نظرة عامة على المشروع

يقع مشروع ورشة تصنيع الصلب الجاهزة هذا في مدينة جدة الصناعية الثانية، على ساحل البحر الأحمر في المملكة العربية السعودية. العميل شركة متخصصة في تصنيع المعادن، تُورّد مكونات الصلب الإنشائية، وأوعية الضغط، والمعدات الميكانيكية لمشاريع النفط والغاز وتوليد الطاقة في منطقة البحر الأحمر.

تطلّب المشروع بناء ورشة عمل متينة قادرة على استيعاب العديد من ماكينات القطع CNC، ومعدات درفلة الصفائح، ومحطات اللحام، وأفران المعالجة الحرارية، ورافعة جسرية علوية سعتها 20 طنًا لنقل التجميعات المصنّعة الكبيرة بين محطات العمل ومنطقة التحميل. كما تطلّبت الورشة أيضًا قسمًا متكاملًا لفحص مراقبة الجودة، ومبنى صغيرًا للمكاتب وغرف تغيير الملابس.

قامت شركة Meituo Buildings بتوريد نظام الهيكل الفولاذي المصمم مسبقًا بالكامل، بما في ذلك الإطار الأساسي المصمم لأحمال الرافعة التي تبلغ 20 طنًا، وعوارض مسار الرافعة ومصدات النهاية، وجميع الإطارات الثانوية، وتكسية الألواح المعزولة، والأبواب الصناعية، ونظام التهوية، والمجموعة الكاملة من الرسومات الهندسية الإنشائية المختومة من قبل مهندس إنشائي مرخص.

مواصفات المشروع

تبلغ مساحة الورشة الإجمالية 4800 متر مربع. يبلغ عرض المبنى 40 متراً وطوله 120 متراً، وهو مُقسّم إلى خمسة أقسام هيكلية بطول 24 متراً. يبلغ ارتفاع السقف 12 متراً، مما يوفر ارتفاعاً كافياً لخطاف رافعة الجسر العلوية التي تبلغ حمولتها 20 طناً، مع الحفاظ على خلوص آمن يبلغ 1.2 متر بين أقصى موضع للخطاف والجانب السفلي لعتبة مسار الرافعة.

يستخدم الهيكل الإنشائي الأساسي أعمدة وعوارض ملحومة على شكل حرف H مصنوعة من الفولاذ الإنشائي Q355B. يبلغ عمق مقاطع الأعمدة 600 مليمتر مع حواف بعرض 250 مليمتر، وقد تم اختيارها لتحمل الحمل الرأسي الناتج عن السقف وعزم الانحناء الأفقي الناتج عن تشغيل الرافعة. أما مقاطع العوارض، فيبلغ عمقها 700 مليمتر في منتصف المسافة، ويتناقص إلى 400 مليمتر عند نقطة اتصال القمة بالأعمدة، وهو تصميم مُحسَّن لتوزيع عزم الانحناء في الهيكل الإنشائي.

تصميم عوارض مدرج الرافعة

تطلّب تركيب رافعة الجسر العلوية التي تبلغ حمولتها 20 طنًا تصميمًا إنشائيًا دقيقًا لعوارض مسار الرافعة وطريقة اتصالها بالأعمدة الرئيسية. صُنعت عوارض المسار من فولاذ ملحوم على شكل حرف H بعمق 800 مليمتر، مع تقوية الحافة العلوية لتوزيع أحمال العجلات المركزة من جسر الرافعة. تتصل عوارض المسار بأقواس الرافعة الملحومة بالسطح الداخلي للأعمدة الرئيسية على ارتفاع يوفر الارتفاع المطلوب للخطاف أسفل خطاف الرافعة عند أقصى رفع.

تم تأكيد تصنيف فئة إجهاد الرافعة A5 وفقًا لتصنيف العناصر المحدودة، مما يعكس دورة التشغيل المتوسطة إلى الثقيلة لورشة التصنيع. صُممت وصلات عوارض مسار الرافعة ولحامات دعامات الأعمدة وفقًا لمتطلبات أحمال الإجهاد المناسبة لهذا التصنيف، مما يضمن موثوقية هيكلية طويلة الأمد في ظل دورات تحميل الرافعة المتكررة.

تم فحص محاذاة مسار الرافعة بعد تركيب الإطار الأساسي وقبل تركيب الرافعة باستخدام معدات المسح البصري. كما تم التأكد من استقامة القضبان ومقياسها ضمن الحدود المسموح بها من قبل الشركة المصنعة للرافعة قبل تركيب جسر الرافعة.

هندسة مكافحة التآكل الساحلية

تُشكل البيئة الساحلية في جدة خطراً متزايداً للتآكل بالنسبة للهياكل الفولاذية مقارنةً بالمناطق الداخلية في المملكة العربية السعودية. فالهواء المحمل بالملح القادم من البحر الأحمر، بالإضافة إلى الرطوبة العالية في جدة على مدار العام، يخلق ظروفاً تُصنف ضمن فئة التآكل C4 وفقاً لمعيار ISO 12944.

بالنسبة للفولاذ الإنشائي الأساسي، كانت مواصفات معالجة السطح كالتالي: السفع الرملي حتى درجة خشونة 2.5، ثم تطبيق طبقة أساسية من فوسفات الزنك الإيبوكسي بسماكة 80 ميكرون، ثم طبقة وسيطة من الإيبوكسي بسماكة 80 ميكرون، ثم طبقة نهائية من البولي يوريثان بسماكة 60 ميكرون - بإجمالي سماكة طبقة جافة 220 ميكرون. يوفر هذا النظام عمرًا تصميميًا يصل إلى 15 عامًا حتى أول صيانة في بيئة C4 الساحلية بجدة.

تم جلفنة الهيكل الثانوي، بما في ذلك المدادات والعوارض والتدعيمات ووصلات عوارض مسار الرافعة، بالغمس الساخن حتى وزن طلاء الزنك 450 جرامًا لكل متر مربع، مما يوفر حماية محسنة من التآكل عند الوصلات وفي المناطق التي يمكن أن يتضرر فيها طلاء الطلاء بسبب نشاط البناء.

تم جلفنة جميع مسامير التثبيت بالغمس الساخن وتثبيتها في الخرسانة بغطاء لا يقل عن 75 مليمترًا. استُخدمت مسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ عند نقطة اتصال قاعدة العمود بصواميل مسامير التثبيت، حيث يُشكل التآكل ثنائي المعدن خطرًا.

تُستخدم ألواح صوف صخري مُركبة بسمك 75 ملم، مطلية من الخارج بمادة PVDF بلون رمادي فاتح، لتغطية الأسقف والجدران. وقد تم اختيار الصوف الصخري لهذا المشروع بدلاً من رغوة البولي يوريثان نظرًا لعدم قابليته للاشتعال، وهو أمر بالغ الأهمية في بيئة ورشة العمل حيث تُشكل عمليات اللحام والقطع خطرًا متزايدًا للحريق.

تصميم نظام تهوية لورشة اللحام

تُنتج ورشة تصنيع ثقيلة، تضمّ محطات لحام متعددة، كميات كبيرة من أبخرة اللحام، والغبار المعدني، والحرارة الناتجة عن عمليات القطع واللحام، بالإضافة إلى أبخرة المذيبات الناتجة أحيانًا عن عمليات تحضير الأسطح. وقد صُمّم نظام تهوية المبنى لإدارة جميع هذه الملوثات.

تمتد فتحات التهوية العلوية، التي يبلغ قطرها 900 مليمتر، على طول المبنى بالكامل، مما يوفر تصريفًا طبيعيًا مستمرًا للحرارة والأبخرة المتصاعدة. وتوجد فتحات تهوية جدارية آلية، بأبعاد 1500 مليمتر × 1200 مليمتر، مثبتة على مستوى منخفض على الجدارين الشمالي والجنوبي بمسافة 6 أمتار بين كل فتحة وأخرى، لتوفير تهوية جيدة عند فتحها.

في محطات اللحام، توفر شفاطات السحب الموضعية المتصلة بنظام مروحة سحب مثبتة على السطح، إمكانية التقاط أبخرة اللحام من مصدرها قبل انتشارها في جو الورشة. يقلل نظام السحب الموضعي هذا بشكل ملحوظ من متطلبات تهوية المبنى بأكمله مقارنةً بالتهوية بالتخفيف وحدها.

توفر منطقة فحص مراقبة الجودة المكيفة المنفصلة التي تبلغ مساحتها 300 متر مربع في أحد طرفي ورشة العمل بيئة نظيفة ومضبوطة للتحقق من أبعاد المنتجات المصنعة باستخدام معدات القياس الدقيقة.

البناء والتسليم

تم تصنيع جميع المكونات الفولاذية في مصنع شركة ميتو للمباني في الصين، ثم تم تعبئتها في حاويات قياسية بطول 40 قدمًا، وشحنها إلى ميناء جدة الإسلامي. استغرقت عملية النقل البحري 22 يومًا. وتم إنجاز التخليص الجمركي في ميناء جدة خلال 4 أيام مع استيفاء جميع الوثائق المطلوبة.

أنجزت شركة مقاولات مدنية من جدة أعمال بناء الأساسات المحلية خلال فترة التصنيع. وتم التحقق من تصميم الأساسات باستخدام مخطط مسامير التثبيت الخاص بشركة ميتو للمباني قبل صب الخرسانة. كما تم فحص جميع مسامير تثبيت قواعد الأعمدة والتأكد من مطابقتها للمواصفات قبل بدء فريق تركيب الهياكل الفولاذية.

استغرق تركيب الهيكل الأساسي 18 يومًا، بمشاركة فريق مكون من 12 عامل تركيب هياكل فولاذية، وباستخدام رافعة متحركة حمولتها 70 طنًا. وتم تركيب عوارض ومسارات الرافعة، بالإضافة إلى إجراء مسح لها، خلال الأيام الثلاثة الأخيرة من تركيب الهيكل. أما تركيب الألواح، فقد تم بواسطة مقاول محلي متخصص في أعمال التكسية، وذلك في غضون 14 يومًا من اكتمال تركيب الهيكل.

بلغ إجمالي وقت البناء من تجهيز الموقع إلى التسليم 112 يومًا.

نتائج المشروع

يعمل المصنع بشكل متواصل منذ تسليمه، حيث يقوم بتصنيع مكونات فولاذية هيكلية، وأوعية ضغط، وتجميعات ميكانيكية لعملاء قطاع الطاقة في المملكة العربية السعودية ومنطقة البحر الأحمر. وقد أثبتت الرافعة التي تزن 20 طنًا كفاءتها العالية طوال السنة الأولى من التشغيل دون الإبلاغ عن أي مشاكل هيكلية.

وقد تعاقد العميل لاحقاً مع شركة Meituo Buildings لتوسيع مبنى ورشة العمل الثاني على قطعة الأرض المجاورة، مما أضاف 2400 متر مربع من مساحة التصنيع الإضافية مع رافعة 10 أطنان لدعم زيادة حجم الإنتاج.