پیدایش و تحول سیستم های ایمنی گاز در برابر زلزله

پیدایش و تحول شیر گاز در برابر زلزله

مقاله ای در پیش داریم پیدایش و تحول سیستم های ایمنی گاز را در برابر زلزله و اهمیت آنها را مورد بررسی انجام می دهد.

گاز موهبتی عظیم برای تامین نیاز انرژی شهرها بوده ولی اولین تاریخ استفاده آن قرین با ناایمنی هایی نیز بوده است. از جمله آنها ایمنی در برابر زلزله است. برای یافتن عمق خطر کافی است از ساده ترین راه شروع کنیم. زلزله های پرخطر به سادگی میتوانند وسایل گاز سوز همانند اجاقهای گاز و بخاریها و آبگرمکن ها را واژگون کرده یا اگر روی سطح صافی همانند سنگ و سرامیک باشد قرار گرفته باشند، آنها را رانش دهد. این وسایل آنقدر وزن دارند که باعث جدا شدن شیلنگ از اتصالات شده یا حتی باعث پارگی آنها شود. اینجاست که جریان گاز آزادانه به داخل ساختمان سرایت کرده و باعث خفگی افراد شده یا در صورت جرقه ساختمان را همانند بمبی منفجر سازد.

به خاطر داشته باشیم که در زمان زلزله همانند مواقع عادی افراد به فکر گاز نیستند. آنها به فکر مصون ماندن از ریزش آوار هستند بنابراین به سختی میتوان انتظار داشت که فرد بخواهد یا بتواند شیر ورودی ساختمان را ببندد. اگر یک مرحله بالاتر و فنی تر فکر کنیم می بینیم که همه خطر حتی همین جا نیست. لوله های گاز یا درون دیوار یا روی سطح بیرونی آن نصب شده اند و این لوله ها به علت فلزی بودن توان بالایی برای مقابله با خمش ندارند. آنها تا زمانی ایمن هستند که سازه های نگهدارنده آنها سرپا باشند. به ویژه خطر شکستگی و دررفتگی در قسمت اتصالات بسیار محتمل است.

لوله ها در زمان شکستگی دیوارها یا حتی بر اثر افتادن اشیاء سنگین وزن روی آنها خود به علت عرض کم و طول زیاد خود همانند اهرمهایی روی خود عمل کرده و با نیروی اندکی توان شکستن بخش های آسیب پذیرتر را دارند. خطر فقط زمان انفجار نیست حتی اگر افراد بر اثر واژگونی اشیاء یا فقط بر اثر جابجایی درب درون چارچوب خود حبس شده باشند کوچکترین نشتی باعث خفگی خواهد شد و زمانی نخواهد گذاشت تا افراد به فکر چاره برای خلاصی باشند. اینجاست که همانند همه سیستم های ایمنی دیگر گاز نیز باید به سیستمی مجهز باشد که به صورت کاملا اتوماتیک (خودکار) جریان گاز را در لحظات اول شروع زلزله قطع نماید.

اولین بار در سال 1906 میلادی پس از وقوع زلزله سان فرانسیسکو در ایالت کالیفرنیای آمریکا و آتش سوزی های ناشی از زلزله، که به صورت فاجعه های مرتبط به هم بر وسعت تلفات و خرابی ها می افزودند، نیاز به وضع مقرراتی در زمینه طراحی خطوط لوله نفت و گاز و الزامات اجرایی جهت کنترل خرابی های ناشی از زلزله و وقوع آتش سوزی و انفجار، با تکیه بر مشاهدات زلزله های گذشته به وجود آمد. تلفات وسیع آتش سوزی در زمان زلزله به ویژه در زلزله 1994 نورث ریج آمریکا و زلزله 1995 کوبه ژاپن خود را نشان داد.

در بسیاری از مناطق زلزله خیز جهان استفاده از سیستم های قطع اتوماتیک جریان گاز زمان زمین لرزه اجباری شد. در کشور ما تاریخچه استفاده از گاز بسیار طولانی نیست. کشور بزرگ و پهناور ایران از لحاظ موقعیت جغرافیایی در یکی از مناطق پر خطر لرزه ای واقع شده است. این کشور بر روی کمربند جهانی آلپ-هیمالیا قرار گرفته است. در طی دهه های اخیر زلزله های هولناک بوئین زهرا در سال 1344 ،طبس 1357 و منجیل و رودبار 1369 و بم 1382 علاوه بر کشتار وسیع مردم بی پناه، لطمات زیاد و ضربه های محکم اقتصادی، اجتماعی و روانی و … را نه تنها بر مردم منطقه آسیب دیده بلکه بر پیکره کل کشور وارد نموده اند. بسیاری از مردم و دست اندرکاران به صورت صریح یا ضمنی خطرات بالقوه نشت گاز و آتش سوزی بعد از زلزله را نادیده می گیرند.

شاید یکی از مهمترین دلایل این باشد که بیشتر تلفات و خسارات زلزله های بزرگ کشور ناشی از فروریزی سازه ها بوده و آتش سوزی کمترین سهم را داشته است. غافل از اینکه زلزله های کشور، آنها که بزرگترین صدمات و عواقب را داشته اند، خوشبختانه در مناطقی اتفاق افتاده اند که از نعمت گاز شهری محروم بوده اند. برای مثال در زلزله های بزرگ طبس ، منجیل و بم منازل دارای لوله کشی گاز نبوده اند. زمین لرزه ای در ساعت 4:50 در تاریخ 11 فروردین 1384با قدرت 1/6 درجه در مقیاس ریشتر در منطقه ای بین شهرهای خرم آباد- درود و بروجرد و روستاهای اطراف اتفاق افتاد که تنها مورد زلزله اتفاق افتاده در شهری با لوله کشی گاز بوده است.

در این زلزله 60 نفر کشته و 1200 نفر زخمی شدند. پیامدهای این زلزله که خوشبختانه بسیار کمتر از خسارات و تلفات زلزله های بزرگ قبل از آن بود فقط این حسن را داشت که خطر زلزله برای تاسیسات گاز را گوشزد نمود. در این زلزله –که تصویر ها مربوط به آن است – بیش از 120 علمک تخریب و تعداد زیادی کنتور صدمه دیدند. آیا تضمینی هست که همیشه زلزله های مهیب کشور- که هر چند سال یکبار قربانی های زیادی می گیرد و اگر در تهران اتفاق افتد به نظر بعضی از کارشناسان جزء فجایع قرن ثبت خواهد شد- در مناطق بدون لوله کشی گاز اتفاق افتد؟ با توجه به اینکه نعمت گاز در حال سراسری شدن و گسترش مداوم در کشور است این امر بسیار بعید به نظر می رسد.

اولین بار در سال 1387 مبحث 17 مقررات ملی ساختمان بعضی از ساختمان ها را ملزم به نصب به شیرآلات قطع خودکار جریان گاز حساس به زلزله نمود.بر اساس این مقررات فقط از شیرهایی میتوان در کشور استفاده نمود که دارای علامت استاندارد باشند. سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی کشور کمی بعد از آن آیین نامه جامعی در خصوص استاندارد سازی شیرآلات و ادوات مذکور نمود. این آیین نامه که با کد ISIRI-10942 قابل جستجو است نحوه آزمایش شیرآلات مذکور را با جزئیات توضیح میدهد.

این آزمایشات شامل آزمایشات افت فشار، نشتی گاز، جنس بدنه، جنس قطعات آببندی کننده، عدم نشتی آب از بیرون به داخل قطعات، نحوه پوشش دهی قطعات (آبکاری و نقاشی) و همچنین آزمایش 8 موج روی شیرها در 3 زاویه روی میز شبیه ساز زلزله است. اولین شیرهای حساس به زلزله که در کشور استفاده شد شیرهای کالیفرنیا ولو بودند که از آمریکا وارد می شدند. به علت قیمت بسیار زیاد این شیرآلات به تدریج شیرهای ساخت کشورهای دیگر همانند شیرهای ساخت ترکیه نیز راهی بازار ایران شدند.

سال 1382 اولین بار پژوهشگران ایرانی که امروز از فعالان و بنیانگذاران شرکت طنین توسعه پارس هستند تحقیق روی سیستم های ایمنی شبکه گاز در برابر زمین لرزه را آغاز نمودند. شرکت ملی گاز و به ویژه شرکت گاز تهران بزرگ مشوق این فعالیت بوده و یک پروژه تحقیقاتی شروع بکار کرد که هدف آن بررسی رفتار لرزه ای سیستم های مذکور بود. این مجموعه تحقیقاتی که اتمام آن حدود 3 سال طول کشید نتایج مناسبی در بر داشت. برای مثال مکانیسم شیرهای تولید شده خارجی تا به امروز بررسی، و در نهایت مزایا و معایب آن تشریح شد.

بعضی از این شیرها برای بررسی بیشتر حتی در آزمایشگاه پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله مورد آزمایش قرار گرفتند. نتیجه اصلی تحقیق این بود که شیرهایی که تاکنون در جهان تولید و استفاده می شوند مناسب استفاده در گاز کشور نیستند و باید انواع خاصی در کشور طراحی و ساخته شوند. این شیرآلات که شیر زلزله ملی با کارکرد قطع اتوماتیک گاز نام گرفتند به شرکت ملی گاز پیشنهاد و در جلسات فنی متعدد مورد بررسی قرار گرفتند.

یکی از مهمترین دلایل اینکه شیرآلات موجود کامل تشخیص داده نشدند این بود که این شیرآلات برای گازهای کاملا پاک طراحی شده بودند. در کشور ما آلایش موجود در جریان گاز به راحتی به داخل قطعات مکانیکی رسوب کرده و آنها را در بلند مدت سخت و غیر کارا مینماید. همچنین بدنه بسیاری از این شیرآلات از فلزات نرمی همچون آلومینیوم ساخته شده ؛ که در زمان زلزله ممکن است شکسته شده و باعث نشتی گاز شوند بنابراین نمیتوان انتظار داشت جلوی نشتی گاز را بگیرند.

شرکت طنین توسعه پارس با هدف تخصصی تولید ادوات ایمنی گاز پایه گذاری شد؛ و محققان آن اولین کسانی بودند که با مطالعه وسیع سیستم های قبلی و با استفاده از تجربیات مختلف در سطح جهان نمونه هایی از این شیرها را طراحی کرده؛ و در ارتباط مستقیم با سازمان های تخصصی گاز و مسکن همانند شرکت ملی گاز، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زمین لرزه و مرکز تحقیقات مسکن، راه و شهرسازی وزارت راه و شهرسازی این کار را دنبال نمودند.

این شرکت قبل از تولید انبوه، محصولات خود را ابتدا در آزمایشگاه پژوهشگاه بین المللی زلزله و سپس در آزمایشگاه تخصصی خود شرکت مورد آزمایش قرار داد و برای تاسیسات آزمایشگاه خود تاییدیه فنی گرفت. امروز این شرکت مجهزترین آزمایشگاه، برای پاسخگویی آزمایشات آیین نامه ISIRI10942 را در کشور داشته و تنها آزمایشگاهی است که مورد تایید سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی کشور میباشد.