تقویت بستر خطوط لوله‌های انتقال نفت و گاز – رایت آو وی (ROW)

امروزه استفاده از انرژی‌های فسیلی و انتقال آن به پهنه وسیع جغرافیایی کشور عزیزمان ایران و دیگر مناطق جهان امری بسیار مهم است. به منظور اجرای خطوط لوله نفت و گاز، عبور از عوارض طبیعی و مصنوعی مسیر با در نظر گرفتن استانداردهای لازم و کمترین هزینه همواره از چالش‌های مهم پیش روی مهندسین بوده است.

مسائل و مشکلات موجود

برخی از چالش‌های پیش روی مهندسین در این گونه پروژه‌ها به شرح ذیل می‌باشد:

• رانش و حرکت ترانشه‌های مسیر عبور خطوط لوله
• تخریب مسیر خطوط لوله به علت عدم زهکشی مناسب
• وجود بسترهای سست، باتلاقی و لجنی در مسیر خطوط انتقال
• غلبه بر نیروی شناوری موثر بر خطوط لوله انتقال گاز
• جداسازی خاک بستر نامناسب از مصالح مورد استفاده در مسیر خطوط انتقال

یکی از علل وقفه در توسعه خطوط لوله و همچنین ایجاد خرابی در آن‌ها عدم آشنایی مهندسی با محصولات ژئوسنتتیک است.

راه حل ژئوسنتتیکی

استفاده از دیوار خاک مسلح ژئوگریدی در مسیر خط لوله Right-Of-Way (ROW) یکی از روش های رایج مسلح سازی خاک در دنیا، تسلیح خاک موجود با لایه‌های ژئوگرید است. محصول GP_Grid ژئوپارسیان با توزیع تنش و افزایش قفل و بست دانه‌های خاک باعث تقویت آن شده و مقاومت برشی خاک را به مقدار قابل توجهی افزایش می‌دهد.

 

 

کاربرد ژئوگرید در خاک مسلح

ژئوگریدها بعنوان تقویت کننده خاک در لایه های مختلف خاک کوبید شده قرار می‌گیرند و میزان مقاومت برشی خاک را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند.

کاربرد ژئوتکستایل در خاک مسلح

ژئوتکستایل‌ها در در تقویت بستر به منظور حفظ هندسه خاک و جلوگیری از مخلوط شدن دانه بندی خاک و همچنین ایجاد زهکشی مناسب به کار برده می‌شوند.

ویژگی‌ها و مزایای اجرای دیوار خاک مسلح در مسیر خط لوله Right-Of-Way (ROW)

• امکان احداث خط لوله با شیب‌های زیاد حتی بیش از 20%
• عدم نیاز به احداث جاده دسترسی بهره برداری
• كاهش قابل ملاحظه هزینه مسیرسازی
• كاهش قابل ملاحظه حجم خاكبرداری نسبت به روش‌هایی نظیر HDD و Cable Crane
• تثبیت ترانشه‌های کنار مسیر خط لوله
• به حداقل رساندن تبعات زیست محیطی
• استفاده از مصالح باقیمانده از خاكبرداری جهت احداث مسیر خط لوله
• طراحی ، اجرا و تأمین مصالح ژئوگرید توسط شرکت داخلی و عدم نیاز به واردات

مراحل اجرای ژئوگرید خاکی

• خاکبرداری تا رسیدن به بستر طبیعی و تسطیح آن

• پهن کردن ژئوگرید با همپوشانی مناسب مطابق نقشه های اجرایی

• اجرای ژئوتکستایل در نما
• پخش مصالح و تراکم و اجرای لایه‌های روسازی

—

امروزه استفاده از انرژی‌های فسیلی و انتقال آن به پهنه وسیع جغرافیایی کشور عزیزمان ایران و دیگر مناطق جهان امری بسیار مهم است. به منظور اجرای خطوط لوله نفت و گاز، عبور از عوارض طبیعی و مصنوعی مسیر با در نظر گرفتن استاندارد‌های لازم و کمترین هزینه همواره از چالش‌های مهم پیش روی مهندسین بوده است. برخی از چالش‌های پیش روی مهندسین در این گونه پروژه‌ها به شرح ذیل می‌باشد:

• رانش و حرکت ترانشه‌های مسیر عبور خطوط لوله
• تخریب مسیر خطوط لوله به علت عدم زهکشی مناسب
• وجود بستر‌های سست، باتلاقی و لجنی در مسیر خطوط انتقال
• غلبه بر نیروی شناوری مؤثر بر خطوط لوله انتقال گاز
• جداسازی خاک بستر نامناسب از مصالح مورد استفاده در مسیر خطوط انتقال

روش‌های مختلفی به منظور ایجاد بستر مناسب برای این خطوط از جمله روش‌هایی نظیر HDD و Cable Crane وجود دارد.

این شرکت روش استفاده از سازه‌های ژئوگریدی را به عنوان به صرفه‌ترین روش و روشی بسیار سریع و مهندسی پیشنهاد می‌دهد. از محصولات ژئوسنتتیک در بخش‌های مختلف مسیر خطوط لوله استفاده می‌شود.

اجرای دیوار حائل ژئوگریدی در پایین دست و یا بالادست مسیر خط عبور لوله

یکی از روش‌های رایج مسلح‌سازی خاک در دنیا، تسلیح خاک موجود با لایه‌های ژئوگرید است. محصول GP_Grid ژئوپارسیان با توزیع تنش و افزایش قفل و بست دانه‌های خاک باعث تقویت آن شده و مقاومت برشی خاک را به مقدار قابل توجهی افزایش می‌دهد. ژئوگرید‌های تک‌سویه ژئوپارسیان در انواع مختلف از مقاومت 20 کیلونیوتن بر متر تا مقاومت 600 کیلونیوتن بر متر، تولید و بصورت رول‌هایی با عرض 530 سانتیمتر عرضه می‌گردند. در مسیر خطوط لوله با وجود ترانشه‌های ریزشی و بستر‌های سست نیاز به احداث دیوار‌های حایل ژئوگریدی در پایین دست و یا بالادست مسیر خط عبور لوله است که این روش ضمن اقتصادی بودن و سهولت در اجرا مزایای متعددی نیز دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره شده است.

ویژگی‌ها و مزایای اجرای دیوار خاک مسلح ژئوگریدی در مسیر خط لوله نفت و گاز (رایتاوه) Right-Of-Way (ROW)

• احداث مسیر خط لوله با شیب 22%
• عدم نیاز به احداث جاده دسترسی بهره بردار
• کاهش قابل ملاحظه هزینه مسیر‌سازی
• کاهش قابل ملاحظه حجم خاکبرداری نسبت به روش مرسوم (کاهش حجم از 1.500.000 مترمکعب به 70.000 مترمکعب)
• به حداقل رساندن تبعات زیست محیطی
• استفاده از مصالح ناشی از خاکبرداری جهت احداث مسیر خط لوله
• طراحی، اجرا و تأمین مصالح ژئوگرید توسط شرکت داخلی

کاربرد محصول ژئوتکستایل در پروژه‌های خط لوله و رایتاوه

کنترل نیروی شناوری

در پروژه‌های خطوط لوله انتقال گاز، درصورتیکه سطح آب زیرزمین بالا باشد، نیروی شناوری مؤثر بر لوله به سمت بالا به وجود می‌آید. به منظور کنترل این نیرو از روش‌های سنتی مثل استفاده از دال بتنی در فواصل مشخص استفاده می‌شود. امروزه به جهت کنترل نیروی شناوری در خطوط لوله گاز یک بار گسترده ناشی از وزن خاک بر روی لوله‌ها اعمال می‌گردد. به منظور محصور نمودن خاک و جلوگیری از حرکت آن از روی لوله‌ها از ژئوتکستایل عمرانی استفاده می‌شود. این روش ضمن کاهش قابل توجه زمان اجرا منجر به کمتر شدن هزینه‌های اجرای پروژه نیز خواهد شد.

محافظت از خطوط لوله در برابر ضربات

همچنین به منظور محافظت از خطوط لوله در مقابل مصالح تیز گوشه و صدمات ناشی از نیرو‌های خارجی از ژئوتکستایل عمرانی استفاده می‌شود.

کاربرد ژئوگرید دو سویه در پروژه‌های خطوط لوله انتقال

از مشکلات رایج در پروژه‌های خطوط لوله انتقال وجود بستر‌های سست، لجنی و باتلاقی در مسیر است. یکی از روش‌های رایج افزایش ظرفیت باربری خاک‌های سست در دنیا، تسلیح خاک موجود در محل با لایه‌های ژئوگرید GP_Grid2BX است.
همچنین به منظور حفظ هندسه خاک و جلوگیری از مخلوط شدن لایه‌های مختلف آن از ژئوتکستایل ژئوفام می‌توان استفاده کرد.

شرکت ژئوشبکه پارسیان تا کنون پروژه‌های مختلفی را در صنعت خطوط انتقال انجام داده است که در زیر بصورت اجمالی یکی از پروژه‌ها بررسی می‌شود:

مسیر خط انتقال گاز 16 اینچ دماوند- امام‌زاده هاشم (ع)

بخشی از مسیر به طول 700 متر به دلیل کوهستانی بودن محدودیت‌های زیادی را برای روش مرسوم (سنگبرداری) ایجاد می‌کرده که از جمله این محدودیت‌ها:

• اختلاف ارتفاع 400 متری
• شیب طولی 65 درصدی خط لوله (شیب طولی مجاز 22 درصد می‌باشد)
• وجود آبرو‌های متعدد با شیب تند طولی و عرضی
• وجود پایه‌های دکل‌های برق فشار قوی در کیلومتر 15

الزامات زیست محیطی شامل

1. منع احداث جاده دسترسی در مجاورت مسیر
2. منع انجام عملیات انفجاری
3. عدم دپوی خاک‌های حاصل از عملیات مسیر‌سازی در مجاورت مسیر احداثی

بعد از بررسی‌های به عمل آمده 3 طرح جایگزین برای روش مرسوم در نظر گرفته شد که معایب و مزایای هر کدام از این روش‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت احداث دیوار حائل ژئوگریدی به عنوان مناسب‌ترین گزینه انتخاب و جایگزین شد.

روش‌های جایگزین روش مرسوم در محدوده مورد بحث

1- روش HDD- هزینه بالا

2- روش Cable Crane – هزینه بالا

3- روش سازه‌های ژئوگریدی – حدود هزینه کمتر از نصف روش‎‌های بالا

معایب:

کم بودن سابقه استفاده از محصولات ژئوسنتتیک در این گونه پروژه‌ها و عدم شناخت کافی دستگاه کارفرما از نحوه عملکرد محصولات