کاربردهای فناوری نانو در شریانهای حیاتی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

    پيرو طرح مطالعاتي کاربرد هاي فناوري نانو در حوزه هاي مختلف مهندسي عمران که در تابستان 1383 به سفارش ستاد نانو توسط TDSC  انجام شد و نظر به اهميت چالش زلزله، مطالعات تخصصي کاربردهاي احتمالي فناوري نانو در کاهش خطرات زلزله از ارديبهشت 1384 از سوي ستاد نانو بر عهده اين موسسه  نهاده شد. پس از دسته بندي مسائل مربوطه نهايتا مطالعه به 5 مبحث کنترل سازه ها، شريان هاي حياتي، ژئوتکنيک، پيش نشانگرها و اجزاي سازه اي- غير سازه اي تقسيم شد. در گام اول موضوع کنترل سازه ها مطالعه شده و يک جلسه هم انديشي جهت بررسي بيشتر 3  ايده کاربردي بدست آمده به تاريخ 28/4/1384 برگزار گرديد و ايده ها به ستاد و صندوق حمايت از پژوهشگران کشور ارسال گرديد. . در گام دوم پس از مطالعه ابعاد مختلف شريانهاي حياتي، 3 ايده کاربردي بدست آمده به هم انديشي گذاشته می شود. 

اسلاید 2 :

   شايان ذکر است مقاوم سازي شريانهاي حياتي پيرو تصويب ماده 44 برنامه سوم و بند م تبصره 13 قانون بودجه سال 1379 و با تخصيص رديف بودجه 503466  که در سالهاي بعد نيز تمديد شده در 4 حوزه فوق آغاز گرديده است. اما متاسفانه اينک از حدود 600 طرح که مطالعات آنها آغاز شده اکثر آنها با مشکلات عديده اي روبرو هستند و تقريبا اجراي هيچ يک از آنها به اتمام نرسيده است.

    با تاکيد قاطع بر اينکه انتظار نمي رود فناوري نانو مشکل زلزله خصوصا در مورد شريانهاي حياتي که از مهمترين عوامل خسارات و مرگ و مير در زلزله ها بشمار مي رود را حل کند، پتانسيل هاي اين فناوري در موضوع هم انديشي به مباحثه گذاشته می شود

اسلاید 3 :

زير ساختها، همانند اتوبانها، سيستم‌هاي آب‌رساني و جمع‌آوري فاضلاب، سيستم‌هاي انتقال نيرو و ارتباطات و سيستم‌هاي گاز طبيعي، شاهرگها و نيروي حياتي جوامع مدرن را تشکيل مي‌دهند. با محروم شدن انسان از اين زير ساختها، مخصوصاً در زلزله‌هاي بزرگ شهري ، زندگي بشر به صورت زندگي انسان اوليه در مي‌آيد. به اين دليل عبارت ”شريان حياتي“ را براي آنها به کار مي‌بريم.

اسلاید 4 :

شريانهاي حياتي به طور کلي داراي سه خصوصيت مهم مي‌باشند که آنها را از ساختمانها و ساير تأسيسات ساختماني متمايز مي‌سازد. اين سه ويژگي عبارتند از:

• گستردگي
• پيچيدگي و تنوع مولفه‌ها
• اندر‌کنش عملکردي- آسيبي

n

براي کاهش آسيب پذيري شريانهاي حياتي در برابر زلزله، چهار روش کلي وجود دارد:

• دوري از خطر يا انتخاب مناسب ساختگاه
• جلوگيري از ورود تحريکات به سيستم يا جدا سازي لرزه‌اي
• کنترل اثر تحريک در درون سازه به صورت‌هاي انفعالي و يا فعال
• طراحي مقاوم اجزاء و مولفه‌هاي سيستم

اسلاید 5 :

1. آب و فاضلاب
2. ترابري
3. انرژي
4. اطلاع رساني

اسلاید 6 :

nحساسيت لوله ها به خصوص لوله هاي گاز در خرابي ناشي از زلزله در زلزله هاي متعددي نظير آلاسکا، ژاپن، سانفرناندو و شيکاگو به اثبات رسيده است. خطوط لوله ها به خصوص لوله هاي گاز را به دليل مسائل حفاظتي، تأمين تکيه گاه مناسب و بالا بردن ضريب اطمينان عموماً به صورت مدفون و زيرزميني در نظر مي گيرند و لذا تحت تأثير عوامل مختلف خارجي و زلزله اي بخصوص حرکات گسل ها قرار مي گيرند.

اسلاید 7 :

عوامل ايجاد خرابي در لوله ها:

nحرکت بزرگ گسل هاي فعال ناشي از زلزله

n روان گرايي يا liquefaction

n انتشار موج

اسلاید 8 :

انواع تخريبات موجود در لوله ها:

n

لوله هاي ممتد:

nتخريب کششي                                                          Tensile Failure

nکمانش موضعي            Local Buckling                                           

nکمانش کلي                                                             Beam Buckling

nتخريب در جوش درزها                                            welded slip joints

n

لوله هاي تکه تکه (منقطع):

n بيرون آمدن لوله از اتصال                                               Axial pull-out

n شکستن اتصال نر و ماده          crushing of Bell – and – Spigot Joints

n گسيختگي خمشي محيطي و چرخش اتصال

                      Circumferential Flexural Failure and Joint Rotation

اسلاید 9 :

راه حل هاي موجود به منظورکاهش خسارات لرزه اي:

n تغيير مسير خط عبور لوله

n ايزوله کردن لوله در برابر حرکات زمين

n کاهش حرکات زمين

n استفاده از مواد مقاوم تر

n استفاده از مواد و اتصالات شکل پذيرتر

اسلاید 10 :

کاربرد فناوري نانو در کاهش خسارات لرزه اي لوله ها:

nاستفاده از نانو مواد در ساختار لوله ها

n استفاده از نانو پوشش ها به عنوان عامل مقاوم در برابر آسيب هاي خوردگي