بهینه‌سازی عملیات جداسازی و حمل سکوهای نفت و گاز با استفاده از BIM-GIS

بهینه‌سازی عملیات جداسازی و حمل سکوهای نفت و گاز با استفاده از BIM-GIS
بهینه‌سازی عملیات جداسازی و حمل سکوهای نفت و گاز با استفاده از BIM-GIS

سکوهای نفت و گاز (Offshore oil and gas platforms) یا همان (OOGPs) معمولاً عمر 40-30 سال دارند. تعداد زیادی از این سکوها در دهه آینده به پایان عمر خود می‌رسند و برچیدن تأسیسات سکوهای ثابت مهم‌ترین نگرانی ذی‌نفعان است. با درنظرگرفتن ریسک و هزینه بالای عملیات فراساحلی، لازم است برنامه‌ریزی دقیق در جداسازی قسمت‌های بالایی OOGP و حمل با شناورها انجام شود. موضوعی که با بکار گیری سیستم یکپارچه مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می‌توان سهم زیادی در کاهش این ریسک‌ها و هزینه‌ها در بخش مدیریت تأسیسات ایفا نمود.

1. بهینه سازی عملیات جداسازی و حمل سکوهای نفت و گاز

یکی از روش‌های جداسازی قطعات، روش معکوس نصب است که ماژول‌های OOGP جداشده را به ترتیب معکوس عملیات نصب از روی عرشه سکو به یک شناور (بارج) حاوی بالابر سنگین (Heavy Lift Vessel) که به اختصار (HLV) گفته می شود، منتقل می‌کنند. بسیاری از کارشناسان معتقدند کوتاه‌کردن زمان فعالیت بالابر می‌تواند خطرات بالقوه ایمنی مانند نوسان بالابر به دلیل امواج غیرمنتظره دریا و باد را کاهش داده و باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی گردد. همچنین؛ به دلیل اینکه برنامه ترابری شناورها بر کل زمان حرکت دریایی تأثیر می‌گذارد و ترابری به‌موقع تمام ماژول‌ها از سکوهای فراساحلی متعدد به خشکی ضروری است، بهینه‌سازی برنامه ترابری کشتی از نظر ایمنی هم الزامی است. بدین منظور Tan و همکارانش در سال 2018 یک سیستم تحت وب یکپارچه‌ مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)‏ و سیستم اطلاعات مکانی (‌GIS) را ‏برای جداکردن مؤثر قسمت‌های فوقانی (Topsides) برای سکو‌های متعدد فراساحلی و مدیریت بهینه جابه‌جایی آنها توسعه داده‌اند ([1]). سیستم مبتنی بر وب مذکور شامل دو بخش اصلی است:
الف- بهینه‌سازی چیدمان ماژول (تأسیسات) در عرشه شناورها با کمک BIM
ب- بهینه‌سازی برنامه زمان‌بندی جابه‌جایی شناورها با کمک GIS
در واقع BIM اطلاعات دقیق موردنیاز برای بهینه‌سازی چیدمان ماژول‌های جداشده در شناورها شامل اطلاعات معنایی، ابعاد دقیق، وزن و مکان ماژول‌های موردنظر را فراهم می‌کند تا امکان بررسی قابلیت بارگیری و چیدمان ماژول از نظر تحمل وزنی در شناورها فراهم گردد. از طرفی، GIS برای مدیریت و تجزیه‌وتحلیل اطلاعات مکانی لازم جهت آرایش زمان‌بندی ترابری بهینه شناورها استفاده می‌گردد.

شکل 1. گردش کار توسعه سیستم BIM/GIS مبتنی بر وب.

الگوریتم‌ها و تکنیک‌های بهینه‌سازی پیشنهادی جهت کمک به برنامه‌ریزی کارآمدتر بالابر (HLV) و نیز بهینه‌سازی برنامه حمل شناور در میان سکو‌های متعدد فراساحلی در یک سیستم توسعه‌یافته وب مبتنی بر BIM-GIS ادغام شده‌اند. سه الگوریتم اکتشافی به نام‌های:
الف- الگوریتم ژنتیک (‏GA)‏
ب- بهینه‌سازی ازدحام ذرات (‏PSO)‏
ج- الگوریتم کرم شب‌تاب (‏FA)‏
برای به‌دست‌آوردن چیدمان ماژول با حداقل زمان کل بلندکردن ماژول مقایسه شدند که در نهایت الگوریتم FA به‌عنوان الگوریتم بهینه در این سیستم انتخاب گردید.

شکل 2. نمای کلی مثالی گویا در سیستم توسعه یافته.

موضوع مهم دیگری که در سیستم پیشنهادی Tan و همکارانش دیده می‌شود بررسی و مدیریت تداخلات زمان‌بندی تردد شناورها جهت مدیریت بهتر، اجرا است. بدین منظور برای زمان‌بندی انتقال شناور، تکنیک جستجوی گراف با یک تابع تشخیص برخورد زمان‌بندی توسعه‌یافته ادغام گردید تا برنامه انتقال با حداقل زمان حرکت به دست آید.

2. نتیجه گیری

در این طرح، سیستم وب توسعه‌یافته مذکور با رویکرد مباحث اقتصادی و روش اجرای آسان در سه سکوی فراساحل با ۱۸ ماژول اجرایی مدل‌سازی شد. نتایج نشان می‌دهد که بهره‌وری برنامه‌ریزی بالابر در میان سکو‌های متعدد فراساحل می‌تواند به طور قابل‌توجهی توسط سیستم وب مبتنی بر GIS-BIM در مقایسه با رویکرد تجربی بهبود یابد. محققان معتقدند سیستم وب توسعه‌یافته BIM-GIS قابلیت‌های دیگری نیز دارد که می‌تواند در زمینه‌های دیگر مانند تخصیص منابع در میان سایت‌های پراکنده و یا تخصیص کار تعمیر و نگهداری در میان ساختمان‌های متعدد در محیط پروژه‌های ساخت و یا حتی مدیریت شهری نیز اعمال شود. لازم به ذکر است این پژوهش به‌عنوان یک پروژه اکتشافی با حمایت شورای تحقیقات استرالیا انجام شده است.

- جهت مطالعه بیشتر، فایلی جهت دانلود قرار داده شده است.


جایگاه این مبانی در آموزش‌های مؤسسه ACEMI

در نقشه راه جامع موسسه مهندسی و مدیریت ساخت علوی پور، محدوده دانشی جداگانه ای تحت عنوان مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) طراحی شده است که پیشنیاز همه آنها، دوره نقشه راهی به نام BIM در مدیریت و کنترل پروژه است. بعد از آنکه این مبانی پایه ای را فرا گرفتید، برای تکمیل دانش خود در زمینه BIM در مدیریت پروژه، باید دوره های برنامه ریزی پروژه و مدیریت مالی و هزینه پروژه را فرا گرفته گرفته نحوه یکپارچه سازی این مبانی را به کمک نرم افزار های Navisworks و Synchro بیاموزید. سپس در دوره آموزش مدیریت BIM در پروژه و دوره استراتژی مدیریت BIM نحوه پیاده سازی BIM از نگاه مدیریت پروژه را طی یک فرآیند کامل خواهید آموخت. جهت مشاهده دوره های آموزشی موسسه می توانید به بخش تقویم آموزشی مهندسی و مدیریت ساخت در سایت موسسه ACEMI مراجعه نمایید.


[1] Tan, Y. Song, Y. Zhu, J. Long, Q. Wang, X. Cheng, J. 2018. Optimizing lift operations and vessel transport schedules for disassembly of multiple offshore platforms using BIM and GIS. Automation in Construction.

دانلود جزئیات این مقاله

نظرات
هنوز نظری ثبت نشده است.
برای ثبت نظر ابتدا وارد پروفایل کاربری خود شوید.

در بزرگترین و تخصصی‎‎‎‎‎‎‎ترین رویداد مدیریت ساخت کشور
منتظر دیدار شما هستیم!

در دومین سمپوزیوم بین‌المللی مدیریت ساخت (ICMS)، که حدود 1000 شرکت‌کننده از مهندسان، پیمانکاران، کارفرمایان، مشاوران، کارشناسان، مدیران، اساتید، مدرسان و مدیران عامل صنعت ساخت با هدف ایجاد بزرگ‌ترین اکوسیستم تخصصی در صنعت ساخت گرد هم می‌آیند، منتظر دیدار شما هستیم.

ارتباط با موسسه
info@dralavipour.com
ساعات کار

شنبه الی چهارشنبه: ۱۷-۹ و پنجشنبه ۱۲-۸