عنوان پایان‌نامه
تحلیل عددی و تهیه سیستم خبره برای انتخاب تکنولوژی مناسب بدون ترانشه جهت اجرای خطوط لوله آبگیری و تخلیه در سواحل ایران
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2272;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76890
- تاریخ دفاع
- ۱۵ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- معصومه ابراهیمی
- استاد راهنما
- علی فاخر
- چکیده
- لوله‌رانی و بخصوص حفاری جهت‌دار افقی دو روش اجرای خط‌لوله بدون اجرای ترانشه هستند که بطور گسترده در سرار دنیا بکار گرفته می‌شوند. در کارهای دریایی روش متداول اجرای خط‌لوله حفر ترانشه و قرار دادن لوله در آن و سپس خاکریزی روی لوله است. این خطوط‌لوله برای آبگیری از دریا و انتقال آب به حوضچه در خشکی به منظور خنک سازی پالایشگاه‌ها، مصرف در نیروگاه‌ها و آب شیرین‌کن‌ها استفاده می‌شوند. اجرای خط‌لوله با روش حفر ترانشه به دلیل مشکلات فراوانی از جمله عملیات دشوار لایرووبی در آب عمیق و تامین لایروب، مشکلات زیست محیطی، مدت زمان طولانی عملیات اجرای خط‌لوله ما را به سمت روش‌های بدون ترانشه مانند حفاری جهت‌دار افقی هدایت می‌کنند. به دلیل کمبود منابع معتبر در ارتباط با روش‌های بدون ترانشه در ایران، در این پایان‌نامه ابتدا به تشریح جزییات این دو روش پرداخته می‌شود و سپس روش‌های معمول برای محاسبات تعیین مشخصات اصلی لوله و نیروی مورد نیاز برای اجرای آن که در مراجع فنی وجود دارد، تشریح می‌شوند. با استفاده از روابط تحلیلی و آیین‌نامه‌ای کدهایی برای حل مسائل مختلف در MATLAB نوشته شده است و برای طراحی خط لوله بکار گرفته شده‌اند. به منظور امکان‌سنجی عملی این روش‌ها در سواحل ایران چندین پروژه آبگیری و تخلیه در دو منطقه در جنوب کشور که محل تجمع پالایشگاه‌ها و آب شیرین‌کن‌ها هستند انتخاب شده و طراحی خط‌لوله این پروژه‌ها که با روش حفر ترانشه اجرا شده‌اند یا خواهند شد، برای اجرا با روش‌های حفاری جهت‌دار افقی و پایپ جکینگ انجام شده است. برای امکان مقایسه بین روش‌های اجرای لوله، تخمینی از هزینه اجرای خط‌لوله با روش حفاری جهت‌دار افقی زده شده است و با هزینه اجرا با روش حفر ترانشه در هر پروژه مقایسه می‌شود و برتری اقتصادی هر کدام از این دو روش بر دیگری تعیین شده است. در نهایت با بررسی جوانب مختلف روش مناسب برای اجرای خط‌لوله در هر پروژه تعیین شد. در شرایطی که سایت پروژه به لحاظ زیست محیطی حفاظت شده باشد و امکان حفر ترانشه در آن برای اجرای لوله وجود نداشته باشد؛ بدلیل عمق زیاد آب نیاز به لایروب آب عمیق در پروژه باشد و تعداد لوله‌ها برای اجرا با روش لوله‌رانی زیاد باشد، روش حفاری جهت‌دار افقی مناسب‌ترین روش و بکارگیری آن برای اجرا خط‌لوله الزامی است. همچنین برای پروژه‌های آبگیری با ظرفیت m3/day 330000 برای قطر لوله 1.5 متر و تراز کف حوضچه 5- نسبت به تراز مبنا در منطقه بندرعباس این روش در مقایسه با روش حفر ترانشه تقریبا قیمت یکسانی دارد. در پروژه‌هایی که هزینه روش HDD بیشتر از روش حفر ترانشه است زمان اجرای کوتاه‌تر توجیه‌کننده انتخاب روش HDD برای اجرا خط لوله است. روش پایپ جکینگ در پروژه‌های دریایی برای حالتی که لوله‌ها تا قطر 2 متر و تعداد 2 یا 3 لوله باشد با حفظ جنبه اقتصادی برای اجرای خطوط لوله دریایی قابل استفاده است.
- Abstract
- Pipe jacking and especially Horizontal Directional Drilling are two trenchless methods utilized to install pipeline worldwide. Cutting a trench, preparing the bedding, laying the pipeline and backfilling is a common method to install pipeline in Iran marine domain works. These submarine pipelines are used to convey seawater from intake structure (suction chamber usually) to the onshore pump station basin in order to cool refineries, use in power and desalination plants. The numerous defects and problems of open cut trenching installation method such as: hard dredging operation and supply of dredger in deep sea conditions, environmental issues and long operation times lead us to trenchless methods like HDD. In this thesis first of all the details of two trenchless methods was described and then common calculation methods for determining pipe spesifications and required load to install pipeline were described. By using analytical and standards relations MATLAB codes were written to solve different problems and were utilized to design pipelines. To practical feasibility study of these methods in Iran’s coasts several intake and outfall projects in two concentrations of refineries and desalination plants regions were selected and designed for installation by two mentioned trenchless methods. All of the projects were designed to install by open cut trenching method and some of them were completed and came into operation. The bid prices of HDD installation was estimated and compared to bid prices of projects consultant and contractor and in each project the lower cost method was determined. The appropriate installation method was selected by considering different effective aspect in each project. When the project site is located in sensible environment and open cut trenching method is prohibited, deep water dredger is needed and the large number of pipelines makes pipe jacking unsuitable, HDD is the best choice and the only option. Also for intake projects with 330000 m3/day capacity, 1.5 m pipe diameter and basin floor level -5 m C.D. in Bandar Abbas region the HDD price is as equal as open cut trenching method. The higher bid price of HDD method compensates by shorter installation time in comparison to open cut trenching. Pipe jacking in coastal projects is suitable when the number of pipes is 2 or 3 and up to 2 m diameter and conserves economical aspect.
