اصلاح اساسی سازه‌های حامل جرثقیل‌های حمل پاتیل مذاب
با استفاده از توان متخصصان داخلی و با آنالیز دقیق مهندسی و برنامه‌ریزی و اجرای صحیح، ریسک گسیختگی ابرسازه حامل جرثقیل‌های حمل مذاب فولاد مبارکه با هدف ارتقای ایمنی و آماده‌به‌کاری سازه‌ها حذف شد.
با استفاده از توان متخصصان داخلی و با آنالیز دقیق مهندسی و برنامه‌ریزی و اجرای صحیح، ریسک گسیختگی ابرسازه حامل جرثقیل‌های حمل مذاب فولاد مبارکه با هدف ارتقای ایمنی و آماده‌به‌کاری سازه‌ها حذف شد.
به گزارش رصد روز به نقل از روابط عمومی فولاد مبارکه، در پی اجرای این پروژه بسیار مهم و حساس، خبرنگار فولاد در مصاحبه با برخی از دست‌اندرکاران آن، اهمیت و دستاوردهای این کار بزرگ را جویا شده است.
سازه‌های حامل جرثقیل‌های سقفیِ مذاب‌بر همواره به‌عنوان اجزای بسیار مهم در صنایع سنگین دنیا مانند صنعت فولاد و صنعت مس موردتوجه محققان، مهندسان و صنعتگران بوده است. سازه حامل جرثقیل‌های حمل مذاب فولاد مبارکه از سال ۱۳۸۷ دچار مشکلاتی از قبیل ترَک در بال فشاری تیرهای حمال و تغییر شکل‌های دینامیک شد. این رفتار هرچند در آن زمان غیرعادی می‌نمود، ولی بعدها با بررسی‌های بیشتر به کمک اساتید دانشگاه و مشاهده و آنالیز موارد متعدد مشابه در سایر قسمت‌های فولاد مبارکه، دلایل ریشه‌ای این مسئله کشف و استخراج شد.
خستگی ناشی از بارگذاری سیکلی و دینامیکی از سوی جرثقیل‌های سقفی، به‌خصوص نیروهای جانبی، روی بال فشاری تیرهای حامل، اثر بسیار زیادی در کوتاه شدن عمر این سازه‌ها گذاشته بود. تمرکز تنش‌های حاصله به دلایل نوع طراحی و اجرای اولیه باعث بروز ترک‌های بسیار خطرناک در سازه‌ها شده بود که البته در طی این سال‌ها تحت پایش بازرسی فنی بوده و به کمک واحدهای تعمیراتی، اصلاحاتی به‌صورت سالانه در جهت رفع شکستگی‌های به‌وجود‌آمده انجام شده است.
با گذشت زمان و توسعه خرابی‌ها، احتمال توقف تولید و بروز مسائل ایمنی بسیار افزایش یافت. آنالیزها نیز حاکی از خستگی محلی سازه در برخی نقاط بود؛ بنابراین استخراج طرح جدید اصلاحی در برنامه بازرسی فنی و ناحیه فولادسازی فولاد مبارکه قرار گرفت. تیم مهندسی این اصلاح بزرگ به دنبال طرحی بود که بتواند مشکلات را به‌صورت ریشه‌ای حل کند، باعث پایداری و مقاومت بیشتر در سازه شود، دارای توجیه اقتصادی باشد و به‌اندازه کافی سهولت اجرایی داشته باشد.
این پروژه از جنبه آنالیز و مهندسی نه‌فقط در کشور، بلکه در عرصه بین‌المللی مرجع مهندسان و صنعتگران و البته پژوهشگران دانشگاه‌ها خواهد بود و با توجه به نوآوری‌هایی که در این طرح به کار گرفته شده است، می‌توان برای طرح‌های مشابه نیز از تجربه به‌دست‌آمده، چه از جنبه مهندسی و چه از نظر اجرایی، استفاده کرد.
در طرح جدید قابلیت باربری قائم و جانبی این سازه عظیم به‌صورت معنا‌داری اضافه شده است. به‌منظور دست‌یابی به کیفیت مطلوب اجرا که فقدان آن می‌تواند پاشنه آشیل این فعالیت عظیم بهینه‌سازی باشد و اجرای سریع طرح با هدف وارد شدن کمترین آسیب به تولید فولادسازی، تمام جوشکاری‌ها در کارگاه ساخت به‌صورت نفوذی و با کیفیت بسیار بالا انجام می‌شود و قرار بر این است که هنگام نصب، هیچ نیازی به جوشکاری در ارتفاع ۲۷ متری و در شرایط دشوار نباشد. بدین منظور تمام اتصالات جوشی در کارگاه ساخت انجام می‌شود و از فناوری نوین و البته بومی‌سازی‌شده اتصال پیچی تحت عنوان TC Bolt برای اتصال بال فشاری به ورق‌های جانبی استفاده شده است. این پیچ‌ها به‌طور خودکار قطعه شاخص انتهایی خود را جدا کرده و یک اتصال مطمئن اصطکاکی ایجاد می‌کنند. به‌طورکلی با اجرای موفق بومی‌سازی و طرح جایگزینی فاز اول تیرکرین‌های حامل جرثقیل سالن تولید فولادسازی، در شرایطی که تیرکرین‌ها با آسیب‌دیدگی شدید مواجه بودند و خطر شکست ناگهانی و سقوط جرثقیل‌های حامل مذاب هر لحظه وجود داشت، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های ایمنی در سطح کلان شرکت به دست توانمند کارکنان فولاد مبارکه و شرکت‌های پیمانکار و مشاور داخلی رفع شد؛ ضمن اینکه آماده‌به‌کاری سازه سالن تولید فولادسازی به‌عنوان قلب تپنده شرکت فولاد مبارکه در مسیر افزایش تولید و تحقق چشم‌اندازهای آینده شرکت، تضمین شد.
سازه‌های اسکلت فلزی فولاد مبارکه از ابتدا برای ظرفیت ۲.۵ میلیون تن فولاد در سال طراحی شده بود، اما به دلیل افزایش ظرفیت تولید و همچنین افزایش تعداد جرثقیل‌های سقفی واحد فولادسازی و به‌خصوص محور F to G و به دلیل بارهای وارده بر این سازه‌ها شامل بارهای استاتیکی، دینامیکی، خستگی و همچنین تنش‌های حرارتی که باعث ایجاد ترک‌های سطحی و عمقی در قسمت‌های مختلف این تیرکرین‌ها شده بود، نیاز به تقویت و تعویض داشت و عملیات ساخت و نصب بخش اول آن‌ها با موفقیت به انجام رسید. با توجه به شرایط بهره‌برداری و وجود معارضات فراوان در سایت فولادسازی، انجام پروژه با چالش‌های فراوانی مواجه بود که با همت همه دست‌اندرکاران، این مرکز موفق شد این پروژه را پس از سال‌ها اجرا کند.
تهیه نقشه‌های شاپ و دیتایل‌ها توسط شرکت دژپاد و همچنین کارگاه ساخت شکوفا صنعت انجام شد و سپس ساخت تیرکرین‌ها با متریال ST52 و تراس وچکرپلیت‌ها و متعلقات، با تکیه‌بر توانمندی و تخصص و تجربه مهندسان و متخصصان داخلی صورت گرفت.
مرحله نصب شامل برنامه‌ریزی جهت آماده‌سازی قبل از توقف، ساخت و نصب سازه نگهبان و داربست‌بندی و مهار موقت لوله‌ها و کابل‌های برق، تهیه برنامه زمان‌بندی، تهیه LIFTING PLAN و… اجرای عملیات دمونتاژ تیرکرین‌های قبلی و نصب تیرکرین‌های جدید و کلیه متعلقات در محل‌های موردنظر واحد فولادسازی بود.
سازه‌های حامل جرثقیل‌های سنگین واحد فولادسازی در محورهای F و G به دلایل مختلفی همچون طراحی اولیه، افزایش چندبرابری ظرفیت تولید و بارگذاری و… دچار آسیب‌هایی شده بودند که با توجه به چشم‌انداز بلندمدت تولید شرکت فولاد مبارکه، عدم کارایی و کفایت تعمیرات جزئی انجام‌شده در توقفات سالانه طی سال‌های گذشته، متولیان این امر را بر آن داشت تا تعویض تیرهای حامل جرثقیل‌های خطوط سرویس پاتیل (LTS) و متالورژی ثانویه (LFT) را که حیاتی‌ترین جرثقیل‌های تولیدی ناحیه فولادسازی است در دستور کار قرار دهند. با وجود اینکه حجم بالای پروژه، ریسک‌های ایمنی اجرا در حین بهره‌برداری، توقفات سنگین تولیدی در زمان اجرا، معارضات داخل سایت و… عامل اصلی به تعویق افتادن این تعمیرات اساسی در سال‌های گذشته شده بود، خوشبختانه عزمی راسخ در اجرای این طرح در سازمان شکل گرفت و با وجود زمان بسیار محدود پیمانکار از زمان ابلاغ قرارداد تا شروع محدودیت‌های انرژی در فصل زمستان، بخش اول پروژه شامل ۸ عدد تیر ۱۸ متری دهانه‌های ۴ تا ۸ ردیف F با برنامه‌ریزی دقیق در کلیه سطوح و واحدهای درگیر با کیفیت و زمان مطلوب به انجام رسید. امید است که بخش‌های عظیم باقی‌مانده این طرح نیز در توقفات آینده سال ۱۴۰۴ اجرایی شود و یکی از ریسک‌ها و نگرانی‌های اصلی بهره‌برداری در شرکت فولاد مبارکه پایان یابد.
پروژه تعویض تیرهای اصلی سالن ذوب فولادسازی قطعاً یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های اصلاح اساسی روی تیرهای حامل جرثقیل‌های سقفی در فولاد مبارکه و کشور است که برای انجام آن از حدود ۱۰ سال قبل، مطالعات فنی، شبیه‌سازی و تهیه نقشه‌هایی لازم انجام گرفت و به همت واحدهای متعدد و قبول ریسک‌های عملیاتی و اجرایی از سال گذشته آغاز شد.
مراحل اصلی فاز اول این پروژه بزرگ که در محور F فولادسازی بین ستون‌های ۴ تا ۸ با موفقیت انجام شد، تهیه نقشه‌های ساختی، تولید المان‌های سازه‌ای در کارگاه ساخت و اجرای دقیق پروژه در واحد فولادسازی فولاد مبارکه بود. پس از اینکه تأمین متریال این پروژه انجام شد که در نوع خود یکی از سنگین‌ترین پروژه‌های تأمین ورق خاص در فولاد مبارکه از منابع داخلی کشور بود. سپس ساخت تیر ورق‌های عظیم وارد فاز اجرایی شد. رعایت استانداردهای ساخت، تلرانس‌های سختگیرانه ابعادی هنگام ساخت تیرها، مطابقت با نقشه‌ها و اجرای کامل دستورالعمل‌ها ایجاب می‌کرد که نظارت دقیق و خاصی بر ساخت کلیه المان‌ها انجام شود. تیم نظارتی پروژه از سوی واحدهای مختلف درگیر ازجمله تعمیرات مرکزی، واحد جرثقیل‌های سقفی فولادسازی و بازرسی فنی در مقاطع مختلف به کارگاه ساخت اعزام شدند تا با دقت لازم پروژه را تحت نظر داشته باشند. پس از ساخت و البته حمل حرفه‌ای این سازه‌ها به فولاد مبارکه، این پروژه تعمیراتی وارد فاز مرحله نصب شد که البته با توجه به اهمیت و فضای کارگاهی پروژه، سختی‌های فراوانی داشت.
مرحله نصب که توسط پیمانکار اجرایی و با محوریت تعمیرات مرکزی و همکاری واحد جرثقیل‌های سقفی فولادسازی فولاد مبارکه انجام شد در ۲۱ روز به‌صورت دو شیفت ۱۲ساعته صورت پذیرفت. با توجه به اینکه برای انجام این پروژه ناگزیر به توقف واحدهای تولیدی ازجمله ماشین‌های ریخته‌گری، کوره‌های پاتیلی و کوره‌های قوس بودیم، برنامه‌ریزی‌های دقیقی قبل از توقف خط تولید انجام شد و نصب سازه‌های نگهبان، داربست‌بندی خاص و ایجاد دسترسی‌های حرفه‌ای در ارتفاع ۲۷ متری با رعایت ایمنی در برنامه اجرایی قرار گرفت.
در ادامه، lifting plan از قبل تهیه‌شده به‌منظور باربرداری ایمن و انتقال تیرها به محل نصب انجام شد، تنظیمات ابعادی در محل نصب با توجه به اهمیت بسیار زیاد با موفقیت اجرا گردید و رواداری تیرهای غول‌پیکر در موقعیت اصلی و سوراخ‌کاری‌های بسیار حساس پس از تنظیمات ابعادی و تکمیل اتصال پیچی که نکته ظریف این طرح بود، صورت پذیرفت. نهایتاً نقشه‌برداری‌های نهایی نیز برای کنترل رواداری‌ها اجرا و فاز اول اصلاحات نهایی و سازه مجدداً بارگذاری شد و در اختیار خط تولید قرار گرفت. انتظار می‌رود با اجرای کامل این طرح در آینده، ریسک بهره‌برداری از سازه‌ها و جرثقیل‌های سالن ذوب، سرویس پاتیل و ریخته‌گری ناحیه کاملاً برطرف و شرایط برای تولید پایدار در ناحیه فراهم گردد.
علیرضا حیدری ابیانه رئیس بازرسی فنی سازه‌ها، جرثقیل‌های سقفی و بالابرهای فولاد مبارکه در خاتمه از حمایت‌های معاون بهره‌برداری، مدیر ارشد خدمات فنی و پشتیبانی، واحدهای خرید خدمات و قراردادها، مدیریت‌های ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم، مهندسی کارخانه، تعمیرات مرکزی واحد بهینه‌سازی و پیمانکاری دژپاد، بازرسی فنی سازه‌ها و جرثقیل‌ها، واحد حمل‌ونقل، واحد ایمنی و فنی مرکز و ناحیه، واحد حراست و انتظامات و واحد راهبری و تعمیرات جرثقیل‌های سقفی که برای به ثمر رسیدن این پروژه صمیمانه تلاش کردند، تشکر و قدردانی کرد.
