نمونه کارها

پروژه طراحی و اجرای پلتفرم تغلیظ سنگ آهن با استفاده از دستگاه‌های اسپیرال، یکی از پروژه‌های کلیدی در حوزه فرآوری مواد معدنی است که با هدف افزایش راندمان جداسازی و پرعیارسازی سنگ آهن اجرا شده است. شرکت فولاد صنعت آشیان سازان(FOSAN) در طراحی این سازه، با در نظر گرفتن نیاز به دقت بسیار بالا در نصب تجهیزات اسپیرال، سازه‌ای را طراحی و اجرا کرده که امکان نصب تجهیزات بدون نیاز به هیچ‌گونه اصلاح یا تغییر در جانمایی را فراهم کرده است.

نکات فنی در طراحی و اجرای سازه:

دقت بالا در طراحی: با توجه به حساسیت بالای تجهیزات اسپیرال، هرگونه عدم تطابق در سازه می‌توانست فرآیند نصب را مختل کند، لذا تمامی محاسبات مهندسی با حداکثر دقت و تلورانس صفر انجام شده است.
تحمل بارهای استاتیکی و دینامیکی: با وزن 300 تن، طراحی سازه نیازمند در نظر گرفتن بارهای ناشی از تجهیزات، ارتعاشات و نیروهای جانبی بوده است.
کنترل کیفیت بالا در اجرا: تمامی اتصالات سازه‌ای با دقت مهندسی بالا ساخته شده تا از عدم نیاز به هرگونه اصلاحات در محل نصب اطمینان حاصل شود.
بهینه‌سازی فرآیند تغلیظ: استفاده از سیستم‌های ثقلی اسپیرال باعث افزایش راندمان جداسازی مواد معدنی و کاهش مصرف انرژی شده است.
با اجرای این پروژه در محل تنگه زاغ بندرعباس، یک سازه صنعتی دقیق و کارآمد برای فرآیند تغلیظ سنگ آهن ساخته شده که نه‌تنها استانداردهای بالای مهندسی را رعایت کرده، بلکه فرآیند نصب و بهره‌برداری را نیز بهینه‌سازی کرده است. این رویکرد، علاوه بر افزایش بهره‌وری، موجب کاهش هزینه‌های عملیاتی و جلوگیری از اصلاحات و تغییرات پرهزینه در حین نصب شده است.

این پروژه با هدف تأمین فضای انباشت سنگ‌آهن فرآوری‌شده در کارخانه‌ی فرآوری طراحی و اجرا شده است. ضرورت حفظ محصول در برابر شرایط جوی و وزش باد، در کنار نیاز به امکان تخلیه و بارگیری سریع و ایمن توسط لودر و کامیون، از چالش‌های اصلی این پروژه بود.
با توجه به ابعاد و الزامات عملیاتی پروژه، طراحی سازه‌ای با دهانه‌ی وسیع و بدون ستون میانی امری ضروری بود. بدین منظور، سوله‌ای با دهانه‌ی 60 متر و طول 150 متر، مبتنی بر سازه‌ی خرپایی با طراحی کنسولی اجرا گردید. این ساختار، علاوه بر پایداری بالا و بهینه‌سازی بارهای وارده، امکان عملیات لجستیکی بدون مانع را فراهم آورده و بهره‌وری فرآیندهای بارگیری و تخلیه را به حداکثر رسانید.

این پروژه شامل ساخت یک سوله فلزی سنگین 250 تنی و ارتفاع 20 متر است که به‌منظور استقرار بالمیل دستگاه سنگ‌شکن سنگ آهن طراحی و اجرا شده است.

مشخصات فنی سوله:

اسکلت فلزی مقاوم با استفاده از پروفیل‌های سنگین و اتصالات پیچ و مهره‌ای برای افزایش استحکام و پایداری سازه
بکارگیری جرثقیل سقفی 50 جهت جابه‌جایی قطعات و تجهیزات سنگین در محیط سوله
مهندسی و طراحی دقیق مطابق با استانداردهای سازه‌ای، به‌منظور تأمین ایمنی و بهره‌وری در محیط عملیاتی
پوشش‌های محافظتی برای کاهش تأثیر شرایط محیطی و افزایش دوام سازه در برابر خوردگی
این سوله نقش مهمی در بهره‌برداری و نگهداری تجهیزات فرآوری سنگ آهن دارد و با رعایت استانداردهای مهندسی، نیازهای عملیاتی مجموعه را به‌خوبی تأمین می‌کند.

پروژه ساخت سوله نگهداری تجهیزات فیلتر پرسی برای فرآیند تغلیظ آهن
این سوله با ارتفاع 24 متر طراحی و ساخته شده است و به‌منظور نگهداری تجهیزات فیلتر پرسی(در فرآیند تغلیظ سنگ آهن) به وزن 300 تن در ارتفاع 10 متری از سطح زمین به کار می‌رود. سازه به‌صورت دو بخش مجزا طراحی شده است که قسمت زیرین شامل سازه سلب با باکس نفوذی بوده و به قسمت بالایی سازه که به‌صورت مفصل و پیش‌ساخته نصب گردیده، متصل می‌باشد. وزن کل سازه 300 تن است و با استفاده از مصالح با کیفیت و فناوری‌های پیشرفته برای تضمین استحکام و دوام در شرایط محیطی و صنعتی سخت طراحی و ساخته شده است.
ویژگی‌های فنی پروژه:
ارتفاع سازه: 24 متر که ظرفیت نصب و نگهداری تجهیزات سنگین و بزرگ، به‌ویژه فیلترهای پرسی با ظرفیت‌های بالای تولید را فراهم می‌کند.
طراحی دو قسمتی: ساختار سازه به‌صورت مجزا و متصل از طریق باکس نفوذی برای توزیع یکنواخت بار و افزایش ثبات سازه در برابر نیروهای وارده.
پیش‌ساخت بودن: اجزای سوله به‌صورت پیش‌ساخته و آماده نصب طراحی و تولید شده‌اند که ضمن کاهش زمان ساخت، کیفیت و دقت بالای اجرا را تضمین می‌کند.
کاربری صنعتی: این سوله به‌منظور نگهداری تجهیزات فیلتر پرسی طراحی شده است که به‌طور خاص در فرآیند تغلیظ سنگ های معدنی از جمله تلیظ و فرآوری آهن و تغلیظ و فرآوری مس برای جدا کردن گل از مخلوط سنگ آهن کاربرد دارد. فیلترهای پرسی در این فرآیند نقش اساسی در بهینه‌سازی تولید و افزایش کیفیت ماده معدنی ایفا می‌کنند.
این پروژه با هدف فراهم آوردن فضایی ایمن، مستحکم و مناسب برای نصب و نگهداری تجهیزات صنعتی حساس طراحی شده است. بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و استفاده از مصالح مقاوم، کارایی و طول عمر بالای تجهیزات را در محیط‌های صنعتی با شرایط سخت تضمین می‌کند.

تیکنر یکی از تجهیزات کلیدی در صنایع مختلف است که نقش مهمی در فرآیندهای جداسازی جامد از مایع و بازیافت آب ایفا می‌کند. این فناوری در صنایعی همچون معدنی، شیمیایی و غذایی کاربرد گسترده‌ای دارد و از معادن طلا و مس گرفته تا کارخانه‌های تولید مواد غذایی و فرآورده‌های صنعتی، همگی برای کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری از آن استفاده می‌کنند.
تیکنرها با بهره‌گیری از نیروی جاذبه، ذرات جامد معلق را از مایعات جدا کرده و آب را برای استفاده‌ی مجدد تصفیه می‌کنند. این فرآیند نه‌تنها باعث کاهش هزینه‌های تصفیه‌ی آب و کاهش ضایعات صنعتی می‌شود، بلکه مصرف منابع آبی را بهینه کرده و به پایداری زیست‌محیطی کمک می‌کند.

نحوه عملکرد تیکنرها

مواد معلق در آب ابتدا وارد حوضچه‌ی تیکنر شده و توسط پره‌های گردان متصل به گیربکس‌های صنعتی، به‌آرامی جابجا می‌شوند. این پره‌ها با ایجاد جریان یکنواخت، سرعت ته‌نشینی ذرات جامد را افزایش می‌دهند. در این مرحله، فلوکولانت‌های پلیمری به محلول اضافه می‌شوند تا با ایجاد لخته‌های درشت‌تر، جداسازی را تسهیل کنند. در نهایت، آب تصفیه‌شده از قسمت سرریز خارج شده و به چرخه‌ی تولید بازمی‌گردد، درحالی‌که مواد ته‌نشین‌شده برای فرآوری بعدی آماده می‌شوند.

چالش‌های ساخت تیکنر و راهکارهای مهندسی شرکت فولاد صنعت آشیان سازان FOSAN

ابعاد بزرگ و ماهیت صنعتی تیکنرها باعث شده است که ساخت آن‌ها در محل پروژه یک چالش اساسی باشد. روش سنتی جوشکاری در محل، مشکلاتی نظیر:
عدم امکان کنترل دقیق کیفیت جوش و مونتاژ
مدیریت دشوار تنش‌های پسماند ناشی از فرآیند جوشکاری
احتمال بالای اعوجاج و تغییر شکل سازه
را به همراه داشته باشد.
ساخت اولین تیکنر (به قطر 20 متر و ارتفاع 3 متر با ظرفیت یک میلیون لیتر) به صورت تمام پیچ و مهر و بدون واشر در ایران

برای غلبه بر این چالش‌ها، شرکت فولاد صنعت آشیان سازان (FOSAN) رویکرد ساخت پیش‌ساخته (Prefabrication) را در پیش گرفته است. در این روش:
تمامی قطعات در کارخانه با دقت بالا طراحی، برشکاری، مونتاژ اولیه و تنش‌زدایی می‌شوند.
فرآیند کنترل کیفی دقیق در کارخانه انجام شده و قطعات بدون نقص به سایت پروژه ارسال می‌شوند.
مونتاژ نهایی در محل پروژه به‌صورت تمام پیچ و مهره‌ای و بدون نیاز به جوشکاری مجدد و آب بندی شده تنها با چسب پلب اورتان انجام شده، که این امر باعث افزایش سرعت اجرا و کیفیت سازه می‌شود.
این روش علاوه بر افزایش استحکام و دوام سازه، زمان اجرای پروژه را کاهش داده و هزینه‌های ناشی از مشکلات کیفی را به حداقل می‌رساند.

تحول در ساخت تیکنرها با تکنولوژی قظعات پیش ساخته و مخازن تمام پیچ و مهره

با بهره‌گیری از این رویکرد نوآورانه و صنعتی‌سازی فرآیند تولید، شرکت FOSAN توانسته است تحولی در ساخت و نصب تیکنرهای فرآوری معادن در کشور ایجاد کند. این رویکرد دقت، کیفیت و دوام سازه را بهبود داده و امکان اجرای سریع و بدون نقص پروژه‌ها را فراهم کرده است. با کاهش مصرف آب، بهینه‌سازی منابع و افزایش بهره‌وری، این پروژه‌ها گامی مهم در جهت توسعه‌ی پایدار صنایع معدنی و صنعتی کشور محسوب می‌شوند.

پروژه ساخت کارخانه فرآوری هماتیت در معدن قالو شیخان آذربایجان غربی با کارفرمایی شرکت زمین کاوان غرب ایرانیان شامل طراحی مهندسی ساخت و اجرای سازه‌های صنعتی و تجهیزات فرآوری سنگ آهن هماتیتی است وزن سازه اصلی 100 تن بوده و ظرفیت باربری تجهیزات 50 تن در ساعت در نظر گرفته شده است در این پروژه از سیستم‌های اسپیرال ثقلی برای جدایش و تغلیظ هماتیت استفاده شده که موجب افزایش خلوص و بهینه‌سازی فرآیند فرآوری سنگ آهن می‌شود طراحی سازه به گونه‌ای انجام شده که علاوه بر تحمل بارهای دینامیکی تجهیزات فرآوری امکان نصب بدون نیاز به اصلاحات را فراهم کند هاپرها و سایر تجهیزات فلزی نیز به منظور انتقال و ذخیره مواد معدنی در این مجموعه به کار گرفته شده‌اند اجرای این پروژه با رعایت استانداردهای صنعتی و به‌کارگیری دانش فنی دقیق انجام شده است و نقش مهمی در بهینه‌سازی خطوط تولید سنگ آهن هماتیتی ایفا می‌کند.

این پروژه توسط شرکت توانمند فولاد صنعت آشیان سازان FOSAN با هدف بهینه‌سازی مسیرهای عبور لوله‌ها، افزایش ایمنی صنعتی، کاهش هزینه‌های نگهداری و تسهیل دسترسی به تجهیزات اجرا شده است. با در نظر گرفتن شرایط عملیاتی خاص، استانداردهای بین‌المللی و نیازهای صنعت فرآوری سنگ آهن، طراحی و اجرای این پایپ‌رک به‌گونه‌ای انجام شده که بالاترین سطح بهره‌وری، استحکام و دوام را تضمین کند.

پایپ رک‌ها در صنایع سنگین: طراحی، اجرا و استانداردها

در واحدهای صنعتی، خطوط لوله معمولاً بین بخش‌های مختلف کارخانه کشیده شده و نیاز به پشتیبانی سازه‌ای دارند. پایپ رک‌ها (Pipe Racks) یکی از مهم‌ترین اجزای زیرساختی در پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، صنایع فولاد، نیروگاه‌ها و صنایع فرآوری معدنی محسوب می‌شوند. این سازه‌ها نقش اساسی در حمل و نگهداری ایمن خطوط فرآیندی، سینی‌های کابل، کابل‌های برق، تجهیزات مکانیکی و پلتفرم‌های دسترسی به شیرآلات دارند.
در بسیاری از پروژه‌ها، پایپ رک‌ها همچنین وظیفه حمل مخازن (Vessels) و ایجاد مسیرهای دسترسی برای تعمیرات و نگهداری را بر عهده دارند. از این رو، طراحی و اجرای دقیق این سازه‌ها از مراحل اولیه مدل‌سازی و طراحی مهندسی آغاز شده و تا فاز ساخت، نصب و بهره‌برداری ادامه دارد.

عوامل کلیدی در طراحی پایپ رک‌ها

۱. نقشه جانمایی و فاز اولیه طراحی
پایپ رک به عنوان شریان اصلی واحدهای صنعتی، باید در مراحل اولیه طراحی سایت (Plot Plan) در نظر گرفته شود. محل دقیق آن باید به گونه‌ای تعیین شود که دسترسی به تجهیزات دیگر را محدود نکند و امکان توسعه آتی را فراهم سازد. مهم‌ترین داده‌هایی که قبل از توسعه جزئیات پایپ رک باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:



نقشه جانمایی (Plot Plan) – تعیین موقعیت پایپ رک نسبت به سایر واحدها
مشخصات کارفرما – الزامات ویژه پروژه
نقشه‌های فرآیندی و ابزاردقیق (P&ID) – مسیرهای لوله‌کشی و ابزارهای کنترلی
مواد و متریال ساخت – انتخاب فولاد مناسب با توجه به شرایط محیطی
الزامات ایمنی و ضدحریق – رعایت استانداردهای آتش‌نشانی
الزامات قانونی و استانداردهای ساخت – مانند ASME, ANSI, API, OSHA, NFPA

۲. بهینه‌سازی فضا و کاهش هزینه‌ها

حداقل‌سازی طول لوله‌ها – کاهش هزینه‌های اضافی ناشی از متراژ بالای لوله‌کشی
استفاده بهینه از متریال – کاهش وزن سازه و کاهش هزینه‌های فولاد و بتن
مدیریت ساخت‌پذیری (Constructability) – تصمیم‌گیری در مراحل اولیه طراحی برای تسهیل نصب و کاهش پیچیدگی‌های اجرایی
جانمایی مسیرهای آینده – در نظر گرفتن فضای اضافی (Contingency Space) حدود ۲۵٪ برای توسعه‌های آتی

۳. انواع پایپ رک و ارتفاع استاندارد
پایپ رک‌ها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

پایپ رک‌های ارتباطی (Interconnected Pipe Racks) – مسیرهای اصلی که خطوط فرآیندی و تأسیساتی را بین واحدها جابجا می‌کنند.
پایپ رک‌های واحدی (Unit Pipe Racks) – مسیرهایی که خطوط را از پایپ رک اصلی به واحدهای صنعتی متصل می‌کنند.

استانداردهای رایج در طراحی پایپ رک:

عرض رایج پایپ رک‌ها: ۶ متر، ۸ متر، ۱۰ متر برای یک دهانه (Single Bay) و ۱۲ متر، ۱۶ متر، ۲۰ متر برای دو دهانه (Double Bay)
فاصله استاندارد بین ستون‌ها: معمولاً ۶ متر، اما در برخی موارد ۸ متر (برای قرارگیری تجهیزات زیر پایپ رک مانند پمپ‌ها)
تعداد طبقات استاندارد: حداکثر ۴ طبقه برای خطوط لوله
ارتفاع پایپ رک: معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شود که عبور وسایل نقلیه از زیر آن امکان‌پذیر باشد.

فرم‌های رایج پایپ رک:

L / T / U / H / Z - انتخاب فرم مناسب بر اساس فضای موجود و بهینه‌سازی متریال

۴. بارهای وارده بر پایپ رک و تحلیل تنش
در طراحی سازه‌ای پایپ رک‌ها، تیم تحلیل تنش (Stress Analysis) بارهای زیر را برای محاسبه استحکام به تیم سازه و عمران ارائه می‌دهد:

بارهای مرده (Dead Load) – وزن لوله‌ها، شیرآلات، عایق‌ها و تجهیزات
بارهای حرارتی (Thermal Load) – بار ناشی از انبساط و انقباض حرارتی لوله‌ها
بارهای دینامیکی (Dynamic Load) – شامل ارتعاشات ناشی از عملکرد تجهیزات
بارهای لرزه‌ای (Seismic Load) – محاسبات زلزله بر اساس موقعیت جغرافیایی پروژه
بارهای باد (Wind Load) – تأثیر سرعت باد روی سازه
بارهای زنده (Live Load) – مانند بار ناشی از تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic Test Load)
تمامی این بارها در نرم‌افزارهای تحلیلی مانند STAAD.Pro، SAP2000 و CAESAR II محاسبه شده و مدل‌سازی می‌شوند.

طراحی مهندسی و بهینه‌سازی عملکرد هاپرها

در طراحی هاپرهای صنعتی، آنالیز دانه‌بندی و ویژگی‌های فیزیکی مواد معدنی انجام می‌شود تا شکل و ابعاد هاپر متناسب با نوع ماده و نیاز عملیاتی تعیین شود.
استفاده از زاویه‌های ریزش مناسب برای جلوگیری از چسبندگی و انسداد مواد در دیواره‌ها و بهبود تخلیه مواد.
طراحی دقیق برای حداقل‌سازی تجمع گرد و غبار و جلوگیری از هدررفت مواد.

متریال و ساختار مقاوم

استفاده از ورق‌های فولادی مقاوم به سایش (مانند Hardox یا فولادهای ضدسایش) در بخش‌های در تماس با مواد معدنی.
جوشکاری صنعتی با استانداردهای AWS و DIN برای تضمین استحکام سازه.
درزگیری و پوشش‌های ضدخوردگی برای افزایش طول عمر سازه در محیط‌های خورنده.

سیستم‌های تخلیه و کنترل جریان مواد

استفاده از ویبراتورهای صنعتی و سیستم‌های پنوماتیکی برای جلوگیری از گرفتگی و بهبود جریان مواد.
قابلیت نصب دریچه‌های کنترلی دستی یا اتوماتیک برای مدیریت حجم خروجی مواد.
طراحی نازل‌های هدایت‌کننده مواد برای انتقال مستقیم به نوار نقاله یا تجهیزات بعدی.

ایمنی و استانداردهای عملیاتی

رعایت استانداردهای HSE در طراحی و اجرای هاپرها جهت جلوگیری از خطرات عملیاتی.
طراحی سکوها، هندریل‌های محافظتی و مسیرهای دسترسی برای نگهداری و تعمیرات.
در نظر گرفتن سیستم‌های تهویه و فیلتراسیون گرد و غبار برای کاهش آلودگی محیطی.

مراحل طراحی و اجرای پروژه هاپرهای صنعتی:

فاز طراحی
بررسی نیازهای مشتری و مشخصات فنی پروژه
تحلیل ویژگی‌های مواد معدنی شامل دانه‌بندی، دانسیته و زاویه ریزش
مدل‌سازی سه‌بعدی با نرم‌افزارهای مهندسی مانند SolidWorks، Tekla و AutoCAD
محاسبات سازه‌ای و تحلیل تنش‌ها برای بهینه‌سازی مقاومت و عمر مفید هاپر

فاز ساخت و تولید
انتخاب متریال مناسب بر اساس شرایط عملیاتی
برش‌کاری و مونتاژ قطعات با استفاده از دستگاه‌های CNC
جوشکاری صنعتی تحت استانداردهای معتبر
پوشش‌دهی و رنگ‌آمیزی صنعتی برای افزایش مقاومت به خوردگی

نصب و راه‌اندازی
حمل و انتقال به سایت پروژه با رعایت اصول ایمنی
مونتاژ سازه‌ای و تست‌های نهایی برای تضمین کیفیت
راه‌اندازی اولیه و تست عملکرد تحت شرایط عملیاتی

پروژه‌های انجام‌شده توسط شرکت فولاد صنعت آشیان سازان (FOSAN)

شرکت فولاد صنعت آشیان سازان (FOSAN) با بهره‌گیری از دانش مهندسی و تجهیزات پیشرفته، تاکنون پروژه‌های متعددی را در حوزه طراحی و ساخت هاپرهای صنعتی اجرا کرده است. یکی از پروژه‌های موفق این شرکت شامل:

پروژه طراحی و ساخت هاپر ذخیره و انتقال سنگ‌آهن
مشخصات: ظرفیت 50 تن، مجهز به دریچه‌های اتوماتیک و سیستم ویبراتور
کارفرما: شرکت فرآوری سنگ‌آهن
ویژگی‌ها: طراحی مقاوم به سایش، کاهش گرد و غبار، بهینه‌سازی فرآیند تخلیه

پروژه‌هاپر انتقال مواد معدنی در مجتمع فولاد
مشخصات: ظرفیت 70 تن، دارای پوشش ضدخوردگی و سیستم تخلیه کنترلی
کارفرما: یکی از مجتمع‌های فولادی بزرگ کشور
ویژگی‌ها: افزایش بهره‌وری خط تولید، کاهش توقفات عملیاتی، بهینه‌سازی فضا

هاپرهای صنعتی نقش کلیدی در بهینه‌سازی فرآیندهای ذخیره‌سازی و انتقال مواد معدنی دارند. طراحی مهندسی دقیق، استفاده از متریال مقاوم، سیستم‌های کنترلی پیشرفته و رعایت استانداردهای ایمنی از جمله فاکتورهای مهم در اجرای موفق این سازه‌ها هستند شرکت FOSAN باتجربه بالا در این حوزه، آماده همکاری در اجرای پروژه‌های صنعتی مرتبط با ذخیره و انتقال مواد معدنی می‌باشد.