راهکار برای رفع چالش پاشنه آشیل گاز هنگام زلزله

بر اساس مطالعات محققان دانشگاه شهید بهشتی در صورت حرکت گسل "ری" و رخداد زلزله حدود 7 ریشتر بیشترین آسیب به ساختمان‌های مسکونی وارد می‌شود؛ این محققان بر این باور هستند که در خانه‌های جنوبی که علمک گازها در زیر سقف قرار می‌گیرد، این امر موجب شکستگی و نشت گاز خواهد شد که به باور محققان کشور این بخش "پاشنه آشیل گاز" در زمان زلزله است؛ از این رو راهکاری برای جلوگیری از نشت گاز ارائه کردند.

 شامگاه چهارشنبه 29 آذر ماه زلزله‌ای به بزرگای 5.2 در استان البرز رخ داد که دامنه لرزش‌های آن گریبانگیر تهران نیز شد.

بعد از این زلزله گفته‌های زیادی در خصوص بروز خطرات احتمالی در صورت بروز زلزله در تهران مطرح شد که یکی از این مخاطرات مساله خطوط انتقال گاز و علمک‌های آن بوده است.

به گفته محققان کشور از کنتور تا محلی که گاز وارد رگلاتور می‌شود، بخشی است که از آن با عنوان "پاشنه آشیل گاز" یاد می‌شود.

وضعیت مقاومت خطوط انتقال گاز در کلانشهر تهران

دکتر نعمت حسنی، رییس دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی در گفت‌وگو با خبرنگار ایسنا، در خصوص اثرات زلزله بر سامانه‌های گاز رسانی کشور و به ویژه شهر تهران با بیان اینکه  5 ایستگاه ورودی گاز به شهر تهران وجود دارد که در برابر زلزله مقاوم هستند، افزود: خطوط انتقال گاز 250 PSI گاز به طور عمده لوله‌های با مقاومت بالای فولادی و جوش‌های نفوذی هستند که استاندارد API را دارند؛ از این رو این خطوط به راحتی در برابر زلزله‌های حتی بسیار قوی آسیب نمی‌بینند.

وی با بیان اینکه در این زمینه مطالعات لازم صورت گرفته است، ادامه داد: در ایستگاه‌های گاز داخل شهری که به TBS معروف هستند، فشار گاز را از 250 PSI به 60 PSI تبدیل می‌کنند تا گاز را به خیابان‌ها و کوچه‌ها برای توزیع گاز به منازل منتقل کنند.

حسنی با تاکید بر اینکه جنس این لوله‌ها عمدتا فولادی است، اظهار کرد: ولی در این خطوط لوله‌هایی از جنس پلی اتیلن هم وجود دارد که رفتار این نوع لوله‌ها نیز در برابر زلزله مناسب و اتصالات آن از جنس اتصالات نفوذی است تا گاز از آن نشت نکند.

رییس دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی اضافه کرد: بر اساس مطالعاتی که در این زمینه داشتیم، لرزش زمین بر روی این لوله‌ها اعم از فولادی و پلی اتیلنی مشکل خاصی را ایجاد نمی‌کند؛ ولی وقتی به نحوه توزیع گاز به منازل می‌رسیم، فشار گاز 60 PSI و یا 5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع (5 بار) داخل رگلاتور (کله گاوی) می‌شود و این فشار به میزان 40 برابر موجود کاهش می‌یابد و این میزان فشار گاز معمولا خطر خاصی ندارد.

وی در عین حال خاطر نشان کرد: آن چیزی که در گاز رسانی تهران آسیب‌پذیر است، اتصالات پیچ و مهره‌ای است. یعنی از آنجایی که شیر قفلی دو سوراخ دارد و در صورتی که این دو سوراخ بر روی هم قرار گیرد، شیر گاز بسته می‌شود. این شیر قفلی همان کنتور است و از کنتور تا محلی که گاز وارد رگلاتور می‌شود، بخشی است که ما از آن با عنوان "پاشنه آشیل گاز" یاد می‌کنیم.

حسنی با تاکید بر اینکه بیشترین میزان نشتی گاز از این بخش است که در زلزله‌های مختلف کشور نیز آن را مشاهده کردیم، یادآور شد: 12 سال گذشته مطالعاتی در زمینه خرابی علمک‌های گاز تهران انجام دادیم که برای این منظور از خرابی‌های ایجاد شده در منازل استفاده کردیم و نتایج ما نشان داد خرابی‌ها به خودی خود موجب تخریب علمک‌ها نمی‌شود و نشتی ندارند.

وی در عین حال گفت: ولی نتایج این مطالعات به ما نشان داد که اگر ساختمانی خراب شود و آوار بر روی علمک‌ها بریزد، ممکن است آسیب ببینند، از این رو مساله اصلی در نشت گاز، "خرابی ساختمان‌ها" است.

به گفته این محقق، در ساختمان‌های مسکونی شمالی، علمک به دیوار متصل شده که آسیب کمتری است؛ ولی در ساختمان‌های مسکونی جنوبی علمک در زیر سقف قرار می‌گیرد.

اثرات گسل‌های تهران بر روی خطوط انتقال گاز

عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی با اشاره به اثرات حرکت گسل‌ها بر روی علمک‌های گاز، توضیح داد: بر اساس مطالعاتی که ما در دانشگاه شهید بهشتی انجام دادیم، در صورتی که گسل "ری" حرکت کند و زلزله حدود 7 ریشتر ایجاد شود، این گسل می‌تواند بیشترین آسیب را به ساختمان‌های مسکونی وارد کند.

وی با بیان اینکه علاوه بر آن بر اثر این زلزله، احتمال آسیب وارد شدن به حدود 60 هزار علمک وجود دارد، ادامه داد: از این رو شرکت گاز تهران بر اساس این اطلاعات تحقیقاتی را آغاز کرد و دانشگاه شهید بهشتی نیز پروژه‌ای را برای شرکت گاز انجام داده است.

رییس دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی از ارائه یک طرح تقویتی برای علمک‌های گاز موجود در این طرح خبر داد و گفت: این طرح به‌زودی طبق یک برنامه منسجم و به مرور زمان بر حسب اینکه کدام مناطق تهران آسیب‌پذیری بیشتری دارند، اجرایی می‌شود.

وی با تاکید بر اینکه در این طرح از نشت احتمالی گاز بر اثر زلزله جلوگیری می‌شود، اضافه کرد: در خصوص علمک‌های جدید نیز طرح جدیدی ارائه شد که بر اساس آن شرکت سازنده "شیرهای قفلی" و "رگلاتور" اگر موارد تعیین شده را رعایت کند، احتمال نشت گاز کاهش خواهد یافت.

تجهیز ایستگاه‌های توزیع گاز به سیستم قطع

حسنی، با اشاره به همکاری با کشور ژاپن، توضیح داد: مطالعات اولیه ایمن‌سازی گاز تهران به صورت مشترک میان شرکت گاز "اوزاکا"ی ژاپن و دانشگاه شهید بهشتی انجام و این مطالعات بعدها وارد فاز طراحی شد و در حال حاضر این طراحی‌ها آماده شده و بر اساس این مطالعات قرار است 320 تا 330 ایستگاه فشارشکن داخل شهر تهران به سیستم قطع گاز در هنگام زلزله مجهز شوند.

وی با بیان اینکه این سیستم‌ها آماده شده است، از مذاکره با محققان ژاپنی خبر داد و یادآور شد: در اجرای این مطالعات مقرر شد که ما در طراحی‌های این سیستم و فناوری‌هایی که در ایران به آن دست یافته‌ایم، نظر ژاپنی‌ها را جویا شویم.

این محقق، فناوری‌های تولیدشده سیستم قطع گاز را از سوی شرکت‌های داخلی دانست و افزود: طرف ژاپنی بر روی این فناوری‌ها نظر مساعد داشتند و سیستم‌ها را تایید کردند.

رییس دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی با اشاره به جزئیات این طرح، توضیح داد: بر اساس این طرح قرار است تهران به 16 بلوک تقسیم شود، به گونه‌ای که گاز رسانی این 16 بلوک از یکدیگر مستقل است. در این صورت اگر در بخشی از تهران زلزله‌ای رخ دهد که منجر به خرابی شود، تنها گاز همان منطقه قطع خواهد شد.

به گفته وی، این امر توسط سیستم‌های خودکاری که در ایستگاه‌ها وجود دارد و یا سیستم‌های کنترل از راه دور انجام خواهد شد.

سنسورها به امدادرسانی زلزله می‌آیند

این عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی با بیان اینکه اساس سیستم‌های قطع گاز بر سنسورها هستند، گفت: سنسوری که در ایران طراحی شده بر اساس شتاب زلزله بوده است، ولی سنسورهایی که در کشور ژاپن طراحی شده، بر اساس فاکتوری به نام "سرعت متوسط" ( FI یا شدت کیفی) است.

حسنی ادامه داد: سنسورهای FI بر اساس شتاب زلزله نیست، بلکه ژاپنی‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که بهتر است به جای شتاب زلزله، سرعت متوسط ملاک قطع گاز قرار گیرد.

به گفته وی، اگر سرعت زمین از 60 سانتی‌متر بر ثانیه بیشتر شود، یعنی در آن منطقه خرابی افزایش می‌یابد؛ از این رو سنسورها شروع به قطع گاز می‌کنند.

وی اضافه کرد: بر این اساس اگر در یک بلوک 23 سنسور از این نوع باشد، ممکن است 9 سنسور اقدام به قطع گاز کنند و مابقی گاز را قطع نکرده باشند؛ در این صورت می‌توان از طریق سیستم‌های کنترل از راه دور اقدام به قطع گاز کرد تا گاز آن منطقه به طور کامل قطع شود.

وی خاطر نشان کرد: ما هم در این مطالعات همین سیستم را بومی‌سازی کردیم و مورد استفاده قرار دادیم.

راهکار نوین برای رفع مشکل دیگر خطوط انتقال گاز

حسنی به مشکل دیگر خطوط انتقال گاز اشاره کرد و گفت: در صورتی که گاز بلوکی قطع شود، ممکن است مقداری گاز در خطوط انتقال گاز موجود باشد از این رو در این مطالعات ایستگاه‌هایی را در سطح تهران در نظر گرفتیم که در آنها سیستم‌های برج تخلیه نصب شده است.

به گفته این استادیار دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی، این برج‌ها بیش از 60 متر ارتفاع دارند و بر حسب اینکه جهت باد به کدام طرف است، خروجی این برج به گونه‌ای تنظیم می شود که گازی که از آن تخلیه می‌شود به سمت زمین بر نگردد.

حسنی با بیان اینکه در حال حاضر سیستم‌های تخلیه گاز نیز در کشور طراحی شده است، ادامه داد: ما در حال مذاکره با ژاپنی‌ها در خصوص گزارش این طراحی‌ها هستیم تا در صورت وجود اشکالاتی، اقدام به رفع آن‌ها کنیم، چرا که این کشور تجربیات ارزشمندی در خصوص زلزله دارد.

وی با تاکید بر اینکه اقداماتی که در حوزه گاز تهران در حال انجام است، علمی است، اظهار کرد: علاوه بر آن طرح‌های تقویتی برای ایستگاه‌های گاز نیز در حال اجرا شدن است که نمونه آن ایستگاه گاز در خیابان آبان جنوبی واقع در پل کریمخان به گونه‌ای مقاوم سازی شده که در زمان زلزله آسیبی به آن وارد نشود.

این محقق ساخت ایستگاه‌های جدید گاز را به صورت کابینتی دانست و گفت: در ساخت آنها از آجر استفاده نشده چرا که در زمان زلزله آجرها پرتاب و موجب آسیب رساندن به لوله‌های گاز می‌شود.

وی همچنین از طراحی کنترل مرکزی گاز به عنوان فرماندهی گاز خبر داد که قرار است در منطقه‌ای در غرب تهران احداث شود و ادامه داد: این فعالیت‌ها افت و خیزهایی به دلیل اعمال تحریم‌ها داشته است، ولی شرکت‌ها و محققان ایرانی در این حوزه‌ها وارد شده‌اند.

حسنی در عین حال با بیان اینکه در مناطقی که بر روی گسل اصلی قرار دارد و احتمال زمین لغزش می‌رود، ممکن است به لوله‌های گاز آسیب وارد شود، ولی معمولا لوله‌های فولادی حتی اگر گسل موجب شکستی در آنها شود، لوله له می‌شود؛ ولی ترک بر نمی‌دارد و نشت گاز رخ نمی‌دهد و ما در این مطالعات این مناطق را شناسایی کردیم.

ایمن سازی ایستگاه‌های گاز در سایر استان‌ها

استادیار دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی با بیان اینکه مطالعات ایمن‌سازی ایستگاه‌های گاز در سایر استان‌ها نیز اجرایی شده است، اظهار کرد: به عنوان نمونه مطالعاتی برای شرکت گاز منطقه البرز اجرایی شد که مجدد این شرکت در خواست بازنگری درباره این مطالعات را داشتند.

وی با اشاره به زلزله شامگاه چهارشنبه 29 آذرماه تهران و البرز با تاکید بر اینکه قدرت این زلزله کمتر از قدرت یک بمب اتم است، گفت: قدرت یک بمب اتمی 5.5 ریشتر است و این زلزله 5.2 بود؛ ولی این رخداد لرزه‌ای بسیار برای استان‌های تهران و البرز خوب بود. ما تاکنون زلزله خوبی در تهران نداشتیم که بتوانیم رکوردهای آن را مبنای علمی برای آسیب‌ها قرار دهیم، ولی این زلزله این کمک را به ما کرد.