ضعف سازه های سنتی (دریایی و ساحلی)

کابرد کامپوزیت در سازه های فراساحلی

مهم ترین دلیل استفاده از کامپوزیت ها در صنعت ساختمان مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی است. به کارگیری پروفیل ها و آرماتورهای کامپوزیتی تولید شده به روش پالتروژن باعث افزایش عمر و کاهش هزینه های ساخت و ساز و نگهداری در محیط های خورنده ی ساحلی و دریایی شده است. کاربرد کامپوزیت ها در شرایط خورنده ی آب های شور و سواحل دریایی قابل توجه است. فرآیند پالتروژن یکی از سریع ترین و مهم ترین روش های تولید محصو لات کامپوزیتی است. به کمک این روش می توان انواع پروفیل کامپوزیتی با مقطع ثابت و با سرعت بالا تولید نمود.

بر خلاف بتن و فو لاد، یک سازه دریایی ساخته شده از کامپوزیت ها هم در برابر خوردگی شیمیایی و بیولوژیک ناشی از میکرو ارگانیسم های دریایی مقاومت بالایی دارد و هم در اثر تغییرات دمایی آب، دچار تغییر طول و انقباض و انبساط سازه ای نمی شود. این سازه ها نیاز چندانی به تعمیر و بازرسی ندارند و تا چندین برابر سازه های متداول عمر می کنند. یکی از خواص مواد کامپوزیتی، عملکرد بسیار مناسب شان در برابر ارتعاشات زلزله است. در نتیجه این مواد می تواند بهترین گزینه جهت مقاومت سازی سازه در برابر لرزه ها باشد.

صنایع نفت و گاز

استفاده از سازه های کامپوزیتی باعث صرفه جویی تا 60٪ در زمینه صنایع نفت می شود. از ساخت سکوهای نفتی تا خطوط انتقال و به خصوص در مکان هایی که میزان خورندگی زیاد است. به عنوان مثال در محیط های دریایی استفاده از کامپوزیت ها بسیار مقرون به صرفه و مناسب است. از کاربرد های جالب کامپوزیت ها استفاده از آنها در استحکام بخشیدن به لوله های گاز و نفت است. با این روش می توان بدون از مدار خارج کردن خطوط لوله، همان خطوط فرسوده و خورده شده را با کامپوزیت به طور کامل تقویت کرد.

سکوهای بتنی

توسعه ی سکوها در دریای شمال باعث به وجود آمدن نوع جدیدی از سکوها شد که سازه ی اصلی آنها از بتن ساخته می شود. چنین سکوهایی به علت وزن زیاد می توانند روی کف دریا پابرجا بمانند. اگر چه سکوهای بتنی نسبت به سکوهای فو لادی، گرانتر هستند، اما برای مناطقی شبیه به دریای شمال با شرایط آب و هوایی بد و امواج قوی، طرح مناسبی قلمداد می شوند.

از طرف دیگر در این سکوها فضای بیشتری برای ذخیره سازی نفت وجود دارد که آنها را قادر به سرویس دهی به نفتکش هایی با ظرفیت های متفاوت می سازد. از دیگر مزایای این نوع سکوها می توان به قابلیت ساخت کل سکو در ساحل و تست آن قبل از به آب اندازی اشاره نمود. بدین ترتیب نصب سکو تنها نیازمند وارد کردن آب به مخازن مخصوص و پابرجا کردن آن بر کف دریا است. البته برای این سکوها انجام یک زیرسازی در بستر دریا لازم است.

از طرف دیگر پس از پایین آمدن سکو، باید فضاهای خالی بین سکو و کف دریا به وسیله پمپ مواد پر شود. حذف شمع های فو لادی که مقاومت کمتری در مقابل آب دریا دارند، از دیگر برتری های این نوع سکوها نسبت به سکوهای فو لادی است.

هنگامی که یک سازه فلزی در مجاورت آب های شور قرار گیرد، سطح فلز طی یک واکنش الکتروشیمیایی شروع به زنگ زدن و خورده شدن می نماید و به سرعت، ظرف کمتر از چند سال از بین می رود. سازه های بتن آرمه نیز در مجاورت محیط خورنده دریایی دچار پوسیدگی زودرس می شوند.

از یک سو خوردگی موجب از بین رفتن مقاومت و ازدیاد حجم اسکلت فلزی داخل سازه می شود که نهایتاً به ترک خوردن داخلی و شکست آن منجر می شود. از سوی دیگر بافت بتنی نیز در اثر تماس با رطوبت محیط، انسجام خود را از دست می دهد و شروع به ترک برداشتن خارجی و گسیختن می نماید. تغییرات دمای محیط های دریایی نیز به نوبه خود با انقباض و انبساط موجب خستگی و از کار افتادن سازه می شود.

سیستم های شناور تولید کشتی های بزرگی هستند که اغلب مجهز به تآسیسات فرآورش هستند و قادرند برای مدتی کوتاه یا بلند در محلی لنگر بیاندازند. انواع مختلف اینگونه شناورها شامل FPSO (سیستم تولید شناور، ذخیره سازی، وتخلیه)، FSO (سیستم ذخیره و تخلیه شناور) و FSU (واحد ذخیره شناور) است.

سیستم تولید در بستردریا

از آنجائی که هر روز فاصله بین چاه ها و تأسیسات تولید بیشتر می شود لذا اهمیت سیستم های مستقر در بستر دریا نیز رو به افزایش است. فن آوری تکمیل چاه در بستر دریا طی چهار دهه گذشته پیشرفت کرده است. این فن آوری از زمانی که یک تئوری ساده مهندسی آزمایش نشده بود به بهبود تولید، و به پیشرفت ابزارها و تکنیک های میدانی که مورد قبول صنایع نفت و دولت های کشورهای تولید کننده نفت بوده کمک کرده است. از زمانی که این سیستم برای اولین بار چهار دهه قبل نصب شد تاکنون بیش از 1000 چاه در سرتاسر دنیا در بستر دریاها تکمیل شده است. هنوز دوسوم این چاه ها فعال هستند.