طراحی و استفاده از دستگاه غیر هسته‌ای اندازه گیری غلظت رسوب و بار عبوری در مقیاس لایروبی توسط دکتر حسین موسی زاده دانشیار مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی با همکاری تیمی از دانشجویان برای اولین بار در کشور
بسمه تعالی
طراحی سامانه اندازه گیری غلظت رسوب و بار عبوری در کشتی های لایروب (لایروب یار بصیر)
در عملیات ایجاد بنادر و توسعه آن‌ها، افزایش عرض و عمق اسکله‌ها، حوضچه ها و کانال‌های ورودی منتهی به آن‌ها، از طریق لایروبی امری ضروری است. کنترل دقیق عملیات لایروبی در گرو اندازه‌گیری غلظت جریان گل و لای عبوری از میان لوله‌های مکش و تخلیه می‌باشد. با اندازه‌گیری غلظت جریان گل و لای عبوری می‌توان زمان علمیات لایروبی را کاهش وحجم مواد لایروبی شده و هزینه عملیات لایروبی را کنترل کرد و بدین ترتیب بازدهی عملیات لایروبی را به صورت محسوسی افزایش داد.
امروزه برای اندازه گیری غلظت مواد لایروبی، روش متداول در دنیا روش هسته‌ای است. در غلظت‌سنج‌های هسته‌ای از تشعشع پرتوهای گاما استفاده می‌شود. اما غلظت‌سنجی هسته‌ای معایب عمده‌ای دارد که مزایای آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اولین و بارزترین محدودیت آن استفاده از یک منبع رادیواکتیو است که مسلما نیاز به تنظیمات زیاد و تعلیم تخصصی نیروی کارآزموده دارد. خطر تشعشعات مضر به دلیل وجود منبع رادیو اکتیو همیشه وجود دارد. علاوه بر آن هزینه تهیه و بکارگیری آن بالا بوده و محدودیت‌هایی برای برخی کشورها از جمله ایران در زمینه استفاده از غلظت‌سنج هسته‌ای وضع شده است.
لذا امروزه تحقیقات در این زمینه به ارائه سیستم غیرهسته‌ای برای تعیین غلظت مواد عبوری در حین عملیات لایروبی متمرکز شده است. برهمین اساس قراردادی میان دانشگاه تهران و سازمان بنادر و دریانوردی در سال 1397، با هدف اندازه¬گیری غلظت رسوب و بار عبوری در فرایند لایروبی منعقد شد و سامانه غیرهسته‌ای تعیین غلظت رسوب و بار عبوری در مقیاس لایروبی در طی مدت سه سال در قالب دو رساله دکتری، دو پایانامه کارشناسی ارشد و پروژه کارشناسی توسط تیمی از دانشجویان رشته مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران به راهنمایی آقای دکتر حسین موسی‌زاده در آزمایشگاه مکاترونیک، طراحی و ساخته شد. سامانه مذکور در آبان ماه 1400بر روی کشتی لایروب خزر نصب و بعد از حدود یک ماه تست و کالیبراسیون عملیاتی، با حضور ریاست محترم بندر امیرآباد و همچنین معاونین محترم آن بندر به بهره‌برداری رسید.
این سامانه، موسوم به سامانه لایروب‌یار بصیر(BDSS) پس از طی موفقیت آمیز مراحل آزمون و ارزیابی میدانی، قادر به تعیین غلظت جرمی، حجمی، سرعت و دبی‌جرمی مواد عبوری از داخل لوله به صورت آنلاین و در حین فرایند لایروبی است. سامانه ساخته شده قادر به عملکرد در هر محدوده غلظت مواد عبوری بوده و برای قطر لوله لایروب تا بیش از یک متر نیز قابل استفاده می باشد. کلیه آزمون‌ها به صورت عملیاتی به انجام رسیده و صحت عملکرد آن با روش نمونه‌گیری لحظه‌ای آزمایشگاهی مقایسه شده و دقت آن در محدوده 1-2 درصد به دست آمد. پاسخ زمانی سریع این سیستم به تغییرات میزان مواد عبوری و تصویرسازی از مقطع لوله و نمایش عبور مواد، به کاربر این امکان را می‌دهد که در طول چرخه لایروبی، بازده عملکرد لایروبی را به طور لحظه تحت کنترل قرار دهد. با طراحی و ساخت این سامانه غلظت سنجی ایران اولین کشوری بود که در دنیا به این فناوری در اسکیل لایروبی دست یافته و هم اکنون ایران جزو دو کشوری است که نمونه صنعتی این سامانه را ساخته و عملیاتی نموده است. در کنار ساخت صنعتی این سامانه، چندین مقاله علمی نیز از این سامانه در نشریات معتبر بین المللی JCR به چاپ رسیده است.
سامانه لایروب‌یار بصیر علاوه بر مجهز بودن به سامانه سنجش وزن و حجم مواد عبوری از لوله، دارای سامانه سنجش مواد سرریز خروجی از هاپر و همچنین تعیین میزان پرشدگی هاپر نیز است. سامانه لایروب‌یار بصیر مجهز به سامانه موقعیت‌یاب و دارای قابلیت ترسیم آنلاین نقشه برداشت است بطوریکه مشخص می‌کند دقیقا از چه مکانی، به چه میزان رسوبات برداشت شده است. این ویژگی سامانه موجب کاهش زمان لایروبی می‌شود. اطلاعات بیشتر از این پروژه در قالب کلیپی در آدرس https://www.aparat.com/v/IO2TD ارائه شده است.
اعضای تیم پروژه:
حسین موسی زاده – دانشیار مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
نازیلا طربی – دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
جلیل تقی زاده طامه – دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
هنگامه هفت برادران – دانشجوی ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
شهریار ادیب فر – دانشجوی ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
آرش رضائی نودهی – فارغ التحصیل مهندسی ماشین های صنایع غذایی دانشگاه تهران
حسین افتخاری – فارغ التحصیل مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه تهران
نظر شما :