ایمن سازی شبکه گاز تهران در مقابل زلزله

ایمن سازی شبکه گاز تهران در مقابل زلزله

 در راستای تقویت و ایمن سازی شبکه وسیع گاز تهران در مقابل حوادث غیر مترقبه و خصوصاً زلزله، پس از یکسال تحقیق و پیگیری همه جانبه و مذاکره و بررسی با شرکتهای معتبر ازکشورهای کانادا، انگلستان و ژاپن و نهایتاً کشور ژاپن انتخاب گردیده است. شرکت گاز ازاکای ژاپن به عنوان مشاور در این پروژه مسئولیت گاز ۶ استان در ژاپن را به عهد داردو دومین شرکت گاز در ژاپن می باشد و لکن با عنایت به وقوع زلزله بزرگ سال ۱۹۹۵ ژاپن در حوزه استحفاظی این شرکت و کسب تجارب و سوابق قابل ملاحظه در تدابیر ضد زلزله، به عنوان اولین شرکت صاحب تجربه در امر زلزله در ژاپن محسوب می شود.

مواضع آسیب پذیر تأسیسات گاز در تهران

تأسیسات گازی مدفون در شهر تهران به صورت عام از مقاومت و استحکام نسبتاً قابل قبولی برخوردار بوده و لکن تأسیسات مزبور به طور خاص در تقاطع و تعارض با گسل های موجود در تهران به صورت وضعی دچار شکست و پاره گی خواهد بود در همین راستا نکته بسیار مهم دیگر این است که علی رغم مقاومت عمومی و نسبی تأسیسات گاز در تهران، ابنیه و سازه های ساختمانی از شر ایط و اوضاع ضعیفی برخوردار می باشند و متأسفانه چنین ضعفی می تواند تأسیسات گازی روزمینی را تحت تأثیر قرار داده و دچار آسیب نماید . به عبارت دیگر عمارات در تهران نقش تعیین کنده ای را در پایداری و صلابت سایر تأسیسات شهری از جمله تأسیسات گازی ایفا خواهد نمود و درصورتیکه ساختمانهای موجود در تهران می توانستند مقاومت قابل قبولی را از خود ابزار نمایند به طریق اولی تأسیسات گازی بر پایی وآسیب ناپذیری بیشتری را متجلی می نمودند. معمولاً لوله های مدفون گاز در مقایسه با محل اتصالها دارای استحکام، مقاومت و انعطاف بیشتری در مقابل زلزله می باشند. بنابراین صرف نظر از موقعیتهای خاص لوله ها و در نگاه و قیاس عمویم به خطوط لوله مدفون و اتصالات، بایستی آسیب پذیری و ضعف بیشتری را برای اتصالات قائل بود و بالطبع تنش های گوناگون حاصله از زلزله آثار مخرب و مؤثرتری بر روی محل اتصالات خواهد داشت.[۶]

شیرهای پیاده رو

این نوع شیر که دو سر آن به طریق غیر جوشی، غیر فلنجی و حتی غیرپیچی و بلکه از طریق فشاری به لوله وصل می شود و به تعدادی در حدود۲۰۰۰۰۰ مورد در سطح کل تهران پراکنده است، در حقیقت به منظور قطع و وصل جریان گاز در خطوط انشعا بی (علمک ها) منصوب شده است .   نوع آب بندی در چنین شیری با لوله های ورودی و خروجی عمدتاً از طریق Rubberized part و تحت فشار مهره های ابتدایی و انتهایی بوجود خواهد آمد  . چگونگی اتصال شیر مزبور و کیفیت عوامل آبندی کننده به نحوی است که حتی خلل و ضعف برای چنین شیره ا یی را برای چنین شیرهایی را می توان در شرایط عادی و قبل از بروز زلزله نیز متصور بو د . قرائن موجود در شرکت گاز تهران بزر گ (هر ساله بخش عمده ای از نشتی های زیرزمینی اختصاصی به شیرهای پیاده رو دار د ) مبین این موضوع است که زوال کیفی در بخش لاستیکی اجزاء

 

 

آب بندی، موجب عدم انعطاف و صلب شدن بخش مزبور و نهایتاً عدم توانایی در آب بندی می گردد. شرکت گاز ازاکا در کوشیرو اتصالاتی شبیه شیر پیاده روی مزبور داشته که در زلزله دچار انفصال و نشتی گردیده است . سوابق، شواهد نشتیابی و تجزیه و تحلیل های انجام شده قبلی شرکت گاز تهران بزرگ نیز مؤید همین نکته می باشد . فراوانی و پراکندگی گسترده و آسیب پذیری محتوم این شیر در مقابل زلزله موجب احراز اولویت اول در نقاط ضعف می باشد.[۶]

روش تقویت (Strengthening)

جهت حذف شیرهای پیاده رو دو گزینه متصور می باشد. گزینه اول : در اکثر قریب به اتفاق علمک ها که امکان قطع گاز میسر است، حذف شیر پیاده رو به دوطریق مقدور خواهد بو د . روش اول قرار دادن قطع لوله ۴/۱۱اینچ(NIPPLE) به جای شیر پیاده رو می باشد .

روش دوم جایگزینی بخش کف خواب فولادی انشعا ب (حد فاصل سه راهی انشعاب تا ورودی غلاف گالوانیزه) بوسیله لوله پلی اتیلن می باشد. بدیهی است در صورتی که امکان اجرای انشعاب از نوع شیاری وجود داشته باشد، اولیت اول به این نوع انشعاب اختصاص پیدا خواهد کرد.

گزینه دوم: در موارد نادر و خاص که امکان قطع گاز وجود ندارد استفاده از پوشش فلز ی محیط بر شیر پیاده توصیه می گردد و تاکنون نمونه هایی نیز ساخته شده است و ذکر این نکته به جاست که از طریق چنین اتصال مکانیکی و جوش تا حد قابل ملاحظه ای شیرهای پیاده رو در مقابل انواع تنش های کششی، فشاری و پیچشی ناشی از جابجایی های زمین و زلزله مقاوم و پایدار خواهد گردید و بدون اینکه نیاز به تعویض و نوسازی علمک باشد می توان اتصال مزبور را به صورت محیطی برروی شیرهای پیاده رو نصب و جوش نمود تا بدین ترتیب مجموعه لوله بصورت یکپارچه در آید.[۶]

اتصالات پیچی فوقانی علمک های گاز

اتصالات پیچی(screw joint) موجود در بخش فوقانی علمک ها به خصوص در قسمت High pressure و با عنایت به آسیب پذیری علمک از طریق ابنیه سست و ضعیف تهران، نقطه ضعف عمده ای را تشکیل می دهد . اصولاً اتصالات پیچی در مقابل تنش ها به خصوص نوع خمشی چندان مقاومتی را ابراز نمی نماید.

روش تقویت (Strengthening)

از نظر استحکام مقاومت در مقابل تنش های گوناگون کششی، فشاری و پیچشی (ناشی ازحرکتهای زمین) اصولاً و به ترتیب، اتصالات جوشی قوی تر از اتصلات فلنچی، واتصلات فلنچی قوی تر از اتصالات پیچی می باشد. گفتنی است اتصالات فلنجی در خطوط قطور در مقایسه با لوله ضعیفتر و در خطوط با قطر پائین قوی تر از لو له می باشد . بنابراین نوع اتصال فلنجی در علمکها با عنایت به قطر۳٫۴اینچ لوله، حتی مستحکم تر از لوله فولادی خواهد بود . مع الوصف جایگزینی اتصالات فوقانی علمک به ترتیب از طریق اتصالات جوشی واتصلات فلنچی نسبت به اتصالات پیچی موجود، اثر تعیین کننده ای را در بر خواهد داشت. در همین راستا گفتنی است که روشهایی همانند ستون تقویتی (در جوار علمک ) صفحه فلزی حمایت کننده (برروی دیوار و متصل به علمک )  بازوی حمایتی (متصل به علمک ) و… جهت مهار بخش فوقانی علمک (از قبل از شیر قفل شونده تا بعد از رگولاتو ر ) قابل توصیه می باشد که البته هر کدام متناسب با موقعیت علمک و شرایط دیوار مجاور می تواند به دیگری رجحان داشته باشد.[۶]

 موردی که کمتر به آن توجه می شود:

تجربه نشان داده است در کلان شهرهایی مثل تهران که تصفیه خانه های موجود آن اکثراً دارای مخازن کلر با حداقل۳٫۵تن در روز مصرف را دارند ، در مواقع بروز بحران علی الخصوص موقع وقوع زلزله ضریب خطر پذیری بالا برای ایستگاه های تصفیه و حوالی اطراف آن با وقوع آتش سوزی و نشت گازمتصاعد از کلر و در نهایت بحران های خفگی موجودات زنده و انسانها را فراهم می آورد؛ که به علت ظرافت خاص این نوع حوادث که با دیگر انواع حادثه ها تفاوت هایی را دارند اغلب عوامل کمک رسان نیزغافل از ویژگی های شیمیایی آن بوده بنابراین اتخاذ تدابیر فنی و مهندسی مقاوم سازی و پیش بینی ایمنی مقتضی لازم، و اجرای برنامه های آموزشی لازم برای امداد رسان و عوامل فنی اختصاص مکانهای فوق ذکر تأکید می گردد.

آتش سوزی پس از زلزله

شهر تهران شهری با لرزه خیزی بالا و بافت ساختمانی فرسوده و متراکم و به علاوه دارای شبکه گازرسانی پر فشار است، لذا شهری مستعد برای

ایجاد آتش سوزی پس از زلزله می باشد. زلزله با ایجاد دامنه وسیعی از خطرات اولیه و ثانویه سبب  خسارتهای اولیه ناشی از زلزله ایجاد و تشدید می گردد . آتش سوزی پس از زلزله متشکل از آتش سوزهای متعدد همزمان با ماهیتی پیچیده، وسیع از نظر حجم خسارات و قابل گسترش در زمان است . عوامل بسیار زیادی در ایجاد و گسترش این پدیده نقش دارند که به طور خلاصه شامل بزرگی و شدت زلزله، روانگرایی، میزان آسیب پذیری انواع سازه ها و شریانهای حیاتی در برابر زلزله، آسیب پذیری ساختمانها و محتویات آنها در برابر آتش سوزی شرایط بحرانی پس از زلزله، شرایط جوی، نوع کاربری و تراکم منطقه شهری، کارایی شریانهای حیاتی پس از زلزله و امکانات و تجهیزات آتش نشانی می باشند.

از مشکلات دیگر بعد از زلزله، آتش سوزی های گسترده در سطح شهر تهران به علّت نشت و ترکیدن لوله های گاز می باشد . این آتش سوزی ها باعث پوشیده شدن فضای شهر تهران از دود می شود.دود ناشی از این آتش سوزی های علاوه بر اینکه باعث بوجود آمدن مشکلات تنفسی و ریوی و … برای مردم می شود، می تواند خسارات جبران ناپذیر زیست محیطی را که تا سال ها اثرات آن باقی بماند بوجود آورد . از جمله تلف شدن حیوانات و پرندگان و یا مهاجرت آنها به نقاط دیگر – تغییر در اکوسیستم و محیط زیست مناطق جنگلی و کوهستانی اطراف تهر ان – آلودگی شدید هوای تهران – و بسیاری از معضلات و مشکلات دیگر که در این جا فرصت بیان همه آنها نمی باشد.[۷]

آلودگی شدید هوای تهران و بسیاری از معضلات و مشکلات دیگر از منجربه سخت تر شدن کار امداد رسانی می شود و همچنین بالگردهایی که در این مواقع می توانند کمک ها ی اولیه را به مردم برسانند و یا از آنها برای مأموریت های اورژانسی استفاده می شود، در تعیین مکانی که مأموریت باید انجام شو د )به خاطر دودناشی از آتش سوزی ها ( دچار مشکل شده و نمی توانند کارایی خود را از نظر سرعت در انجام کارداشته باشند . بنابراین با توجه به را ه هایی که گفته شد، باید نسبت به ایمن سازی شبکه گاز (قبل از وقوع زلزله) قدام کرد. یکی دیگر از راههای ممکن برای پیش گیری از آتش سوزی در ساختمان ها استفاده از دستگاه هایی است که برروی قسمت ورودی لوله گاز به ساختمان نصب می شود و به محض کوچکترین لرزشی، این دستگاه به طور خودکار جریان گاز را قطع می کند و بدین ترتیب احتمال آتش سوزی در ساختمان ها و سایر اماکن عمومی به شدت کاهش می یابد. در سال ۲۰۰۴، EDINGER درباره مدل اشتعالهای پس از زلزله به تحقیق پرداخت و اثر سیستم های توزیع گاز را برروی این اشتعال ها مورد بررسی قرار دا د . وی اعلام نمود که ۲۶ درصد از اشتعالهای پس اززلزله ناشی از این سیستم ها می باشند اما در و اقع وقوع اشتعال تابع عوامل بسیاری نظیر خرابی ساختمانها، واژگونی محتویات، تخریب درتأسیسات زیربنایی نظیر برق و گاز و زمان وقوع زلزله در روز و سال بوده و با بررسی در زلزله های گذشته مشخص گردیده که سیستم های توزیع بر ق (قوس الکتریکی و مدار کوتا ه ) عامل

۵۶% وسیستمهای توزیع گازعامل ۲۶% از اشتعال های پس از زلزله بوده اند.(شکل شماره ۲)

شکل۲- آتش سوزی محتمل پس از زلزله در کلانشهر ها

 

راه های ایجاد اشتعال:

الف ) اشتعال ساختمان ها و خانه ها

۱- اشتعال هایی که بواسطه خرابی در ساختمان حاصل می شوند . این اشتعال ها درواقع در اثر تغییر مکان بیش از حد سازه که سبب تخریب خطوط لوله گاز و سیستم برق داخل ساختمان شده بوجود می آیند.

۲- علاوه بر خرابی های ساختمانی که بر خطوط لوله تأثیر می گذارند، خرابی های تجهیزات و محتویات که به ساختمان به نوعی مهار شده اند مثل شومینه ها و علمکهای گاز که اعضایی هستند که خرابی در آنها و ایجاد اشتعال در آنها متأثر از خرابی ساختمان ها می باشد.

۳- عامل دیگر که سبب اشتعال در ساختمانها و سازه ها می شود در اثر واژگونی اجسام قابل اشتعال و اشتعالزا رخ می دهد که بیش از هر چیز تابع شتاب ناشی از زلزله PGA هستند.  مثل دیگهای موتور خانه ها، انواع بخاری ها، آب گرمکنها، اجاق گاز و فرایند، تلویزیون و…

ب) اشتعال ها در خیابان ها و فضاهای عمومی خارج از ساختمان

وقوع اشتعال ها در خیابان ها و فضاهای خارج از ساختمان با توجه به گزارشات زلزله های اخیر عمدتاً به علت ایجاد تخریب در خطوط لوله گازها و تأسیسات برقی هوایی رخ می دهد. علاوه بر عوامل اشتعالزایی همچون دو موردی که ذکر شد عامل بروز آتش سوزی های شدید در خیابانها وجود مواد سوختی بسیار مثل بنزین اتومبیلها، درختان و حتی آسفالت خیابان ها و لاستیک خودروها می باشد.[۷]

 نتیجه گیری و جمع بندی

مطالعات انجام شده روی توان لرزه زایی گسلهای منطقه و کیفیت نازل ساخت و ساز، نشان از عملکرد ضعیف سازه های این شهر در مقابل رویداد زلزله دار د . شهری که بدون هر گونه پیش بینی برای ایمنی ساختمان ها و سکنه آن گسترش یافته است. پس باید از هم اکنون از ساخته شدن ساختمان های جدید بدون رعایت تمامی ضوابط و آیین نامه های موجود، جلوگیری کنیم . همچنین در مناطق جنوبی و مناطقی که بافت شهر فرسوده است، با دادن وام و تسهیلات دیگر مردم را به ساختن خانه های مقاوم به جای خانه های قدیمی تشویق کنیم. همچنین باید با آموزش دائمی و مثلاً ماهانه دانش آموزان در مدارس و کلیه خانواده ها از طریق وسایل ارتباط جمعی، مردم را برای مواجهه با زلزله محتمل تهران آماده کنیم. همچنین با انجام مانورهای آزمایشی پی در پی، آمادگی نیروهای امدادی از جمله اورژانس، آتش نشانی و… را در سطح بالا نگه داریم.

مراجع

۱-  ربیعیان مصطفی، حسینی هادی- رعدآبادی مهدی، میرقائد مهدی، علی آبادی محمد – ارزیابی عوامل موثر درمیزان آمادگی

برای مقابله با خطر زلزله در بیمارستان های آموزشی دانشگاه علوم پزشکی ۱۳۹۲

۲- محمد پور صابر،زالی نادر،پوراحمد احمد – تحلیل شاخص های آسیب پذیری در بافت های فرسوده شهری بارویکرد مدیریت

بحران زلزله ۱۳۹۵

۳- فلاحی علیرضا، خدابنده لو آزاده – برنامه ریزی مقابله با زلزله در مجموعه های مسکونی شهری ۱۳۹۰

۴- حسینی، مازیار و سبط، محمد حسن و صدیقی، محمد علی- امکان سنجی اسکان موقت پس از زلزله و ارائه راه حل بهینه جهت منطقه ای از تهران، دومین سمینار ساخت و ساز در پایتخت، دانشگاه تهران، خرداد ۱۳۸۸

۵- سرور هوشنگ،کاشانی اصل امیر – ارزیابی آسیب پذیری کالدی شهر اهر در برابر بحران زلزله ۱۹۳

۶- یوسفی پور، محمدرضا؛ ایمن سازی و کنترل شبکه گاز تهران در مقابل زلزله، سومین همایش ملی مهندسی ایمنی و مدیریتHSE اسفند ۱۳۸۸

۷- ذوالفقاری، محمد رضا و پیغاله، الناز- پیشنهاد مدل آتش سوزی پس از زلزله برای شهر تهران- پنجمین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ۱۳۸۶