ساکن يک حالت طبيعي است و در حالت نرمال در اثر عبور گاز در مواد عايق به وجود مي آيد .

اين موضوعي نيست که بگوييم گاز کثيف توليد الکتريسته ساکن مي نمايد .

هر توزيع کننده گازي ادعا دارد که گاز توزيعي اش فاقد هر گونه ذرات ريزي که موجب ايجاد الکتريسته ساکن گردد . ولي اصولاً مقداري ذرات ريز در سيستم توزيع گاز وجود دارد که براي ايجاد الکتريسته ساکن کافي مي باشند .

اگر به تجربه يک القاء الکتريسته ساکن در شبکه توزيع شما موجب اشتعال گرديده است ، اين مي تواند نشانه اي براي سيستم توزيع باشد که گاز عبوري داريا ذرات ريز به اندازه کافي هست که بتواند ولتاژ خطر ناکي را در داخل لوله PE ايجاد بنمايد در اين صورت براي ساير جاهاي ناشناخته در شبکه شما که همين گاز عبور مي کند نيز بايد اين مسئله را تعميم دارد .

مشکل از داخل لوله PE آغاز مي شود .

GTI به اين موضوع اشاره مي کند که لوله PE  در اثر عبور گاز داراي آشغال و يا ذرات ريز شارژ مي شود در اين پروسه ابتدا قسمت داخلي لوله داراي الکتريسته ساکن مي شود . الکتريسته توليد شده در قسمت داخل موجب القاء به بيرون لوله مي شود و شناخت اين مسئله مهم و حياتي است که بدانيم شارژ بيرون لوله ناشي از شارژ داخل آن مي باشد و داخل لوله محل توليد الکتريسته ساکن است . اپراتور ها با استفاده از استانداردهاي جاري استفاده از پارچه هاي آغشته به صابون (پارچه هايي از جنس گوني) را براي از بين بردن الکتريسته ساکن بيروني توصيه کرده اند که عمل سنجيده و صحيحي هم مي باشد و آنها بر اين باورند که مشکل در بيرون لوله مي باشد در حاليکه شارژ بيرون نتيجه شارژ داخل لوله مي باشد (همانگونه که GTI در بالا عنوان نموده است ).

 

الکتريسته ساکن توليد شده در داخل لوله باقي مي ماند

 

تحقيقات نشان داده است که الکتريسته ساکن ايجاد شده در جداره داخلي لوله باقي مانده و از بين نمي رود . تحقيقاتي که توسط GTI انجام شده اين موضوع را اينگونه تفسير مي نمايد که الکتريسته ساکن در روي ديواره داخلي لوله پخش مي گردد و به عنوان منابع متمرکز عمل مي کنند و بي حرکت مي باشند زيرا مقاومت بالاي ذاتي عايق اجازه هيچ تحرکي را نمي دهد  ، لذا در روي سطح داخلي لوله ماندگار مي شوند .

استانداردهاي جاري صنعت براي حذف شارژهاي استاتيکي داخلي موثر واقع نيم شوند .

چگونه استاتداردهاي جاري صنعت در حذف شارژهاي استاتيکي داخلي لوله هاي PE موثر هستند ؟ GTI دريافت که قبل از اين پروژه ، استاندارد روشهاي ايمني ، روش پيچيدن قسمت بيروني لوله را با يک پارچهع صابوني از جنس گوني توصيه مي کند که اين روش فقط براي خنثي کردن شارژ استاتيکي بيرون لوله موثر بوده و نقشي در از بين بردن شارژ استاتيکي داخل لوله ندارد .

در مبحث استانداردهاي صنعتي در مورد حذف الکتريسته ساکن در داخل لوله هاي PE کاري انجام نشده است . بديهي است که چرا از ميان رفتن شارژ بيروني لوله نبايستي تاثيري در شارژ داخلي لوله داشته باشد . بي تاثير بودن روشهاي دشارژ ولتاژ استاتيکي بيروني لوله براي از بين بردن ولتاژ استاتيکي داخلي لوله بايستي خصوصاً در حين آموزش کاربرد لوله هاي پلاستيکي توسط متصدي آموزش کيفيت (OPERATOR QUALIFICATION TRAINING)

تأکيد گردد . البته قبل از گزارش GTI در چنين کلاسهايي راجع به آتش سوزيهاي ناشي از ولتاژ هاي استاتيکي گفته شده و مطالبي نيز نوشته شده است ، ولي به طور کامل راجع به خطرات الکتريسته ساکن در داخل لوله هاي پلاستيکي بحث نشده است . متصدي آموزش کيفيت مواد شما ضمن اينکه مطالبي را در مورد الکتريسته ساکن طرح مي نمايد ، مي بايست در مورد فوق نيز تحقيق لازم را بنمايد .

القاء (نشت)الکتريسته ساکن موجب آتش سوزي مي شود .

وقتي در درون لوله هاي PE الکتريسته ساکن ايجاد مي شود اين شارژ الکتريسته در روي ديواره داخلي لوله باقي مي ماند و هر زمان که مسيري براي تخليه از طريق اتصال زمين شدن پيدا کند به صورت جرقه خطر ناکي به زمين تخليه مي شود . اين تخليه مي تواند از طريق ابزار و ماشين آلات و يا بدن شخص انجام شود .

جريان گاز ممکن است متوقف گردد ولي الکتريسته ساکن ايجاد شده کماکان در جداره داخلي لوله تا زمانيکه از طريق زمين تخليه نشده است باقي مي ماند . GTI متذکر مي گردد که مشکل ناشي از شارژ داخلي بعد از قطع گاز هنوز باقي است و در لحظه اي که يک قسمت معيوب از لوله را مي خواهيم با اره ويا کاتر برش دهيم ، به محض تماس جسم فلزي به ديواره داخلي لوله به صورت اجتناب ناپذير جرقه اي ناشي از تخليه الکتريسته ساکن ايجاد مي شود که کارگران به اشتباه آنرا ناشي از نيرويي که ابزار آلات وارد مي کنند مي دانند که در نتيجه ان موجب اشتعال مخلوط گازي مي گردد . تحقيقات GTI بيشتر نشان مي دهد که واقعاً چه چيزي موجب ايجاد جرقه مي شود ، تحقيقات حاکي از آنست که زماني که تيغه کاتر به قسمت جاره داخلي لوله مي رسد ، الکتريسته ساکن از طريق اين تيغه و بدنه ماشين به زمين راه پيدا مي کند و تخليه مي شود و در محل تماس تيغه کاتر و جداره داخلي لوله جرقه اي که ناشي از شدت تخليه مي باشد پديد مي ايد و اين جرقه هيچارتباطي به ضربه يا نيروي وارده توسط تيغه کاتر ندارد .

شرايط لازم براي ايجاد خطر توسط الکتريسته ساکن

با آنکه الکتريسته ساکن مي تواند در هر نقطه اي از شبکه توزيع به حد خطر ناکي برسد ، علي ايحال دو مورد را نيز مي توان عنوان نمود که ايجاد شارژ هاي استاتيکي خطر ناک براي توزيع کننده گاز مي نمايند که عبارتند از :

1-    کاهش فشار

2-    شکست خطوط و نشت گاز

در مورد اول زماني که قطر  يک نقطه از خط تحت فشار به لحاظ وجود يک مانع در داخل لوله و يا بر اثر فشار مکانيکي اعمال شده از خارح لوله ، کاهش مي يابد ، سرعت گاز در اين نقطه به دليل کاهش فشار بالا رفته و گاز با سرعت زيادي از داخل لوله باريک شده عبور مي کند و اين موجب اصطکاک بيشتر گاز به ديواره داخلي لوله و نهايتاً افزايش بسيار زياد شارژ استاتيکي مي گردد که خود مي تواند امکان توليد جرقه اي بزرگتر را در صورتيکه با زمين ارتباط پيدا کند را بنمايد .

در مورد دوم در اثر شکستگي اتفاقي لوله ، گاز با سرعت زيادي خارج مي شود و طق گفته هاي پيش موجب شارژ استاتيکي زيادي در جداره داخلي لوله در محل خروج گاز مي گردد و افزايش بيش از حد شارژ استاتيکي امکان ايجاد جرقه در محل خروج را باعث مي شود . مي بينيم که اين اتصال در غياب ابزار آلات و ماشين آلات اتفاق مي افتد . توجه فرمائيد که در هر يک از موارد فوق گاز ممکن است متوقف شود ولي بدين معني نخواهد بو که محيط ايمن شده است ، زيرا عمل شارژ جداره داخلي لوله در حد بالايي انجام شده و کماکان باقي است و هر لحظه امکان ايجاد جرقه با ترکيبات گازي را وجود دارد .

چرا با وجود شارژ استاتيکي در جداره داخلي لوله گاز احتمال جرقه کم است ؟

اگر شارژ استاتيکي هميشه در جداره داخلي وجوددارد پس چرا همواره جرقه ايجاد نمي شود ؟ شارژ استاتيکي به صورت اتفاقي رد سر تاسر شبکه گاز پخش مي شود مضافاً اينکه شارژ استاتيکي در طول سال نيز متغيير است ، به عنوان مثال در فصل زمستان که حجم گاز مصرفي بالاست مقدار شارژ استاتيکي افزايش مي يابد بنابراين نمي توانيم پيش بيني کنيم که کي و کجا اين مشکل در سيستم به وجود مي آيد و اگر چهار شرط لازم براي ايجاد اشتعال گاز يعني :

2-    شارژ استاتيکي

3-    اتصال زمين شدن

4-    گاز

5-    اکسيژن

وجود داشته باشد آنوقت است که ايجاد جرقه بديهي خواهد بود ولي آيا مي توان زمان و مکان وقوع حادثه را پيش بيني کرد ف کسي نمي تواند بگويد که چطور و کجا جرقه به وجود مي ايد بلکه اين احتمال بعضي وقتها به وقوع مي پيوندد .

وجود يک سوراخ ريز در لوله مي تواند نشانه وجود سطح بالاي شارژ استاتيکي در داخل لوله باشد .

به هر حال ، افراد با تجربه در قسمت توزيع گاز بايستي خصوصاً روي آثار ناشي از شارژ داخلي لوله هاي PE دقت لارم را بنمايند . سوراخ ريز در لوله زماني به وجود مي آيد که شارژ استاتيکي بسيار بالا باشد ، تاحدي که بتواند بر عايقي جدار للوه فائق شود و به بيرون از ديواره لوله نشت و موجب اتصال زمين گرد که در نتيجه آن باعث افزايش گرما در محل نشت شده و لوله را ذوب کرده و ايجاد سوراخ ريز مي نمايد و تا زمانيکه شارژ استاتيکي از بين نرفته عمل سوراخ شدن ادامه خواهد داشت و اين سوراخ ها مي توانند باعث عيوب ديگري در شبکه توزيع شوند که از جمله شکست هاي ناشي از تنش را مي توان نام برد .

سيستم IONIX  در حال حاضر در بعضي از صنايع کاربرد دارد که اين تکنولوژي با تغييراتي براي سيستم توزيع در شبکه هاي گاز نيز قابل استفاده شده است .

 

سيستم جلوگيري کننده از شارژ هاي استاتيکي در داخل لوله PE

IONIX يک سيستم جلوگيري کننده است و به عنوان يک سيستم تعميراتي نيست ، اين سيتم آنگونه طراحي شده است که مي تواند مانع از تشکيل شارژ هاي استاتيکي در جداره داخلي لوله هاي PE (که در توزيع گاز مورد استفاده هستند)گردد ، آنگونه که هيچگونه جرقه اي در اثر اين شارژها پديد نيايد . اين موضوع زماني جلب توجه مي کند که به صورت ناخواسته جرقه اي باعث آتش سوزي گردد . پيش گيري از الکتريسته ساکن در محدوده شبکه گاز قبل از هر حادثه اي يک استراتژي ايمني سنجيده محسوب         مي شود.

 

طريقه نصب

 

سيتم IONIX  در مسير جريان گاز نصب مي شود زماني که گاز از اطراف کاتريچ عبور مي کند باعث تغييرات در مشخصه الکتريکي اش مي گردد ، آنگونه که گاز عبوري ديگر قادر به ايجاد شارژ استاتيکي نواهد بود IONIX هر گونه جريانب را در سيستم از بين خواهد برد و مانع تشکيل شارژ استاتيکي در قسمت فشار پائين مي گردد . لوله هاي فلزي و يا تلفيقي از لوله هاي PE و فلزي در شبکه توزيع هيچگونه اثر زيان بخشي در کاربرد آن ندارد . IONIX به وسيله نصب محفظه SAFECO که يک کاتريچ در آن (محفظه)مي باشد و حکم صافي را دارد به شبکه گاز تحويل داده مي شود . گاز از روي کاتريچ داخل محفظه فيلتر عبور مي کند که عملاً افت فشاري را موجب نمي شود چرا که از ميان چيزي عبور نمي کند و در واقع از اطراف کاتريج عبور مي نمايد .

 

طراحي سيستم

 

براي حذف شارژ هاي استاتيکي از يک شبکه توزيع گاز IONIX مي بايد آنگونه نصب شود که تغذيه گاز کل شبکه از طريق آن انجام شود و اگر گاز ديگري وارد شبکه مذکور گردد موجب کم کردن تاثير و يا بي اثر کردن محدوده مورد نظر مي گردد . نقطه مورد نظر پيشنهادي براي نصب IONIX در خروجي رگلاتور محلي مي باشد . شبکه هايي که از چند جهت تغذيه مي شوند مي توانند با نصب IONIX رد سمت نقاط ثانويه از هم ايزوله شوند .

IONIXبراي لولههاي "8 تا "2 و حجم گاز 000/950/1SCFH قابل طراحي مي باشد . از اين سيستم مي توان در شبکه هايي که داراي توسعه در آينده مي باشند نيز استفاده نمود .

بدين طريق که در محل تزريق توسعه جديد نيز IONIXنصب شود به طوريکه تمام شبکه هاي جديد از طريق IONIX عبور نمايند .

نگهداري سيستم IONIX بعد از اولين نصب تنها موردي که نياز به نگهداري دارد تعويض کاتريج داخل محفظه فيلتر به صورت هر سال يکبار مي باشد و اگر سيستم IONIXدر محل رگلاتور هاي محلي نصب شده باشد به صورت همزمان با بازديد رگلاتور که سالانه انجام مي شود کاتريچ نيز تعويض گردد ، در هر صورت و بنا به هر علتي نخواستيد از IONIX استفاده نمائيد فقط کافي است که کاتريچ آنرا عو نکنيد . در اين صورت سيستم IONIX از فعاليت باز مي ايستد .

تعميرات در شبكه PE :

در اقدامات تعميراتي شبكه‌هاي PE

، يكي از موارد بسيار حساس و مهم كه ويژه چنين شبكه‌هايي است موضوع نياز به آبندي

كامل و عدم نشتي مي‌باشد .

وجود نشتي در محلهاي تعميرات از دو جنبه حائز اهميت است :

ـ بحث ايمني و اختلاط ناخواسته هوا و گاز و تبعات نا امن احتمالي

ـ ايجادآثار سوء و مخرب در كيفيت جوشكاري

سعي مي‌شود به تجزيه و تحليل هر دو جنبه مذكور به شرح ذيل پرداخته شود :

1ـ بر خلاف روش تعميرات در شبكه‌هاي فولادي (كه به دليل اختلاط ناخواسته هوا و گاز و وجود دماي فوق‌العاده زياد در محل جوشكاري) مشكلات اشتعال و انفجار مطرح است ، در تعميرات شبكه‌هاي PEعلي‌القاعده بحث اشتعال و انفجار به موجب طبيعت و چگونگي جوش الكتروفيوژن كمتر گريبانگير گروه تعميرات است .

لازم به يادآوري است كه در تعميرات شبكه‌هاي فولادي و اصولاً جوشكاريهاي فولاد چون انبر و الكترود عامل اصلي توليد حرارت مي‌باشند و روش جوشكاري ايجاب مي‌كند كه اين عامل دقيقاً در محل جوشكاري حركت كند لذا دماي بسيار زياد ناشي از قوس الكتريكي همواره در همان محل جوشكاري موجود بوده و در صورت وجود مخلوط قابل اشتعال و انفجار ، مثلث معروف آتش ميسر است و بالطبع بايستي از خطرات ناشي از اشتعال و انفجار هراسان بود . اما در تعميرات شبكه‌هاي PEو اصولاً جوشكاريهاي الكتروفيوژن عامل توليد حرارت و ذوب PE، سيم‌پيچ حرارتي است كه در دورن اتصال الكتروفيوژن تعبيه شده است و از طريق 2 ترمينال موجود در اتصال الكتروفيوژن به دستگاه جوشكاري وصل مي‌شود . روش كار بدين ترتيب است كه پس از مهيا كردن كليه مقدمات و مراحل جوشكاري ، كابلهاي دستگاه جوشكاري به اين 2 ترمينال وصل مي‌شود و سپس كليد شروع كار در دستگاه فشار داده مي‌شود و بدين طريق جريان الكتريسته در درون سيم‌پيچ جريان مي‌يابد و پيرامون سيم‌پيچ در اتصال ، حداكثر تا دماي 200oC ± 10oC گرم خواهد شد. بنابراين همانطوري كه ملاحظه مي‌شود اولاً مدار سيم ‌پيچ در درون دستگاه جوشكاري كامل مي‌ِود و در واقع جرقه‌هاي شروع و خاتمه جريان الكتريسته در داخل دستگاه جوشكاري توليد مي‌شود .

به هيچ‌وجه در درون اتصال جرقه و قوس الكتريكي وجود ندارد و ثانياً به دليل دماي پايين ذوب مربوط به PE، حداكثر دماي مورد نياز در درون اتصال در حدود 200^oC ± 10^oC است كه مشخصاً اين دما نمي‌تواند به عنوان IGNITION TEMPERATURE مخلوط گاز و هوا محسوب شود و همانطوري كه مي‌دانيد دماي اشتعال اين نوع مخلوط 705^oCاست كه به طور قطع و يقين هيچگاه در محل جوشكاري PEاين دما ميسر نمي‌شود .

2ـ شايد تصورات و سوابق ذهني از امور تعميراتي در شبكه‌هاي فولادي ، اين پيش‌بيني و امكان را در تفكر ايجاد كنند كه لابد مي‌توان با وجود نشتي د رحد جزئي اقدام به انجام تعميرات شبكه‌هاي PE، نيز نمود . حتي با مقايسه با شرايطي كه در شبكه‌هاي فولادي به دليل نشتي اجتناب‌ناپذير در شير ، ناچار به كار گرم و يا حتي جوشكاري با شعله مي‌باشيم، غالباً استنباط مي‌شود كه در شبكه‌هاي PE هم احتمالاً مي‌توان با چنين شيوه‌هايي اقدام به ترميم و تعمير كرد .

در تعميرات شبكه‌هاي PEروش جوشكاري الكتروفيوژن به كار مي‌رود و در اين روش به دليل كيفيت و چگونگي جوشكاري ، اصولاً در داخل كار هيچگونه روزنه و منفذي در منطقة جوش براي خروج و تخليه گاز نمي‌تواند وجود داشته باشد و در واقع نشتي احتمالي منجر به حبس ، تجمع و افزايش فشار گاز خواهد شد . از طرفي ديگر بنا بر ماهيت جوشكاري الكتروفيوژن ايجاب مي‌شود كه در طول زمان امتزاج و انجماد به هيچ‌وجه هيچگونه تنشي به منطقة جوش (WELD ZONE) وارد نشود . چرا كه طي اين مدت زمان امتزاج و انجماد بخش قابل ملاحظه‌اي از سطوح مربوط به اجزاء جوشكاري به صورت مذاب و خميري مي‌باشد و اصلاً قادر به تحمل كمترين فشار و حتي جابجايي د حركت جزئي نمي‌باشد . در طول جوشكاري الكتروفيوژن زمان امتزاج و انجمادتوصية مؤكد و ضرورت محتوم عبارت است از همترازي و تثبيت كامل قطعات جوشكاري و بنابراين دو اصل واجب و قطعي لازم است از اعمال هرگونه تنش و فشاز به شدت ممانعت به عمل آيد . به تعبير ديگر پس از رعايت و تمهيد شرايط اوليه جوشكاري ، صحت و سلامت نهايي جوشكاري مشروط به رعايت اين دو اصل ضروري است . در غير اين صورت جوشكاري مسلماً معيوب و رد است . يكي از عوارض و اشكالات شايع ناشي از نشتي گاز شير در حين تعميرات شبكه‌هاي گاز‌دار ، مسئله SHORT CIRCUIT در جوشكاريهاي الكتروفيوژن مربوط به محلهاي تعمير شده است . معمولاً اين اشكال به دنبال نشت گاز و اعمال فشار ناشي از تجمع گاز به محل گرمايش (HEAT ZONE) در منطقة جوشكاري به وجود مي‌آيد .

پلي‌اتيلن مذاب موجود در فضاي بين لوله و بوشن الكتروفيوژن در معرض فشار قرار مي‌گيرد و سيم‌پيچ حرارتي در برگرفته شده به وسيلة توده مذاب و تحت فشار به حركت در مي‌آيد و بسته به ميزان نشت و مقدار فشار ، تعدادي از حلقه‌هاي سيم‌پيچ به هم چسبيده و مشكل «اتصال كوتاه» پيش مي‌آيد . بديهي است ذوب مناسب و امتزاج كامل سطح داخلي بوشن و سطح خارجي لوله مشروط بر حفظ و ابقاي شكل طبيعي سيم‌پيچ حرارتي خواهد بود . اگر قرار باشد تعدادي از حلقات اين سيم‌پيچ در اثر فشار گاز نشت يافته ، به هم متصل شوند طبعاً به علت كوتاه شدن طول سيم‌پيچ و مسير جريان ، مقاومت كلي تغيير مي‌يابد و متناسب با آن جريان افزايش يافته و لذا مجذور جريان در فرمول W=RI²Tبه شدت ميزان انرژي ايجاد شده را افزايش مي‌دهد .

بسته به اينكه سيم‌پيچ حرارتي در كدام محل متراكم و به هم متصل شده باشند و در كدام محل همچنان فرم طبيعي خود را حفظ كرده باشند ، تمامي انرژي حرارتي افزايش يافته فقط در محلي كه سيم‌پيچ شكل طبيعي داشته باشد بروز خواهد كرد . در موضعي كه اتصال كوتاه اتفاق افتاده باشد انرژي حرارتي بسيار كمتري منتشر مي‌شود و بنابراين مواد مذاب در قسمتي (كه سيم‌پيچ دچار اتصال كوتاه است) بسيار كم و شايد هيچ توليد مي‌شود بدين ترتيب مي‌توان پيش‌بيني كرد كه جوش در بعضي نقاط اتفاق افتاده است و در بعضي نقاط بسيار ضعيف يا اصلاً صورت نگرفته است .

البته احتمال ايجاد صور ديگري نيز به شرح ذيل وجود خواهد داشت كه مي‌تواند معلول مسئله اتصال كوتاه باشد :

1ـ حرارت بيش از حد در موضعي محدود و سوختگي و تنزل كيفي پلي‌اتيلن در همان موضع

2ـ كاهش سطح HEAT ZONE و ضعف و عدم استحكام جوش در آن محل

3ـ بيرون زدن و يا نزدن مواد مذاب بيش و يا كمتر از حد طبيعي در نشانگرهاي جوش

به هر صورت مشكلات ناشي از اتصال كوتاه عمدتاً منجر به اين خواهند شد كه فرآيند ذوب مسير طبيعي و صحيح خود را طي نكند و سطح محل گرمايش (HEAT ZONE)منطبق بر ميزان از پيش طراحي شده باقي نماند كه البته اين موضوع قادر به تضعيف و تخريب جوش خواهد بود .

نشتي گاز در حين تعميرات شبكه‌هاي PEعلاوه بر مشكل SHORT CIRCUIT ، مي‌تواند سبب ظهور مشكلات ديگري نيز به شرح ذيل شود كه هر كدام از آنها نهايتاً تأثير مخرب خود را روي كيفيت جوش در محل تعمير شده خواهند گذاشت :

1ـ ايجاد روزنه‌ها و منافذي در محل اتصال لوله و بوشن قبل از انجماد كامل مواد مذاب

2ـ بيرون زدن مواد مذاب از محلCOLD ZONEو ضعف در محل جوشكاري

3ـ قطع احتمالي سيم‌پيچ و ختم زودرس و غير عادي فرآيند جوشكاري

با توجه به معضلات فوق‌الاشاره ملاحظه مي‌شود كه عدم نشتي گاز و آبندي كامل در حين تعميرات شبكه‌هاي PE به عنوان يك نياز و اصل لايتغير مطرح است و بنابراين روش جاري تعميرات شبكه‌هاي PE در كشورهاي اروپايي بدين منوال است كه :

الف) تعميرات در خطوط با قطر كمتر از D<40mm –40mm

در اينگونه خطوط معمولاً چه در حوادث و شرايط فوري و چه در تعميرات پيش‌بيني شده (به دليل فقدان تعداد كافي شير در شبكه) به منظور توقف جريان گاز از چلانگر استفاده مي‌شود .

بديهي است بريا بستن چلانگر روي لوله حداقل فاصلة  D×3 از محل جوشكاري بعدي بايستي لحاظ شود يا به عبارت ديگر ميزاني از لوله كه در اثر ايجاد صدمه معيوب شده است و بايستي بريده شود به اضافة D ×3از هر طرف ، محل نصب و كاربرد چلانگر در دو طرف محل حادثه خواهد بود .

پس از مهار نشتي و توقف جريان ، مقدمات بريدن لولة معيوب از محل تشخيص داده شده و مهيا نمودن و جايگزيني لولة جديد به شرح روش ويژه تعميرات سُر دادن ـ SLIP OVER) صورت مي‌پذيرد.

لازم به يادآوري است چون SQUEEZERنمي‌تواند آبندي كامل داشته باشد و معمولاً در DOWN STREAM آن نشتي وجود دارد بايستي قبل از جوشكاريهاي اصلي يك اتصال انشعاب (TAPPING SADDLE)به عنوان (PURGING TEE)روي قطعة لولة جديدكه به جاي قطعه لوله معيوب قرار است جايگزين شودنصب شود و پس از طي شدن زمان لازم COOLING  TIME ، عمل سوراخ كاري (TAPPING)صورت پذيرد . پس از انجام موارد اشاره شده و نصب لولة جديد و رعايت COOLING TIME لازمه چلانگر باز مي‌شود و از طريق TAPPING  SADDLE منصوب روي لوله جديد عمل هواگيري صورت مي‌پذيرد .

پس از تخليه كامل هوا اقدام به مسدود كردن TAPPING  SADDLE مذكور مي‌شود . اين عمل از طريق پايين آوردن كامل مغري تا سطح داخلي ديواره لوله ، جوش دادن CAPروي نافي صورت مي‌گيرد . البته لازم به يادآوري است كه پس از تمام شدن COOLING  TIMEلازمه براي جوش مربوطه به نافي اقدام به بستن CAPروي TAPPING SADDLE مي‌كنيم . قابل دقت و التفات است كه به هيچ وجه مغزي داخل TAPPING  SADDLE قادر به آبندي كامل نمي‌باشد ، بنابراين به خاطر پيشگيري از معيوب شدن جوش نافي ناشي از فشار نشتي لازم است در حين زمانهاي امتزاج و انجماد مربوط به جوش نافي ، CAPروي TAPPING  SADDLE بسته نشود و از اين راه نشتي گاز به بيرون راه داشته باشد . اكنون در موضع چلانده شده به كمك گيره‌هاي مخصوص مدور كننده لوله شكل طبيعي قبلي خود را پيدا مي‌كند . پس از مدور شدن لوله ، از طريق نوارهايي مشخص كننده محل چلانده شده علامت زده مي‌شود تا احياناً مورد چلاندن مجدد واقع نشود .

ب) تعميرات در خطوط با قطر بيشتر يا مساوي 40mm و كمتر يا مساوي 110mm 40 mm ≤ D ≤ 110 mm .

در اينگونه خطوط نيز روش تعميرات مشابه بند «الف» مي‌باشد . منتهي پس از مسدود شدن لوله نياز به حمايت آن مي‌باشد . اين عمل به وسيله اتصالات تقويتي صورت مي‌گيرد و معمولاً اينگونه اتصالات از طريق روش الكتروفيوژن روي لوله در محل چلانده شده جوش مي‌خورد و بدين ترتيب لوله را تقويت كرده و استحكام مي‌بخشد .

ج) تعميرات در خطوط با قطر بيشتر از D>110mm –110mm

در اينگونه خطوط فقط كاربرد چلانگر در حوادث اضطراري و فوران گاز در ابتداي كار توصيه مي‌شود و در ساير اوضاع تعميراتي پيش‌بيني شده تجهيزات مخصوص چون P2000و POLYSTOPPبه تنهايي به كار مي‌رود .

در اين دسته از لوله‌ها با اقطار بيشتر از 110mmدر صورتي كه شرايط حاد و غير مترقبه‌اي پيش آيد در كمترين فاصلة ممكن از محل مصدوم لوله بايستي چلانگر را بست و پس از مهار شرايط اضطراري ، با علم به اينكه نمي‌توان به خاطر توقف جريان در خلال تعميرات از چلانگر بهره‌مند شد پس دستگاههاي ديگري را كه قبلاً ذكر شد به كار مي‌گيرند. رعايت فواصل بين محل چلانده شده (كه بريده خواهد شدو محل جوشكاري براي نصب لولة جديد و موضع تعبيه تجهيرات ويژه (POLYSTOPP,P2000)الزامي است .

پس از نصب تجهيزات ويژه و رعايت فواصل مذكور و قطع كامل جريان ، مقدمات بريدن لوله معيوب از محلD ×3 قبل از نقطه چلانده شده مهيا و اقدام مي‌شود . پس از آن لولة جديد به شرح روش ويژه تعميرات (سُر دادن) جايگزين لولة بريده شده مي‌شود . قابل توجه آنكه در صورت كاربرد POLYSTOPP )به عنوان تجهيزات ويژه) نيز لازم است روي لولة جديد يك TAPPING SADDLE به عنوان PURGING TEEهمچون گذشته به كار رود . پس از جايگزيني لوله جديد و رعايت COOLING TIME مورد نياز ، جريان گاز از طرفين تجهيزات ويژه باز مي‌شود و از طريق TAPPING SADDLE موجود هواگيري مي‌شود . پس از تخليه كامل هوا بنا بر روش توضيح داده شده قبلي در بند الفمسدود مي‌شود .

در صورت تعميرات برنامه‌ريزي شده ، طبق توضيح گذشته فقط نياز به نصب تجهيزات ويژه مي‌باشد و كاربرد چلانگر لزومي ندارد .

روش تعميرات شبكه‌هاي PE در شركت ملي گاز

همان طوري كه قبلاً نيز اشاره شد شرايط ملي و نوع طراحي شبكه‌هاي پلي‌اتيلن در شركت ملي گاز امكانات ديگري در اختيار گروه تعميرات و بهره‌برداري قرار مي‌دهد كه با تكيه بر آنها مي‌توان شيوه‌هاي تعميراتي مناسبي را اتخاذ كرده و عمل نمود .

وجود تعداد قابل ملاحظه شير در شبكه‌هاي PEاين امكان را در اختيار گروه تعميرات قرار مي‌دهد كه فقط از چلانگر به منظور مهار فوران گاز استفاده نمايد و بس . حتي اگر موقعيت حادثه به گونه‌اي باشد كه نتوان به سهولت از چلانگر استفاده نمود مي‌توان در اسرع زمان به شيرهاي موجود مراجعه و اقدام فوري نمود . علي ايجاد به منظور روشن شدن كامل بحث و مقايسه با شيوه‌هاي تعميراتي در اروپا لازم است با همان تقسيم‌بندي قبل اين موضوع پيگيري شود .

الف)تعميرات در خطوط با قطر كمتر از D<40mm –40mm

در اينگونه خطوط معمولاً در حوادث و شرايط فوري ، در صورتي كه بتوان از چلانگر به منظور توقف جريان گاز استفاده نمود كه به وسيله آن اقدام مي‌شود و در صورت عدم امكان استفاده به سرعت از طريق شيرهاي موجود در شبكه اقدام به قطع جريان گاز مي‌شود . پس بديهي است كه در تعميرات پيش‌بيني شده ، ديگر نيازي به چلانگر نبوده و با توجه به وجود شيرهاي شبكه از آنها استفاده مي‌شود .

در صورت استفاده از چلانگر و استفاده از شير (به شرط وجود نشتيلازم است . قبل از جوشكاري‌هاي اصلي يك اتصال انشعاب (TAPPING SADDLE) به عنوان PURGING TEE روي قطعة لولة جديدكه به جاي قطعة لولة معيوب قرار است جايگزين شود نصب شود و عمل سوراخ كاري (TAPPING )پس از طيCOOLING TIME كامل صورت پذيرد . قابل توجه است در صورتي كه امكان استفاده از علمك به منظور تخليه گاز نشت يافته وجود داشته باشد بالطبع نيازي به نصب PURGING TEE نخواهد بود . ساير شرايط نيز مشابه مشروح روش تعميرات در اروپا مي‌باشد .

ب( تعميرات در خطوط با قطر بيشتر يا مساوي 40mmو كمتر يا مساوي 40mm≤D≤110mm –110mm

در اين بخش نيز فقط در حوادث فوري در صورتي كه كاربرد چلانگر سهل و مهيا باشد به وسيله آن اقدام فوري صورت مي‌گيرد . در صورت عدم امكان استفاده ، به سرعت از طريق شيرهاي موجود در شبكه اقدام به قطع جريان گاز مي‌شود .

در صورتي كه ا زچلانگر استفاده شود لازم است كه در كمترين فاصله ممكن از محل معيوب لوله بسته شود . پس از مهار شرايط اضطراري با توجه به شيرهاي موجود در شبكه نيازي نيست به خاطر توقف جريان در خلال تعميرات ، از چلانگر استفاده ببريم . لذا پس از بستن نزديكترين شيرهاي موجود در شبكه ، مقدمات بريدن لولة معيوب با احتساب حداقل فاصله D ×3 قبل از موضع چلانده شدهمهيا شده و اقدام مي‌گردد . در حقيقت با مقايسه اين سبك تعميرات با روش اروپايي مشابه كاملاً واضح است كه ديگر نيازي به تقويت لوله از طريق دو اتصال تقويتي نمي‌باشد و البته اين طريقه به اعتبار وجود شيرهاي فراوان در شبكه است .

قابل توجه آنكه در شرايط فوري كه استفاده از چلانگر (SQUEEZER) مقدور نباشد و يا در تعميرات پيش‌بين يشده كه اصولاً كاربرد چلانگر ضرورتي نداردبديهي است كه استفاده از شير مشكل‌گشا خواهد بود .

همواره در صورت استفاده از چلانگر (SQUEEZER)و استفاده از شير ( به شرط وجود نشتيلازم است قبل از جوشكاري‌هاي اصلي يك اتصال انشعاب (TAPPING SADDLE)به عنوان PURGING TEE  روي قطعة لولة جديد كه به جاي قطعه معيوب قرار است جايگزين شودنصب گردد و عمل سوراخ كاري (TAPPING ) پس از طي زمان (COOLING TIME)لازم صورت پذيرد . پر واضح است كه وجود علمك و امكان استفاده از آن به منظور تخليه گاز نشت يافته ، نياز به PURGING TEE را منتفي خواهد كرد . ساير شرايط مشابه روش تعميرات در اروپا مي‌باشد .

ج)  تعميرات در خطوط با قطر بيشتر از D>110mm –110mm

روش تعميرات در اين بخش دقيقاً مطابق بند «ب» مي‌باشد .

 

 

چلانگر :

 

يكي از ويژگيهاي بارز لوله‌هاي PE، خاصيت انعطاف‌پذيري  (FLEXIBILITY)مي‌باشد كه بر همين اساس در شبكه‌هاي PE موضوع كاربرد چلانگر (SQUEEZER) همواره در نظر و مورد استفاده بوده است و به همين دليل و به لحاظ چنين امكاني معمولاً تعداد شيرهاي موجود در شبكه‌هاي PEدر مقايسه با شبكه‌هاي فلزي به صورت قابل ملاحظه‌اي كاهش يافته است .

ويژگي انعطاف در لوله‌هاي  PEاين امكان را در اختيار بهره‌بردار مي‌گذارد كه لوله‌هاي    PEرا با فشار تعيين شده‌اي از طريق چلانگر فشرده و نتيجتاً بدون نياز به شير ، جريان گاز را بند آورده و پس از عمليات مورد نظر مجدداً فشار از روي لوله برداشته شود و به كمك گيره‌هاي مخصوص مدور كننده لوله شكل طبيعي قبلي را پيدا كند . در واقع وجود اين ويژگي در لوله‌هاي PEمدد مؤثري در تقليل هزينه‌هاي ناشي از خريد و نصب شيرهاي شبكة توزيع مي‌باشد و لذا شبكه‌هاي PEبا تعداد شيرهاي كاهش يافته رواج و شيوع دارند .

اصل قابل قبول و مورد تأييد «استفاده از تكنيك  SQUEEZING» در لوله‌هاي PEقطعاً به منزلة كاربرد بدون حد و معيار چلانگر نمي‌باشد و به عبارتي ديگر كاربرد SQUEEZERمستلزم رعايت ضوابط و مقرراتي است كه يقيناً عدم رعايت اين اصول منجر به بروز اشكالات و نقايص عديده‌اي در لوله‌ها و اتصالات و… پلي‌اتيلني خواهد گشت . به منظور آشنايي بيشتر با چنين ضوابط و محدوديتها به ذكر پاره‌اي از آنها پرداخته مي‌شود :

در خلال چلاندن و اعمال نيرو از طريق SQUEEZER، لوله‌ها تحت نوعي تنگي و فشار قرار مي‌گيرند . حداكثر تنگي مجاز بر اساس تحقيقات به عمل آمده در لوله‌هاي پلي‌اتيلن بستگي به نوع پلي‌اتيلن (از نظر دانسيته) داشته و از قرار ذيل است :

PE (HIGH  DENSITY) : 1×25 (S = WALL THICKNESS)

PE (MEDIUM  DENSITY) : 0.8×25 (S = WALL THICKNESS)

از طرفي ديگر ثابت شده است به جهت آبندي كامل و ممانعت از هرگونه نشتي جزئي در خروجي چلانگر لازم است ميزان تنگي و فشار روي لوله در حد5TIGHTNESS × 0.7 باشد. با مقايسه اين رقم با ارقام قبلي كاملاً روشن است كه :

0.7 × 25 < 1 × 25 HIGH DENSITY

0.7  × 25 < 0.8 × 25  MEDIUM DENSITY

با مقايسه ارقام فوق به وضوح معلوم مي‌شود كه همواره در خروجي چلانگر نشتي گاز وجود خواهد داشت و اين پديده حتماً در عمليات تعمير و ترميم مؤثر خواهد بود و از اين رو لزوماً بايستي مورد نظر قرار گرفته و به نحوي مرتفع گردد .

بر اساس تحقيقات سازمان  GAS DE FRANCE از طريق شبيه‌سازي ثابت شده است كه پس از استفاده از  SQUEEZERنوعي انتشار ترك به نام SCG  رشد آهستة ترك به خصوص در لوله‌هاي سايز بالا كه ضخامت ديوارة بيشتري دارد ، در بدنة لوله ايجاد مي‌شود كه ممكن است در خلال كاربرد چلانگر و يا بلافاصله پس از آن ظاهر نشود ولي چند هفته يا چند ماه يا حتي چند سال بعد بروز كرده و ايجاد مشكلات نمايد . اين موضوع موجب شده است كه بحث كاربرد سيستم  SQUEEZINGبه طور مطلق و عاري از هيچگونه عارضه پنداشته نشود و نيروهاي اجرائي و تعميراتي در صدد تقويت و تحكيم موضع چلانده شده در لوله ، پس از استفاده از چلانگر برآيند . بنابراين به منظور تقويت و استحكام لوله پس از عمل چلاندن لازم است :

اولاً : از طريق گيره‌هاي مخصوص مدور كننده لوله به حالت مدور قبلي برگردد و دچار دو پهني  (OVALITY)نباشد .

ثانياً : به وسيله اتصالات مخصوص تقويتي (REINFORCEMENT SADDLE)حمايت و تقويت شود .

علاوه بر موارد فوق به لحاظ تضعيف لوله در محل  SQUEEZINGساير نكات ذيل بر طبق استاندارد ENمؤكداً توصيه مي‌گردد .

ـ حداقل فاصله محل چلاندن تا محل جوش و اتصال : D × 3

بطوريكه قطر خارجي لوله D=

ـ حداقل فاصله محل چلاندن تا محل قبلي چلاندن : D × 6

بطوريكه قطر خارجي لوله D=

پس از استفاده از سيستم  SQUEEZINGدر يك موضع ، مجدداً استفاده از چلانگر در همان موضع به هيچ وجه مجاز نمي‌باشد .

در دماي پايين محيط معمولاً انعطاف لوله‌هاي PE كاسته مي‌شود و يك نوع رابطة مستقيم بين انعطاف و دماي محيط وجود دارد و لذا برخي از شركتهاي گازرساني اعتقاد دارند كه حداقل دماي محيط جهت چلاندن –5^oCاست و به هر صورت بايستي دماي محيط در عمليات چلاندن مد نظر قرار گيرد . نكتة ديگر حائز اهميت مدت زمان عمليات چلاندن مي‌باشد كه حتي‌المقدور بايستي كوتاه و محدود بوده و لازم است از اطالة زمان و تصور «نامحدود بودن زمان عمليات چلاندن» پرهيز شود .

در كشورهاي اروپايي كاربرد چلانگر در شبكه‌هاي  PEمرسوم مي‌باشد ولي با توجه به ملاكها و محدوديتهاي كاربردي و تجارب كسب شده از طريق شركتهاي ذيربط و آزمايشهاي صورت گرفته از طريق سازمان معروف GAS DE FRANCE كم و كيف استفاده از شيوة چلاندن به شرح ذيل رايج و متداول است . لازم به توضيح است كه شيوه‌هاي عملي ذيل در اروپا با توجه به عدم وجود تعداد قابل ملاحظة شير در شبكه‌هاي PEمي‌باشد و در واقع فرض بر اين است كه بدون استفاده از شير اقدام به قطع جريان گاز و عمليات تعميراتي بعدي خواهد شد .

D<40mm- : لوله‌هاي PE با قطر كمتر از 40mm

در اين موارد استفاده از چلانگر بلا اشكال است و پس از خاتمة عمليات چلاندن بايستي لوله به كمك گيره‌هاي مخصوص مدور كننده شكل طبيعي خود را پيدا كند . پس از اين عمل به وسيله نوارهاي مخصوص محل چلانده شده لوله علامت زده شود تا احياناً مورد چلاندن مجدد واقع نشود . رعايت حداقل فاصله تا محل اتصالات جوش و مكانيكي و چلاندن بعدي به شرح گذشته ضروري است .

 40mm ≤ D ≤ 110mm لوله‌هاي پلي‌اتيلن با قطر بيشتر يا مساوي  40mmو كمتر يا مساوي 110mm

در چنين مواردي كاربرد چلانگر بلااشكال است و پس از خاتمة عمليات چلاندن بايستي لوله به كمك گيره‌هاي مخصوص مدور كننده شكل طبيعي خود را پيدا كند . پس از اين عمل به وسيله اتصالات تقويتي موضع چلانده شده در لوله بايستي مورد حمايت واقع شود و معمولاً اينگونه اتصالات از طريق الكتروفيوژن روي لوله در محل چلانده شده جوش خورده و بدين ترتيب لوله را تقويت كرده و استحكام مي بخشد .

لازم به ذكر است كه درحين چلاندن لوله اثرات تضعيف كننده و تركهاي احتمالي (S.C.G)ناشي از چلانگر در محدوده‌اي از لوله امكان نشر و توسعه دارد و نمي‌توان چنين آثاري را صرفاً محدود به نقطة استقرار چلانگر روي لوله دانست و لذا طول و ساير ابعاد و مشخصات اتصالات تقويتي حساب شده و متناسب با همين موارد اشاره شده است . از اين رو هيچگاه نمي‌توان به منظور تقويت لوله پس از SQUEEZINGبه يك كولپر عادي الكتروفيوژن اكتفا نمود ، چرا كه اين كوپلر عادي داراي مشخصات مورد نظر و حساب شده براي اين منظور نمي‌باشد .

رعايت حداقل فاصله تا محل اتصالات جوش و مكانيكي و چلاندن بعدي به شرح گذشته ضروري است.

110mm < D -  لوله‌هاي پلي‌اتيلني با قطر بيشتر از 110mm

در چنين شرايطي كاربرد چلانگر  (SQUEEZZER)به صورت عمومي و در هر موقعيت توصيه نمي‌شود . چرا كه در اقطار بالا معمولاً لوله با دشواري و صعوبت مي‌تواند شكل مدور و طبيعي اولية خود را پيدا كند و نياز به تجهيزات جديد و مخصوص مي‌باشد و اصولاً مشكلات عملي قابل ملاحظه‌اي متعاقب استفاده از تكنيك SQUEEZINGپيش خواهد آمد . لذا نمي‌توان موارد تقويتي و ايمني لوله را (پس از استفاده از  SQUEEZERمشابه لوله‌هاي با قطر كوچكتر از 10mmاز طريق كاربرد REINFORCEMENT SADDLE به سهولت برقرار و تأمين نمود .

موارد فوق‌الاشاره نمي‌تواند كاربرد چلانگر  (SQUEEZER)را در لوله‌ها با قطر بيشتر از 110mmرا به طور مطلق نفي و رد كند . گاهي اوقات به علت پيش‌آمدن شرايط اضطراري و وقوع حوادث غير مترقبه ناگزير از كاربرد چلانگر (SQUEEZER)مي‌باشيم . مثلاً فرض كنيد كه در اثر حفاري ، لوله پلي‌اتيلن دچار سوراخ يا ترك بزرگ شده و گاز با فشار زياد در حال فوران است . در چنين اوضاعي تنها وسيلة مؤثر همانا چلانگر و امداد فوري از طريق آن ميسر است و مي‌توان بلافاصله در همان چاله و محل حفر شده و بدون نياز به حفاري جديد ، چلانگر را در دو طرف محل صدمه ديده روي لوله به كار بست و جريان گاز را فوري قطع كرد .

مثال فوق نمونه‌اي بارز از شرايطي است كه هيچ وسيله‌اي در حد چلانگر به طور فوري و مؤثر قادر به كنترل و مقابله با حادثه و فوران گاز نمي‌باشد . حتي اگر فرض شود كه در شبكه پلي‌اتيلن عليرغم عرف متداولتعداد شيرها متعدد باشد و امكان قطع گاز از طريق شير وجود داشته باشد ، با در نظر گرفتن مشكلاتي از قبيل زير باز به نظر مي‌رسد كه چلانگر بهترين و سريعترين وسيله قطع فوري گاز است .

1ـ عدم سرعت عمل و تسلط به نقشه‌هاي شبكه و آگاه نبودن به موقعيت شيرها و نهايتاً عدم امكان دسترسي سريع به شير .

2ـ حتي پس از يافتن موقعيت شير معمولاً حوضچه شير به دليل مدفون بودن ، پارك وسايط نقليه روي آن و… به سرعت و سهولت در دسترس نمي‌باشد .

3ـ پس از دسترسي به شير معلوم نيست كه بتوان آن را به راحتي و سرعت بست و غالباً عملكرد شير روان نمي‌باشد .

4ـ غالباً شيرها داراي نشتي قابل ملاحظه مي‌باشند .

5ـ معمولاً با توجه به فاصلة محل حادثه تا شير ، جريان گاز از طريق شير مستلزم تحمل قطعي گاز در منطقه وسيع و تخليه حجم معتنابهي از گاز مي‌باشد كه بالطبع ضمن اسراف مقدار فراوان گاز ، عمل تخليه جريان گاز هم في‌الفور نمي‌باشد و ايمن شدن فضاي حادثه نيز به سرعت مقدور نيست .

باالتفات به مطالب فوق به نظر مي‌رسد كه در صورت بروز حوادث پيش‌بيني نشده و نشت فراوان گاز به طور اجتناب‌ناپذير لازم است چلانگر را مورد استفاده قرار داد . از آنجايي كه پس از استفاده از چلانگر تقويت و حمايت لوله به دليل توضيحات پيش در لوله‌هاي با قطر بيشتر از 110mmاز طريق اتصالات تقويتي ميسر نمي‌باشد توصيه مي‌شود به منظور حل مشكل از لولة چلاند شده صرف‌نظر شود و آنرا ببريم . در واقع لازم است به لحاظ بروز صدماتي از قبيل SCGناشي از چلاندن در لوله ، آنرا با رعايت حداقل فاصلهD ×3 قبل از محل چلانده شده قطع كنيم . بدين ترتيب با استفاده از چلانگر شرايط حاد در حادثه مرتفع مي‌شود و پس از توقف نشتي شديد گاز و ايمن سازي فضاي حادثه اقدام به تعويض لولة مصدوم مي‌شود كه لازم است براي جايگزيني لولة معيوب ، طول لولة جديد با لحاظ كردن محل چلانده شده (و حداقل فاصلة  D × 3نسبت به آن نقطه) انتخاب شود .

بديهي است در حين ترميم شبكه و تعويض لولة معيوب ، به جهت توقف جريان گاز نياز به وسايل و تجهيزات ديگري مي‌باشد كه در حال حاضر در اروپا از دو دستگاه به نامهاي P2000و POLYSTOPPاستفاده مي‌شود كه ارائه توضيح در خصوص مشخصات و قابليتهاي اين دو دستگاه مستلزم گشايش مبحث جديدي خواهد بود .

به هر حال همان طوري كه ملاحظه مي‌شود به جز شرايط حاد و غير مترقبه در ساير شرايط پيش‌بيني شده ، انجام تعميرات در خطوط لوله با قطر بيشتر از 110mmنيازي به چلانگر نداشته و به دليل آثار نامطلوب ناشي از كاربرد چلانگر و عدم امكان رفع آنها ، اصولاً مجاز نبوده و توصيه نمي‌شود .

مطالب مشروح گذشته در رابطه با قابليتها و محدوديتهاي شيوه چلاندن مبتني با شرايط شبكه‌هاي پلي‌اتيلن با تعداد بسيار محدود شير مي‌باشد و به تعبيري ديگر فرض بر اين است كه اصولاً به منظور قطع جريان گاز شيري وجود ندارد كه از آن بتوان استفاده نمود . اما در شبكه‌هاي پلي‌اتيلن موجود در ايران ، با توجه به نوع طراحي شبكه توزيع و ويژگي وجود تعداد قابل توجه شير و شرايط ملي بهره‌برداري ، شيوه‌هاي منتخب به منظور قطع جريان گاز و مخصوصاً انجام تعميرات نسبتاً متمايز مي‌باشد كه البته در جاي خود به طور مبسوط ارائه خواهد گرديد .

 

معرفي دستگاه P2000

مقدمه :

دستگاه P2000در شبكه‌هاي پلي‌اتيلن داراي كاربردهاي تعميراتي و اجرايي است كه وجود آن تسهيلاتي را براي مجريان و بهره‌برداران فراهم مي‌آورد لذا با ذكر اهم كاربردهاي اين دستگاه به شرح ذيل و توضيح هر بخش به طور جداگانه در انتها لزوم تهيه و استفاده از آن را تشريح خواهيم كرد . لازم به ذكر است كه ماكزيمم فشاري كه دستگاه مذكور مي‌تواند مورد استفاده واقع گردد 6Barبوده بنابراين براي شبكه‌هاي شهري كشورمان با فشار 4Barامكان استفاده از اين دستگاه وجود دارد . اهم استفاده‌هاي از اين دستگاه عبارت است از :

1ـ اخذ انشعاب از خط گازدار بدون قطع گاز

2ـ اتصال به خط گازدار شبكه جديد بدون قطع گاز

3ـنصب خط كنار گذر به منظور آزاد كردن بخشي از شبكه براي ترميم بدون قطع گاز مشتركين در مسير

4ـ قطع گاز از محل انشعاب نصب شده يا از مسير خط اصلي بدون استفاده از شير

پمپ دستي سيستم با شيلنگ به دستگاه و يا ماشين قطع . PLUGGING MACH متصل شده و كاربرد آن اعمال فشار به داخل STOPPERبه منظور قطع جريان گاز از يك مسير و يا تغيير جهت جريان گاز است . فشار اعمالي به وسيلة پمپ را مي‌توان از GAGEنصب شده روي ماشين قرائت نمود . ميزان اين فشار براي قطع كامل گاز 12Barو براي تغيير جهت آن در شبكه‌هاي با فشار 4Barمعادل 5Barاست .

براي نصب UNIVERSAL VALVE روي خط لوله پس از حفر كانال و آماده ساختن شرايط جهت نصب به روش زير عمل مي‌شود :

ابتدا پيچهاي بالاي دستگاه را با دست شل كرده تا فك پاييني از فك بالايي جدا گردد . دو فك كاملاً از هم جدا نمي‌شوند بلكه طرف ديگر به صورت لولايي از فك بالا آويزان مي‌شود. با جدا شدن يك طرف فكين از يكديگر مي‌توان در محل مورد نظر سيستم را روي اتصال مربوطه قرار داد .

با تنظيم آداپتور روي قسمت فوقاني اتصال مي‌توان مجدداً دو فك را به هم نزديك كرده پيچهاي مربوطه را كاملاً محكم نمود . در اين حالت سيستم آماده است تا با نصب هر يك از ماشينهاي مخصوص به كار گرفته شود .

كاربردهاي P2000 :

1  اخذ انشعاب از خط گازدار بدون قطع گاز

در مواردي كه به علت قطع گاز براي اخذ انشعاب ، گاز تعداد زيادي از مشتركين قطع مي‌شود مي‌توان با استفاده از دستگاه مذكور و بدون قطع گاز نسبت به اخذ انشعاب اقدام نمود .

در اين حالت از اتصال ويژه انشعاب يا اتصال يك سر پيچ استفاده مي‌شود . وبه لحاظ طرز قرار گرفتن دستگاه روي لوله معمولاً انشعاب از زير لوله گرفته مي‌شود .

بر اساس قطر مورد نظر و در محل مربوطه ابتدا نسبت به نصب اتصال ويژه روي خط لولة اصلي اقدام مي‌شود . و براي اينكه بتوان به راحتي از دستگاه استفاده كرد كانالي در امتداد لوله به طول m2/1 و عرض 0.8m ايجاد كرده ضمناً زير لوله‌را نيز به اندازة 0.5m حفاري مي‌كنيم .

در اين حالت بايستي اتصال نصب شده به منظور بهره‌برداري از گاز اولاً به شبكة جديد متصل گردد و ثانياً از محل اتصال نصب شده نسبت به برقراري جريان گاز اقدام نموده و ثالثاً بايستي اطمينان حاصل كرد كه انشعاب از اتصالي كاملاً مطمئن اخذ خواهد شد لذا انجام آزمايش مقاومت و نشتي اتصال نصب شده ضروري است براي اين منظور به روش زير عمل مي‌كنيم :

 

آزمايش مقاومت و نشتي اتصال نصب شده

براي انجام آزمايش از TEST CAP استفاده مي‌كنيم . اين قطعه كه در شكل اصلي به رنگ سفيد ديده مي‌شود . روي قسمت بالاي اتصال نصب شده پيچيده شده اگر در محل خود كاملاً محكم شود آبندي خواهد شد پس از نصب درپوش مخصوص آزمايش فشاري معادل 5/1 برابر فشار بهره‌بردار ي(در ايران حدود psl90) به داخل درپوش اعمال شده در مدت چند دقيقه ضمن كنترل فشار با استفاده از GAGEبه وسيلة كف صابون از وجود يا عدم وجود نشتي مطمئن مي‌شويم .

پس از انجام آزمايش مقاومت و نشتي مي‌توان مستقيماً اتصال ويژه را به خط جديد متصل كرده و يا اگر خط آماده نباشد با نصب يك شير بلافاصله پس از اتصال به منظور جلوگيري از خروج گاز مي‌توان اتصال مربوطه را به خط جديد متصل نموده در اين حالت فرض بر اين است كه شبكه جديد آماده بهره‌برداري است و شرايط تزريق گاز در آن رعايت مي‌گردد . ذيلاً ادامة كار توضيح داده شده است .

 

اتصال خط انشعاب به خط اصلي

قبل از انجام عمليات سواخكاري مي‌بايستي خط جديد را به خط قديم از محل اتصال ويژه انشعاب متصل نمود . اين كار با استفاده از قطعات پلي‌اتيلن نظير زانو ، كاپلر و… و با روش الكتروفيوژن صورت مي‌پذيرد .

 

 

برقرار كردن جريان گاز

اين مرحله شامل بخش‌هاي زير است :

سوراخ كردن خط لولة اصلي

ابتدا با استفاده از مبدل قطر مورد نظر را روي دستگاه P2000تنظيم مي‌كنيم . سپس دستگاه را طوري روي لوله قرار مي‌دهيم كه روي اتصال ويژه انشعاب قرار گيرد .

ماشين دريل را با نصب تيغة مخصوص خود از نظر قطر انشعاب كنترل تيغه ضروري است روي دستگاه مي‌بنديم . و پيچ آن را كاملاً محكم كرده تا در جاي خود تثبيت شود .

روي ماشين دريل قطرهاي مختلف نوشته اين اعداد مربوطه به قطر لولة اصلي است و منظور از نوشتن اين اعداد كنترل عمليات سوراخكاري است .

به آرامي و با دست شروع به كار كرده بايستي به اندازه دو برابر ضخامت لوله سوراخ شود به محض سوراخ شدن لوله فشار خط لوله روي گيج قابل قرائت است .

وقتي كه روي لوله سوراخ شده دستة ماشين آزاد  شده آن را فشار داده تا روي لوله داخل جدارة لولهقرار گيرد مجدداً با اعمال فشار و چرخش دسته لوله را سوراخ كرده و به اين ترتيب مسير حركت گاز به داخل خط لولة جديد باز مي‌شود . ضمناً تراشه‌هاي پلي‌اتيلن و لوله بريده شده به داخل تيغه رانده شده پس از خروج تيغه از دستگاه مي‌توان آن را خارج نمود .

بديهي است كه خط انشعاب جديد از نظر آمادگي براي تزريق گاز بايستي كاملاً كنترل گردد.

 

برداشتن ماشين دريل

براي برداشتن ماشين دريل با دست دستة آن را از درون ماشين بيرون كشيده تا كاملاً آزاد شود . شير روي دستگاه P2000را در حالت بسته قرار مي دهيم و از محل شير تخليه گاز پشت شير را تخليه مي‌كنيم به اين ترتيب زير شير فشار شبكه ورودي آن به فضاي آزاد ارتباط دارد . حالا مي‌توان پيچ دستگاه را (ماشين دريل) با دست باز نموده ماشين را از روي دستگاه P2000خارج كرد .

 

مسدود كردن مسير جريان گاز از بالا

ماشين ويژه اين كار (PLUG SETTING MA)را روي دستگاه P2000مي‌بنديم شير تخليه را از حالت باز به حالت بسته گذاشته شير اصلي دستگاه P2000را به آرامي باز مي‌كنيم دستة مخصوص ماشين را به پايين رانده كپ روي اتصال را مي‌بنديم پس از بستن كپ دستة ماشين آزاد شده آن را به بالا مي‌كشيم شير را به جهت احتياط به صورت نيمه بسته قرار داده شير تخليه را باز مي‌كنيم تا گاز حبس شده بين كپ و دستگاه تخليه شود .

دستگاه را به آرامي باز مي‌كنيم .

 

 

 

نصب درپوش اتصال ويژه انشعاب

درپوش اتصال را كه داراي O-RINGمناسب خود مي‌باشد به آرامي و با دست كاملاً در جاي خود محكم مي‌كنيم و براي اطمينان با كف صابون نيز اطراف آن را كنترل مي‌كنيم تا داراي نشت نباشد . پس از شستشوي كف صابون مطابق ضوابط آن را دفن مي‌كنيم

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 شكل13 – تعميرات در شبكه

 

 

2- اتصال به خط لولة گازدار

در مواردي كه توسعه شبكه لازم است در صورت نداشتن شير در انتهاي شبكه مي‌توان با استفاده از دستگاه P2000نسبت به اتصال شبكة گازدار بدون قطع گاز اقدام نمود مراحل انجام كار به شرح ذيل است :

 

نصب اتصال ويژه قطع گاز (PLUGGING FITTINGS) يا اتصال دو سر پيچ

در محلي كه قرار است قطع گاز صورت پذيرد كانالي به ابعاد 0.8m ×1.2m حفاري كرده و زير لوله را نيز به اندازة 0.5m خالي كرده اتصال مربوطه به روش الكتروفيوژن و با رعايت ضوابط مربوطه نصب خواهد شد . در اندازه‌هاي 160mm,125m.m,110mm و 200mmمي‌توان عمل فوق را انجام داد .

 

آزمايش مقاومت و نشتي اتصال نصب شده

با استفاده از قطعات مخصوص آزمايش (TEST CAP)و با اعمال فشار 5/1 برابر فشار بهره‌برداري اتصال نصب شده را آزمايش مي‌كنيم مدت آزمايش مي‌تواند در حد چند دقيقه باشد بديهي است كه انجام آزمايش پس از اتمام زمان سر شدن (COOLING TIME) مندرج روي اتصال به اضافة حداقل 60 دقيقه پس از آن است .

 

سوراخ كردن خط اصلي

ابتدا با استفاده از مبدل (ADAPTER)قطر مورد نظر را روي دستگاه P2000تنظيم مي‌كنيم سپس دستگاه را طوري روي لوله قرار مي‌دهيم كه روي اتصال قرار داده شود . ماشين دريل را با نصب تيغة مخصوص خود (كنترل تيغه از نظر قطر ضروري است) روي دستگاه مي‌بنديم . و پيچ آن را كاملاً محكم كرده تا در جاي خود تثبيت شود . روي ماشين دريل قطرهاي مختلف لوله درج گرديده تا به اين ترتيب امكان كنترل عمليات سوراخكاري فراهم شود

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          شكل14 – دستگاه هاي توليد لوله

با حركت دست و به آرامي لوله را سوراخ نموده و با رعايت كامل احتياط مانند آنچه كه قبلاً توضيح داده شده است ماشين دريل را برمي‌داريم .

 

برداشتن ماشين دريل (DRILLING MACHINE)

به لحاظ اهميت موضوع از نقطه نظر ايمني اين قسمت را كاملاً تشريح مي‌كنيم . يادآوري مي‌شود كه در اين بخش مي‌خواهيم توسعه شبكه داده و عمليات اتصال به خط گازدار را انجام دهيم در اين حالت CAPته اتصال ويژه كاملاً مسدود بوده و بالاي CAPباز است تا از اين طريق بتوان عمل PLUGGINGرا انجام داد . دستة ماشين دريل را به آرامي به بالا رانده تا كاملاً آزاد شود شير روي دستگاه P2000را در حالت بسته قرار داده و از محل شير تخليه گاز روي و بالاي شير را تخليه مي‌كنيم به اين ترتيب زير شير فشار شبكه موجود است در اين حالت مي‌توان ماشين دريل را برداشت

 

 

قطع جريان گاز

با استفاده از ماشين قطع جريان و متعلقات مربوطه مي‌توان جريان گاز را قطع نموده در اين حالت ابتدا ماشين را روي دستگاه P2000نصب كرده و در جاي خود تثبيت مي‌نماييم بديهي است كه تيوب مخصوص قطع جريان روي دستگاه (ماشين مخصوص) قرار گرفته است ايت تيوب بايستي براساس سايز لوله انتخاب شود .

پس از نصب ماشين شير مربوطه را به آرامي باز كرده در اين حالت گاز در طرفين شير متعادل خواهد شد . دستة ماشين قطع جريان را فشار داده تا بسته به قطر لولة مورد نظر در جاي خود تثبيت گردد . شيلنگ مخصوص را روي ماشين نصب نموده آن را به خروجي پمپ متصل مي‌كنيم و فشار را تا حدود 12Barافزايش مي‌دهيم اين فشار روي GAGEماشين قايبل قرائت است به اين ترتيب مسير جريان گاز كاملاً مسدود مي‌گردد . علت مسدود شدن قطعي مسير جريان گاز انعطاف‌پذيري تيوب مربوطه است كه حتي اگر دو پهن شدگي در لوله نيز وجود داشته باشد قادر است جريان گاز را كاملاً قطع كند .

پس از انجام عمليات اتصال به شبكه‌اي كه آمادگي بهره‌برداري را دارد مي‌توان با كم كردن و نهايتاً صفر كردن فشار داخل تيوب مجدداً جريان گاز را برقرار نمود .

 

برداشتن ماشين قطع جريان (PLUGGING MACHINE)

پس از برقراري جريان گاز دستة ماشين را به سمت بالا كشيده تا كاملاً آزاد گردد . شير قطع ارتباط گاز يا قسمت بالاي شير را مي‌بنديم و گاز بالاي شير را از طريق شير تخليه به خارج از دستگاه تخليه مي‌كنيم . ماشين قطع جريان را از روي دستگاه باز مي‌كنيم.

 

نصب درپوش اتصال

با استفاده از ماشين قطع جريان در سدل PLUG SETTING MACHدرپوش مخصوص اتصال را مي‌توان روي آن نصب نمود براي اين منظور پس از نصب درپوش روي ماشين ، ماشين را روي دستگاه سوار كرده شير تخليه را كنترل مي‌كنيم تا به حالت بسته باشد سپس شير اصلي روي دستگاه را به آرامي باز مي‌كنيم تا فشار گاز دو طرف شير يكي شود . دستة ماشين را به داخل فشار داده تا درپوش روي اتصال قرار گيرد سپس با چرخانيدن دستة ماشين درپوش را روي اتصال محكم مي‌كنيم به اين ترتيب ارتباط گاز داخل لوله با خارج قطع مي‌گردد . در اين حالت مي‌توان نسبت به جمع‌آوري دستگاه اقدام نمود .

رعايت نكات ايمني در اين بخش مانند آنچه كه قبلاً توضيح داده شد اهميت ويژه‌اي دارد و به ترتيب زير بايد اقدام گردد .

ـ جمع‌آوري ماشين PLUG SETTING MAشامل بالا آوردن دسته فقط

ـ تخلية گاز درون دستگاه از محل شير تخليه

ـ بستن شير اصلي دستگاه

ـ برداشتن ماشين PLUG SETTING MA

ـ باز كردن شير اصلي دستگاه به آرامي و در صورت نداشتن مشكلي از نظر نشت و… باز كردن كامل شير

ـ جمع‌آوري دستگاه اصلي

ـ بستن درپوش آخر روي قسمت دنده پيچ شده

ـ آزمايش عدم وجود نشتي با استفاده از كف صابون

ـ شستشوي كف صابون

ـ دفن لوله مطابق ضوابط

 

3-  نصب خط كنارگذر (BY PASS)

به منظور انجام عمليات اجرايي و يا انجام تعميرات و يا تغيير مسير روي بخشي از خط گازدار پلي‌اتيلن مي‌توان با نصب يك خط كنارگذر مسير جريان گاز را موقتاً و بدون قطع گاز مشتركين تغيير داد سپس عمليات مربوطه را انجام داده و پس از اجرا مجدداً نسبت به جمع‌آوري خط كنارگذر اقدام نمود . مراحل انجام كار به شرح ذيل است :

 

نصب اتصال دو سر پيچ

حتماً بايستي از  اتصال دو سر پيچ استفاده كرد تا پس از اتمام عمليات امكان جمع‌آوري و قطع جريان گاز به وسيلة اتصال وجود داشته باشد .

از آنجايي كه عمليات BY PASS بين دو نقطه بايستي صورت پذيرد پس اولاً دو اتصال دو سر پيچ مورد نياز بوده ثانياً دو سري دستگاه P2000مورد نياز است و سپس در دو نقطة مورد نظر دو عدد اتصال مربوطه را نصب خواهيم كرد .

 

آزمايش مقاومت و نشتي اتصال نصب شده

بر اساس روش توضيح داده شده اقدام مي‌شود .

 

بستن دستگاه اصلي P2000 روي لوله با توجه به قطر آن

براي نصب دستگاه روي لوله از ADAPTORمخصوص استفاده كرده ضمناً با استفاده از پيچهاي طرفين دستگاه مي‌توان آن را در محل خود محكم نمود .

- نصب DRILLING MACHINE روي دستگاه اصلي P2000

با توجه به قطر خط لوله تيغة مربوطه را روي ماشين دريل مي‌بنديم سپس ماشين را روي دستگاه قرار داده در محل اتصال و در جاي درپوش پيچي آن و با استفاده از دست ماشين دريل روي اتصال تثبيت مي‌گردد .

 

عمليات سوراخكاري

با توجه به آماده بودن ماشين دريل بايستي عمليات سوراخكاري انجام شود اما قبل از شروع كنترل بسته بودن شيرهاي روي دستگاه ضروري است .

پس از كنترل بسته بودن شيرها با چرخانيدن دستة ماشين دريل عمليات سوراخكاري صورت مي‌پذيرد . لازم به يادآوري است كه دو برابر ضخامت لوله در سطح فوقاني و تحتاني لوله بايستي سوراخ گردد و در حين سوراخكاري دستة ماشين به سفتي مي‌چرخد و به محض سوراخ شده دسته آزاد خواهد شد . ضمناً كنترل عمليات سوراخكاري با توجه به درج اقطار لولة اصلي روي بدنة ماشين دريل نيز امكان‌پذير است .

پس از حصول اطمينان از سوراخ بودن لوله براي اطمينان از وجود گاز شير موجود روي دستگاه را به آرامي و كمي باز مي‌كنيم تا فشار گاز درون دستگاه را احساس كنيم و كمي هم صبر مي‌كنيم تا مخلوط هوا و گاز ايجاد شده در داخل دستگاه كاملاً تخليه گردد .

بديهي است كه عمليات سوراخكاري در هر دو طرف يا هر دو نقطة مورد نظر كه قرار است عمليات نصب خط كنارگذر از آن دو نقطه انجام شود صورت مي‌پذيرد .

 

جمع‌آوري ماشين دريل مطابق روش

- نصب STOPPER

براي قطع جريان گاز و يا تغيير مسير آن در اتصال از STOPPERاستفاده مي‌شود . براي نصب STOPPERكه براي اندازه‌هاي قطر لوله از 110mmتا 200mmسه نوع آن وجود دارد از STOPPER  DEV. يا PLUGGING  MACHINE استفاده مي‌شود . و مراحل نصب آن به شرح زير است :

 

- نصب STOPPER روي PLUGGING  MACH

- قرار دادن PLUGGING  MACH روي دستگاه P2000

- كنترل بسته بودن شيرهاي روي ماشين

- باز كردن شير اصلي (ين شير با دستة مخصوص باز و بسته مي‌شود)

حركت دستة ماشين به سمت داخل به طوري كه STOPPERدر ميان لوله قرار گيرد . كنترل قرار گرفتن STOPPERدر داخل لوله از روي اعداد مندرج روي ماشين با توجه به قطر لولة اصلي صورت مي‌پذيرد .

قرار دادن پيشاني STOPPERبه سمت لولة گازدار و پشت به لوله‌اي كه مي‌خواهيم آن را BY PASSكنيم . كنترل قرار دادن STOPPERبه اين حالت از روي ماشين صورت مي‌پذيرد .

نصب شيلنگ و دستگاه پمپ به منظور قطع جريان گاز از مسير خط مورد نظر

پس از نصب پمپ و متعلقات مربوطه پمپ دستي را از آب پر كرده و با زدن چند پمپ و قرائت فشار داخل STOPPERاز روي GAGEفشار را تا حدود 12Barافزايش مي‌دهيم . در اين حالت مسير جريان گاز به داخل دستگاه P2000هدايت شده اگر شيرBY PASS را كمي باز كنيم جريان گاز را احساس خواهيم كرد .

اتصال خط كنارگذر به شيرهاي BY PASS

باز كردن شيرهاي BY PASS به منظور برقراري جريان گاز از مسير خط كنارگذر

 

4-  قطع گاز مسير خط

براي قطع گاز از مسير يك خط مي‌توان از شير موجود در مسير استفاده كرد در صورتي كه خط فاقد شير باشد و سايز خط از 110mmبالا باشد با توجه به محدوديت استفاده از SQUEEZERدر سايزهاي بالا و كارآيي دستگاه P2000مي‌توان براي قطع گاز از اين وسيله استفاده كرد با توجه به توضيحات بخشهاي قبل در اين قسمت فقط مراحل كار ذكر شده است و به ترتيب زير است :

-نصب اتصال دو سر پيچ

-آزمايش مقاومت و نشتي اتصال

-سوراخ كردن لولة اصلي با استفاده از DRILLING  MACHINE

-جمع‌آوري DRILLING  MACH .

- نصب PLUGGING  MACHINE با STOPPER

در اين قسمت رعايت جهت نصب STOPPER اهميت دارد .

-اعمال فشار داخل STOPPER تا حد 12Bar

5-  قطع گاز از محل انشعاب ويژه( اتصال ويژه انشعاب)

در مواردي كه انشعاب با استفاده از اتصال يك سر پيچ ايجاد شده است بدون نياز به داشتن شير مي‌توان با استفاده از دستگاه P2000نسبت به قطع گاز از محل انشعاب اقدام نموده مراحل انجام كار مانند مراحل انجام اجراي كار در قسمت 4+ بوده با اين تفاوت كه در اين حالت STOPPERدر محل انشعاب واقع مي‌شود . بديهي است كه گاز در مسير اصلي جريان خواهد داشت . در اشكال صفحة بعد موارد پنج‌گانه فوق‌الذكر نشان داده شده است .

 

نتيجه بحث تعميرات:

كاربرد دستگاههاي تعميراتي P2000و POLYSTOPPمشابه يكديگر است ليكن آبندي جريان گاز در دستگاه P2000به دليل استفاده از كيسه‌هاي هوا به جاي صفحات ثابت بهتر از POLYSTOPP انجام مي‌گيرد . البته شايان ذكر است در شرايطي كه لوله دوپهن نشده باشد آبنديPOLYSTOPPنيز به نحو مطلوب صورت مي‌پذيرد

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                شكل 15- شكست در اثر تنش در لوله

 

در يك نگاه كلي به نظر مي‌رسد كه با عنايت به كاربردهاي خاص دستگاه ، وضعيت فرهنگي ، چگونگي طراحي شبكه‌هاي پلي‌اتيلن در ايران و… الزاماً وجود چنين سيستمي ضروري نيست وليكن در مواردي كه تأمين آنها ضروري شمرده شود انتخاب يكي از دو دستگاه مذكور بر اساس «پايين‌ترين قيمتبهترين فاكتور انتخاب خواهد بود

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

شكل 16 – شكست

 

برنامه هاي کامپيوتري جهت محاسبات شبکه

 

پس از آماده نمودن نقشه گره ها NODE MAP طبق استاندارد حال مي بايست جهت محاسبات افت فشار در گره ها و جريان حجمي انتقالي گاز و سرعت در لوله اقدام نمود . از آنجايي که حل شبکه با تعداد زيادي حلقه با دست ؛ بسيار وقت گير و در بعضي موارد وقت گير است و جهت بالانس نمودن شبکه روزها لازم است تا به نتيجه برسيم ؛ از اين رو کاربرد کامپيوتر در چنين مواردي لازم است ؛ لذا برنامه هاي کامپيوتري مختلفي تا کنون در سراسر دنيا جهت حل شبکه هاي حلقوي گاز رساني با روشهاي محاسباتي مختلف که به طور کلي بر اساس دو اصل زير استوار مي باشد ؛ نوشته شده است :

الف- مجموع جبري دبي هاي لوله هاي متصل به يک گره برابر بار مصرفي آن گره باشد .

ب- مجموع جبري افت فشار گاز داخل هر حلقه برابر صفر شود .

با اعمال شرايط فوق ؛ مجموعه اي از معادلات غير خطي حاصل مي گردد که براي حل آنها روشهاي محاسباتي تئوريک وجود ندارد و از روشهاي آزمون و خطا TRIL ERROR يا ITERATIVE METHODS استفاده مي شود که مهمترين اين روشها عبارتند از :

الف- روش هاردي کراس  HARDY CROSS METHOD

ب- روش نيوتون رافسون METON-RAPHSON METHOD

ج- روشهاي خطي  LINEARIZED METHOD

هم اکنون دو برنامه کامپيوتري جهت محاسبات شبکه در شرکت ملي گاز ايران موجود و کاربرد دراد و مورد تاييد خدمات مهندسي شبکه هاي گاز رساني مي باشد .

 

الف: برنامه کامپيوتري مانم سفره گاز

سيستم کامپيوتري طراحي شبکه گاز رساني مانم سفره گاز قارد به بررسي طرح شبکه هاي مختلف گاز براي فشار هاي مختلف مي باشد اين سيستم در سالهاي قبل از 1357توسط شرکت ملي گاز ايران خريداري شده است .

سيستم فوق به زبان فرترن 4 مي باشد و با تغييراتي که در ان داده شده قابل انجام روي کامپيوترهاي CDC موجود در ايران و تمام مدلهاي مختلف کامپيوترهاي IBMمي باشد .

مقدار حافظه مورد لزوم برنامه بستگي مستقيم به مقادير تعيين شده براي متغيير هاي کنترل کننده در بنامه دارد که اندازه بزرگترين شبکه قابل قبول را مشخص مي کند . اين مقادير براي 2400 قطعه لوله ، 2000 گره ، 200 قطعه ورودي و 2000 نقطه مصرف تنظيم شده اند که به سادگي با تغيير جزئي در برنامه قابل تنظيم مجدد هستند ، مقدار حافظه مورد لزوم براي اجراي برنامه با مقادير فوق الذکر حدود 000/380 بايت مي باشد .

اين برنامه از دو معادله زير براي تعيين حجم جريان گاز بر حسب فشار گاز ابتدايي و انتهايي هر قطعه لوله در شبکه استفاده مي کند :

براي شبکه هاي با فشار پايين (کمتر از 60 پوند )

براي شبکه با فشار هاي (60-250 پوند)

P_A= فشار در گره A

P_B=فشار در گره B

L= طول قطعه لوله به کيلومتر

D= قطر لوله به ميليمتر

Q= حجم گاز در قطعه لوله AB به متر مکعب در ساعت

S= چگالي مجاز گاز (تابعي از چگالي حقيقي، ويسکوزيته گاز)

براي محاسبه فشار در گره هاي شبکه (مقدار جريان گاز در هر قطعه لوله )از روش حل معادلات جريان گاز بر روي گره هاي شبکه استفاده مي شود . در اين روش با استفاده از اصل بقا مقدار جريان بر حسب فشار ابتدا و انتهاي هر قطعه لوله يک معادله غير خطي که فشار هز گره را به فشار گره هاي مجاورش مربوط مي کند نتيجه مي شود .

 

ب: برنامه کامپيوتري شرکت ملي گاز ايران

در حال حاضر اين سيستم قادر است شبکه هايي با 1300 خط اصلي را محاسبه کند که به آساني تا آنجايي که محدوديت کامپيوتر مورد استفاده اجازه مي دهد قابل ازدياد است . تعداد دستگاه هاي فشار شکن و يا تقويت کننده 50 عدد در نظر گرفته شده است که قابل افزايش است .

داده ها و گزارشات سيستم به سليقه استفاده کننده خواهد بود ؛ براي مثال طول مي تواند بر حسب فوت ؛ مايل ؛ متر ؛ کيلومتر و غيره باشد و فشار بر حسب کيلومتر بر سانتيمتر مربع و يا پوند بر اينچ مربع .

اين سيستم هم داراي برنامه اشتباه گيري مي باشد (editing) در موقعي که برنامه مربوط به يک شبکه اجرا مي شود ممکن است اشکالات زير بروز کند :

1- error in main card يک قطعه لوله دو مريته تکرار شده است .

2-duplicated node يک گره دوبار معرفي شده است .

3-discontinuous system قسمتس از شبکه با شبکه کلي ارتباطي ندارد (احتمالاً يک قطعه لوله ارتباطي منظور نشده است )

فرمول IGT:

 

 

که در آن :

T₀: درجه حرارت مبني (R₀)                           G: چگالي گاز

P: فشار مبني (Psi)                                     D: قطر داخلي (in)

P:فشار (Psi)                                               R: ضريب مقاومت لوله

Q: شدت جريان (cf/h)                                  Z: ضريب تراکم پذيري

L: طول لوله(mm)

 

 

 

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: سه شنبه 12 اسفند 1393 ساعت: 16:26 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره لوله های پلی اتیلن,گاز طبيعي وشاخه هاي اصلي اين صنعت,تاريخچه لوله پلي اتيلن,

تحقیق درباره موجبرهای نوری

مقدمه :

يكي از مهمترين قسمت‌هاي سيستم انتقال ، خط ارتباط آن است . ساده ترين نوع خط ارتباط از دو سيم موازي هم تشكيل شده ، كه به آن خط دو سيمه مي‌گويند . خط    دو سيمه براي انتقال فركانس‌هاي راديويي پايين مناسب است و مقدار تضعيف آن در اين فركانس‌ها كم است . در فركانس‌هاي حدود گيگاهر تز تضعيف خط دو سيمه خيلي زياد شده و از كابل هم محور استفاده مي‌كنند . كابل هم محور از يك‌هادي استوانه اي توپر و يك‌هادي استوانه اي تو خالي با شعاع بيشتر تشكيل شده است . اين دو به طور‌هادي هم محور قرار گرفته و عايقي بين آن‌ها را پر مي‌كند . تضعيف كابل با از 1 گيگاهرتز تا افزايش فركانس زياد شده و بنابر اين كابلهاي هم محور در فركانس‌هاي ماكروويو فقط براي ارتباط در فاصله‌هاي كم ( حدود چند متر ) استفاده مي‌شود به اين دليل است كه در فركانس‌هاي بالا و فواصل زياد ، از نوع سوم خط ارتباط كه موجبرناميده مي‌شود استفاده مي‌كنند . موجبر ، لوله اي تو خالي و فلزي سخت يا قابل انعطاف است ، كه موج در عايق داخل ان حد اكثراً هواست منتشر مي‌شود . مقطع موجبر‌ها مستطيلي ،مربعي،دايروي،و يا بيضوي است ،متداول ترين و مپر مصرف ترين آن‌ها موجبر‌هاي مستطيلي است . موجبر‌هاي قابل انعطاف (فلكسيبل ) اكثراً مقطع بيضي دارند . شكل (1)  انواع مختلف خطوط ارتباط را نشان مي‌دهد . اولين بار در اواسط دهه 1930 ، موجبر به عنوان يك خط ارتباط به كار رفت . موجب ‌ها را مي‌توان براي فركانس‌هاي 3% تا بيش از 300 گيگاهرتز بكار برد ،ولي به علت اينكه در فركانسهاي پايين ابعاد آنها بزرگ و در فركانسهاي بالا كوچك مي‌شوند عملاًبه جز در موارد استثنائي و محدود ، آنها را فقط براي فركانسهاي حدود 100 گيگاهر تز براحتي مي‌توان به كار برد.

فصل اول

موجبرهای مستطیلی معمولی

باند تک مد

فرکانس و طول موج قطع کلیه مدهای موجبر مستطیلی را می توان، به کمک روابط زیر محاسبه نمود.

که در آنها a,b بترتیب عرض و ارتفاع داخلی موجبر مستطیلی هستند. مدهای موجبر به دو دسته تقسیم می شوند. TE (که به ترتیب میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی فقط در جهت عمود بر مسیر انتشار آنها وجود دارد. مقادیر فرکانس قطع مدهای مختلف را با ازای نسبتهای مختلف b/a  شكل 1 توضيح ميدانهاي الكتريك و مغناطيسي چند مد TM, TE را نشان مي‌دهد ميزان تغييرات مدها در جهاتa و b به ترتیب با m n نشان داده می شوند. برحسب روابط موج در داخل موجبر، m , n برای مدلهای TM نمی توانند صفر شوند.

دیده می شود در صورتی که نسبت  باشد بیشترین عرض باند تک مد موجبر بوجود می آید. این عرض باند از فرکانس قطع مد اصلی (TE₁₀) شروع و تا دو برابر آن یعن فرکانس قطع مد دوم ادامه دارد یعنی در حالت  باند کامل تک مد موجبر عبارت است از:

که در آن a بر حسب سانتیمتر می باشد، به همین علت در انتخاب ابعاد موجبر سعی می کنند برای داشتن باند وسیعتر نسبت  کوچکتر از  باشد. از سوی دیگر مقدار تضعیف موج در اثر افت در بدنه موجبر، یا کمتر شدن نسبت  بالا می رود. بنابراین حالت مناسب زمانی  حدود  باشد، که چنین موجبرهایی را موجبرهای مستطیلی معمولی می نامند.

نامگذاری

موجبرهای مستطیلی معمولی، که نسبت  در آنها در حدود  است (جدول 1) بترتیب زیرا از چپ نامگذاری می شوند:

الف: شماره سری جزوه‌های کمیته بین المللی استانداردهای الکتروتکنیکک در مودر موجبرها (4).

ب: مخفف نام انگلیسی بین المللی استاندارد‌های الکترونیک

ج: بعد از یک خط تیره، حرفی انگلیسی که مشخص کننده شکل مقطع داخلی موجبر است.

برای موجبر مستطیلی معمولی،  این حرف R است،  و همانطوری که در قسمت‌های بعدی توضیح داده خواهد شد. حرف F برای موجبرهای پهن، M برای موجبرهای نیمه پهن< Q برای موجبرهای مربعی، C برای موجبرهای دایروی P برای موجبرهای مستطیلی که از میله گرد ساخته شده است، و D,Z,S و T برای موجبرهای Ridged استفاده می شود.

د: شماره ای که مشخص کننده ابعاد و یا فرکانس موجبر است، این شماره تقریبا 100/1 میانگین هندسی فرکانس ابتدا و انتهای باند موجبر بر حسب مگاهرتز و یا ده برابر آن میانگین بر حسب گیگاهرتز است.

هـ: در مواقع ضروری حرف P که نشان دهنده موجبر با خطای کم در ابعاد است اضافه میشود  یک مثال در مورد نامگذای در زیر آمده است.

مثال: از نام 153 IEC-R100 نتیجه می گیریم:

 

 

 

 

مشخصه‌های مکانیکی

 ابعاد

همان طور که قبلا بحث، بهترین حالت برای ابعاد موجبر معمولی  است، ولی موجبرهایی با نسبت  ساخته اند و در سطح وسیعی استفاده می شود، این نوع موجبرها هم استاندارد شده اند، عرض و ارتفاع 34 نوع موجبری که استاندارد شده در ستونهای (5) و (6) جدول 1 آمده است، هم چنین دو نوع موجبر R35 و R41که مصرف زیاد دارد و آنها به عنوان استاندارد پذیرفته شده اند که در دو ردیف آخر همان جدول آورده ایم.

ابعاد داخلی موجبر با تقریب mm 001/0 گرد شده اند، در صورتیکه رقم اول ابعاد 1 یا 2 باشد، مقدار آن حداکثر به صورت 5 رقمی ، و اگر بین 3 الی 9 باشد، حداکثر 4 رقمی نوشته شده اند. بیان ارقام با چنین تقریبهایی باعث ایجاد ماکزیمم تضعیف انعکاسی در حدود db 70- برای موجبرهای بزرگ می شود.

شعاع انحناء گوشه‌های داخلی موجبر:

عملا ساخت موجبر با گوشه‌های قائم مشکل است، انحنای گوشه‌های داخلی موجبر باعث تغییر طول موج و در نتیجه، تغییر امپدانس مشخصه، ازیاد انعکاس وتضعیف می شود. در موجبر کاملا مستطیلی طول موج در داخل موجبر از رابطه (3) بدست می آید.

ولی در موجبری که گوشه‌های داخلی آن شعاع انحناء r دارد، طول موج داخل موجبر  برابر است با:

ضخامت دیواره‌ها

ضخامت دیواره موجبر، باید از عمق پوشتی موج داخل موجبر، بیشنر باشد، اگر از آن حد کمتر باشد، موج به بیرون از  موجبر نشد می کند. همچنین چون در فرکانس بالا عمق پوستی خیلی کوچک است، حتی اگر ضخامت بدنه چندین برابر عمق پوستی شود، باز موجبر دارای استحکام مناسب نخواهد بود.

ضخامت دیواره موجبرهای مختلف که در واقع نصف تفاضل ابعاد خارجی و داخلی آنهاست بعضی موجبرهای مستطیلی با دیواره ضخیم جهت استفاده‌های نظامی ساخته شده و در جزوه استاندارد)  (MIL-W-85/2C تعریف گردیده اند. مشخصه‌های تعدادی از این موجبرها در جدول 2 آمده است.

 

 

 

 

 

ماکزیمم تفاوت ضخامت دیواره‌ها

خطای ضخامت دیواره‌ها باعث منطبق نشدن ابعاد داخلی دو موجبر و در نتیجه ازدیاد انعکاس در محل اتصال می شود، به همین دلیل اعوجاج مقطع را به صورت نصف تفاضل ضخامتهای اندازه گیری شده، دیواره‌های مقابل هم تعریف می کنند مقدار این اعوجاج نباید از 10% ضخامت دیواره بیشتر باشد، در عمل تفاضل دو دیواره را با حداکثر خطای مخالف هم اندازه می گیرند و اعوجاج را محاسبه می کنند.

خمش (انحناء) موجبر

موجبر در یک طول مشخص ممکن است مقداری انحناء داشته باشید. انحناء بین دو نقطه را به صورت ماکزیمم انحناء موجبر، نسبت به خط راست بین آن دو نقطه، در نظر می گیرند.

انحناء روی سطح خارجی موجبر اندازه گرفته می شود. برای یک قطعه موجبر بطول 10 برابر عرض داخلی، انحناء نباید بیش از 10 برابر خطای مجاز عرضع داخلی باشد، هم چنین برای قطعه موجبری بطول 50 برابر عرض داخلی انحناء نباید بیش از 40 برابر خطای مجاز عرض داخلی گردد.

در اندازه گیری انحناء موجبر، باید بگونه ای قرار گیرد که نیروی جاذبه اثری در انحناء آن نداشته باشد.

پیچش موجبر

میزان پیچش موجبر نسبت به محور اصلی آن باید حتی الامکان جزیی باشد، میزانت مجاز پیچش عبارتست از:

الف:برای موجبری که عرض داخلی آن مساوی یا بزرگتر از 100 میلیمتر باشد: 5/0 درجه در  هرمتر.

ب: برای موجبری که عرض داخلی آن کوچکتر از 100 میلی متر باشد: 5/0 درجه برای طولی از موجبر که 10 برابر عرض داخلی آن است.

بطور کلی برای طولی از موجبر که 50 برابر عرض داخلی آن است، پیچش نباید بیش از 2 باشد، چون عملا پیچش در یک قطعه طولانی در جهات مختلف اتفاق می افتد.

موجبرها را با اره برقی می برند، باید از اره برقی خوب و با سرعت زیاد استفاده کرد تا اعوجاج در مقطعه موجبر پیدا نشود، پس از بریدن، مقطع داخلی موجبر، باید اندازه‌ها استاندارد باشد.

روش بريدن موجبر

موجبر‌ها را با اره برقي مي‌برند، بايد از اره برقي خوب و با سرعت زياد استفاده كرد تا اعواجاج  در مقطع موجبر پيدا نشود، پس از بريدن مقطع داخي موجبر بايد اندازه‌ها استاندارد باشد

وزن و طولی موجبر

هنوز استانداردهای برای وزن و طول موجبرها در نظر گرفته نشده است، بر حسب اندازه موجبر، نوع مصرف، و جنس بدنه آن می توان موجبرهایی با اوزان و طولهای متفاوت ساخت.در اینجا فقط اوزانموجبرهای کمپانی انگلیسی Everel Azdar و طولهای مومجبرهای یک کمپانی ژاپنی را برای نمونه ذکر می کنیم جدول 3

 

فصل دوم

موجبرهای مستطیلی پهن و نیمه پهن

برای تطبیق موجبرهای مستطیلی معمولی با المانهایی مثل کریستال، ترمیستور و یا وسایل موجبری مانند موجبرهای دایروی و یا محفظه ای رزونانسی، ناچار از تغییر امپدانس مشخصه موجبر معمولی استفاده می شود، یکی از راههای تغییر امپدانس مشخصه موجبر کاهش ارتفاع را، به دو مقدار محدود کرده اند، که ارتفاع داخلی موجبر معمولی را به صورت پله پله یا تدریجی کاهش می دهند، تا بیکی از این دو ارتفاع برسند. موجبرهای با ارتفاع کمتر  را بصورت زیر نامگذاری و استاندارد کرده اند، یک دسته موجبرهایی هستند با نسبت  حدودا برابر 23/8 (12/0=) که به نام موجبر پهن معروفند، دسته دیگر موجبرهایی هستند با نسبت  حدودا برابر 4(25/0=  ) که به موجبرهای نیمه پهن موسومند. مشخصه‌های مکانیکی والکتریکی این دو نوع موجبر در جداول (15) و (16) آمده است.

روش نامگذاری

در استاندارد بین المللی IEC روش نامگذاری این دو نوع موجبر شبیه موجبر معمولی بوده و بترتیب زیر است (8):

الف: شمار سری جزوه‌های کمیته بین المللی استانداردهای الکترونیک در مورد موجبرها، سه حرف مخفف نام کمیته مذکور، یک خط تیره (153 IEC-)

ب: حرفی انگلیسی که مشخص کننده شکل مقطع داخلی موجبر است، که برای موجبرهای پهن حرف fو برای موجبرهای نیمه پهن حرف M بکار می برند.

ج: شماره ای که ابعاد و یا فرکانس موجبر را مشخص می کند، این شماره تقریبا 100/1 میانگین هندسی  فرکانس ابتدا و انتهای باند موجبر بر حسب مگاهرتز و با ده برابر همان میانگین، بر حسب گیگاهرتز است، با توجه به جدول (15) و (16) می بینید که این شماره و باند موجبرها با موجر مستطیلی معولی جدول (1) تشابه دارد.

مثال- از روی نام 153 IEC)F48  نتیجه می گیریم:

 

 

 

 

 

 

مشخصات مکانیکی

ابعاد داخلی

عرض داخلی این موجبرها برابر عرض موجبر مستطیلی هم شماره آنها، که همین باند را دارد. مثلا عرض داخلی موجبرهای M22,F22,R22 مساوی و برابر 22/109 است (جداول  (1)،(15)، (16)، بنابراین فرکانس قطع مداصلی آنها یکسان می باشد. ارتفاع موجبرهای پهن 12/0=8.33/1 عرض آن است، ولی در موجبرهای کوچکتر ارتفاع را تقریبا ثابت می گیرند که این باعث کمتر شدن این نسبت می شود. ارتفاع موجبرهای نیمه پهن همواره 0.25=4/1 عرض آن می گیرند. مقدار خطای مجاز ابعاد این نوع موجبرها 1000/1  عرض آنهاست. ابعاد داخلی ومیزان خطای مجاز آنها، و ماکزیمم شعاع انحناء در ستونهای (4) الی (6) جداول (1) و (2) آمده اند.

ضخامت و ماکزیمم تفاوت ضخامت دیواره‌ها

با موجبرهای مستطیلی معمولی همانند، ضخامت دیواره موجبرهای پهن و نیمه پهن را در ستون هفتم جداول (15) و (16) نموده ایم.

ابعاد خارجی

در ستونهای 8 و 9 جداول (15) و (16) آورده ایم. خطای مجاز ابعاد خارجی 500/1 عرض داخلی، مقدار خطا، ماکزیمم و مینیمم انحناء گوشه‌های خارجی، در ستونهای (10) الی (12) جداول فوق الذکر وجود دارد.

مستطیلی بودن مقطع، خمش و پیچش

با موجبرهای مستطیلی معولی یکسانند.

وزن و طول موجبر

هنوز توسط IEc استاندارد نشده، ولی به عنوان اوزان و طولهای موجبرهای پهن و نیمه پهن تعریف شده در استانداردهای انگلیسی BS9220 NOO, BS9220 NOO2  در جدول (17) آورده شده است.

فصل سوم

موجبرهای مستطیلی فلکسیبل

موجبرهایی که جنس بدنه آنها سخت نیست و بر حسب نوع ساخت. می توان آنها را خم کرد و یا پیچاند، به موجبرهای فلکسیبل موسومند. بنابراین این موجبرها را به دو دسته اصلی (موجبرهای فلکسیبل قابل پیچش) و (موجبرهای فلکسیبل غیر قابل پیچش) تقسیم می شوند، همچین بر حسب نوع مصرف، میزان خم موجبر و تضعیف آن، می توان موجبرهای فلکسیبل اعم از قابل پیچش و غیر قابل پیچش را به سه کلاس A,B,C تقسیم کرد. این سه کلاس در واقع سه نوع استاندارد مختلف دارد که سازنده یا خریدار در انتخاب آنها مختار است. مشخصه‌های این سه کلاس را می توان به صورت زیر مقایسه کرد.

الف: مینیمم شعاعهای خمش: بر حسب مورد استفاده از موجبر، مقدار شعاع خمش آن تفاوت دارد ولی در همه حالت‌ها می توان نتیجه گرفت که شعاع‌های خمش کلاس B بیش از کلاس A و کلاس A بیش از کلاس C است، هر چقدر شعاع خمش بیشتر باشد، میزان خمش در یک طول معین کمتر می شود یعنی می توانیم بگوییم میزان خمش کلاس B کمتر A کمتر از C  است.

ب: مقدار تضعیف فلکسیبلیتی کلاس B و C مساوی بوده و هر دو کلاس A کمترند: مشخصههای موجبرها فلکسیبل در جداول (1) (2) ملاحظه می شود. جدول (1) مشخصه‌های مکانیکی و جدول (2) مشخصه‌های الکتریکی موجبرهای فلکسیبل را مشخص می نمایند. مثلا مینیمم شعاع خمش هر یک از سه کلاس موجبر در جدول (1) و مقدار تضعیف فلکسیبلیتی را در جدول (2) آورده ایم.

باند فرکانسی

اکثرا موجبرهای فلکسیبل همراه با موجبرهای معمولی هم مقطع با خود مصرف می شوند. باند این نوع موجبر برابر موجبر مستطیلی هم عرض خود است. اگر در تمامی باند از آن استفاده شود به آن حالت تمام باند اطلاق می شود. گاهی برای اینکه ضریب انعکاس موجبر کم باشد. فقط در 15% از کل بانند از آن استفاده می کنند، در این صورت فرکانس مرکزی را مشخص می کند 75% از کل باند را به آن اضافه و کم می کنند تا باند کار موجبر به دست آید:

روش نامگذای

به ترتیب از چپ به راست عبارتند از:

الف: شماره سری جزوه‌های کمیته بین المللی استانداردهای الکتروتکنیک در مورد موجبرهای فلکسیبل، سه حرف مخفف نام کمیته فوق الذکر، یک خط تیره (636 IEC-)

ب: حرفی که مشخص کننده نوع موجبر فلکسیبل است که برای موجبر فلکسیبل قابل پیچش (tWistable) حرف T و برای موجبر فلکسیبل غیر قابل پیچش (Non-Twistable) حرف B به کار می برند.

ج: حرف و شماره ای که نام موجبر مستطیلی هم فرکانس و قابل تطبیق با آن است.

د: حروفی که کلاس موجر (میزان خمش و تضعیف فلکسیبلیتی موجبر) مشخص می کند. همان طور که قبلا گفته شد، سه کلاس موجبر A,B,C هستند

هـ) در صورتی که از تمام باند موجبر استفاده شود حرف F قرار می دهند، و اگر فقط از 15% باند استفاده وشد عددی که مشخص کننده ده برابر فرکانس میانی باند بر حسب گیگاهرتز است می آید.

براي روشن شدن مطلب به دو مثال زير توجه كنيد.

مثال از روي نام 636IEC-BR100BF نتيجه مي‌گيريم

مشخصات مکانیکی

فشار هوا داخل موجبر

روش ساخت و ضخامت دیواره موجبر باید به گونه ای باشد که بتواند هوایی با فشار مشخص شده در ستون (3) و (4) جدول (1) را تحمل کند.

مینیمم شعاع خمش

خطی که از وسط عرض موجبر به طور عمود برآن عبور می کند در نظر گرفته و شعاع انحناء آن را (شعاع خمش) می نامند. همان طور که  گفتیم از نظر مینیمم شعاع خمش موجبر می تواند سه کلاس مختلف A,B,C داشته باشد به طوری که مینیمم شعاع‌های خمش کلاس A کمتر از کلاس B باشد. در جدول (1) برای هر کلاس از موجبر 5 نوع مینیمم شعاع خمش متفاوت داده شده است. این 5 شعاع برای وضعیتهای مختلف موجبر (خارج از مدار، داخل مدار و وجود موج در آن، داخل مدار با وجود موج و در حالتی که به تکرار خم و راست، می شود) بوده و نیز بستگی دارد که موجبر در کدام صفحه، E (صفحه عمود بر عرض موجبر) یا (صفحه عمود بر ارتفاع موجبر) خم شده باشد.

ماکزیمم زاویه پیچش

اگر یک متر از موجبر را در نظر گرفته، به دو سر آن فلانج متصل کنیم مقدار پیچش یک فلانج، نسبت به فلانج دیگر، حول خط میانی عرض موجبر را (زاویه پیچش) گفته، و ماکزیمم مقدار آن را برای یک موجبر تعیین می کنند، یعنی اگر موجبر را کمتر از این حد بیچانیم مشخصه‌های آن غیر مجاز نمی کند. مقدار ماکزیمم پیچش موجبرهای کلاس A,B,C  یکسان است ولی مقدار آن در دو حالت (موجبر در مدار و وجود موج در آن، موجبر در مدار و در حالتی که به دفعات پیچیده و راست می شود) باهم تفاوت دارد. این دو مقدار  ماکزیمم پیچش را در ستونهای (20) و (21) در جدول (1) نشان داده ایم.

تعداد دفعات مجاز خمش و پیچش

اگر از موجبر در حالت (حالت تکرار) استفاده شود تعداد دفعات محدودی می توان آن را خم و راست کرد و یا پیچانده و مجددا صاف کرد. ساختمان موجبر باید طوری باشد که مطابق ستونهای (22) و (23)  جدول (1) بتوان موجبرهای 32 تا 180 را یک میلیون مرتبه و موجبرهای 220 تا 320 را صد هزار مرتبه خم و صاف کرده و یا پیچاند و صاف کرد. تعداد دفعات مجاز خمش و یا پیچش سایر موجبرها، تحت بررسی IEC است.

طول شاخه‌های موجبر

برای آزمایش‌های مربوط به صحت مشخصه‌های الکتریکی و مکانیکی موجبر طول معینی از آن را که یک نوع روکش دارد در نظر گیرند و آزمایش می کنند این طول را در ستون (24)  جدول (1) مشخص کرده ایم که می توان تا 50% نیز افزایش داد. همچنین مینیمم و ماکزیمم طولی از موجبر را که می توان ساخت و یا سفارش داد، در ستونهای 25 و 26 جدول فوق الذکر ثبت کرده ایم.جنس و فرم ساخت بدنه موجبر باید به گونه ای باشد که ضریب انبساط طول آن از حد معینی تجاوز نکند. ضریب انبساط طول شاخه‌های موجبر 2% است که در ستون 27 جدول (1) نیز مشاهده می شود.

فصل چهارم

موجبرهای مستطیلی با تیغه‌های ضخیم طولی

برای دستیابی به عرض باند وسیعتر در یک (تک مد)، به علاوه افزایش انعطاف در انتخاب امپدانس، تیغه‌های ضخیمی را در جهت طول و عمود بر صفحات پهن مستطیلی معمولی استاندارد قرار  می دهند. (شکل 1) این تیغه‌ها عوامل خازنی خواهند شد، که کاهش سرعت فاز، افزایش تضعیف و تغییر در مشخصه امپدانس، موجبر را به دنبال خواهند داشت.

 

 

 

 

 

 

 

نامگذاری

این گونه موجبرها را به طور کلی به صورت  زیر تقسیم بندی می کنیم:

الف: آنهایی که دارای عرض باند 2.4:1 هستند.

ب: آنهایی که دارای عرض باند 3.6:1 هستند.

موارد الف و ب خود به دو دسته single Redged (تیغه تکی) و Double Ridged (تیغه دو تایی) تقسیم بندی می شوند که گاهی خود تیغه‌ها از نوع تو پر و یا تو خالی می باشند. اگر چه این موجبره هنوز به استاندارد IEC در نیامده اند. ولی از سوی بعضی از شرکت‌ها استاندارد‌های خاصی ارائه شده است که برای نمونه موجبرهای استاندار از نوع Ridged دو تایی ساخت شرکت هلندی Mifa در جدول (1) نشان داده ایم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ب: بعد از آن یکی از حروف D,Z,S و یا T می آید، که s نشان دهنده single Redged با عرض باند (2.4:1) و z به مفهوم single Redged با عرض باند (3.6:1) همان طور D به معنی Double Ridged با عرض باند 2.4:1 و بلاخره حرف T نشان دهنده Double Ridged با عرض باند 3.6:1 می باشد.

ج: عددی که نشان دهنده باند پایین ضربدر 10 است.

د: یکی از حروف D یا C که D به نوع تیغه‌های تو خالی اشاره دارد (شکل 1- a ,.b)

مثال: از نام WRD180C نتيجه مي‌گيريم

مشخصات مکانیکی

مشخصات مکانیکی این گونه موجبرها تقریبا شبیه مشخصات مکانیکی موجبرهای مستطیلی معمول است. این مشخصه‌ها در جدول (1) و (2) و (3) آمده اند ابعاد داخلی و خارجی و ضخامت تیغه‌ها و دیواره‌ها دارای تولرانسهایی است که همراه با ابعاد در جدول (1) مشخص شده اند.

فهرست مطالب

فصل اول. 3

موجبرهای مستطیلی معمولی.. 3

نامگذاری.. 4

مشخصه‌های مکانیکی.. 5

ابعاد. 5

شعاع انحناء گوشه‌های داخلی موجبر:6

ضخامت دیواره‌ها7

ماکزیمم تفاوت ضخامت دیواره‌ها7

خمش (انحناء) موجبر. 8

پیچش موجبر. 8

روش بريدن موجبر. 9

وزن و طولی موجبر. 9

فصل دوم. 10

موجبرهای مستطیلی پهن و نیمه پهن.. 10

روش نامگذاری.. 10

مشخصات مکانیکی.. 11

ضخامت و ماکزیمم تفاوت ضخامت دیواره‌ها12

ابعاد خارجی.. 12

مستطیلی بودن مقطع، خمش و پیچش... 12

وزن و طول موجبر. 13

فصل سوم. 14

موجبرهای مستطیلی فلکسیبل.. 14

باند فرکانسی.. 15

روش نامگذای.. 15

براي روشن شدن مطلب به دو مثال زير توجه كنيد.16

مثال از روي نام 636IEC-BR100BF نتيجه مي‌گيريم. 16

مشخصات مکانیکی.. 17

فشار هوا داخل موجبر. 17

مینیمم شعاع خمش... 17

ماکزیمم زاویه پیچش... 17

تعداد دفعات مجاز خمش و پیچش... 18

طول شاخه‌های موجبر. 18

فصل چهارم. 20

موجبرهای مستطیلی با تیغه‌های ضخیم طولی.. 20

نامگذاری.. 20

مشخصات مکانیکی.. 22

 

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: سه شنبه 12 اسفند 1393 ساعت: 12:15 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره موجبرهای نوری,مستطیلی بودن مقطع، خمش و پیچش,موجبرهای مستطیلی فلکسیبل,وزن و طول موجبر,

گزارش کارآموزی رشته معماری و عمران

فصل اول- تئوري ها

1- بتن

بتن ماده بسيار سخت و سنگ مانندي است كه از تركيب مقدار معين و حساب شده اي سيمان, شن, ماسه, و سيمان افزوده شد, سيمان و آب باهم وارد فعل و انفعالات شيميايي حرارت زا مي گردند. در اثر اين فعل و انفعالات ماده ژله مانند و چسبنده اي بوجود مي آيد كه مصالح مختلف داخل بتن را به هم پيوند داده و به صورت ماده سختي در مي آورد. همچنين در اثر اين فعل و انفعالات مقدار كمي بلور سيمان نيز در مخلوط بوجود مي آيد.

در مرحله گرفتن و سخت شدن بتن, ژله سيمان به مرور زمان غليظ تر شده و حجمش كاهش مي يابد و در تمام جرم آن بلورهايي بوجود مي آيد كه ماده سختي را ايجاد مي كند. آب مهمترين نقش را در گرفتن و سخت شدن بتن دارد. آب اضافي باعث حل شدن ژله گرديده و مقداري از آن نيز متعاقبا وارد فعل و انفعالات شيميايي با ذرات غير فعال تر ( از نظر تركيب شيميايي غير فعال تر) سيمان مي شود. قسمت ديگري از اين آب با هوايي كه در مخلوط محبوس گرديده فضاهاي كوچك و ميكروسكوپي را اشغال مي كند, كه بعدا در اثر, تبخير هوا و آب باهم آزاد  شده و نتيجتا اين فضاها خالي مي مانند.

به همين دليل آب زيادي چون باعث بوجود آمدن خلل و فرج اضافي در بتن مي گردد. مقاومت بتن را كاهش مي دهد. مقدار آب لازم جهت انجام فعل و انفعالات شيميايي در بتن فقط حدود بيست درصد وزن سيمان مي باشد. اما براي اينكه بتوان بتن را براحتي ريخته و كوبيد با توجه به نوع كار بايد نسبت آب به سيمان بزرگتر از 2/0 باشد, ولو اينكه اين آب اضافي مقاومت بتن را كاهش دهد. اخيرا براي جلوگيري از كاهش مقاومت بتن در اثر وجود آب اضافي و افزايش مقاومت آن در مقابل سايش (در دالهاي بتني پياده رو)، پس از ريختن بتن و كوبيدن آن، آب زيادي را با قرار دادن فيلترهاي در روي سطح بتن و با ايجاد خلا از داخل بتن كشيده (آبي كه در ابتدا براي رواني بتن لازم بوده ولي از نظر فعل و انفعالاتي شميائي لازم نمي باشد و باعث كاهش مقاومت بتن مي شود) و به خارج هدايت مي كنند. امروزه با استفاده از مواد روان كننده مي توان آب بتن را تا سرحد امكان كاهش و در نتيجه مقاومت آن را در عين حفظ قابليت رواني افزايش داد.

نگهداري صحيح از بتن اهميت بسيار زيادي در مقاوت و رفتار بعدي آن تحت تاثير بار دارد. اگر بتن زودتر از موقع معيني خشك شود. امكان دارد كه مقاومتش 30 درصد و يا بيشتر كاهش يابد، همچنين اگر درجه حرارت بتن تازه تا زير 4 درجه سانتيگراد پايئن رود، مقاومت آن ممكن است به همان ميزان (منظور 30 درصد يا بيشتر) كاهش يابد. اگر بتن تازه يخ بزند مقاومتش تا 50 درصد كاهش خواهد يافت. آزمايشهاي متعدد نشان داده كه يخ زدن بتني كه 70%  مقاومتش (منظور مقاومت 28 روزه مي باشد) را به دست آورده ضرري ندارد و اين بتن بعد از گرم شدن مقاومت كاملش را به دست خواهد آورد.

مقاومت فشاري بتن مانند سنگهاي طبيعي بسيار زياد است به همين دليل اين ماده براي استفاده در ساختمان عضو هايي كه عمدتا تحت فشار قرار دارد مانند ستونها و قوسها بسيار مناسب مي باشد. از طرف ديگر بتن مانند سنگ هاي طبيعي نسبتا شكننده بوده و مقاومت كششي آن بسيار كم است. اين موضوع باعث مي شود كه نتوان از اين ماده به طور اقتصادي در عضوهائي كه تحت اثر كشش خالص قرار دارند (مثل كلاف ها) و يا عضو هايي كه در بعضي از قسمت هاي مقطع شان كشش وجود دارد (مثل تيرها و يا ديگر عضوهاي خمشي) استفاده كرد. چون مقاوت كششي بتن غير مسطح كم است، نتيجه مي شود كه بتن غير مسلح در خمش، برش و پيچش ضعيف مي باشد. علاوه بر اينكه مقاومت كششي بتن پائين است، روي آن هم نمي توان حساب كرد.زيرا ممكن است در اثر يك ضربه ناگهاني ناشي از انقباض ( انقباضي ناشي از خشك شدن و يا گرفتن بتن) يا تغيير درجه حرارت اين مقاومت كششي (در اثر بوجود آمدن ترك) بكلي از بين برود.

2-1 بتن مسلح

ديديم كه كاربرد بتن غير مسطح معمولا درغضوهايي است كه به طور عمده تحت فشار قرار دارند، مانند فونداسيون هاي حجيم، سدها، ديوارهاي حائل وزني، وغيره. در بيشتر انواع سازه ها تنش هاي كششي نسبتا بزرگي هميشه وجود دارند. براي تحمل اين تنش هاي كششي (كه بتن به تنهايي قادر به تحمل آن نيست) در موقع ريختن بتن فولادهايي به شكل سيم يا ميله در داخل آن كار مي گذارند.

عمل كارگذاردن فولاد در ناحيه كششي يك عضو بتني به منظور افزايش مقاومت آن (در اثر افزايش مقاومت ناحيه كششي عضو) تحت اثر بارهاي وارده، را عمل مسطح كردن بتن مي نامند. عضو مركب بتني- فولادي كه به اين ترتيب بوجود مي آيد راعضو بتن مسلح يا بتن آرمه مي نامند. بتن مسلح ماده مركبي است كه داراي مجموعه خواص خوب هر يك از دو عنصر تشكيل دهنده اش يعني بتن و فولاد را مي باشد. مهمترين خواص بتن مسلح عبارتند از:

1-               مقاومت زياد به آتش سوزي ومواد سوزا

2-               مقاومت زيادفشاري

3-               قيمت ارزان و شكل پذيري عالي

4-               مقاومت كششي بالا

كليه اين خواص است كه كاربرد بسيار وسيع و تقريبا نامحدودي را براي بتن مسلح در انواع ساختمانها از پل و سد گرفته تا منابع آب وغيره بوجود آورده است بتن مسلح در عين استحكام و دوام زياد داراي شكل پذيري بسيار عالي نيز مي باشد و مي توان آن را به شكلها واندازه هاي بسيار متنوع از ستون ساده مربع مستطيل گرفته تا گنبد و يا پوسته هاي منحني بسيار پيچيده در آورد.

3-1 مصالح:

از آنجايي كه بتن مسلح ماده مركبي است براي شناخت خواص فيزيكي و مكانيكي آن ابتدا بايد خواص فيزيكي و مكانيكي عناصر تشكيل دهنده اش يعني بتن وفولاد را مورد بررسي قرار داد. همانطور كه قبلا گفته شد بر خلاف فولاد، بتن خود يك ماده مركب است.كه از عناصر ساده تري چون سيمان، شن و ماسه، آب وبعضي از مواد اضافي ديگر تشكيل شده است. بنابراين براي پي بردن به رفتار و خواص بتن بايد عناصر موجود در آن را شناخته و مورد بررسي بيشر قرار داد.

1-3-1 سيمان

هر ماده اي كه بتواند دانه هاي مجزا را بهم اتصال داده و ايجاد يك جسم يكپارچه كند را، سيمان مي نامند. بدليل اينكه سيمان مصرفي در پروژه از نوع پرتلند مي باشد. از ذكر بقيه انواع سيمان خودداري مي كنيم.

موادي چون پلاستر پارس، ca so₄, 1/2 H₄o و آهك آب ديده، ca (OH₂) از پر مصرف ترين و ارزان ترين انواع سيمان هاي غير هيدروليكي مي باشند.

سيمان پرتلند:

تمام سيمانهاي پرتلند از دو ماده خام كه يكي از نظر كلسيم وديگري از نظر سيليس غني است. ساخته مي شوند معمولا اين دو ماده به ترتيب گچ يا آهك وخاك رس يا سنگ رس مي باشند. خاك رس و سنگ رس معمولا داراي تركيبات آلومينيوم و آهن به مقدار زياد مي باشند. رنگ خاكستري سيمان پرتلند معمولي در اثر وجود تركيبات آهن است. بنابراين براي ساخت سميان پرتلند سفيد لازم است كه از مواد خامي استفاده شود كه عمدتا عاري از تركيبات آهن باشد.

در حال حاضر دو روش براي آماده كردن و مخلوط كردن مواد خام جهت انتقال به كوره دوار وجود دارد، روشن تر و روش خشك. در روش تر مواد خام خرد شده داراي دانه هاي ريز را به صورت معلق در آب نگاه مي دارند تا تشكيل دوغاب دهد. سپس اين دوغاب را صاف كرده و ذرات بيش از اندازه بزرگ آن را جدا مي كنند. در اين حال مخلوط را قبل از پمپ كردن به كوره دوار در مخازن ذخيره بهم مي زنند.

كوره متشكل از يك استوانه فولادي مي باشد كه داخل آن با مواد نسوز پوشانده شده است. اين استوانه حول محوري كه با افق زاويه مختصري دارد به طور پيوسته به آرامي مي چرخد. مواد وارد قسمت انتهايي بلند تر كوره دوار شده و به تدريج به طرف گرمترين قسمت كه در انتهاي پايين تر كوره جايي كه مشعل قرار دارد رانده مي شوند. به تدريج كه درجه حرارت مخلوط در حين پايين رفتن ار كوره بالا مي رود، تغييرات متوالي صورت مي گيرد. ابتدا آب در اثر حرارت باقي مانده در گازهايي كه در حال خروج از كوره هستند (مربوط به سوخت) بخار مي شود. سپس در حالي كه مخلوط به تدريج به طرف نواحي گرمتر رانده مي شود.تركيبات آهكي به اكسيد كلسيم و گاز دي اكسيد كربن تجزيه مي شود. سرانجام، در درجه حرارت حدود c 145 در ناحيه مشعل، اكسيد كلسيم، با مواد سيليسي موجود در مخلوط تركيب شده و ايجاد سيليكات هاي كلسيم را مي نمايد. همچنين با مواد ديگري كه ممكن است در مخلوط باشند نيز تركيب مي شود. همانطور كه قبلا گفته شد، معمول ترين اين مواد تركيبات آلومينيوم و آهن هستند كه وقتي با اكسيد كلسيم تركيب شوند، توليد كلسيم آلومينات و كلسيم آلومينو فرات را مي كنند. بعضي از تركيبات بوجود آمده به صورت مذاب مي باشند، بنابراين كلينكر سيمان داراي بلورهاي است كه مربوط به حالت مايعي مي باشند و پس از سرد شدن سخت مي گردند. كلينكر قرمز داغ از كوره به خنك كننده ها و از آنجا به دپو فرستاده مي شود. سپس مواد را از دپو به آسيابهاي نرم كننده مي فرستند تا به صورت پودر سيمان در آيد. در مرحله نرم كردن مقدار از پيش تعيين شده اي سولفات كلسيم (معمولا بين 4 تا 7 درصد وزن) به صورت جيپس به پودر حاصل جهت كنترل زمان گرفتن محصول (سيمان) اضافه مي گردد.

در صنعت شيمي سيمان معمولا رسم به اين است كه اكسيدهاي مختلف را با علائم اختصاري نشان مي دهند. مثلا c نشان دهنده s cao نشان دهنده sio₂ (سليس)، و a نشان دهنده AL₂ o₃ (اكسيد آلومينيوم) مي باشد. به همين ترتيب Fe₂ o₃ .H₂o (اكسيد فريك) و so₃ به ترتيب به صورت هاي F,H و Soybean نشان داده مي شوند. در جدول (1-1) تركيبات اصلي موجود در سيمان پرتلند و فرمول شيميايي آنها نشان داده شده اند.

 

 

 

 

 

 

 

با اصلاح و تغيير مقدار تركيبات مختلف موجود در سيمان مي توان، انواع متفاوتي از سيمانهاي پرتلند را توليد كرد كه داراي مشخصات مختلفي ا زنظر ميزان سخت شدن، ميزان آزاد كردن حرارت، ميزان مقاومت نسبت به آبهاي سولفاته و غيره باشند. طبق مشخصات 150cASTM5 نوع سيمان پرتلند وجود دارد (كه در ايران نيز توليد مي شود) طبق مشخصات 150cASTM 5 نوع سيمان پرتلند و جود دارد. (كه در ايران نيز توليد مي شود). اين 5 نوع سيمان به شرح زير مي باشد.

1-                سيمان تيپ I يا سيمان پرتلند معمولي سرعت سخت شدن اين سيمان متوسط مي باشد. اين سيمان براي اكثر كارها مناسب است بنابراين از تمام انواع سيمانهاي هيدروليكي مورد استفاده بيشتري دارد.

2-                سيمان تيپ II حرارت ايجاد شده در اثر هيدراته شدن اين سيمان متوسط و ميزان مقاومت آن نسبت به سولفات ها نيز متوسط مي باشد.

3-                سيمان تيپ III با سيمان زودگير اين سيمان از نظر تركيب شيمياي تقريبا مشابه سميان پرتلند معمولي است، اما دانه هاي آن به صورت نرم تري آسياب شده اند اين امر باعث كم شدن زمان گرفتن سيمان نمي شود، و بتن هاي كه با اين نوع سيمان ساخته مي شوند از نظر زمان سفت شدن وقابليت كار كردن مشابه بتن هايي هستند كه از سيمان پرتلند معمولي ساخته شده اند. اما نرمي دانه ها باعث مي شود كه سرعت هيدراته شدن آن در سنين كم افزايش يابد، و اين باعث زياد شدن سرعت افزايش مقاومت و سختي در سنين اوليه (نسبت به سيمان معمولي) مي گردد.

اين خاصيت در مواقعي كه بتن بايد در سنين كم داراي مقاومت زيادي باشد بسيار مفيد است بتن مصرفي در پروژه از نوع پرتلند تيپ II مي باشد.

4-                سيمان تيپ IV، سيمان كم حرارت. اين سيمان داراي مقدار كمتري تري كلسيم سيليكات و مقدار بيشتري دي كلسيم سيليكات نسبت به سيمان پرتلند معمولي است به اين ترتيب اين سيمان با سرعت كمتري نسبت به سيمان معمولي هيدارته شده و نتيجتا با سرعت حرارت ايجاد مي كند.

5-                سيمان تيپ v ، يا سيمان ضد سولفاته چوت تري كلسيم آلومينات نسبت به سولفات ها حساس است مقدار c₃a سيمان ضد سولفات طبق مشخصات استاندارد بايد محدود مشخصي باشد (كه كمتر از سيمان پرتلند معمولي است).

از خيلي جهات ديگر سيمان ضد سولفات شبيه سيمان معمولي است، فقط مقدار سيمان موجود در بتن بايد از حد معيني كمتر باشد تا بتواند به نحو رضايتبخش در مقابل سولفات هها مقاومت مي كند. مقاومت اين نوع سيمان در مقابل اسيدها، خيلي بيشتر از سيمان پرتلند معمولي نمي باشد.

2-3-1 آب مصرفي در بتن :

معمولا، اگر آب مصرفي براي آشاميدن مناسب باشد، براي ساختن بتن نيز به اندازه كافي مناسب خواهد بود. (البته اين موضوع هميشه صحيح نيست، مثلا آبي كه محتوي شكر است براي آشاميدن مناسب باشد، ولي ممكن است براي ساختن بتن مناسب نباشد) با همه اينها، مزه، بو، و يا منبع تهيه آب نبايد به تنهايي دليل رد كردن يك آب باشد.آبهاي باتلاق و مرداب، آبهاي معادن، بعضي از پس آبهاي صنعتي، و آب دريا در بعضي از شرايط خاص براي ساخت بتن مورد استفاده قرار گرفته است.

ناخالصي هاي موجود در آب، وقتي كه از حد معيني بيشتر باشد، ممكن است به شدت، روي زمان گرفتن بتن، مقاومت بتن و پايداري حجمي آن اثر بگذارد وهمچنين ممكن است باعث زنگ زدن فولاد گردد.ناخالصي هايي كه ممكن است اثرات سوء در بتن داشته باشند (به شرطي كه مقدار آنها از حد معيني بزرگتر باشد) عبارتند از: اسيد هاي آلي، شكرها و مواد قندي، سولفات ها و كلرورها معمولا، اگر كل مواد جامد حل شده در آبي كمتر از ppm 2000 (قسمت در ميليون) باشد، آن آب براي ساخت بتن مناسب مي باشد، مواد جامد آب لوله كشي بيشتر شهرها كمتر از مقدار ذكر شده است.

3-3-1 مصالح سنگي براي بتن

مصالح سنگي بتن يا سنگدانه معمولا حدود (70%) از حجم بتن را تشكيل مي دهند و بسياري از ويژگيهاي فيزيكي, شيميايي و مكانيكي بتن به سنگدانه ها ارتباط دارد. از اين رو نقش سنگدانه در بتن از نقطه نظر ويژگيها, طرح اختلاط و مسائل اقتصادي حائز اهميت مي باشد. سنگدانه ها ممكن است از منابع طبيعي به صورت رودخانه هاي (گرد گوشه) يا خرد شده (تيز گوشه) يا مخلوطي از اين دو نوع باشند.

مصالح سنگي به دو دسته ريزدانه, يا ماسه, و درشت دانه, يا شن, گروه بندي مي شوند. اندازه ريز دانه ها از صفر تا 76/4 ميليمتر و اندازه درشت دانه ها از 76/4 ميليمتر شروع شده و بسته به نوع بتن حداكثر درشتي دانه ها ممكن است 5/9, 7/12, 05/19, 1/38, 8/50 ميليمتر و بيشتر باشد و در سازه هاي جسيم مانند سدها ممكن است درشتي دانه ها تا 254 ميليمتر نيز برسد.

وزن ويژه شن و ماسه بسته به نوع سنگ متغير بوده و به سه دسته سبك, معمولي و سنگين تقسيم بندي مي شود.

انطباق با مشخصات و استانداردها

مصالح سنگي بايد از نظر ويژگيهاي شيميايي, فيزيكي و مكانيكي, اندازه و شكل, دانه بندي, آزمايش سنگ نگاري Petrography, مقدار كل رطوبت محتوي, رطوبت سطحي, مشخصه هاي ظاهري و رنگ (بتن نما) با نقشه ها و مشخصات و ساير مدارك پيمان منطبق باشد. نمونه هاي شن و ماسه مصرفي بايد قبل از مصرف آزمايش شده و با ذكر محل معدن به تصويب دستگاه نظارت برسد. چنانچه در حين اجراي عمليات بتن بنا به دلايلي محل معدن مصالح سنگي تغيير پيدا كند. نمونه هاي مواد سنگي معدن جديد بايد مجددا مورد آزمايش قرار گرفته و به تاييد دستگاه نظارت برسد.

ويژگيها و حداقل حدود قابل قبول

مصالح سنگي بتن بايد سخت, تميز, بادوام, عاري از پوسيدگي و فاقد لايه هاي ورم كننده يا منقبض شونده به هنگام مجاورت با هوا, مواد شيميايي مضر براي بتن و آرماتورها, لايه هاي سست, كلوخه هاي رسي و ذرات ميكا باشد. مواد سنگي سست, ورقه ورقه, پهن و نازك يا دراز, ناپايدار در برابر هوازدگي, عوامل شيميايي معين و واكنش زاي قليايي را نبايد در بتن به مصرف رساند. جنس شن و ماسه بايد از سنگهاي سيليسي, سيليكاتي يا آهكي سخت باشد.

دانه بندي شن و ماسه براي بتن و بتن مسلح, بايد مطابق جدوال (الف) و (ب) باشد. حداكثر رس و لاي و ذرات ريزتر از 75 ميكرون در ماسه طبيعي, و يا ماسه حاصله از شن طبيعي, نبايد از (3%) و در ماسه شكست به دست آمده از سنگ, از 10% و در شن از 1% وزني تجاوز كند. براي كنترل كارگاهي ارقام مزبور, به يك شيشه استوانه اي شكل, يك خط كش مدرج و مقداري آن و نمك با غلظت 1% نياز است. براي ساختن آن مي توان يك قاشق چايخوري نمك طعام را در نيم ليتر آب تميز حل كرد) روش آزمايش به اين ترتيب است.

ابتدا ماسه مورد آزمايش را به قدري درون ظرف شيشه اي بريزيد كه ارتفاع آن به 50 ميليمتر برسد, سپس آنقدر آب نمك بيفزاييد تا مجموع ارتفاع ماسه و آب نمك به 75 ميليمتر برسد. آنگاه محتويات ظرف را به خوبي تكان داده و بگذاريد به مدت 3 ساعت آرام و بي حركت بماند و ذرات رس و لاي روي ماسه ته نشين گردد. ارتفاع اين ذرات نبايد بيش از 3 ميليمتر باشد. در اين آزمايش هر ميليمتر ارتفاع ذرات ريز, معادل 1% وزني ماسه است.

روش سريع براي تشخيص مناسب بودن ماسه وارده به كارگاه كف مال كردن آن است, چنانچه ذرات گل به دست بچسبد بايد از تخليه آن جلوگيري شود.

ضريب نرمي ماسه استخراج شده از يك معدن نبايد در حين اجراي كار به ميزاني بيش از 2% تغيير نمايد و اين ضريب نرمي نبايد از 3/2 و از 1/3 بيشتر باشد. شن و ماسه بايد فاقد ناخالصيهاي آلي و ذرات گرد وخاك و پوشش رسي باشد, زيرا مواد سبب جلوگيري از چسبيدن آنها به خمير سيمان مي شوند. به طور كلي شن و ماسه مصرفي بايد از مندرجات آيين نامه بتن ايران تطابق داشته باشند. حدود قابل قبول براي مواد زيان آور ماسه و شن در جدول پ و ت درج شده است.

 

 

حمل و نقل و نگهداري

بارگيري, حمل و تخليه مواد سنگي بتن و انبار كردن آنها بايد به نحوي باشد كه مواد خارجي و زيان آور در آنها نفوذ نكنند و دانه ريز و درشت از يكديگر جدا نشوند. مصالح سنگي بايد دور از پوشش گياهي و مواد آلوده كننده نگهداري شود. شن و ماسه بايد به طور جداگانه انبار شوند و در مواقعي كه درشتي دانه هاي شن از 1/38 ميليمتر تجاوزكند, اين دانه ها نيز بايد در دو گروه انباشته گردند تا امكان جدا شدگي دانه ها به حداقل برسد. هنگامي كه بزرگترين اندازه سنگدانه 1/38 ميليمتر باشد مرز جدايي دو نوع سنگدانه 05/19 ميليمتر و وقتي كه بزرگترين 8/50 يا 5/64 ميليمتر باشد مرز جدايي 4/25 ميليمتر خواهد بود. ديوارهاي تقسيم مصالح سنگي بايد به قسمتي محكم باشد كه هنگام خالي شدن يك قسمت و پر بودن بخش ديگر, رانش سنگدانه ها آنها را خراب نكند, به هنگام بارش و يخبندان بايد روي شن و ماسه را با برزنت يا ورقه هاي پلاستيكي مناسب پوشانده و در گرماي شديد براي آنها سايبان ايجاد كرد تا زياده از حد داغ نشوند. توده هاي شن و ماسه نبايد به شكل مخروطهاي بلندي در آيند, زيرا اين عمل سبب جدا شدگي دانه ريز و درشت مي شود, بلكه بايد آنها را در لايه هايي به ضخامت يكسان انبار نمو و جابجا كردن آنها را به صورت افقي انجام داد. به هنگام وزش باد بايد از جدا شدن ذرات ريز در حين تخليه جلوگيري  شود. محل دپو بايد چنان آماده گردد كه همواره تخليه يكنواخت آب مازاد امكانپذير باشد. براي دستيابي به رطوبت يكنواخت براي مصالح سنگي در كارگاه بايد حداقل اين مصالح دوازده ساعت در محل باقيمانده و سپس به مصرف برسند.

سيلوي ذخيره مواد سنگي حتي المقدور بايد به شكل مربع يا دايره بوده و شيب قسمتهاي پايين آن كمتر از 50 درجه باشد. ريختن مصالح سنگي به داخل سيلو بايد به صورت قائم انجام شود تا از برخورد مواد سنگي با كناره هاي سيلو جلوگيري به عمل آيد, زيرا اين عمل سبب چدا شدگي دانه ها مي شود.

پر بودن سيلوي مواد سنگي باعث كاهش شكسته شدن مصالح سنگي و حفظ دانه بندي مصالح خواهد شد. در موقع خالي كردن سنگدانه ها از بلندي به داخل سيلو بايد از نردبان مواد سنگي استفاده كرد. در صورت شكسته شدن مواد سنگي در حين جابه چا كردن بايد قبل از ساختن بتن آنها را مجددا دانه بندي كرد.

 

 

 

 

 

 

1-4 نگهداري

سخت شدن بتن در اثر خشك شدن آب نيست، بلكه به علت عكس العمل شيميايي بين سيمان و آب مي باشد. از دست رفتن زودرس آب بتن، جلوي هيدارته شدن آن را مي گيرد. بتني كه خيلي سريع خشك شود، داراي سطح غبار گرفته و ساختمان داخلي ضعيفي مي گردد. بعلاوه تا موقعي كه بتن به طور اشباع شده نگاهداري شود، زياد منقبض نخواهد شد، انقباض و تنش هاي ناشي از آن فقط موقعي بوجود مي آيد كه ، بتن رطوبت داخلي اش را انقباض و تنش هاي ناشي از آن فقط موقعي بوجود مي آيد كه، بتن رطوبت داخلي اش را از دست بدهد. بنابراين نگهداري، وجلوگيري از خشك شدن بتن، براي مدت زمان معيني بعد از ريختن آن، در كاهش و تقليل تركهاي انقباضي نقش حساسي دارد، زيرا باعث كاهش تنش هاي ناشي از انقباض در بتن نابالغ مي گردد. در طول دوره نگهداري مقاومت كششي بتن به اندازه لازم بالا مي رود، بنابراين چنين بتني مي تواند تنش هاي ناشي از خشك شدن هاي بعدي را تحمل كند.

براي نگهداري بتن سه طريقه موجود است.

1-               مرطوب نگهداشتن بتن در درجه حرارتهاي عادي

2-               بخار دادن به بتن تحت فشار عادي هوا (يك اتمسفر)، در درجه حرارتهاي بين 80 تا 90 درجه سانتيگراد و رطوبت است. در اين طريقه بتن مقاومت 28 روزه اش را در عرض 12 ساعت به دست مي آورد. در اين پروژه از روش اول استفاده مي گردد.

5-1 كارايي بتن

بتن كارا بتني است كه بتوان به راحتي آن را ساخت, حمل نموده, در قالب مورد نظر ريخت و متراكم نمود, بدون اينكه در يكنواختي آن در طول مراحل فوق تغييري حاصل شود. كارايي بتن بستگي به عوامل زير داشته و پيمانكار ملزم به رعايت آن مي باشد.

1- اسلامپ

كارايي به ميزان اسلامپ و رواني بتن ساخته شده, بستگي دارد. ميزان اسلامپ بر اساس روش مندرج در استاندارد كنترل مي شود.

 

 

 

 

 

 

2-مصالح مصرفي

3- مواد افزودني

4- درجه حرارت

عدم رعايت درجه حرارت تعيين شده براي مخلوط بتن به هنگام ساخت, باعث بروز اشكالاتي در امر ريختن بتن و نهايتا تغييرات جدي در ويژگيهاي آن خواهد شد.

5- پايايي (دوام) بتن

بتني كه در ساخت و نگهداري آن تمامي مشخصات فني رعايت شود, داراي پايايي زياد در برابر شرايط محيطي معين باشد. عواملي مهمي كه بايد براي دستيابي به بتن پايا به آن توجه شود به قرار زير است.

1-  نسبت آب به سيمان

از خصوصياتي مهمي كه در دوام بتن اثر مي گذارد ميزان آب در مخلوط بتن است بسته به شرايط محيطي و عملكرد سازه بايد نسبت آب به سيمان در مشخصات فني خصوصي قيد شود.

 

 

 

 

 

 

2-  حداقل مقدار سيمان

انتخاب نسبت صحيح آب به سيمان, تراكم كافي و عمل آوردن مناسب مي تواند دوام بتن را بهبود بخشد.

3-   بتن با حباب هوا

هنگامي كه بتن در برابر شرايط يخ زدن قرار دارد يا براي آب شدن يخهاي مجاور آن از نمكهاي يخ زدا استفاده مي شود, براي بالا بردن دوام بتن بايد از مواد حباب ساز استفاده شود.

4-   بتن مقاوم در برابر حملات شيميايي

بتني كه با شرايط كاملا مناسب و خوب ساخته نشده باشد چنانچه در مجاورت آبها يا خاكهاي آلوده به مواد شيميايي مهاجم و خورنده قرار گيرد از پايايي آن به شدت كاسته مي شود از اين رو شناخت عوامل كاهش دهنده اين اثرات الزامي است.

بتن مقاوم در برابر سايش

بتن مقاوم در برابر سايش بتني است كه بتواند به نحوي در برابر اثرات فرسايشي عبور و مرور, تردد ماشين آلات, ضربه, سريدن مواد و يا اسباب و لوازم بر روي آن مقاومت نمايد.

6-1 خواص بتن تازه

خواص بتن تازه قسمت عمده اي از كيفيت كلي بتن مي باشند. مواد مصرفي در بتن و نسبت هاي مخلوط بايد طوري انتخاب شود كه نه تنها بتن مقاومت لازم را به دست آورد، بلكه در موقعي كه هنوز تازه است بشود آن را به آساني حمل و نقل، ريخته، كوبيده و صاف كرد همچنين خواص بتن تازه از نظر اينكه روي كيفيت و ظاهر تمام شده سازه و قيمت آن اثر مي گذارند، مهم هستند.

خواص بتن تازه در علم جريان و تغيير شكل بتن تازه مورد بررسي قرار مي گيرند.

علم جريان و تغيير شكل بتن تازه عكسل العمل و رفتار توده اي از بتن تازه را تحت تاثير نيروهاي وارد مورد بررسي قرار مي دهد. فهم رفتار بتن تازه تحت تاثير نيروهاي وارده حداقل به اندازه اطلاع از مشخصات فيزيكي و مكانيكي بتن شخت شده، با اهميت است.

ثبات يا ميزان رواني بتن جزئي از قابليت كار كردن مي باشد و تا حدودي با ميزان تري مخلوط ارتباط دارد. با همه اينها نبايد فرض شود كه هر چه مخلوط تر تر باشد بيشتر قابل كار كردن است. اگر مخلوط خيلي تر باشد، ممكن است جدايي اتفاق افتاده كه نتيجه آن، كرمو شدن بتن و شيردهي بيش از حد وتشكيل رگه هاي ماسه اي در سطح تماس بتن با قالب مي باشد. بتن و شيرده دهي بيش از حد و تشيكل رگه ها ماسه اي در سطح تماس با قالب مي باشد. از طرف ديگر اگر مخلوط خيلي خشك باشد، ممكن است ريختن و كوبيدن آن خيلي دشوار شده و در اثر كمبود چسبندگي و خميريت خمير بتن جدايي اتفاق افتد.

ثبات بتن عموما توسط آزمايش اسلامپ اندازه گيري مي شود. هر چه اسلامپ بتن بشتر باشد، مخلوط بتن تر تر و يا مايع تر مي باشد. بتني كه داراي اسلامپ بين صفر تا يك است از نظر درجه ثبات يا درجه تري به عنوان خشك بتني كه داراي اسلامپ 1 تا 2 است به عنوان سفت، بين 2 تا 5 به عنوان متوسط، و 5 تا 7 به عنوان تر طبقه بندي مي شود.

تمايل بتن به جدايي با افزايش اسلامپ، اندازه  بزرگترين دانه ومقدار دانه ها، و كاهش مقدار سيمان، افزايش زيادي پيدا مي كند. براي اندازه گيري ميزان جدايي هيچ آزمايشي استانداردي وجود ندارد.

شيره دهي كه گاهي به نام افزايش آب نيز ناميده مي شود با جدايي ارتباط نزديك دارد. در حين نشست مواد جامد موجود در بتن، آب تمايل دارد كه به طرف سطح صعود كند. مقداري از اين آب زير ميله هاي فولادي افقي و دانه هاي بزرگتر گير مي كند. آبي كه به سطح رويي مي رسد، خمير سيمان را حل كرده و ممكن است باعث جمع شدن يك لايه كف يا خمير روي سطح شود. كف ياخميره يك لايه ضعيف و بي دوام از موادي است كه، تشكيل شده از خمير حل شده سيمان و ذرات ريز دانه ها كه توسط آب به سطح آورده شده است. همچنين شيره دهي بيش از حد ممكن است باعث ايجاد رگه هاي ماسه در سطوحي كه با قالب تماس دارد، شود. با كاهش مقدار آب موجود، افزايش سيمان، استفاده از ماسه هايي كه داراي مقدار كافي ذرات نرم هستند، و يا افزودن بعضي از مواد اضافي نرم مانند يك پوزلان، مي توان مقدار شيره دهي را به حداقل رساند. محبوس كردن هوا در بتن نيز در كاهش شيره دهي موثر است. مشخصات شيره دهي يك مخلوط بتن را مي توان با انجام آزمايش شيره دهي ارزيابي كرد. در اين آزمايش مقدار نسبي آب موجود  درمخلوط كه روي سطح بتني جمع شده كه در داخل يك محفظه استوانه اي با ظرفيت حدود نيم فوت مكعب قرار دارد، را، اندازه گيري مي كنند. آبي كه روي سطح جمع شده را كشيده و در فواصل منظم زماني اندازه گيري مي كنند، تا شيره دهي متوقف گردد. اين حالت معمولا حدود 2 تا 4 ساعت بعد از مخلوط كردن بتن پيش مي آيد.

در طول مدت شيره دهي سطح رويي بتن نشست مي كند. اين رفتار كه به نام انقباض خميري يا نشست بتن مرسوم است. در ديوارها و ستونهاي ساختمان خيلي چشمگير است. مقداري از اين كاهش حجم ممكن است در اثر نشت شيره بتن از قالب و يا به علت جذب آب توسط قالب، جذب آب توسط دانه ها، و تركيب آب با سيمان باشد. مثل شيره دهي، اين نشست فقط در چند ساعت اوليه بعد از مخلوط كردن بتن بوجود مي آيد.

با وجودي كه معمولا بتن را بلافاصله بعد از ريختن با لرزاندن متراكم مي كنند، ممكن است براي بهتر شدن چسبندگي و پيوستگي بين دانه ها و خميره و همچنين مدت زماني بتن وفولاد، به طور عمده بتني كه قبلا متراكم شده را دو مرتبه پس از گذشت مدت زماني بلرزانند. اين لرزاندن مجدد بايد بين يك تا دو ساعت بعد از ريختن بتن انجام شود. آبهاي مربوط به شيره دهي كه زير دانه هاي درشت و يا آرماتور ها جمع شده است. در حين لررزاندن مجدد خارج شده، نتيجتا پيوستگي به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. نتايج آزمايشگاهي نشان داده اند كه مقاوت فشاري بتني كه دو مرتبه لرزانده شده باشد حدود ده تا 15 درصد بزرگتر از بتني با همان مشخصات است كه فقط يك بار در حين متراكم كردن اوليه لرزانده شده باشد. لرزاندن اوليه بايد روي بتني كه هنوز خميري است و قبل از اينكه به حد لرزاندنش برسد، انجام شود.

اگر سطح بتني قبل از اينكه بتن بعدي روي آن ريخته شود، خيلي سخت گردد، در محل تماس اين دو بتن درز سرد بوجود مي آيد، بتني كه به حد تنهايي گرفتن خود برسد، به عنوان بتن كاملا سخت شده در نظر گرفته مي شود. بايد به اين موضوع اشاره كرد كه زمان گرفتن سيمان كه قبلا مورد بررسي قرار گرفت، به طور كامل تعيين كننده زمان گرفتن بتن نمي باشد. اين زمان گرفتن تا حد زيادي تابع نسبتهاي مخلوط است. با وجود اين زمان گرفتن بتن با تغيير نوع سيمان ممكن است به نحوه قابل ملاحظه اي تغيير كند.

7-1 خواص بتن سخت شده

به طور تقريبا نسبي در درس بتن I بحث شده است به همين دليل از ذكر تئوريها خود داري مي كنم.

فصل دوم:گزازشهاي رويت ها و تجربيات عملي كارگاهي

1-2 كليات:

سازه يك ساختمان 7 طبقه پفكي شكل است كه داراي دو طبقه زير زمين با كاربري پاركينگ و5 طبقه روي همكف مي باشد. سيستم سازه, بتن مسلح kg/m³  400 مي باشد. كارفرما شهرداري مشهد مي باشد. و مهندسين مشاور تجير كار مشاوره و بعد از انجام مناقصه شركت توس امكان به عنوان پيمانكار برگزيده شده است. تاريخ عقد قرار داد 13/12/83 مي باشد. مبلغ قرار داد 20332304252 ريال مي باشد مدت پروژه 21 ماه برآورده شده است كه در گزارشات هفتگي ميزان پيشرفت پروژه  به طور كلي ذكر شده است. نوع اسكلت بتني مي باشد و نوع نما از سنگ تراورتن مي باشد. سطح زير بناي سازه 7250 متر مربع مي باشد كه تا روز اتمام دوره كار آموزي سه طبقه بالاي همكف احداث گرديده است

1-1-2 كادر نيروي انساني:

كادر اجرايي مستقر شامل مهتدس ناظر مقيم, مهندس اجرايي, سرپرست كارگاه مي باشند.

مهندس ناظر: نماينده شركت مشاوره تجير مي باشد.

سرپرست گارگاه: كه بعلت وسعت پروژه بيشتر به انجام كارهاي اداري و شركت در جلسات مي پردازد.

مهندس اجرايي كه كار نظارت بر اجراي كارهاي ساختماني را بر عهده دارد.

و يك نفر معمار تجربي كه در حقيقت سرپرستي كارگران را بر عهده دارد. در جدول زير به تفكيك، عوامل كارگري و مهندسي مستقر در كارگاه به طور كامل ذكر شده است.

2-1-2 ماشين آلات و تجهيزات:

به طور كلي در جدول زير ماشين آلات موجود ذكر شده است.

علاوه بر اينها حدود 400 تن ميلگرد خريداري شده است كه در كنار كارگاه نگه داري مي گردد و مقدار قالب نيز خريداري شده است.

3-1-2 وضعيت بهداشتي و ايمني و استقرار:

داراي سه سرويس بهداشتي مناسب داراي شرايط خوب مي باشد و يك اتاق استراحت و ناهار خوري براي كارگردان مهيا شده است. يك كانكس براي مشاور و يك اتاق براي دفتر فني و يك اتاق ديگر براي كادر فني مي باشد. تمامي كارگران ملزم به استفاده از كلاه ايمني و پوتين مي باشند كه همگي از طرف پيمانكار با الزام كارفرما تهيه شده است

2-2 شرح عمليات (در دوره كار آموزي)

به طور كلي فعاليت ها شامل سه عنوان كلي بتن ريزي, قالب بندي, آرماتوربندي مي باشد. البته در پيشرفت پروژه عمليات ديگري نيز مثل اتصالات چدني, حفر چاه ارت عايق بندي  آجر چيني انجام گرفته است كه به شرح مي پردازم:

1-2-2 قالبندي:

سيستم قالبندي از نوع فلزي و اتصالات آن بينگوه ايّ مي باشد. قالبندي بر اساس نقشه هاي دقيقي انجام مي گيرد اين نقشه ها توسط مشاور, تهيه و به پيمانكار ابلاغ مي گردد. قالب ها ابتدا بسته شده و به صورت مثلا ستون, يا تكه هاي بزرگتري كه سرعت قالبندي را افزايش دهند تهيه شده و توسط تاور به موقعيت حمل مي گردد. قالب ها قبل از بتن ريزي چرب و كاملا تميز مي گردد. قالب ها شامل گوه قالب ها 50,30,25,20 سانتي متري صاف, قالب هاي گوشه دار و ... مي باشند. در قالبندي دال ها و پوترها از داربست هايي براي محافظت از ريزش و بعنوان پايه استفاده مي گردد.

 

 

 

 

در صورت زياد بودن ارتفاع داربست ها, طول اتصالات داربست به 5/1 متر كاهش مي يابد و گرنه تا 2 متر نيز اجرا مي گردد. در بتن قالب هاي پوترها بعد از بستن ديواره هاي پوتر دو طرف قالب را با پين گوه به يكديگر  متصل مي كنند تا قالب كاملا محكم قرار گيرد.

باز كردن قالب ها: باز كردن قالب ها كاملا با شرايط آيين نامه مطابق است. در جدول صفحه قبل ذكر شده است.

شرح كامل محورهاي قالب بندي در جدول هاي گزارش هفتگي تايپ شده به طور كامل ذكر گرديده است.

2-2-2 آرماتور بندي:

بعد از اينكه قالبندي به اتمام رسيد, آرماتوربندي آن آغاز مي گردد آرماتوربندي مطابق نقشه هاي دقيق انجام مي گيرد. اين نقشه ها را ابتدا به تاييد دستگاه نظارت مي رسانند و پس تحويل پيمانكار قرار مي گيرد. آرماتوربندي شامل آرماتوربندي ستونها, پوترها, دال ها و پله ها مي باشند. آرماتور ستونها شامل ميلگردهاي طولي و خاموت مي باشند. در ستونهاي دايره اي از spiral استفاده مي گردد و در ستونهاي مربعي خاموتها به صورت دوبل استفاده مي گردند. يكي در داخل متون و ديگري اطراف ستون درپاي ستونها از آرماتور تقويت به طول1.20m  استفاده شده است.  عكس ها كاملا گوياي توضيحات است.

آرماتوربندي پوترها: ابتدا ميلگردهاي طولي انداخته شده در پايين و پس با كمك خرك هايي آرماتورهاي بالايي، و بعد نيز به كمك خاموت به يكديگر متصل مي شوند فاصله خاموتها در اطراف ستونها از cm15 به cm25 كاهش مي يابد (بدليل افزايش لنگرهاي خمشي كه در تئوري هاي بتن و مقاومت مصالح ذكر شده است)

-                   آرماتوربندي دال ها: تشكيل شده است از يك شبكه مربعي در دو ارتفاع كه ابتدا شبكه زيرين گذاشته مي شود. فاصله بين شبكه زيرين را با اسپيسر spacer قالب را خالي نگه مي دارند كه بتن بتواند به فضاي زيرين نفوذ كند و شبكه بالايي نيز كاملا مطابق شبكه زيرين مي باشد به صورت مربع هاي cm 20  cm20  شبكه زيرين از ميلگرد T₁₂ و بالايي از T₁₀ مي باشد. با تقويت T₁₄ كه اطراف پوترهاي حمال و باربر مي باشند.

3-2-2 بتن ريزي:

فعاليت بتن ريزي يكي از كارهاي اصلي در پروسه پيشرفت كار كارگاه توسعه شهرداري مي باشد بتن به صورت كاملا آماده توسعه ميكسر به كارگاه حمل مي گردد, به داخل باكت ريخته شده و باكت كمك تاور تا ارتفاع مناسب حمل مي گردد و تخليه مي گردد. پس از تخليه با استفاده از ويبره برقي عمل ويبراتور تور كردن انجام مي گيرد. در قالب هاي ستون علاوه بر ويبره در نقاط پاييني ضرباتي نيز براي يكنواخت شدن بتن به قسمت هاي پايين قالب زده مي شود. لازم به ذكر است كه قبل از شروع كار نمونه اي 2020 مربعي از بتن به آزمايشگاه فرستاده مي شود تا از رسيدن به مقاومت مورد نظر اطمينان حاصل گردد.

قبل از بتن ريزي سطح كاملا تميز مي گردد تا هيچگونه مواد اضافي و سنگ و خاك در قالب باقي نماند همچنين در صورتي كه هوا گرم باشد, بعلت گرم شدن قالب ها و آرماتورها سطح را آبپاشي مي كنند تا از سوختن بتن جلوگيري مي گردد.

در سطح هاي شيب دار مثل پله ها, بتن ريزي از پايين به بالا صورت مي گيرد و با ويبراتور برقي، يكنواختي كامل و يكدستي را ايجاد مي كند. معمولا در كارگاه توسعه شهرداري بتن سفارش داده شده بتن kg/cm³ 400 سيمان و داراي  مي باشد.

باكت: معمول ترين روش در بتن ريزيهاي حجيم, با فاصله حمل كوتاه استفاده از باكت مي باشد در يچه تخليه باكت در كف تعبيه شده دهانه باز شو در باكت نبايد از 3/1طول باكت و 5 برابر قطر بزرگترين دانه كمتر باشد.

بتن ريزي دال ها و سقف ها: بعد از حمل بتن توسط باكت, بتن ريزي در دال ها در يك جهت و به طور متوالي انجام مي گيرد و بايد از ريختن مجموعه هاي بتن در نقاط سطح و پس پخش و تسطيع پرهيز كنيم. حجم بتن ريزي از قبل مشخص مي گردد و فقط تا حجم مشخص شده كار ادامه مي يابد .

بتن ريزي ستون: به صورت لايه لايه ريخته مي گردد و حتي الامكان بايد ارتفاع سقوط آزاد بتن را محدود كنيم. اين ارتفاع براي جلوگيري از جدا شدن دانه ها به 0.6 تا 102 متر محدود مي شود.

توقف و شروع مجدد بتن ريزي:

در كارگاه توسعه شهرداري بعلت وسعت سقف ها ابتدا (نيمي از آن بتن ريزي مي گردد. در قسمت اول با كمك رابيتس بندي مرز بتن ريزي با نظر مشاور جدا شده و مشخص و مرز بندي مي گردد. در قسمت دوم بتن ريزي, براي تامين پيوستگي لازم بين بتن قديم و جديد, سطح بتن قديم بايد كاملا تميز و عاري از مواد زايد باشد و زبر نيز باشد به طوري كه دانه هاي شن در سطح بتن نمايان مي گردد. همچنين سطح بتن قديمي مرطوب مي گردد.

4-2-2 اجراي لوله هاي چدني:

لوله اي چدني با قطرهاي متفاوت

اجرا شدند. فرآيند اجرا به اين صورت است كه ابتدا با توجه به شيب بندي نقشه ها, با استفاده از دوربين نقشه برداري كد شيب بندي در ابتدا و انتهاي لوله را به لوله كش مي دهند و سپس لوله ها را با توجه به شيب در داخل ديواره هاي آجري به نام ترنج كه كار حفاظت لوله ها را بر عهده دارد قرار مي دهند. حدود  cm30-20 از انتهاي لوله, بالشتك قرار مي گيرد. كار بالشتك براي حفاظت لوله در مقابل بار وارده بر لوله مي باشد. در اتصال لوله ها به يكديگر ابتدا كنف بافته شده و در اطراف لوله ها قرار مي گيرد و لوله ديگر در درون لوله ديگر قرار مي گيرد و سپس سرب داغ اطراف لوله ريخته مي گردد و سرب سرد شده و پوشش اطراف لوله مي شود در آخر نيز لوله آب بندي شده و از نظر نشت چك مي شوند.

5-2-2 بلوكاژ

براي كف سازي كف در طبقات 2- و 1- از بلوكاژ استفااه مي كنند. ابتدا با سنگ هاي قلوه اي درشت دانه به قطر cm 20 و به ارتفاع cm 45 كف را مي پوشانند. روي آن را با شن نقلي به ارتفاع cm5 مي پوشانند و روي شن نقلي را با بتن مگر مي پوشانند تا سطحي صاف را ايجاد كنند. لازم به ذكر است كه نقطه 0.00 ارتفاعي كف, 60 سانتيمتر بالاتر از خاك طبيعي مي باشد. بايد ذكر كنم كه روي قلوه سنگ را به دليل بزرگ بودن شكاف هاي مابين اين سنگ ها با شن نقلي مي پوشانند تا سطحي صاف و يكدست براي اجراي بتن مگر ايجاد كنيم. بطور كلي كف سازي كف براي جلوگيري از انتقال رطوبت زمين طبيعي به سطوح بالاتر مي باشد و اگر اينكار صورت نگيريد اين رطوبت باعث صدمه زدن به كف پوشها و در صورت ديوار چيني, اين رطوبت بعلت موئينگي به بالا نفوذ نكرده و به سطوح گچ و رنگ بكار رفته به روي ديوار؛ صدمه مي زند.

6-2-2 آجر چيني:

ابتدا رج اول آجر چيني را معمار با توجه به تجربه بالاي خود مي چيند تا ديوار كج نباشد و سپس شيشه را كنار ديوار قرار داده و تراز با شاغول انجام مي گيرد. شمشه را با گچ به اطراف محكم و فيكس مي كنيم و سپس يك نخ از هر طرف شمشه به شمشه ديگر وصل كرده تا خط كاملا ترازي ايجاد گردد و رجهاي بعدي را مي چينيم. و دو نوع اجراي آن در كارگاه مشاهده گرديد.

هشته گير ديگر كه معمولا براي اتصال كنج ها به يكديگر است( شكل

لاريز: در كناره هايي كه احتمال ريزش به دليل كندن فنداسيون در عمق چند متري وجود دارد از اين سبك معماري استفاده مي گردد كه در صورت طرح, هم مي تواند به ديوارهايي كه بعدا ساخته مي شود متصل گردد و هم اينكه پس از احداث سازه يا مقاوم سازي كناره ها تخريب گردد

شكل اين سازه به صورت پله پله مي باشد.

 

7-2-2 چاه ارت:

 براي انتقال الكتريسيته ايجاد شده در اثر صاعقه و انتقال آن به زمين از چاه ارت استفاده مي كنيم. چاهي را به ارتفاع 10-8 متر حفر مي كنند و به طور كلي عمليات حفاري تا جايي ادامه پيدا مي كند كه به رطوبت برسند قطر چاه cm 20 مي باشند. صفحه مسي به همين قطر تهيه شده و به سيمي مسي يا تسمه مسي متصل مي كنند و پس اين صفحه را در داخل چاه قرار مي دهند. روي صفحه نمك همراه با زغال قرار مي دهد سر ديگر سيم را به كمك سيم ديگري تا بالاترين ارتفاع ساختمان ادامه مي دهند معمولا يك لوله اي به قطر 2 اينچ نيز از بالاي سر چاه در داخل چاه قرار مي دهند تا اينكه رطوبت داخل چاه در صورت نياز تامين گردد.

8-2-2 درناژ:

از جمله كارهاي انجام گرفته در دوره كار آموزي بوده است.

درناژ رابط بين زمين طبيعي و فنداسيون و به طور كلي سازه است. همانطور كه در شكل نيز مشخص است پس از خاكبرداري و اجراي فنداسيون و طبقات 1- و 2- فاصله اي بين سازه و زمين طبيعي ايجاد مي گردد. روي سازه را با ايزوگام عايقكاري مي كنند روي عايقكاري را آجر چيني يازده سانتي متري مي كنند و حد فاصل بين ديوار چيني و زمين طبيعي را درناژ اجرا مي كنند. درناژ از شنهاي درشت با قطرهاي مختلف تشكيل شده است كه در شن شويي ها اور سايز مي باشند. وظيفه درناژ عبور دادن قطرات ريز آب نفوذ كرده به داخل فضاي خالي است به زمين و سطح زيرين. در پايين سطح سازه همانطور كه در شكل مشخص است لوله اي به نام (تموشه) از جنس پلي اتيلن يا آزبست بكار مي رود.

آب نفوذ كرده به كمك درناژ (عبور از حفره ها و فضاي خالي بين دانه هاي شن) به سطح زيرين راه پيدا كرده و از طريق راه يافتن به داخل لوله تموشه به چاه ها منتقل مي گردد در نتيجه در اثر اجراي چنين عايق بندي و فرآيند نفوذي ذكر شده براي آب آبي، به فندانسيون نفوذ نمي كند و مشكل براي سازه ايجاد نمي كند و اين عمل در حقيقت بيمه ساده اي است براي سازه در مقابل خطرات ناشي از نفوذ آب به فندانسيون بتني سازه.

فهرست مطالب

فصل اول: تئوريها

1-1بتن                                                                                                                          1

2-1 بتن مسلح                                                                                                                4

1-3-1 سيمان                                                                                                                 5

2-3-1 آب مصرفي در  بتن                                                                                                  9

3-3-1 مصالح سنگي براي بتن                                                                                           10

4-1نگهداري                                                                                                                  14

5-1 كارايي بتن                                                                                                              15

6-1 خواص بتن تازه                                                                                                        18

فصل دوم: گزارش رويت ها وتجربيات عملي كارگاهي

1-2 كليات                                                                                                                    23

1-1-2 كادر نيروي انساني                                                                                                 23

2-1-2 ماشين آلات و تجهيزات                                                                                           24

3-1-2 وضعيت بهداشتي و ايمني و استقرار                                                                             24

2-2 شرح عمليات در دوره كار آموزي                                                                                     24

1-2-2 قالبندي                                                                                                               25

2-2-2 آرماتور بندي                                                                                                         26

3-2-2 بتن ريزي                                                                                                            28

4-2-2 بلوكاژ                                                                                                                 30

6-2-2 آجر چيني                                                                                                            31

7-2-2 چاه ارت                                                                                                              33

8-2-2 درناژ                                                                                                                 33

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: سه شنبه 12 اسفند 1393 ساعت: 11:59 منتشر شده است
برچسب ها : گزارش کارآموزی رشته معماری و عمران,تئوري ها,گزارش رويت ها وتجربيات عملي كارگاهي,شرح عمليات در دوره كار آموزي,وضعيت بهداشتي و ايمني و استقرار,آرماتور بندي,بتن ريزي,

تحقیق درباره گذري بر معماري گذشته ايران

پيش از آنكه بحث اصلي را شروع كنم لازم است كلياتي درباره معماري ايران بگويم. سپس درباره انتخاب موضوع در يك تحقيق معماري و منابع مورد نياز بخصوص براي دانشجويان معماري مطالبي را توضيح مي دهم.

امروزه معماري سنتي ما در جهان شناخته شده است ولي تا نيم قرن پيش معماري ما ناشناخته بود. براي نمونه روش تحليل و تفسير مستشرقين از بناهاي يش از اسلام و پس از اسلام ما متفاوت باآنچه امروزه مطرح مي شود، بود. بنايي مانند تخت جمشيد و نظير آن را در دسته بندي با بناهاي سومر، آكاد و آشور مي ديديم. به اين ترتيب بناهاي پس از اسلام ايران را نيز با بناهاي ديگر كشورها در يك دسته قرار مي دادند وحتي برخي نيز به دوره اي از آن معماري عربي مي گفتند. همانگونه كه مي دانيد معماري ايراني با معماري عربي بسيار متفاوت بوده است. البته اين به معني عدم پيشرفت معماري اعراب نيست زيرا در آن زمان كشورهايي چون مصر وشام داراي معماري غني بوده اند. در شمال آفريقا نيز معماري مغرب كه شامل دو بخش اسپانيا و مراكش مي شود بسيار غني بوده است.

يكي از مكاتب بزرگ معماري اسلامي هم از حيث پركاري در اثار وهم از جهت تعداد بناهاي ساخته شده و دامنه نفوذ گسترده آن كه حوضه نفوذي از عراق كنوني، هندوستان تا اندونزي داشته، معماري ايران است. البته بعضي مانند پروفسور گالديري نيز تاثير معماري ايراني را تا شمال آفريقا و حتي بعضي بناهاي آندلس مي دانند. براي اينكه از تاثير معماري ايراني و اسلامي بر معماري ديگر كشورها تصويري داشته باشيم كافي است كه بعضي از كتب نوشته شده در باره معماري هند را ورق بزنيم، هنگامي كه از معماري پيش از اسلام آن به پس از اسلام مي رسيم ناگهان تغييرات اساسي درمعماري آنها مشاهده مي كنيم. از استوپه هاي يكنواخت (به جاي دخمه استوپه داشته اند) به آثار علي گرد و تاج محل مي رسيم تو گويي صبح مي دمد و واقعا همه چيز تغيير مي كند. من دراينجا قصد تنفيد ازمعماري باستاني هند را ندارم زيرا در نوع خود را با ارزش است و با ديدن همين معماري است كه ما به تغيير و تحول در معماري پس از اسلام اين كشور پي مي بريم.

با وجود ويژگيهاي معماري ايراني، متاسفانه تاكنون چيز در خوري درباره آن نوشته نشده است. گاهي من فكر مي كنم شايد تاسفي نيز نداشته باشد، شايد بدين گونه بهتر است زيرا امكان داشته است كه بعضي از روي غرض درباره آن بنويسند. اما در هر حال تاسف بار اين است كه ما ايرانيان نتوانسته ايم هيچ كاري در اين زمينه انجام مي دهيم. من درحال حاضر جوانان زيادي را مي شناسم كه به معماري ايران علاقه مند هستند. اين جوانان بهتر است به بررسي معماري كشورمان بپردازند و واقعا با عشق بررسي كنند تا اين معماري را خوب بشناسند و كار آنها صرفا تكرار نظرات چند نويسنده غربي نباشد. البته همانگونه كه بارها گفته ام و در ادامه نيز خواهم گفت بعضي از اين نويسندگان غربي مانند مرحوم ماكسيم سيرو معماري ايران را خوب مي شناختند و آنچه درباره معماري ايران نوشته اند فوق العاده است. اما از بعضي كارهاي محققان ديگر بوي غرض به مشام مي رسد واستناد به اين نوع كارها چندان صحيح نيست.

آنچه كه خود درباره معماري ايران انجام داده ام و به آن رسيده ام اين است كه اين معماري را بايد ديد، بايد در آن قدم زد و زندگي كرد. همانگونه كه در بخش پيش گفتم من با توجه به اينكه نائيني يزدي هستم در شهر يزد با اين آثار بزرگ شده ام. آنها را تماشا مي كردم و از ديدن قسمتهاي مختلف آن لذت مي بردم. از جمله مسجد جامعه يزد كه متاسفانه بخشهايي از آن مسجد را تخريب كرده بودند كه با ارزش ترين و قديمي ترين بخشهاي مسجد بود. بر روي مسجد بومسلمي يك شبستان جديد ساخته اند. اين بنا ( مانند مساجدي چون جامع اصفهان و اردستان) در دوره هاي مختلف ساخته شده و داراي اثار متنوعي مي باشد. آنچه كه از اين مسجد به جاي مانده است به همت مرحوم وزيري (رحمت الله)، باقي مانده است. اين مرد بزرگوار چندين سال چه بر روي منبر و چه در بازار وديگر جاها، با خواهش و تمنا و گاهي اوقات با تندي كاري كرد كه مسجد از ويراني كامل نجات يابد، وگرنه اينجا ازمسجد جامع ورامين خرابتر بود. اين قضيه را، من كه از كودكي در مسجد قدم مي زدم بخوبي بخاطر دارم.

من از آن زمان متوجه شدم كه فهميدن و شناخت معماري ايران در وهله اول نياز به دقت وديدن خوب بنا دارد. سپس دركنار اساتيد معماري نشستن، يعني همان معماراني كه آنها را بي سواد مي خواندند و با كمال تاسف كسي به آنها توجه نداشت. همانگونه كه گفتم وقتي من از آنها صحبت مي كردم حتي دوستان هم دوره دانشگاهي من آنها را معماران بي سواد مي ناميدند و مراجعه به آنان را بي حاصل مي دانستند. آنها از درياي معارف معماري كه در سينه هاي اين معماران بودآگاه نبودند و خيلي ها با آن ديدگاهشان نتوانستند از آنها اس كنند. اما من با كمال فروتني دركنار انها مي نشستم به طوري كه حتي مانند شاگردانشان به من پرخاش مي كردند، ومن به اين نوع برخوردها اهميتي نمي دادم. البته بعضي متوقع هستند كه اين معماران پاسخگوي بعضي از سئوالات هنري يا نظري روز باشند و مانند آنچه در دانشگاهها برايشان توضيح داده اند، پاسخگو باشند. اين كار امكان پذير نيست. بايد كنار دست آنها نشست، در كار آنها دقت كرد و زبان آنها را فهميد. اين معماران زبان خاص خود را دارند. در چند دهه قبل مي شد از اطلاعات اين معماران اس كرد ولي متاسفانه كمتر كسي به اين كار اقدام نمود. تعداد زيادي از آنها ديگر در ميان ما نيستند، خدا همه آنها را بيامرزد. پيش از اين، من براي شما مثال استاد محمدعلي را آوردم وگفتم كه چگونه او موضوع بسيار جالب هنجار را بر روي زمين نكيز مي كرد. آنها مطالب زيادي را سينه به سينه حفظ كردهاند كه يكي از آنها را زماني كه من به دكتر هشترودي انتقال دادم، او به من گفت كه نه در رياضيات شرق و نه غرب آن را ديده است.

من در 55 سال گذشته هم شاگردي آنها را كرده ام وهم دركنار آنها بوده ام. بعضي از مطالب راحتي از يك كارگر ساده كه در حال كار كردن بوده است ياد گرفته ام.براي نمونه ترسيم پنج ضلعي به وسيله ريسمان است كه با دو ميخ، ريسمان و گونيا انجام مي شود. اگر از او توضيح روش را با فرمول بخواهي حتما به تو جواب نخواهد داد. او به وسيله اين ابزار را مي ساخت وسپس پنج ضلعي را از روي آن رسم مي كرد.

اين كار خارق العاده اي بود آنها در عمل اينها را ياد گرفته بودند. اين وظيفه ماست كه اين مطالب را ابتدا ياد بگيريم. آن را بفهميم و سپس به عنوان يك موضوع مورد تحقيق مورد مطالعه قرار دهيم. براي نمونه يافتن پاسخ اينكه اينگونه معمار گذشته با كمال راحتي وبا داشتن يك ضلع از يك پنج ضلعي مي توانسته آن را رسم كند.

همانگونه كه بارها عرض كرده ام معماري ايران را از لحاظ هنري بايد رفتن و ديد. با ديدن آثار متوجه مي شويم كه اين معماري شنيدني نيست بلكه ديدني است. در اينجاست كه انسان پي مي برد كه تاسفي هم ندارد كه تا به حال كتابي درباره اين معماري نوشته نشده است. اما در حال حاضر بايد درباره آنها نوشت زيرا اغلب اين آثار صدمه ديده ودر حال زوال مي باشند. در شهرهاي تاريخي ما خانه هايي وجود دارد كه به حد بالاي تكامل خود رسيده بودند و با وجود زيبايي خيره كننده خود، همه دارند مي روند، تعداد زيادي از آنها نيز از بين رفته اند. خانه نواب رضويها، يكي از خانه هاي شاخص يزد را من اينگونه ثبت و ضبط كردم. در يك تابستان گرم كه دوستانم در زير زمين خنك آن نشسته بودند، من گريان در خرابه هاي آن مي گشتم وآن را اندازه گيري وبازنگري مي كردم. اين كار توسط يكي از همكارانم خانم مهندس اسدي ترسيم شد و در نهايت آنچه ارائه شد كار فوق العاده اي بود. بعد ها وقتي دانشجويان را براي بازديد به آن محل فرستادم، پس از بازگشت گفتند كه چنين اثري در آنجا وجود ندارد پس از مراجعه به آنجا، كاري تعمير شده را ديدم كه با آنچه در اصل بود كاملا تفاوت داشت.

از اين آثار چند نمونه ديگر هنوز باقي مانده است كه مي توان از آنها بي نهايت استفاده برد.

به نظر من ديدن بنا، فهم آن و بهره گيري از افراد متخصص قديمي و آشنايي با روش كار آنها و استنباط از گفته و اعمالشان، اصلي ترين بخش تحقيق در معماري گذشته ايران است.

موقعيت جغرافيايي شهرستان كاشان:

كاشان با مساحت 2100 هكتار در ناحيه مركزي ايران قرار گرفته از يك سو پشت به كوهستان و از سوي ديگر رو به دشت كوير دارد. ارتفاع آن از سطح دريا 945 متر بوده و داراي مختصات جغرافيايي 51 درجه و 27 دقيقه طول شرقي و 33 درجه و 59 دقيقه عرض شمالي مي باشد. جغرافي دانان شهر كاشان را جزء ايالت جبال يا عراقي عجم محسوب مي كردند تا اينكه بر اساس تقسيمات كشوري قبلا يكي از شهرها استان مركزي و از سال 1355 تا كنون از توابع استان اصفهان محسوب مي شود قديمي ترين تشكيلات زمين شناسي اطراف كاشان را تشكيلات اندريتي دوره آنوسن دوران سوم زمين شناسي تشكيل مي دهد كه در منطقه وسيعي از كوهستانهاي جنوب كاشان سنگهايي كه منشاء خروجي آتش فشاني دارند گسترده شده اند. طبقات آبرفتي در دامنه دشت كاشان در حدود 150 متر است كه بتدريج به طرف منطقه شمالي و كويري ضخامت آن كم مي شود.

جهت سلسله جبال در اين ناحيه از شمال غربي به جنوب شرقي است كه مهمترين قله هاي آن قله واقع در شرق نياسر به ارتفاع 3600 متر قله واقع در جنوب برزك با ارتفاع 2500 متر قله هفت كتل با ارتفاع 3000 متر وقله كركسي با ارتفاع 3800 متر مي باشد. كاشان در 235 كيلومتري جنوب پايتخت و در 250 كيلومتري شمال شهر اصفهان در مسير اتوبان قم اصفهان قرار دارد و از طرف شرق وشمال به دشت كوير از جنوب شرق به اردستان و از سمت غرب به شهرستان دليجان محلات و گلپايگان متصل است.

مسجد آقا بزرگ (كاشان)

اين بنا در خيابان فاضل نراقي كاشان واقع گرديده و در زمان محمد شاه قاجار، توسط حاج محمد تقي خانبان، جهت نماز جماعت و تدريس حاج ملامهدي نراقي- ملقب به آقا بزرگ- در دو طبقه تحتاني (مدرسه) و فوقاني (مسجد) ساخته شده است.

مسجدد داراي شبستان، گنبدي عظيم، گلدسته و سر دري زيباست. سر در مسجد با مفرنس هاي معلق گچكاري ونقاشي تزيين شده و ديوارهاي جلوخان آن، از كتبيه بالاي سر در تا كف تختگاه هاي طرفين درگاه، با كاشي هاي خشتي الوان پوشيده شده است. بعد از سر در، كرياس وسيع هشت ضلعي يي كه سقف آن را با آجر و كاشي، مقرنس وطاق بندي كرده اند. قرار دارد اين هشتي، به وسيله دو دهليز مسقف عريض به صحن وسراي مسجد ومدرسه راه دارد. صحن اختصاص دارد و در سه طرف آن، دوازده حجره با صندوقخانه و راهروهاي جداگانه با يك مدرس بزرگتر از حجرات در وسط وچند انبار در زاويه ها ودر سمت شمال آن، سرداب بزرگ مدرسه با دو بادگير مرتفع ساخته شده است.

 

طبقه دوم بنا، از دو طرف، داراي راهروهاي وسيعي است كه روي قسمت فوقاني حجرات مدرسه واقع گشته و در هر طرف نيز پنج غرفه نماسازي كرده اند. پشت بغل صفه ها با تزيينات معقلي آجر و كاشي تزيين يافته و در چهار زاويه اين راهرو، پلكان هايي است كه به طبقه پايين راه پيدا مي كند.

 

ايوان، گنبد خانه و اين مسجد، از شكوه و زيبايي خاصي برخوردار است. بر دو طرف ايوان مرتفع جلوي گنبد، دو گلدسته با پوششي از كاشي معرق ساخته است. محوطه زير گنبد، مربع وسيعي از كه با جرزهاي جسيم و درگاه هايي محدود گشته و بر بالاي آن، گنبدي رفيع بر پاست. فضاي مربع با طاقبندي و گوشه سازي هاي زيبا و ايجاد روشنايي هاي مناسب، به دايره تبديل گرديده و گنبد بر آن قرار گرفته است. در قسمت هشت ضلعي گنبد خانه، كتيبه اي قرآني به خط ثلث به امضاي (كتبه اسدالله 1264) گچبري شده است. از آنجا كه مقصوره زير گنبد، از چهار طرف به هواي آزاد منتنهي مي شود، در نوع خود بي نظير است. بعدها در سمت غربي آن، شبستان زمستاني وسيعي توسط حاجي ملا محمد علي- فرزند آقا بزرگ-بنا گرديده است كه سابقا به وسيله سه درگاه بزرگ با پنجره چوبي مشبك ارسي به محوطه گنبد خانه مربوط بوده است. بر روي پايه وجرزهاي گنبد، طرح هاي اسليمي و ترنجي وعباراتي نقاشي شده است. ازاره ديواره – پايين تر از كتيبه سراسري- با كاشي هاي ممتاز زينت يافته و بر كتيبه فوقان آن، آيات قرآني و نام باني وتاريخ بنا (1264 ه ق) گچبري شده است. سقف ايوان بزرگ بزرگ و چشمه هاي اطراف گنبد خانه همگي با آجر تراش و كاشي مقرنس كاري و طاقبندي شده است.

علاوه بر شبستان زمستاني ذكر آن گذشت، شبستان ديگري در قسمت تحتاني سر در و جلوخان مسجد واقع است كه توسط حاج شعبانعلي پشت مشهدي، چند سال پيش از بناي مسجد و مدرسه آقا بزرگ بنا گرديده و داراي 25 چشمه بزرگ است كه طاقبدي آنها با آجر و كاشي تزيين شده است. ميان سر در مسجد وبالاي كتيه كاشيكاري جلو خان، فرماني ازمحمد شاه قاجار درباره بخشودگي ماليتاني نصب شده است.

 اين بنا به شماره 382 به ثبت تاريخي رسيده است.( نقشه شماره 34و35)

مسجد

در ميان اندامهاي درون شهري هر شهر و روستا ونيايشگاه هميشه جاي ويژه خود را داشته و دارد و از اندامهاي ديگر نمايان تر و چشم گيرتر است واز اينروست كه همه جا در دل آبادي جاي گرفته است.

نيايشگاه چون بزرگترين ساختمان آبادي بوده در آغاز نيازي بدان نداشته كه نشاني ويژه داشته باشد و خود به خود نگاه هر گذارنده اي را به سوي خود مي كشد، اما پس از گسترش آبادي، نخست با افراشتن درگاهها و نهادن ماهرخ وتوق بر بلند ترين جاي آن و سپس با ساختن ميل و برج در كنار و نزديك آن، باشندگان آبادي و گذريان بيگانه را به نيايشگاه راهنمايي مي كردند. مسجد بر ديگر نيايشگاهها، همان برتري را داشته كه اسلام بر ديگر كيشها وچنان خوب بوده و هست كه آذينها را مي آرايد و نيازي به ستايش ندارد و ما در اينجا تنها مي گوييم كه چگونه بوده وچگونه شده است (اگر بتوانيم) هنر اسلامي (به ويژه معماري آن بر پنچ پايه مردم واري، خود بسندگي، پرهيز از بيهودگي، بهره گيري از پيمودن (مدول) ونيارش و درون گرايي نهاده و بي آنكه خواسته باشيم سنايي كنيم هنرمندان مسلمان ايران بيش از ديگران بدانها پاي بند بوده اند.

نخستين مسجدي كه بدست پيامبر بزرگوار ما، با همكاري ياران گراميش در مدينه ساخته شد هميشه درگيره والگوي مسجدهاي بيشمار و گوناگوني بوده است. كه بدست هنرمندان تردست ما در سراسر ايران زمين (و هر جا كه فرهنگ اسلامي ايران فرمان مي رانده) بنياد شده است.

بهمين آفريده و واپسين پروردگار (كه بر روي خاندان پاكش درود باد) چون مدينه را با فروغ ايزدي خود روشن ساختن ياران خويش را فرمود تا براي مدينه مسجدي، در خور كه پذيراي گروندگان باشد دل نزدكترين كوهپايه را بشكافند و سنگهاي آنرا بشكنند و پستاي ساختمان را فراهم آوردند و آنگاه با دست گرامي خود پاره اي لاشه سنگ را (خشكه و بي آژند) بر هم مي انبود تا ديوار شبستان با افراز اندكي بلندتر از بالاي مرد بلند بالا، بر افراشته شد (چنانكه نياي نامدارش ابراهيم (ع) در ساختمان خانه خدا كرده بود كه به گفته ميبدي (اسمعيل ساخت (مصالح) بردست پدر مي نهاد و وي (ابراهيم) ساخت ها بر هم مي انبود...) پهنا و درازاي شبستان بيش از آن بود كه فرسبهاي چوبين بتوانند آسمانه آنرا يكسره و ديوار به ديوار بپوشانند و ستوني با ديركي از تنه خرما بني خشكيده در مين آن بر پاي ساختند و فرسبها و تيرها و تيرچه ها را (كه گمان مي رود آنها نيز از خرما بن يا شايد از پده يا غربه سپيدار و كبودار كه نزديكهاي مدينه كم و بيش مي رويند بوده است) بر آن نهادند و روي آنها را بجاي قدره (دوخ و بورياي ويژه پوشش) با شوره ني و پيزر آنگاه با پوست چهار پايان پوشاندند و بدينگونه خانه خدا بسيار آشنا وهمانند خانه بندگان خدا ساخته شد و همين آموزشي آسماني و بسيار ارجمند براي هنرمندان مسلمان بود كه بتوانند از ساختمايه هاي بوم آورد و ايدري (چيزي كه در جاي ساختمان به دست مي آيد) بهره گيري و به هر چه كه در دسترس دارند بسنده كنند و پيرامون نو آوري هاي بيهوده نگردند (و ديديم كه چنين هم كردند).

پروردگار جهان فرموده است: (و الله جعل لكم من بيوتكم سكنا و جعل لكم من جلود الانعام بيوتا تستخفونها يوم ظعنكم ويوم اقامتكم و من اصوافها و او بارها و اشعارها و اثاثا و متاعا الي حين در بناي آقا بزرگ ابتدا مسجد نبوده و بعد توسط پسر آقا مسجد در آن مكان ساخته شد.

مدرسه

بعد از مسجد، مهمترين بناي عمومي از ساختمانهاي درون شهري مدرسه است مدرسه در بنا آقا بزرگ كاشان در طبقه همكف بوده و مربوط به طلاب و روحانيون مي شده است. طبقه همكف اوج هنر اصيل معماري كاشان را نمايان مي سازد. در طبقه همكف حجرات حوزه علميه محل تعليم وتعلم و عبادت هستند. اين حجرات معمولا سه دري هستند و از دو طرف به حجرات جعفري واز يك طرف به صحن و حياط و گودال باغچه مرطبت هستند در اينجا فقط به ذكر اصول آن واندامهاي اصلي مدرسه مي پردازيم و در پايان به بررسي دو يا سه نمونه آن خواهيم پرداخت. فضاهاي آموزشي در ايران در واقع سه نوع بوده است:

1-     مكتب خانه: مكان خاصي نداشته است و معمولا در خانه، بالا خانه، سر كوچه يا در خانه ملا بوده و مقدمات الفبا، قرآن و خواندن را در آن فرار مي گرفتند كه در آقا بزرگ حجرات اين وظيفه را بر عهده داشته اند.

2-     مدرسه: در دو سطح بوده است. يكي سطح مقدمات شامل صرف و نحو، ادبيات فارسي، علوم فقهي كه در واقع اين مقطع حكم مدرسه متوسط را داشته است.

 

دوم درس خارج: در بعضي از قسمتهاي بناي مدرسه براي درس خارج يا درس تخصصي مكاني در نظر گرفته شده است. درس خارج منحصر به مباحث مذهبي نبوده و درسهايي مثل رياضيات، موسيقي و ... نيز در آنجا تدريس مي شده است. افرادي مثل بوعلي، زكرياي رازي و صدها دانشمند بزرگ اسلامي از اين مدارس بيرون آمده اند.

مدرسه بدليل شرايط كساني كه در آنجا به تحصيل مي پرداختند فضاهاي مختلفي داشته است. طلبه ها با مبلغ كمي كه در اختيار مدارس قرار مي گرفته، زندگي مختصري داشته اند و اين خيلي خوب بوده و باعث مي شده است تا كوشا و زحمتكش شوند و رنج مردم كم در آمد را بفهمند. به آنها معمولا حجره ايي كوچك مي داده اند كه خود آپارتمان يك نفره كاملي بوده است.

داخل مدرسه حياطي سر سبزه با حجره ها وايوانهايي در اطراف داشته است. جاي سمينارها در ايوان هاي مدارس بوده و بحثهاي دو نفري در پيشخان ها انجام مي شده است.

ايوانچه هاي جلوي- حجره ها نيز محل بحث بوده است- مباحثه هاي علمي، گاهي به دعوا نيز مي كشيده كه در پايان بعد از حلاجي مساله، دوباره باهم روابط دوستانه داشته اند.

قسمتي نيز براي درس خاچ كه سطح تحصلي آنها بالاتر از طلبه هاي معمولي بوده د رنظر گرفته مي شده است. (طبقه همكف براي طلبه ها و كاريها آنها و طبقه اول براي طلبه هاي سطح خارج)

بنابراين تركيب فضاي مدارس به اين صورت بوده است: به طور كلي يك حياط درونگر براي اينكه تمركز حواس داشته باشند كه حجره ها و ايوانها دور آن قرار مي گرفته است. در ادامه به بررسي مختصر اين عناصر مي پردازيم.

حجره

حجره يا اتاق طلبه ها معمولا داراي يك ايوانچه و يك پستو بوه كه شكل هاي گوناگوني داشته است. گاهي اوقات پستوها دو طبقه (به اصطلاح كمر پوش) بوده اند همان طور كه اشاره شد اين حجرات سه دري بوده واز دو طرف به حجرات جعفري و از يك طرف به صحن وحياط و گودال باغچه مرطبت هستند.

حجره ها معمولا براي يك نفر و سه نفر بودند وهيچكدام از آنها رو به بيرون مدرسه ساخته نمي شده است. همانطور كه گفته شد حجره هاي طبقه اول براي طلبه هاي درس خارج كه ارتباط كمتري با طلبه هاي ديگر داشته اند بوده است. در بيشتر مدارس ايوانچه هاي جلوي حجره هاي طبقه اول به راهرو تبديل شده در جلوي حجره ها راهرو و در پشت آنها نيز پستوها قرار گرفته اند.

در بيرون مدرسه فقط چند مغازه يا حجره جهت فروش كاغذ دوات، صحافي و غيره بوده است و بقيه چيزهاي را از بازار تهيه مي كردند.

تهيه غذا نيز معمولا از بيرون بوده و اجاقچه ايي نيز در حجره داشته اند.

در بيرون با گوشه ايي از مدرسه سرويس هاي بهداشتي مثل مستراح، جوي آب و ... قرار داشته است لباسها را نيز در بيرون از مدرسه مي شستند.

در مدارس خيلي خوب تاسيسات را بيرون مي گذاشتند. مدرسه خان شش دستگاه سرويس داشته كه در زير زميني در بيرون مدرسه قرار داشته است.

مدرس

فضاي درس مدرسه است و در اغلب مدارس يكي مي باشد. استاد در اين محل درس مي داده است. غير از اين، هر مدرسه يك مسجد، نمازخانه و يا كتابخانه اي داشته كه در بعضي ها بجاي كتابخانه، در مدرس گنجه اي براي نگهداري كتاب در نظر گرفته مي شده است.

قديمي ترين مدرسه كه تا بحال چند بار بازسازي شده است مدرسه فخريه سبزوار در شهر شيعه نشين سبزوار مي باشد. اصل مدرسه از زمان فخر الدوله ديلمي است وبا وجود اينكه بازسازي شده است ولي شكل كلي اوليه را دارد، اتاقهاي آن كه در حال حاضر دراز هستند تناسب منطقي ندارد. ابعاد آن چيزي در حدود 1 متر در 5/2 متر است كه نشان مي دهد پستويا ايوانچه يا هر دو را داشته است. در چهار گوشه آن، مسجد، مدرس، كتابخانه و سرويس ها قرار گرفته اند. هشتي آن به دو راهرو و راه داشته كه وارد حياط مي شده است.

مدارس زيباي متعددي در ايران بجاي مانده است. مدرسه آقا بزرگ كاشان است.

زمان ساخت آن به دوره قاجاريه مربوط مي باشد.

در پلان برجستگيها و تورفتگي ها زيبايي دارد. بيرون زدگي ها را نهاز و تورفتگيها را تخير مي گويند. حجره هاي آن 3 دري هستند.

از لحاظ نوع كارينديها و مقرنس يك اثر فوق العاده است. مقرنسهاي آن بعضي بصورت پتكانه وبعضي به صورت چفت آويز (آويخته به سقف) مي باشد. اين بنا در مجموع يك موزه هنري اتاق هاي درس آن مجموعا يازده مي شود.

پوشش طاقهاي مدرسه نيز متنوع است. كاربندي كرياس آن از نوع اختري خيي خوابيده است. انواع كاربنديهاي نيم كار وطاق كجاوره در پوششهاي مختلف بخصوص در حجره ها مشاهده مي شود. در اين مدرسه در طول زمان دخل و تصرفاتي صورت گرفته است كه اميد است بتوان آنرا بازنگاري نمود.

گنبد

از آنگاه كه مردمان غارها و اشكفت هاي كوهساران را رهاكردند و در دامنه كوهها وميان دشتها پراكنده شدند نخستين چيزي كه ناگزير از فراهم كردن آإن بودند سر پوشيده هايي بود كه بتواند مانند غار پناهگاه آناان باشد.

 

اگر چه در روزهاي نخستين نياز به شبستانهاي گسترده نبود و همين كه پناهگاهشان خانواده كوچكي را در زير آسمانه خود جاي مي داد خشنود بودند ولي ديري نپائيد كه خانواده هاي كوچك بهم پيوستند و دسته و گروههائي را تشكي دادند كه كند كوچكي كه در دل زمين كنده بودند يا آشيانه و كلبه مختصري كه با چوب وشاخ و برگ وخار و خاشاك ر پا شده بود نمي توانست دسته يا گروهي را سر پناه باشد ونياز به سرپوشيده هاي گسترده ديرك و ستون را پديد آورد و شبستانها، نهانخانه ها و تالارهاي چهلستون، به جاي كلبه هاي نئين وچيزهاي چوب برش و كندهاي غار مانند نشست. ولي وجود تعداد زيادي ديرك و ستون (كه طبعا در آغاز بسيار به هم نزديك بود) مانه ديد مي شد، بويژه هنگام برگزاري آئين ها و جشن ها وميهمانيها اين كاستي بيتشر به چشم مي خورد.

 

به همين دليل نخست كوشيدند تا آنجا كه ميسر است ستونها را از همديگر دور كنند. براي اينكار ناچار به فراهم كردن فرسب ها وتيرهاي سخت و استوار وكشيده شدند. ولي باز هم ناتواني تيرهاي چوبين در بردن بار دهانه هاي بزرگ كار را دشوار مي كرد اين بود كه پوشش دهانه هاي بزرگ بيستون آرزوي معماران روزگار باستان شد.

گنبد و بارگاه مسجد آقا بزرگ به منزله عظمت يكي از مهمترين بناهاي نيمه دوم قرن گذشته است. گنبد آقا بزرگ داراي سه پوسته است. قوس بيروني- قوس آهيانه- قوس عرق چين- از اين سه قوس كه در گنبد آقا بزرگ وجود دارد. دو قوس آن باربر هستند و يك قوس آن حالت تزئيني را به خود گرفته است. اين گنبد وبنا كه در زمان قاجار احداث و مورد ساختن و ساز قرار گرفته از چهار طرف باز بود و بعد مسجد توسط پسر آقا بزرگ ساخته شده است. اين گنبد داراي قوس پت گير يعني قوسي كه به طرف مركز گنبد مي رود.

 

بادگير مسجد ومدرسه آقا بزرگ كاشان

ايرانيان در خاستگاه و خانمان نخستين خود چشمه سارهاي پاك و رودهاي تيز وهواي خوش و كشتزارهاي زيبا داشتند، چون به ايرانشهر رسيدند رخت افكندند و كوشيدند تا هر چه را در خاستگاه خود داشتند، در ميهن تازه خود نيز پديد آوردند.

 

آبهاي پاك را از دل كوهسارهاي پر برف گرد آوردند و با كهريز و كنان به دشتهاي فراخ آوردند و در پيرامون خانهاي خود باغهاي زيبايي بنام پرديس ساختند كه به گونه فرداش و فردوس و پارادي و پر آديز در زبانهاي مردم همسايه و خويشاوندان و بيگانگان دور و نزديك در آمده.

بادهاي خوش مزداد داده را نيز رها نكردند وهمچنان كه به ياري كهريز آبهاي پاك را بدست كشاندند هواي خوش را نيز با بكار گرفتن واتغزيه به خانه آوردند.

بادگير از روزگاران دور در ايران زمين بكار گرفته شده و از نامهاي باستاني و گوناگون آن مانند واتغر و باد هنچ و باتخان و خيشود وخيش خان بر مي آيد كه پديده اي تازه نيست واكنون هم كه وسايل مجهز و كامل تهويه مطبوع به كمك ماشين و برق به انواع مختلف در دسترس همگان قرار گرفته مي بينيم كه اصول ساختمان آنها بر پايه كار بادگير وخيش نهاده است.

بادگير انواع گوناگون دارد و بنا بر وضع اقليمي و جهت باد به هيئت هاي مختلف در سرتاسر ايران ساخته شده و زيباتر و پركارتر و درست تر آنها در پيرامون دشتهاي خشك وسوزان به ويژه در شهرهاي كاشان و يزد و بم و جهرم و طبس و كرانه هاي خليج فارس و اروند رود نهاده است.

بادگير با توجه به جهت وزش باد گاهي زمينه چهار گوش وهشت گوش و بيشتر زمينه مستطيل دارد وگاهي هم در كرانه هاي دريا تنها بصورت هواكشي در عكسي جهت وزش باد دريا بر فراز ساختمانها به چشم مي خورد و چون توضيح انواع آن بي كمك نقشه و طرح ميسر نيست، با نشان دادن چند طرح وعكس طرز كار هر يك تشريح مي شود:

1-  بادگيريهاي چهارگوش وهشت گوش مناسب مناطقي است كه جهت وزش بادهاي مطبوع متنوع است وبخصوص در فصل گرما گاهي از شمال به جنوب و گاهي از شرق به مغرب باد خوش مي وزد.

2-  بادگيرهاي مستطيل در مناطقي ساخته مي شود كه جهت وزش باد در تابستان از يكسو معمولا از شمال شرقي به جنوب غرب است و به همين جهت سطح نماي بزرگ بادگير را درست مواجه با آن مي سازند.

3-  در آباديهاي كنار و درون كوير براي پرهيز از گزند گرد بادها وطوفانهاي سنگين بادگير را فقط مواجه با يك جهت يعني شمال شرقي مي سازند و جبه هاي ديگر آنرا مي بندند. اينگونه بادگيرها بيشتر شبيه به خرطومي است كه رو به جهت وزش نسيم كوهستان دارد، و براي راندن و پاييدن در برابر گرد باد، بام آن بصورت خرپشته ساخته شده است.

4-  در خوزستان و كرانه هاي خليج فارس بادگير بصورت هواكشي خرطوم مانند بر بام ساختمان و پشت به دريا ساخته شده تا بياري بادهاي نسبتا ملايمي كه از روي درياي پر جذر و مد بر مي خيزد واز پنجره هاي كوهستان نزديك به زمين بدرون خانه مي آيد هواي گرم و تموس و گرفته را براند. همين تعبيه در خارج از ايران و در كرانه هاي جنوبي درياي روم نيز معمول بوده كه معمولا ديوار مشبكي در پيش خانه ها مي ساخته اند تا باد دريا در راه وزش خود هواي درون خانه را به كام كشد وهوايي تازه جايگزين آن سازد. در بعضي از شهرها مانند تهران وكاشان بادگير مضاعف در طرفين شاه نشينها ساخته مي شده است. در اينگونه بادگيرها ميله نخستني كار بادگيرها، و ميله دومي كار هواكش را انجام مي دهد.

طرز كار بادگير اصولا بر اين پايه نهاده شده كه از وزش باد براي كشاندن هواي خوش به دورن ساختمان و از عكس العمل نيروي آن يعني مكش براي راندن هواي گرم و آلوده استفاده شود. شايد اين توضيح لازم نباشد. كه چون باد به مانع يا ديواره پره هاي دروني بادگير برخورد ناچار به فرود آمدن مي شود ولي عرض اين نكته لازم است كه شكافهاي ديگر بادگير كه پشت به جهت وزش باد دارند هواي آلوده و گرم را بدست باد مي سپارند و كار هواكش و دستگاه مكنده را انجام مي دهند و هواكش هاي كرانه هاي خليج فارس وهمچنين ديواره هاي مشبك در پيش بناهاي سواحل جنوبي مديترانه نيز عينا همين عمل را انجام مي دهند.

كار بادگير بخصوص در شهرهاي گرم مركزي و پيرامون كوير بقدري اساسي واز روي حساب بوده كه به جرات مي توان ادعا كرد علم وفن امروز هم، با همه پيشرفت وتوسعه اي كه دارد نتوانسته وسيله اي بهتر جايگزين آن سازد.

نگارنده خود از كودكي بيا دارد كه بادگير هشت باغ دولت آباد يزد، فرش نمدين سنگيني را كه گسترده بود لوله كرد و به درون خود كشيده تا كسي چندي، زيرا اين بادگيرها در روزهاي سوزان و گداخته تابستان ننشيند، امتياز اين وسيله فني بسيار پرداخته را، در نمي يابد.

 

فهرست مطالب

 

گذري بر معماري گذشته ايران

موقعيت جغرافيايي شهرستان كاشان:

مسجد آقا بزرگ (كاشان)

مسجد

مدرسه

حجره

مدرس

گنبد

بادگير مسجد ومدرسه آقا بزرگ كاشان

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: سه شنبه 12 اسفند 1393 ساعت: 11:57 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره گذري بر معماري گذشته ايران,بادگير مسجد ومدرسه آقا بزرگ كاشان,موقعيت جغرافيايي شهرستان كاشان,مسجد آقا بزرگ (كاشان),