مقاوم‌سازی تیرهای بتنی سالن برق و تأسیسات پالایشگاه تهران با CFRP | پروژه سال ۱۳۸۹

مستندات شاخص تقویت تیرهای بتنی پالایشگاه تهران

نمایی از وضعیت تیرهای عرضی سقف سالن برق پس از لایه‌گذاری چندلایه الیاف پلیمری کربن و بازیابی ظرفیت باربری مقاطع:

اجرای ۳ لایه الیاف کربن CFRP بر روی تیرهای سقف سالن برق و تأسیسات پالایشگاه تهران (سال ۱۳۸۹)

چرا سالن برق و تأسیسات پالایشگاه تهران به مقاوم‌سازی نیاز پیدا کرد؟

پروژه مقاوم‌سازی سالن برق و تأسیسات پالایشگاه تهران یکی از پروژه‌های شاخص و قدیمی بیکران سازان در حوزه تقویت سازه‌های بتن‌آرمه است که در سال ۱۳۸۹ اجرا شد. این پروژه نخستین تجربه این مجموعه در بهسازی سازه‌های حساس صنعتی و پالایشگاهی به شمار می‌رفت.

علت ایجاد این چالش سازه‌ای، به الزامات سخت‌گیرانه پدافند غیرعامل بازمی‌گشت. به منظور ایجاد مقاومت در برابر موج انفجار و حفاظت فیزیکی از شریان‌های حیاتی برق و تأسیسات پالایشگاه، لایه‌ای از خاک با ضخامت بیش از یک متر بر روی سقف بتنی سالن اجرا گردید.

پیدایش ترک‌های خمشی در تیرهای سقف؛ چرا ترمیم ظاهری ناکافی بود؟

پس از تحمیل بار مرده خاک، در تراز زیرین تیرهای عرضی سقف (ناحیه لنگر خمشی مثبت ماکزیمم)، ترک‌های کششی نمایان شدند. در مهندسی بهسازی، مشاهده چنین ترک‌هایی پس از افزایش بار دائمی هرگز نباید صرفاً با ماست‌مالی یا پر کردن سطحی پاسخ داده شود.

ترمیم موضعی یا تزریق رزین تنها هندسه ظاهری شکاف را اصلاح می‌کند؛ اما با توجه به اینکه عامل محرک تنش (اضافه بار خاکریز) همچنان به صورت دائمی بر تیرها وارد می‌شد، عضو نیازمند ارتقای ظرفیت خمشی ($M_n$) جهت انطباق با تقاضای جدید بود.

مقایسه فنی: ژاکت‌های سنتی سنگین در برابر ۳ لایه الیاف CFRP در محیط پالایشگاهی

مشخصات فنی طرح تقویت؛ ۳ لایه الیاف کربن ۳۰۰ گرم

پس از مدلسازی مجدد تیرهای بتنی تحت اثر بار ناشی از خاکریز، طرح تقویت خمشی با استفاده از ۳ لایه الیاف کربن تک‌جهته با وزن سطحی ۳۰۰ گرم بر متر مربع (CFRP 300 g/m²) پیاده‌سازی گردید:

• آرایش الیاف در امتداد کشش مثبت: پارچه‌های کربن به صورت سرتاسری در وجه تحتانی تیرها و در راستای تار طولی الیاف متصل شدند تا نقش آرماتورهای کششی خارجی را ایفا کرده و کمبود مقطع را جبران کنند.
• بسترسازی و مهار اتصال (Bond Strength): ساب‌زنی مکانیکی تا رسیدن به سنگدانه‌های سخت بتن، پاک‌سازی گردوغبار و اشباع یکنواخت لایه‌ها با رزین اپوکسی پرمقاومت جهت جلوگیری از پدیده جداشدگی (Debonding).
• نسخه اختصاصی، نه عمومی: کاربرد ۳ لایه کربن نتیجه مستقیم محاسبات تقاضای بار این پروژه بود و نباید به عنوان یک نسخه ثابت برای تمام تیرهای ترک‌خورده تلقی شود.

دوره تضمین یک‌ساله و صدور رضایت‌نامه رسمی کارفرما (شرکت عامران افق)

پروژه سالن برق و تأسیسات پالایشگاه تهران از نظر اعتبارسنجی سوابق بیکران سازان نقطه عطفی ماندگار است. پس از پایان عملیات اجرایی در سال ۱۳۸۹ و سپری شدن موفقیت‌آمیز دوره تضمین یک‌ساله، کارفرمای محترم پروژه، شرکت عامران افق، رضایت‌نامه رسمی خود را مبنی بر کیفیت محاسبات، عملکرد بدون نقص تیرهای تقویت‌شده و توقف کامل ترک‌ها صادر نمود.

تصویر این گواهی رسمی در بخش گواهی‌های وب‌سایت شرکت بیکران سازان شمال در دسترس است. این مستند به همراه تصاویر کارگاهی سال ۱۳۸۹، سندی انکارناپذیر بر پیشگامی و سابقه بیش از ۱۵ سال فعالیت تخصصی این شرکت در عرصه مقاوم‌سازی سازه‌های پیچیده و استراتژیک کشور است.

نتیجه‌گیری؛ پیوند الزامات پدافند غیرعامل و مهندسی بهسازی لرزه‌ای

پروژه پالایشگاه تهران نشان داد که در مواجهه با بارهای سنگین ناشی از تمهیدات حفاظتی و پدافند غیرعامل، فناوری کامپوزیت‌های پلیمری کربن (CFRP) بهترین و ایمن‌ترین پاسخ مهندسی در فضاهای صنعتی و حساس است.

این پروژه به عنوان گواهی تاریخی از پیشگامی بیکران سازان از سال ۱۳۸۹، اثبات می‌کند که تجربه میدانی، طراحی مبتنی بر اصول مکانیک جامدات و اجرای استاندارد، ارکان بنیادین دستیابی به اعتماد پایدار کارفرمایان در مقیاس‌های کلان ملی هستند.