چکیده

رشد و توسعه خطوط انتقال گاز و عدم وجود سیستمهای یکپارچه اطلاعاتی به روز باعث شده است که در بسیاری از موارد طراحی و نگهداری خطوط لوله و نیز رسیدگی به مشکلاتی که در اثر بروز حوادث گوناگون در خط لوله پیش می آید از پیچیدگی بسیاری برخوردار شود . بکارگیری اطلاعات توصیفی و مکانی دقیق و بهنگام عوارض موجود در نقشه های خطوط انتقال گاز نظیر لوله ,ایستگاههای تقویت فشار ، شیر و انشعابات در یک پایگاه اطلاعات مکا نی مرجع می تواند برنامه ریزان ، بهره برداران و امدادگران را که در مدیریت های مختلف مشغول بکار می باشند در جهت یک مدیریت بهینه و هدفمند یاری نماید . از آنجا که اساسا واژه خط لوله دلالت بر وجود یک موضوع بر روی زمین دارد ، می توان گفت که تقریبا همه اطلاعات عملیات انتقال گاز به نوعی با نقشه و در نهایت با مکان در ارتباط است .بنابراین وجود ا بزار لازم جهت دسترسی سریع به این اطلاعات و بهره گیری از روشهای نوین جهت تجزیه و تحلیل آنها دارای جایگاه ممتازی می باشد .

در این مقاله ابتدا به بررسی دلایل ضرورت استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) در قسمت خطوط لوله انتقال گاز خواهیم پرداخت و پس از آن به تشریح امکانات و توانمندیهای نرم افزار طراحی و مدیریت خطوط لوله انتقال گاز به عنوان نرم افزاری تخصصی در این زمینه می پردازیم .

١- مقدمه :

با توجه به اهمیت خطوط انتقال گاز بعنوان یکی از شر یانهای حیاتی کشور و جایگاه آن در عرصه های

اجتماعی , اقتصادی و بین المللی به جهت تحویل مداوم ، ایمن و مطمئن گاز به مشتر یان داخلی و خارجی ، وجود یک سیستم یکپارچه اطلاعا تی به روز که با در اختیار داشتن ابزارها ی لازم بتواند عهده دار دو بخش طراحی و نگهداری خطوط انتقال از طر یق ساماندهی انواع داده های توصیفی مورد نیاز و ارتباط آن با مکان با آنها در روی نقشه باشد ، می تواند پاسخگوی بسیاری از نیازهای اطلاعاتی ، تحلیلی و برنامه ریزی بخش خطوط انتقال گاز باشد.

اگر چه بکار گیری GIS طی دهه گذشته در برخی از کاربردها در کشورمان مورد توجه قرار گرفته است ,ولی جای استفاده از این فنآوری در بخش خطوط لوله انتقال گاز هنوز خالی است . با توجه به وسعت کشورمان داشتن اطلاعات پایه نقشه ای به روز از وضعیت خطوط و تجهیزات مرتبط با آنها ضروری به نظر می رسد .

٢- کاربردهای اولیه GIS در طراحی و نگهداری خطوط لوله انتقال گاز

در این بخش به برخی از کاربردهای GIS در خطوط لوله انتقال گاز خواهیم پرداخت . از جمله این کاربردها می توان به مسیر یابی کلی و نهائی , طراحی مکانیکال , تعیین مناطق حادثه خیز , برآورد ریالی و متریال مورد استفاده در یک طرح , تحصیل اراضی , تعیین و مدیریت نقاط دارای ریسک

(HCA) و … می توان اشاره نمود.

۲-۱- مسیر یابی :

با استفاده از GIS می توان مسیر یابی کلی و نهائی خطوط لوله را با دقت و سرعت بالاتر ی به انجام رساند . برای این منظور با استفاده از تلفیق لا یه های مدل رقومی ارتفاعی( DEM) و شیب که با استفاده از نقشه های ۱/۲۵۰۰۰ سازمان نقشه بردار ی تهیه میگردند ، با لایه های زمین شناسی ,گسل ، هیدرواقلیم , نقاط جمعیتی، واحدهای صنعتی و محدوده های ممنوعه و با در نظر گرفتن قطر لوله های مورد نیاز و ظرفیت ایستگاههای تقویت فشار, مکانهای امن و مناسب اولیه برای عبور خط لوله جد ید بدست می آید . بر اساس این طرح او لیه , مسیر نها ئی بر اساس نمونه برداریهای خاکشناسی و با تهیه و انعکاس نقشه هایROUTE & PROFILE مشخص میشود .

۲-۲- طراحی مکانیکال :

GIS می تواند با استفاده از لایه ها یی نظیر راه ، راه آهن ، رودخانه و … ، محل برخورد خط لوله با سایر عوارض طبیعی و مصنوعی را مشخص نماید . با توجه به یکپارچگی نقشه مسیر خط لوله از ابتدا تا انتها ، این قابلیت می تواند در خصوص تصمیم گیری در مورد تعیین محل و نوع ایستگاههای تقویت فشار ، انشعابات و نوع آنها ، نقاط تست ، ایستگاههای حفاظت کاتدیک و …. به طراح کمک به سزائی نماید .

۲-۳- برآورد هزینه :

با استفاده از اطلاعات توصیفی خطوط لوله و تجهیزات آن ، می توان یک طرح را برآورد ریالی و متریال

نمود. به این ترتیب طراح بدون اینکه درگیر محاسبات مربوط به متره و برآورد گردد می تواند فقط به طرح خود بپردازد و محاسبات آن را به عهده نرم افزار ، با استفاده از GIS بگذارد . در صورت اتصال Database نرم افزار به اطلاعات موجودی انبار ، هر کالائی که می خواهد در طرح مورد استفاده قرارگیرد به طور خودکار از موجودی انبار کم می شود ودر صورت عدم وجود یک کالا در انبار سیستم می تواند با اعلام پیام مناسب ، طراح را از وضعیت بوجود آمده مطلع نماید .

۲-۳- مدیریت سوانح و رفع خسارات :

با استفاده از مدلسازی و تلفیق لایه های زمین شناسی ، گسل ، خاکشناسی ،رودخانه ، راه و راه آهن ، آبادیها، DEM و شیب با لایه سطحی حریم خط لوله و محدوده های دارای ریسک بالا می توان مناطقی که احتمال بروز ، حادثه در آنجا بیشتر است را مشخص نمود .در هنگام بروز حادثه نیز نیز با داشتن نقشه ای کامل که در آن مسیر راههای دسترسی و آبادیهای نزدیک به مکان حادثه مشخص است ، سرعت دسترسی به محل حادثه بیشتر شده و در نتیجه موجب کاهش زمان قطعی گاز خواهد شد .

۲-۴- مدیریت تحصیل اراضی :

با مشخص شدن مسیر خط لوله و حریم قانونی آن که بر اساس سایز ، فشار گاز درون لوله و کلاس لوله

تعریف می شود می توان به سرعت به مناطقی که در اثر عبور خط لوله گاز در حریم قرار می گیرند و باید از لحاظ حقوقی تعیین تکلیف شوند دست یافت .

پاسخ سریع به استعلامات مختلف که همه روزه به مدیریت خطوط انتقال گاز در خصوص حریم خطوط لوله می رسند نیز یکی دیگر از کاربردهای GISاست .

۲-۵- تعیین و مدیریت نقاط دارای ریسک بالا : (HCA)

نقاط دارای ریسک بالا نقاطی هستند که دارای پتانسیل تاثیرپذیری از تهدیدات بالقوه موجود در خط لوله میباشند .این نقاط به طور کلی با شاخصهای جمعیتی، زیست محیطی،مالی و اقتصادی و عملیاتی (استمرار گازرسانی به مشتری) تعیین می گردند.

ناحیه متاثر از خرابی یک خط لوله ، تابعی از قطر و فشار لوله می باشد . بطوریکه شعاع متاثر بالقوه برای گاز طبیعی از این رابطه به دست می آید :

R=0.69×D×√P

که در این فرمول :

= D قطر خارجی لوله بر حسب اینچ

=P حداکثر فشار بهره برداری بر حسب پوند بر اینچ مربع

=R شعاع متاثر بالقوه بر حسب فوت می باشد

البته در خصو ص خطوط لوله هائی با قطر و فشار پائین که ناحیه کوچکتری را نسبت به یک خط لوله با قطر و فشار بالا در صورت خرابی متاثر خواهد کرد باید عوامل دیگری از قبیل عمق دفن خط لوله و تعداد خانه ها و واحدهای ساختمانی درون ناحیه حادثه پذیر نیز مد نظر قرار گیرند.

با استفاده از GIS می توان ضمن نمایش محدوده دارای ریسک بالا با کلیک بر روی هرقسمت از خط لوله، نسبت به ایجاد یک لایه سطحی از اجتماع محدوده های دارای ریسک بالا اقدام نمود و همانگونه که قبلا گفته شد، با تلفیق این لایه با سایر لایه ها می توان محلهائی که عبور خط لوله از آنها امن می باشد ، مشخص نمود.

با توجه به مجموعه موارد فوق به نظر می رسد که مدیریت صحیح شبکه های خطوط انتقال گاز تنها از طریق یک نظام متکی بر اطلاعات سازماندهی شده و شیوه های علمی تحلیل، ارزیابی و برنامه ریزی و با استفاده از فناوریهای رایانه ای امکانپذیر باشد.

نویسنده: محمدرضا داوری