با عرض سلام خدمت عزیزان

کیانوش محسنی زاده هستم با سمینار روش های نوین حفاظت از آبشستگی و فرسایش اطراف خطوط لوله در خدمتتان هستم

در ابتدا با مفاهیم فرسایش و آبشستگی آشناتر خواهیم شد
فرسایش خاک عبارت است از جابه جایی سطح خاک توسط نیروهای فیزیکی مانند باران ، جریان های آبی ، باد ، یخ ، تغییرات دما ، جاذبه یا دیگر عوامل محیطی طبیعی . عوامل اصلی فرسایش عبارتند از آب ، باد و جاذبه

 

فرسایش براثرریزش آب(splash)
فرسایش براثرریزش آب اولین مرحله فرآیند فرسایش است و  هگامی اتفاق می افتد که قطرات باران بروی خاک می افتد و باعث ازهم پاشیده شدن خاک می شود.  ذرات خاک تا 60 سانتیمتربه بالا و تا 5/1 متربه اطراف پاشیده می شوند.


فرسایش لایه ای
فرسایش لایه ای ازبین بردن خاک بصورت لایه های نازک است دراثربرخورد قطرات ویا جریانات سطحی و کم عمق آب می باشد.  درنتیجه این فرسایش بهترین ذرات خاک که حاوی بسیاری از مواد مغذی  و ماده آلی است ازبین می رود.


ازبین رفتن خاک آنقدرنامحسوس است که فرسایش معمولاً نادیده گرفته می شود.  نشانه های اولیه فرسایش خاک شامل نواحی بی آب و علف، ....با بارش باران،  ریشه های علف ها و درختان دیده می شوند وسنگ ها و لایه های زیرین خاک های قابل مشاهده اند.


فرسایش شیاری
عمق شیارها دراین نوع فرسایش کمتراز30 سانتیمتراست. این شیارها هنگامی بوجود می آیند که آب  برروی سطح خاک های فشرده قراربگیرد و یا درمناطقی مانند چراگاه ها، مراتع و زمین های کشاورزی لخت که خاک آن سست است.
فرسایش شیاری مرحله میانی بین فرسایش لایه ای و فرسایش خندقی است.


فرسایش خندقی
عمق فرسایش خندقی بیش از30 سانتیمتراست و با کشت عادی ازبین نمی رود.  این خندق ها نمای زیبایی دارد اما درطول زمان فرسایش آن بیش ازفرسایش شیاری و لایه ای است.  خندق هنگام بوجود می آید که جریان کوچکی ازآب دریکجا قرارمی گیرد و کانالی درخاک بوجود می آورد. دیواره های شیب دارخندق کم کم سست شده و فرو می ریزند و اعث فرسایش بیشترخاک می شوند.

فرسایش تونلی
فرسایش تونلی هنگامی رخ می دهد که آبهای سطحی به زیرخاک رفته  و بطورپراکنده پراکنده حرکت می کند.   این خاکها ساختار ضعیفی دارند به طوری که حتی زمانی که مرطوب است به راحتی   شروع به فرسایش می کند.  تونل زمانی بوجود می آید که آب های سطحی وارد ترک ها و یا کانال و یا لانه خرگوش و حفره قدیمی ریشه درخت می شود.  خاک رس اولین بخشی است که  توسط جریان آب ازبین می رود.  فروپاشی بخش هایی ازسقف تونل منجر به ایجاد چاههای و خندق می شود .   اقدامات بازسازی شامل شکستن ورودی تونل های موجود ، کاشت دوباره گیاه و افزودن مواد آلی به خاک است. همچنین ساختن سنگر و استحکامات گسترده ممکن است لازم باشد.


فرسایش بادی
فرسایش بادی جدا شدن و حرکت ذرات خاک توسط هوای در حال حرکت با سرعت حداقل KM 20در ساعت است.  باد به دو روش  خاک را حرکت می دهد ، سیستم تعلیق و جهش. سیستم تعلیق زمانی رخ می دهد که باد  ذرات ریزترخاک را بلند می کندکه ا منجر به طوفان گرد و غبارمی شود. سیستم جهش زمانی رخ می دهد که باد ذرات بزرگتررا از زمین بلند کرده و تا مسافت های کوتاه با خود می برد و منجر به  توفان شن می شود.   فرسایش باد  بیشتر در مناطق کم بارانو زمانی که رطوبت خاک پایین است اتفاق می افتد.  همه خاکهای دچار خشکسالی در معرض خطر هستند.  این مناطق اغلب شاهد فرسایش بادی  مه آلود همراه با گرد و غباراست که شامل مواد معدنی خوب و ذرات آلی و مواد مغذی خاک است..


جلسه دوم

با عرض سلام و وقت بخیر خدمت عزیزان
کیانوش محسنی زاده هستم کارشناس فرآوری و انتقال گاز و کارشناس ارشد طراحی سازه های دریایی
با قسمت دوم از سمینار روش های جلوگیری از فرسایش و آبشستگی اطراف خطوط لوله در خدمتتان هستم
چرا آبشستگی و فرسایش اطراف خطوط لوله اهمیت دارند؟
فرسایش-آبشستگی و خطوط لوله هر یک روی دیگری تاثیر می گذارند. از یک طرف عملیات پایپینگ که با ساخت و ساز همراه است باعث فرسایش خاک ارزشمند شده و از طرف دیگر فرسایش و آبشستگی اثرات مخربی روی خطوط لوله دارند.
به طور مثال در دستور العمل حفاظت از سواحل کشور استرالیا به صراحت قید شده است که در عملیات پایپینگ در سواحل قبل از شروع عملیات حتما لایه بالایی خاک ( که ارزشمند است ) حتما باید برداشته شده، به جای دیگری منتقل شود و پس از اتمام عملیات ساخت و ساز سر جای خود بازگردانده شود.
از سوی دیگر فرسایش و آبشستگی خاک اطراف خطوط لوله اثرات مخربی بر روی خطوط لوله دارند. از جمله اینکه قسمتی از لوله که در معرض هوا یا آب قرار می گیرد آسیب پذیر می شود یا اینکه آبشستگی اطراف خطوط لوله زیر دریا باعث ایجاد free span  شده، ممکن است به کمانش و یا fail  خط لوله بینجامد. همچنین آب دریا می تواند پوشش لوله را از بین برده و به آن آسیب برساند.
آبشستگی عبارت است از برداشته شدن مواد بستردانه ای توسط نیروهای هیدرو دینامیکی .
هنگامی که یک سازه در بستر شنی قرار می گیرد، حضور سازه جریان ورودی را تغییر می دهد. جریان تغییریافته با ایجاد یک حفره در اطراف آن ذرات شن و ماسه را به دور از سازه حمل میکند. این پدیده آبشستگی نام دارد.
آب شستگی شکل خاصی از فرسایش است . هر گاه تنش برشی هیدرو دینامیکی در کف بستر از تنش برشی بحرانی رسوبات بیشتر شود ، آب شستگی اتفاق می افتد.
آب شستگی یک تهدید برای ثبات سازه های دریایی، مانند شمع عمودی (پایه های توربین های بادی دریایی) و یا خطوط لوله دریایی است. برای لوله های عمودی،آبشستگی با افزایش بیش از حد طول لوله، سبب کاهش فرکانس طبیعی و احتمالا شکست ساختاری می گردد
پیش بینی رفتار پایپ لاین های زیر دریا در یک بستر قابل فرسایش بستگی به درک عملکرد آبشستگی اطراف لوله های کف دریا و مشخص کردن عمق تقریبی آبشستگی دارد.
دو نوع آب شستگی اصلی داریم :
clear-water scour .1  به صورت حرکت رسوبات در محل
 live-bed scour .2 جا به جایی کل بستر در اثر نیروهای زیاد

 

 

آبشستگی زیر یک خط لوله
 خطوط لوله نصب شده در بستر دریایی به طور عمده انتقال گاز و نفت خام از پلت فرم های دریایی در صنعت نفت و گازرا برعهده دارند.. هنگامی که یک خط واقع در بستر دریا دچارفرسایش پذیری است ودر معرض جریان آب قراردارد،  آبشستگی ممکن است در نتیجه مکانیزم پایپینگ آغاز شود.
حال که اهمیت جلوگیری از فرسایش و آبشستگی اطراف خطوط لوله را متوجه شدیم و به مفهوم فرسایش و آبشستگی پی بردیم، به بررسی برخی روش های جلوگیری از فرسایش و آبشستگی اطراف خطوط لوله می پردازیم.
لازم به ذکر است یکی از روش های مرسومی که به خاطر استفاده زیاد و آشنایی بیشتر اهل فن با geotex، geobag  و خانواده آنها سعی شده روش های کمتر مرسوم و به نسبت جدیدتر خدمتتان معرفی گردد.

 

 

این روش در طولانی مدت به خوبی پاسخگو بوده و به نسبت هزینه بازده مناسبی دارد و با پوشش سطح از فرسایش و آبشستگی جلوگیری می کند.
همچنین در هر سه ناحیه خشکی، ساحلی و دریایی قابلیت اجرا دارد.

Anti-erosion mat



این روش با ایجاد پوشش سطحی و همچنین کم کردن سرعت سیال با پوشش سه بعدی خود از فرسایش جلوگیری میکند.

 

 

این روش در هنگام عملیات نصب و همچنین تعمیر و نگهداری خطوط لوله به منظور خشک نگه داشتن محوطه کاری و  جلوگیری از فرسایش خاک در منطقه وسیع  استفاده می شود.

 

Triton® Marine Mattress System

مزایای این روش تثبیت خط ساحلی ، فنداسیون مناسب برای breakwater ، jettie  groin . پوشش مناسب برای خط لوله جهت جلوگیری از آبشستگی