"MΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΝΕΑΣ ΙΥΛΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΤΑΜΕ ΣΤΑ ΕΛ.ΠΕ.-Β.Ε.Α" Α. Σαρηγιάννης, Γ. Αναγνωστίδης & Μ. Κοντογιώργη Πολιτικοί Μηχανικοί 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρουσίαση αφορά τα έργα πολιτικού µηχανικού στην ανέγερση της νέας διυλιστηριακής µονάδας ΤΑΜΕ (tertiary-amyl-methyl-ether) στις Βιοµηχανικές Εγκαταστάσεις Ασπροπύργου των Ελληνικών Πετρελαίων (ΕΛ.ΠΕ.-Β.Ε.Α.) συµπεριλαµβανοµένων των έργων διασύνδεσης και µίας νέας δεξαµενής µεθανόλης. Το συνολικό κόστος του έργου είναι περίπου 25.000.000 εκατ.. 2. ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΤΗΣ ΑΣΠΡΟΦΟΣ Οι υπηρεσίες της Ασπροφος στο έργο αυτό ήταν οι ακόλουθες : - Λεπτοµερής σχεδιασµός της µονάδας, της διασύνδεσης και της δεξαµενής µεθανόλης. - Υπηρεσίες διαχείρισης, παρακολούθησης και προγραµµατισµού έργου έως την εκκίνηση της µονάδας. - ιερεύνηση για εξοπλισµό /υλικά και τεχνική αξιολόγηση των προσφορών. - Επιθεώρηση, διεκπεραίωση και έλεγχος των δραστηριοτήτων αγοράς του εξοπλισµού και σωληνώσεων. - Προετοιµασία και διαχείριση του συµβολαίου. - Επίβλεψη κατασκευής. 3. ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΥΡΙΑΣ ΜΟΝΑ ΑΣ 3.1 Περιγραφή της Mονάδας Η νέα µονάδα καταλαµβάνει έναν χώρο περί τα 3.5 στρέµµατα. Λόγω της ακαταλληλότητας του εδάφους ο χώρος εκσκάφθηκε µέχρι το βάθος των 4 µέτρων και στην συνέχεια καλύφθηκε αρχικά µε κροκάλες στα χαµηλότερα βάθη κάτω του υδροφόρου ορίζοντος και στην συνέχεια µε κατάλληλα υλικά εκσκαφής ή µε κατάλληλα διαβαθµισµένο χώµα (3Α). Τα θεµέλια της µονάδας αποτελούνται από 2300 µ 3 οπλισµένου σκυροδέµατος ποιότητας C25/30 µε µία µέση πυκνότητα οπλισµού 95 Kg/µ 3, ενώ οι µεταλλικές κατασκευές έχουν ένα βάρος περί τους 300 τόνους. Επιπλέον των ανωτέρω εισήχθησαν 43 φρεατοπάσσαλοι διαµέτρου 90 εκατοστών για την κατασκευή ενός φρεατίου για το δίκτυο pumpout. ΣΧΗΜΑ 1 : Το σχέδιο αυτό, που αποτελεί και ένα τυπικό σχέδιο των θεµελίων µιας διυλιστηριακής µονάδας, αποτελείται από τα ακόλουθα επιµέρους στοιχεία: - Ένα σωληνοδιάδροµο στο κέντρο της µονάδας αποτελούµενο από οκτώ φατνώµατα των 6 µέτρων µε πλάτος 9 µέτρα και ύψος 18 µέτρα και ο οποίος χρησιµεύει για τη διασύνδεση σωλήνων µεταξύ των διάφορων δοχείων της µονάδας και για την στήριξη των αερόψυκτων. E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 1 από 8
Ο σωληνοδιάδροµος αποτελείται από κολώνες HEB 450, εγκάρσιες δοκούς µε διατοµές ΗΕΑ 400 ή ΗΕΑ 360 και διαµήκεις δοκούς ΗΕΑ 280. Στην εγκάρσια διεύθυνση η στατική ευστάθεια του σωληνοδιαδρόµου στηρίζεται στην πλαισιακή του λειτουργία ενώ στην διαµήκη διεύθυνση έχουν τοποθετηθεί ράβδοι µορφής Λ ή Χ ή τύπου παγόδας σε δύο φατνώµατα. Ο τελευταίος τύπος ράβδων είναι παρόµοιος µε αυτόν του τύπου Λ µε την διαφορά ότι οι ενδιάµεσοι κόµβοι στην κάθε ράβδο έχουν ανυψωθεί διαιρώντας µε αυτόν τον τρόπο την κάθε ράβδο σε δύο άλλες µη συνευθειακές ράβδους. Ο τύπος αυτός των ράβδων προτιµάτε στα διυλιστηριακά έργα γιατί µε αυτόν τον τρόπο δηµιουργείται κάτω από τον σωληνοδιάδροµο ο κατάλληλος χώρος για τον έλεγχο των αντλιών. - Έξι µεταλλικούς πύργους µε τα αντίστοιχα θεµέλιά τους. Οι πύργοι έχουν διαµέτρους από 1.6 έως 3.6 µέτρα και συνολικά ύψη από την εδαφόπλακα που κυµαίνονται από 23 έως 58 µέτρα. Κοινή διυλιστηριακή πρακτική είναι τα βάθρα των πύργων να έχουν οκταγωνική µορφή γιατί το σχήµα αυτό αποτελεί ένα πολύ καλό συµβιβασµό µεταξύ της κυκλικής διατοµής που έχει ο µεταλλικός πύργος και της κατασκευαστικής αναγκαιότητας να διαµορφωθεί ένα ποιο απλό σχήµα για τα βάθρα. Τα θεµέλια όλων των πύργων είναι συµβατικές κοιτοστρώσεις µε τις απαραίτητες διαστάσεις ώστε να µεταφέρονται µε ασφάλεια τα εξωτερικά φορτία στο έδαφος. Όλα τα θεµέλια της µονάδας τοποθετήθηκαν σε βάθος µεγαλύτερο των 1.5 µέτρων αφήνοντας έτσι τον κατάλληλο χώρο για την διέλευση των υπογείων δικτύων των σωληνώσεων. Χρήση πασσάλων στην συγκεκριµένη µονάδα δεν ήταν απαραίτητη γιατί έγινε η απαραίτητη εξυγίανση του εδάφους µέχρι το βάθος των 4 µέτρων από όπου ξεκινούσε το ποιο συµπαγές έδαφος. - Μία κατασκευή οπλισµένου σκυροδέµατος διαστάσεων 10 µέτρα επί 6 µέτρα και ύψος 10 µέτρα για την στήριξη δύο αντιδραστήρων. Ο κάθε αντιδραστήρας έχει διάµετρο 3.3 µέτρα, ύψος περί τα 10 µέτρα ενώ το σηµείο στήριξής του στην κατασκευή του οπλισµένου σκυροδέµατος βρίσκεται περίπου στο µέσον του ύψους του. Η κατασκευή αυτή οπλισµένου σκυροδέµατος περιλαµβάνει επίσης και όλες τις απαραίτητες πλατφόρµες για την συντήρηση, µεταλλική κατασκευή για την στήριξη της γερανοδοκού, σκάλες και ανεµόσκαλες πρόσβασης. - Θεµέλια για την στήριξη ενός µεταλλικού φούρνου. Το επαγωγικό τµήµα του φούρνου φθάνει σε ύψος περίπου 60 µέτρων πάνω από την στάθµη του εδάφους. Οι κολώνες του φούρνου στηρίζονται πάνω σε ορθογωνικά βάθρα µέσω των οποίων τα φορτία µεταφέρονται στην κοιτόστρωση. - Η µονάδα περιλαµβάνει επίσης ένα πλήθος από άλλες δευτερεύουσες κατασκευές όπως, έναν δευτερεύοντα σωληνοδιάδροµο, βάσεις για διάφορους εναλλάκτες, δοχεία και αντλίες, έναν συµπιεστή και ένα πλήθος στηριγµάτων για σωλήνες. 3.2 Κώδικες και Προδιαγραφές Μελέτης Η µελέτη της µονάδας γίνεται βασικά µε την χρήση των Ελληνικών κανονισµών επιπλέον όµως αυτών χρησιµοποιήθηκαν και διάφοροι διεθνείς κανονισµοί, κώδικες και προδιαγραφές για τους ακόλουθους λόγους: - Οι Ελληνικοί κανονισµοί αναφέρονται κυρίως σε οικοδοµικά έργα. - Στα διυλιστήρια απαντώνται συστήµατα που δεν υποστηρίζονται από τους Ελληνικούς κανονισµούς, όπως δεξαµενές, σφαίρες, δοχεία, κ.λ.π. Στα θέµατα αυτά υπάρχει τεράστια διεθνής και κυρίως Αµερικάνικη εµπειρία. Παραµένει βέβαια το πρόβληµα της προσαρµογής της εµπειρίας αυτής στις Ελληνικές συνθήκες ώστε όσο αυτό είναι δυνατόν να µην υπάρχουν αντιθέσεις µε τους Ελληνικούς κανονισµούς. E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 2 από 8
- Είναι απαραίτητες οι προδιαγραφές για την κατασκευή των διυλιστηριακών έργων οι οποίες θα ορίζουν τυχόν επιπλέον απαιτήσεις, θα λαµβάνουν υπόψη την ιδιαιτερότητα και την επιπλέον ασφάλεια που απαιτούν τα έργα αυτά, την τυποποίηση που απαιτείται σε συγκεκριµένες εργασίες, κ.λ.π. 3.3 Συντονισµός των Mελετών Οι κύριες µελέτες της µονάδας γίνονται από την Ασπροφος, παρόλο που υπάρχουν και µελέτες εφαρµογής που εκτελούνται από προµηθευτές και υπεργολάβους, την ευθύνη συντονισµού των οποίων έχει επίσης η Ασπροφος. Ποιο συγκεκριµένα : - Οι προµηθευτές εκτελούν την µελέτη των δοχείων που προµηθεύουν µε βάση την µεθοδολογία που προτείνει και στην συνέχεια ελέγχει και εγκρίνει η Ασπροφος. Ειδικότερα για υπερυψωµένο εξοπλισµό αυτό απαιτεί προκαταρκτικές αναλύσεις από την Ασπροφος ώστε να εξακριβωθεί η επιτάχυνση σχεδιασµού. Στόχος του συντονισµού όλων αυτών των προσπαθειών είναι να προκύψει µία συνεπής µελέτη για όλη την µονάδα. - Ο ανάδοχος είναι υποχρεωµένος να ολοκληρώσει την µελέτη εκτελώντας µερικούς συµπληρωµατικούς υπολογισµούς όπως για παράδειγµα ο έλεγχος των κοµβοσυνδέσεων κάτω από τις υποδείξεις και τον έλεγχο της Ασπροφος. Ο ανάδοχος είναι επίσης υποχρεωµένος να ολοκληρώσει τα σχέδια παράγοντας τα φύλλα κοπής για τις µεταλλικές κατασκευές και τα αναπτύγµατα οπλισµών για τις κατασκευές οπλισµένου σκυροδέµατος. 3.4 Χρήση Τυποποιηµένων Σχεδίων Η χρήση τυποποιηµένων σχεδίων σε τέτοιου τύπου µονάδες είναι απαραίτητη λόγω του πλήθους των λεπτοµερειών και των επαναλαµβανόµενων περιπτώσεων. Με την ολοκλήρωση της µελέτης της Ασπροφος παράγονται µονογραµµικά σχέδια (one-line drawings) τα οποία ο ανάδοχος αναπτύσσει χρησιµοποιώντας τα τυποποιηµένα σχέδια της Ασπροφος και παράγει τα ολοκληρωµένα τρισδιάστατα σχέδια και τα φύλλα κοπής. Τέτοια τυποποιηµένα σχέδια υπάρχουν για ένα πλήθος περιπτώσεων όπως στις µεταλλικές κατασκευές για πλατφόρµες, σκάλες, ανεµόσκαλες, πακτώσεις ή αρθρώσεις στα πλαίσια, και στις κατασκευές οπλισµένου σκυροδέµατος για εδαφόπλακες, θεµέλια αντλιών και εναλλακτών, και λεπτοµέρειες για τους σωλήνες και τα διάφορα φρεάτια στο υπόγειο δίκτυο σωληνώσεων. 3.5 ΣΧΗΜΑ 2 : Χρήση Τρισδιάστατου Μοντέλου της Μονάδας ΤΑΜΕ Η δηµιουργία τρισδιάστατου µοντέλου στον Η/Υ για όλη την µονάδα είναι µία πρόσφατη εξέλιξη και αντικαθιστά το παραδοσιακά παραγόµενο µέχρι σήµερα φυσικό µοντέλο. Αυτό φαίνεται και στο σχήµα 2 µε την αφαίρεση αρκετών σωληνώσεων για λόγους απλότητας. Η δηµιουργία του µοντέλου αυτού είναι απαραίτητη για να ληφθούν αποφάσεις όπως λειτουργικότητα της µονάδας, τυχόν βελτιώσεις που µπορούν να γίνουν, συγκρούσεις µεταξύ σωλήνων ή µεταξύ σωλήνων και µεταλλικών κατασκευών που είναι δύσκολο να διερευνηθούν διαφορετικά, κ.λ.π. Η δηµιουργία του τρισδιάστατου µοντέλου γίνεται παράλληλα µε την µελέτη και παρέχει την δυνατότητα στον µελετητή αλλά και στον πελάτη να παρακολουθεί το µοντέλο και να κάνει τις απαραίτητες επεµβάσεις όπου αυτό κρίνεται απαραίτητο. 3.6 ΣΧΗΜΑ 3 : Μελέτη των Υπόγειων ικτύων Σωληνώσεων της Μονάδας Το υπόγειο δίκτυο σωληνώσεων της µονάδας είναι αρκετά πολύπλοκο και αποτελείται από τα ακόλουθα επιµέρους δίκτυα : E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 3 από 8
- Το δίκτυο ελαιωδών για την εκκένωση των αποβλήτων των αντλιών, των εναλλακτών και των διάφορων δοχείων. Επίσης µέσω καταλλήλων κλίσεων στις εδαφόπλακες συλλέγονται στο ίδιο δίκτυο τα όµβρια ύδατα και το νερό της πυρόσβεσης. Το δίκτυο αυτό συνδέεται µε το υπάρχον δίκτυο του διυλιστηρίου. - Ένα κλειστό δίκτυο για την συλλογή του καθαρού προϊόντος των δοχείων όταν χρειάζεται να εκκενωθούν (Pumpout). Ο σωλήνας του δικτύου αυτού βρίσκεται µέσα σε τάφρο από οπλισµένο σκυρόδεµα η οποία καλύπτεται από σχάρα. Το δίκτυο αυτό καταλήγει δια βαρύτητος σε δοχείο που βρίσκεται σε ένα φρεάτιο σε 7 µέτρα βάθος µέσα στο έδαφος από όπου αδειάζει µε αντλία. Το φρεάτιο στο οποίο στεγάζεται το δοχείο για το δίκτυο του pumpout κατασκευάστηκε από διαδοχικούς αλληλοτεµνόµενους και εναλλασσόµενους από οπλισµένο σε άοπλο φρεατοπασσάλους που εισάγονται σε 12 µέτρα κάτω από την στάθµη του εδάφους. - Ηλεκτρολογικό δίκτυο το οποίο καταλήγει σε κοντινό υποσταθµό. Η χάραξη του υπόγειου δικτύου δυσχεραίνεται από την ύπαρξη του πλήθους των βάθρων και θεµελίων στην µονάδα και των υπόγειων ηλεκτρολογικών καναλιών. 4. ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΙΑΣΥΝ ΕΣΗΣ ΤΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ Η διασύνδεση της µονάδας µε άλλες µονάδες περιλαµβάνει την επέκταση καθ ύψος υπαρχόντων σωληνοδιαδρόµων µε την δηµιουργία επιπλέον παταριών, την κατασκευή κάποιων νέων σωληνοδιαδρόµων, την κατασκευή επίγειων µεταλλικών ή από οπλισµένο σκυρόδεµα στηρίξεων για τους σωλήνες, θεµέλια για κάποια νέα δοχεία, κ.λ.π. Ένα από τα βασικά προβλήµατα που αντιµετωπίζεται σε επεκτάσεις υπαρχόντων µονάδων είναι η µη ύπαρξη αναθεωρηµένων σχεδίων που να δείχνουν την υπάρχουσα κατάσταση. Αυτό επιβάλει την επί τόπου διερεύνηση για την διαµόρφωση της καλύτερης δυνατής λύσης για την στήριξη των σωλήνων. Επίσης παλαιές κατασκευές που πρέπει να επεκταθούν καθ ύψος και οι οποίες είτε είχαν µελετηθεί µε παλαιούς λιγότερο αυστηρούς κανονισµούς είτε δεν είχαν προβλεφθεί να πάρουν περισσότερα φορτία ενισχύονται µε βάση τα αποτελέσµατα της µελέτης. Το βάρος των µεταλλικών κατασκευών για την διασύνδεση της µονάδας είναι περίπου 160 τόνοι ενώ χρειάστηκε να γίνουν και ορισµένες ενισχύσεις σε υπάρχοντα θεµέλια. 5. ΝΕΑ ΕΞΑΜΕΝΗ ΜΕΘΑΝΟΛΗΣ ΣΧΗΜΑ 4 : Κάτοψη και Θεµελίωση της Νέας εξαµενής Μεθανόλης Το έργο περιλαµβάνει την κατασκευή µιας νέας δεξαµενής µεθανόλης διαµέτρου 28 µέτρων, ύψους περί τα 14 µέτρα και όγκου περί τα 9000 µ 3. Τα θεµέλια της δεξαµενής αποτελούνται από έναν περιµετρικό δακτύλιο οπλισµένου σκυροδέµατος πάνω στον οποίον εδράζεται το κέλυφος της δεξαµενής όπως αυτό φαίνεται στο σχήµα 4. Η διάταξη αυτή όπως και όλες οι απαραίτητες εξυγιάνσεις που έλαβαν χώρα κάτω από τον περιµετρικό δακτύλιο αλλά και κάτω από τον πυθµένα της δεξαµενής έχουν σαν στόχο την ελαχιστοποίηση των καθιζήσεων και των διαφορικών καθιζήσεων της δεξαµενής ένα πρόβληµα που είναι από τα σηµαντικότερα που εµφανίζονται στα θεµέλια δεξαµενών όταν αυτά εδράζονται απευθείας επί εδάφους. E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 4 από 8
Η λαµαρίνα της οροφής της δεξαµενής στηρίζεται πάνω σε ακτινικές τεγίδες που στηρίζονται είτε πάνω στο κέλυφος της δεξαµενής είτε πάνω σε περιφερειακές δοκούς που µε την σειρά τους στηρίζονται πάνω σε κολώνες. Η δεξαµενή επιπλέον διαθέτει και ένα προστατευτικό στέγαστρο πάνω από την οροφή της το οποίο αποτρέπει την ανάπτυξη υψηλών θερµοκρασιών στο κέλυφός της. Το έργο περιλαµβάνει επίσης την διαµόρφωση της λεκάνης της δεξαµενής, στηρίγµατα σωλήνων, την µελέτη του συστήµατος αποχέτευσης της δεξαµενής, την µελέτη θεµελίων για αντλίες και για διάφορα δοχεία. ΣΧΗΜΑ 1 «Γενικό Σχέδιο Θεµελίων» E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 5 από 8
ΣΧΗΜΑ 2 «Τρισδιάστατο Μοντέλο της Μονάδας» E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 6 από 8
ΣΧΗΜΑ 3 «Υπόγεια Συστήµατα ικτύων της Μονάδας» E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 7 από 8
N ΣΧΗΜΑ 4 «Γενική Κάτοψη και Θεµελίωση της εξαµενής Μεθανόλης» E:\sinedrio\pinelopi\141.doc σελίδα 8 από 8