فهرست مطالب
نشریه علوم و فنون سازندگی
سال سوم شماره 3 (پیاپی 9، پاییز 1401)
- تاریخ انتشار: 1401/10/03
- تعداد عناوین: 6
-
صفحات 1-14
امروزه دورسنجی با استفاده از تصاویر ماهوارهای با هدف پیجویی مواد معدنی یکی از مهمترین مراحل اکتشاف میباشد. در این راستا بررسی و شناخت روشهای مختلف و نوین به دلیل بالابردن احتمال اکتشاف و کاهش ریسک، حایز اهمیت است. روشهایی که در عین سادگی و کارایی بالا، باعث کاهش هزینههای اکتشافی نیز گردند. جهت مطالعات دورسنجی در محدوده مورد مطالعه بعد از تهیه اطلاعات مورد نیاز از جمله تصاویر ماهوارهای (تصاویر ماهوارههای استر (Aster) و لندست 8 (OLI)) و نقشه زمینشناسی 1:100000 سیهرود، پایگاه دادهای شامل تمامی اطلاعات مورد نیاز تشکیل گردید. برای استفاده از تصاویر ماهوارهای در مطالعات اکتشافی در ابتدا پیشپردازشهای لازم متناسب با نوع ماهواره به کار گرفتهشده، بر روی تصاویر پیادهسازی شد. از جمله این پیشپردازشها میتوان به تصحیحات همشنوی (Crosstalk Correction)، تصحیحات رادیومتریک (Radiometric Correction)، تصحیحات اتمسفری (Atmospheric Correction)، تصحیحات هندسی (Geometric Correction) و حذف اثر پوششهای گیاهی از طریق شاخص پوشش گیاهی (NDVI) اشاره نمود. سپس برای تفکیک و تشخیص شواهد کنترلکننده کانیسازی اعم از تیپ سنگشناسی، ساختارهای زمینشناسی، آلتراسیونها (از جمله آلتراسیونهای آرژیلیک، فیلیک، پروپیلیتیک، سیلیس و اکسیدهای آهن) و خطوارهها از روشهای پردازش تصویر همچون نسبتباندی (BR)، ترکیب رنگی کاذب (FCC)، آنالیز مولفههای اصلی انتخابی (SPCA)، فیلتر تطبیقی ترکیبی تعدیل شده (MTMF)، فیلتر راستایی (Directional) و فرکانسی (FFT) بهره گرفته شد. در نهایت نقشههای نهایی آلتراسیونها و همچنین نقشه ساختارهای زمینشناسی تهیه گردید و مناطق مهم تحت تاثیر آلتراسیونها مشخص شدند.
کلیدواژگان: پی جویی، دورسنجی، ماهواره، آلتراسیون، زمین شناسی -
صفحات 15-22
در این پژوهش به منظور ممانعت از ایجاد صدمات ناشی از خوردگی و سایش در تجهیزات فلزی کارخانه فراوری فسفات اسفوردی به ارایه و ارزیابی راهکار های مناسب کاهش نرخ خوردگی و سایش پرداخته شده است. به منظور ممانعت از خوردگی ایجاد شده در زیرکف مخازن ذخیره از بازدارنده های فاز بخار (VCI) و جهت جلوگیری از ایجاد خوردگی داخلی در خطوط لوله از بازدارنده های خوردگی فاز مایع استفاده شده است. جهت ارزیابی بازدارده VCI از استاندارد NACE TM0208 و به منظور ارزیابی بازدارنده فاز مایع از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک(PDP) و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) استفاده شد. نتایج آزمون های PDP و EIS نشان دهنده کاهش نرخ خوردگی تا مقدار 93% بود. این در حالی بود که نتایج ارزیابی بازدانده VCI نشان داد که نرخ خوردگی در حضور بازدارنده VCI به صورت کامل متوقف شده است. جهت جلوگیری از سایش نمونه ها، پوشش سوپرآلیاژ IN625 بر روی زمینه فولاد ساده کربنی که در کارخانه اسفوردی استفاده شده است، اعمال شد. جهت بررسی رفتار سایشی پوشش اعمال شده از آزمون سایش پین روی دیسک استفاده شد. نتایج آزمون پین روی دیسک نشان داد که در صورت اعمال پوشش، ضریب اصطکاک نمونه ها از مقدار 7/0 به مقدار 1/0 کاهش پیدا میکند که منجر به بهبود خاص سایشی نمونه ها است. به منظور بررسی خواص مکانیکی پوشش اعمال شده از آزمون سختی سنجی استفاد شد. نتایج آزمون سختی نشان داد که سختی نمونه ها با اعمال پوشش از مقدار 100 ویکرز به مقدار 340 ویکرز افزایش پیدا کرده است
کلیدواژگان: خوردگی، سایش، آلیاژ، پلاریزاسیون، امپدانس -
صفحات 23-29
گاز ترش به دلیل دارا بودن محتویات گوگردی بسیار بد بو و برای تنفس بسیار سمی است و اگر با آب ترکیب شود بسیار خورنده خواهد بود و باعث آسیب جدی به تجهیزات و محیط زیست خواهند شد. به همین منظور از روش های شیرین سازی برای حفظ موارد ایمنی و تنظیم ترکیب استاندارد محصولات استفاده خواهد شد. مرسوم ترین فرآیند های جذب شیمیایی، شیرین سازی با آمین هاست. در این پژوهش که برای فاز 22، 23 پارس جنوبی انجام شده از حلال متیل دی اتانول آمین بهره گرفته شد تا هیدروژن سولفید موجود در گاز فلر جدا شده و قابل سوختن باشد. به همین منظور ابتدا ترکیبات اسیدی در یک عملیات جذب در فشار کم و دمای بالا از گاز ترش ورودی جدا می شود. در عملیات جذب گاز ترش با محلول آمین، آمین ها در ترکیب با گازهای اسیدی کمپلکس های نمکی تولید می کنند و سپس در یک عملیات دفع با دمای بالا و فشار کم شکسته شده و آمین در یک فرآیند تقطیری احیا می شود. نتایج نشان دادند که این روش توانایی مناسبی برای جداسازی محتویات هیدروژن سولفید از گاز فلر را خواهد داشت و مقدار هیدروژن سولفید در جریان گاز از 310 کیلو مول بر ساعت به 7.3 کیلو مول در ساعت خواهد رسید.
کلیدواژگان: شیرین سازی گاز، پارس جنوبی، متیل دی اتانول آمین، گاز فلر -
صفحات 31-36
شبکههای جمعآوری فاضلاب بخشی از زیرساختهای شهری هستند و تعمیرات و نگهداری از آنها هزینههای بسیار زیادی را به جامعه تحمیل مینماید. در ارزیابی روش های بازسازی و نوسازی شبکه های جمع آوری فاضلاب به طور عام تنها هزینه های مستقیم در نظر گرفته میشود و هزینه های اجتماعی و زیست محیطی در نظر گرفته نمی شود. در این تحقیق برای ارزیابی بکارگیری روش های بازسازی شبکه فاضلاب و انتخاب مناسب ترین روش بازسازی شبکه فاضلاب با توجه به شرایط محیطی پروژه، چهار معیار اصلی برای تصمیم گیری انتخاب گردید. معیارهای اجتماعی و زیستمحیطی، علاوه بر معیارهای مرسوم فنی و اقتصادی در تصمیمگیری استفاده شده اند. براساس معیارهای تصمیم گیری و روش های بازسازی پیشنهادی، پرسشنامه هایی برای استفاده از روش AHP برای تصمیمگیری استفاده شد. نتایج نشان داد معیار فنی نسبت به سایر معیارهای تصمیم گیری ارجح تر دانسته شده است و روش OmegaLiner و CIPP از اولویت بالاتری در بکارگیری دارند. در مورد شهر اهواز مشکل اساسی، عدم تابآوری شبکه جمعآوری فاضلاب شهری در برابر نفوذ آب باران میباشد. همچنین بالا بودن آب زیرزمینی به همراه زمین ساخت ریزشی سبب شده تا استفاده از روش های ترانشه باز علاوه بر مشکلات فنی با مشکلات عدیده دیگر اجتماعی نیز روبرو باشد. متاسفانه عمده شبکه فاضلاب شهر اهواز فرسوده بوده و خطوط اصلی جمعآوری فاضلاب در حال احداث می باشد. به طور کلی استفاده از روشهای بدون ترانشه برای احداث شبکه جمع آوری فاضلاب شهر اهواز پیشنهاد میگردد. در بین روش های بازسازی روش های OmegaLiner و CIPP ارجحیت دارد.
کلیدواژگان: بازسازی، نوسازی، شبکه جمع آوری فاضلاب، شهر اهواز -
صفحات 37-47
این پژوهش درنظر دارد تا یک مدل بر پایه روش عددی بدون شبکه و الگوریتم DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis (DREAM) را جهت انجام دادن فرآیند شبیهسازی- بهینهسازی هجوم آب به درون تونل ارایه دهد. همچنین، هدف دیگر این پژوهش مقایسه عملکرد روشهای تحلیلی- تجربی و عددی جهت تخمین آب ورودی به تونل انتقال آب صفارود کرمان است. در این پژوهش، جهت تخمین هدایت هیدرولیکی یک چارچوب شبیهسازی- بهینهسازی به صورت توامان پیادهسازی شد. در ساختار پیشنهادی ارتفاع سطح آب زیرزمینی بوسیله مدل عددی و مقادیر بهینه هدایت هیدرولیکی توسط الگوریتم تحلیل عدمقطعیت DREAM تعیین شد. پس از مشخص شدن مقادیر بهینه هدایت هیدرولیکی، مدلسازی ارتفاع سطح آب زیرزمینی و دبی هجوم آب ابتدا برای حالت ماندگار و سپس برای حالت غیرماندگار اجرا شد و مقادیر شبیهسازی شده با مقادیر مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مقدار شاخص RMSE برای مقایسه مقادیر شبیهسازی شده و اندازهگیری شده ارتفاع سطح آبدرحالت ماندگار و غیرماندگار بهترتیب 573/2 و متر 481/3 است. یافتههای این پژوهش اثبات کرد که شرایط هیدروترمال بهطور خاص مقادیر هدایت هیدرولیکی و نفوذپذیری را تحت تاثیر خود قرار داده است. مقدار شاخص ارزیابی NSE برای تونل شمالی و جنوبی بهترتیب 83/0 و 87/0 تعیین گردید. در نهایت نیز مشخص شد که مقادیر تخمین روشهای تحلیلی-تجربی در مقایسه با مقادیر اندازهگیری شده و خروجی روش عددی بسیار کمتر است.
کلیدواژگان: آبخوان سنگی درز و شکاف دار، دگرسانی، شرایط هیدروترمال، عدم قطعیت -
صفحات 49-58
پلها شریانهای حیاتی در کشور بوده و جزء سازههای با اهمیت بالا طبقهبندی میشوند. بنابراین حفظ پایداری پلهای کشور و بهبود عملکرد آنها از جنبههای گوناگونی دارای اهمیت میباشد. اصلیترین اهمیت این موضوع را میتوان در قدیمی بودن اکثر پلهای کشور دانست که اعمال بار دینامیکی ناشی از زلزله یا غیره میتواند منجر به خرابی آنها شود. یکی از روشهای مرسوم برای پایش سلامت سازهها و به دنبال آن تشخیص موقعیت خرابی، پردازش سیگنالهای سازهای در حوزه زمان - فرکانس با استفاده از تبدیل موجک میباشد که کارآمدی آن توسط محققین بسیاری اثبات شده است. در این مطالعه به منظور ارزیابی روش بکار گرفته شده، به مطالعه یکی از پلهای تقاطع غیرهمسطح جناح تهران با ماهیت صندوقهای تحت سناریوهای خرابی مختلف پرداخته شده است. در این مطالعه از سیگنال اختلاف تغییرمکان قایم عرشهی پل در حالت سالم و آسیبدیده تحت اثر بار مشخص به عنوان سیگنال ورودی تبدیل موجک استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که روش پیشنهادی قادر است با حداقل تعداد سنسور و یک مرتبه نمونهبرداری موقعیت خرابی را با دقت مناسبی شناسایی کند.
کلیدواژگان: پایش سلامت سازه، مهندسی پل، تبدیل موجک گسسته، تشخیص آسیب، عرشه پل
-
Pages 1-14
Today, remote sensing is one of the most important stages of exploration using satellite imagery to detect minerals. In this regard, it is important to study and recognize different and new methods because of increasing the probability of exploration and reducing the risk. Methods that, while simple and efficient, also reduce exploration costs. For remote sensing studies in the study area, after preparing the required information such as satellite images (images of Aster and Landsat 8 (OLI) satellites) and 1:100000 Siahhroud geological map, a database containing all the required information was formed. In order to use satellite images in exploratory studies, first the necessary preprocessors appropriate to the type of satellite used were implemented on the images. These predictions include Crosstalk Correction, Radiometric Correction, Atmospheric Correction, Geometric Correction, and Elimination of Vegetation Effect by the Vegetation Index (NDVI). Then, for separation and detection of mineralization control evidences including lithological type, geological structures, alterations (including argillic, phyllic, propylitic, silica and iron oxides) and lines from image processing methods such as band ratio (BR), false color combination (FCC), Selective principal component analysis (SPCA), Mixture Tuned Matched Filtering (MTMF), Directional and frequency filter (FFT) were used. Finally, the final maps of the alterations as well as the maps of the geological structures were prepared and the important areas affected by the alterations were identified.
Keywords: Prospecting, Remote Sensing, Satellite, Alteration, Geology -
Pages 15-22
In this study, in order to prevent corrosion and wear damage in the metal equipment of Esfordi Phosphate Processing Plant, appropriate solutions to reduce the corrosion and wear rate have been presented and evaluated. Vapor phase corrosion inhibitors (VCIs) have been used to prevent corrosion in the bottom of storage tanks and liquid phase inhibitors have been used to prevent internal corrosion in pipelines. NACE TM0208 standard was used to evaluate the VCI inhibitor and potentiodynamic polarization (PDP) and electrochemical impedance test (EIS) were used to evaluate the liquid phase inhibitor. The results of PDP and EIS tests showed a reduction of corrosion rate up to 93%. However, the results of the VCI inhibitor evaluation showed that the corrosion rate in the presence of the VCI inhibitor was completely stopped. To prevent wear of the samples, the IN625 superalloy coating was applied to a plain carbon steel substrate used at the Esfordi plant. To investigate the wear behavior of the applied coating, the pin wear test on the disk was used. The results of the pin pin test showed that if the coating is applied, the coefficient of friction of the samples decreases from 0.7 to 0.1, which leads to a special improvement in the wear of the samples. Hardness test was used to evaluate the mechanical properties of the applied coating. The results of hardness test showed that the hardness of the samples increased from 100 Vickers to 340 Vickers by applying the coating.
Keywords: Corrosion, Wear, Alloy, polarization, impedance -
Pages 23-29
Sour gas is very foul-smelling and toxic to breathe due to its sulfur content, and if it is mixed with water, it will be very corrosive and cause serious damage to equipment and the environment. For this purpose, sweetening methods will be used to maintain safety issues and adjust the standard composition of products. The most common chemical absorption processes are sweetening with amines. In this research, which was conducted for the 22nd and 23rd phases of South Pars, the solvent methyldiethanolamine was used to separate the hydrogen sulfide in the flare gas and make it burnable. For this purpose, acidic compounds are first separated from the incoming sour gas in an absorption operation at low pressure and high temperature. In the process of absorbing sour gas with amine solution, amines in combination with acid gases produce salt complexes, and then they are broken in a high temperature and low-pressure disposal operation, and the amine is regenerated in a distillation process. The results showed that this method will have a suitable ability to separate the contents of hydrogen sulfide from flare gas and the amount of hydrogen sulfide in the gas stream will reach 7.3 kmol/hour from 310 kmol/h.
Keywords: Gas Sweetening, South Pars, Flare Gas, Di-methyl-amine -
Pages 31-36
Wastewater collection networks are a part of urban infrastructure and their repair and maintenance impose lots of costs on society. In evaluating the methods of reconstruction and renovation of sewage collection networks, only direct costs are generally considered and social and environmental costs are not considered. In this research, to evaluate the sewer reconstruction methods and to choose the appropriate method, four main criteria were chosen for decision-making according to the environmental conditions of the project. Social and environmental criteria, in addition to conventional technical and economic criteria, have been used in decision-making. Based on the decision criteria and proposed reconstruction methods, questionnaires were applied to use the AHP method for decision-making. The results showed that the technical criterion is preferable to other criteria, and the OmegaLiner and CIPP methods have a higher priority in the application. In the case of Ahvaz city, the main problem is the lack of resilience of the urban sewage collection network against rainwater infiltration. Furthermore, the high level of underground water with the trench instability has caused the application of open-trench methods to encounter many other social problems in addition to technical problems. Unfortunately, most of the sewage network in Ahvaz is worn out and the main sewage collection lines are under construction. In general, it is recommended to use trenchless methods to build the sewage collection network in Ahvaz city. OmegaLiner and CIPP methods are preferred among reconstruction methods.
Keywords: Reconstruction, Rehabilitation, Sewer, Ahvaz city -
Pages 37-47
This study aimed to provide an applied framework based on Mesh Less and Differential Evolution Adaptive Metropolis (DREAM) algorithm to accomplish the simulation-optimization procedure of water inflow into the tunnel. Also, another purpose was to compare numerical and analytical methods in calculating the water inflow in the Kerman water conveyance tunnel. A simulation-optimization structure was introduced in order to find the optimum hydraulic conductivity. In this plan, the Mesh Less predicted the groundwater level, and the DREAM uncertainty analysis algorithm determined the optimal values of the hydraulic conductivity. The modeling of groundwater level and water inflow was then executed for the steady and unsteady states, and the results were compared with the measured values. The RMSE for comparing the simulated and measured groundwater levels was obtained at 2.573 and 3.481 meters, respectively, for steady and unsteady states. The findings of this study confirmed that the hydrothermal conditions specifically affected the permeability. Also, the NSE value for the north and south tunnels was determined as 0.83 and 0.87, respectively. Finally, it was found that the outcomes of the analytical methods are much lower than the numerical method.
Keywords: Alteration, Fractured-Rock Aquifer, Hydrothermal Conditions, Uncertainty -
Pages 49-58
Bridges are important components of the road networks and are classified as high importance from the structural safety standpoint. Therefore, maintaining their stability and improving their performance are important. The issue becomes more important considering that most of the existing bridges in the national transportation system are old, which can lead to their failure when subjected to dynamic loads caused by earthquakes or other sources. One of the conventional methods for health monitoring of structures and detecting the damage state is structural signal processing in the time-frequency domain using wavelet transformation. Previous studies proved the efficiency of this method. In this study, to benefit from the capabilities of this approach, one of the Jinnah grade-separation bridges in Tehran with a segmental deck under different damage scenarios has been studied. For this purpose, the difference in the displacement response between the intact and damaged bridge deck under the effect of the considered load is used as the input signal of wavelet transformation. The results show that the proposed method can accurately identify the damage location using one-time sampling and a minimum number of sensors.
Keywords: Structural health monitoring, Bridge engineering, Discrete wavelet transform, Damage detection, Bridge deck