با توجه به استخراج بخش عمده ای از نفت خام از حوزه های فراساحلی، امکان انتشار نفت به محیط های دریایی در اثر عوامل متعددی وجود دارد. از آن‎جا که انتشار نفت در آب زیان‎بار بوده و صدمات زیادی به محیط زیست و خطوط ساحلی وارد می‎آورد، جمع‎آوری هر چه سریع‎تر نفت از سطح آب به منظور کاهش خسارات زیست محیطی و اقتصادی ناشی از حضور نفت در محیط‎های آبی امری بسیار ضروری است. یکی از روش‎های تمیزکاری نفت از سطح آب استفاده از یدک‎کش‎های پاک‎سازی نفت می‎باشد. در این حالت بهینه‎سازی عملیات تمیز‎کاری، به کوتاه ترین زمان ممکن پاک‎سازی و حداقل نمودن هزینه تمیزکاری بر مبنای حجم نفت ریخته شده مربوط می‎شود. هدف در اینگونه مسائل عبارتست از تعیین بردار بهینه موقعیت که زمان پاک‎سازی لکه نفتی حداقل شود. با توجه به وجود مناطق نفت‎خیز و پایانه‎های نفتی در منطقه خلیج فارس و سابقه وجود حوادث نفتی در این منطقه، هدف از پژوهش جاری تهیه سناریوهای مناسب پاک‎سازی نفت، بواسطه بهینه‎سازی مکان قرارگیری یدک‎کش‎های پاک‎سازی نفت در منطقه خلیج‎فارس می‎باشد. بدین منظور با توجه به اهمیت پاکسازی لکه نفتی در کمتر از 36 ساعت و مقرون به صرفه نبودن پاک سازی نفت بعد از این زمان، یک مدل بهینه‎سازی براساس انتشار و استهلاک کوتاه مدت نفت در خلیج فارس توسعه و بسط داده شده است. در این مدل تغییرات حجم لکه نفت براساس فرآیندهای استهلاکی تبخیر و امولسیون در نظر گرفته شده است. این فرآیندها در میان سایر فرآیندهای استهلاکی در ابتدای انتشار نفت به محیط سهم غالبی دارا می باشند. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و استفاده از مدل تهیه شده به تهیه چیدمان بهینه یدک‎کش‎های پاک‎سازی نفت مبادرت ورزیده شده است و چیدمان بهینه با در نظرگرفتن تعداد ده یدک کش برای سناریوهای مختلف نشت نفت ارائه شده است. همچنین پس از برخی فرضیات مهندسی چیدمان بهینه ای با تعداد ده یدک کش، قابل کاربرد برای تمامی سناریوها ارائه شده است. سپس بر اساس آنالیز کیفی مبتنی بر ارزیابی احتمال وقوع آسیب های ناشی از نشت نفت و پیامدهای ناشی از این آسیب ها به تهیه نقشه ریسک در خلیج فارس اقدام شده است. روش مورد استفاده در تجزیه و تحلیل خطر، فرآیند تحلیلی سلسله مراتبی می باشد. این فرآیند پس از یک سری تغییرات به ابزاری برای الویت بندی خطر تبدیل شده است. در انتها نیز نتایج حاصل از اجرای الگوریتم ژنتیک با نتایج حاصل از نقشه ریسک اعتبارسنجی شده است.

در این تحقیق شبیه سازی عددی آلودگی نفتی در خلیج فارس با توجه به عواملی نظیر جزرومد و تنش باد مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا تنگه هرمز به عنوان مرز ورود جریان به خلیج فارس درنظرگرفته شده و سری زمانی نوسان های سطح آب یکی از نزدیکترین مناطق به تنگه هرمز، یعنی جزیره هنگام طی14 روز ابتدایی ماه ژانویه سال های 2010، 2011 و2012 شده است، همچنین سری زمانی سرعت و جهت باد طی این دوره برای مناطق مورد مطالعه یعنی خارک، عسلویه و سیری تهیه شده است. با استفاده از نرم افزار مایک3 واعمال عمق سنجی خلیج فارس، سری زمانی سرعت و جهت باد، همچنین نوسان های سطح آب در محل جزیره هنگام به بخش هیدرودینامیک این نرم افزار، الگوی حرکت جریان آب در بازه زمانی مذکور به دست آمده است. با استفاده از بخش تحلیل آلودگی این نرم افزار، ضمن تخمین مسیر حرکت لکه نفتی و روند استهلاک لکه نفتی طی این دوره، به بررسی مقادیر امولسیون، تبخیر، نفوذ عمودی، حلالیت و ضخامت نفت باقی مانده درمناطق خارک، عسلویه و سیری پرداخته شد و درنهایت، مسیر حرکت لکه فرضی نفت تخمین زده شد. و نتایج به دست آمده اعتبار سنجی شد. نتایج حاصل از این تحقیق نحوه انتشار لکه نفتی در نواحی فوق را شبیه سازی می نماید. همچنین از نتایج حاصل از آن می توان درطرح های پیشگیری و مبارزه با آلودگی نفتی در خلیج فارس بهره برداری کرد و درنهایت نقشه خطر پذیری این منطقه را تدوین کرد.

در صنایعی مانند پالایشگاه که وقفه در کار آن باعث ایجاد ضربات اقتصادی در کشورها واختلال در چرخه تولید می گردد بایستی پیش بینی های لازم برای جلوگیری از ایجاد اشکال در کار پالایشگاه صورت گیرد که در این خصوص پیاده سازی اصول ایمنی و داشتن شبکه های مقابله سریع با حوادث در اولویت قرار دارد و از همه مهمتر داشتن یک شبکه آتش نشانی منسجم و کارآمد جزء شاخصه های اصلی به شمار می رود. در چنین صنایعی استفاده از یک سیستم بهینه اطفا حریق که بتواند در کوتاهترین زمان آتش را مهار و از بروز خسارت جلوگیری نماید ضروری است. رکن و مهمترین جزء اصلی هر سیستم اطفا حریق آبی، شبکه آبرسانی می باشد. اطلاع از کارآمدی شبکه آبرسانی با توجه به حساسیت بالای آن همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده و مورد توجه کارشناسان می باشد. از آنجا که در این زمینه تا کنون تحقیقاتی صورت نگرفته است، در این پژوهش شبکه آب آتش نشانی شرکت پالایش نفت اصفهان به طور کامل و جامع مورد مطالعه قرار گرفت و شبیه سازی گردیده است. این شبیه سازی بر اساس محدوده های استانداردها و به خصوص استانداردnfpa انجام گرفته و وضع موجود پالایشگاه مشخص شده است. تمام الزاماتی را که این استاندارد و وزارت نفت جمهوری اسلامی ایران برای پالایشگاهها مشخص نموده اند، در این پژوهش برای انجام یک شبیه سازی جامع و مبتنی بر استاندارد مد نظر قرار گرفته است. این محدوده ها شامل پارامترهای گوناگونی از جمله محدوده فشار مناسب، محدوده دبی مناسب، قطر لوله ها، میزان ذخیره آب و سرعت و مشخصات سیال در شبکه آب آتش نشانی پالایشگاهها می باشد. کلیه خطوط لوله شبکه آب آتش نشانی، شیرهای اطفا حریق از جمله شیرهای هیدرانت و مانیتوری، پمپها، گره ها، موقعیت جغرافیایی زمین و مخازن دخیره آب شرکت پالایش نفت اصفهان در این شبیه سازی مدل شده اند و در حالتهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج این شبیه سازی اطلاع از وضعیت شبکه آبرسانی پیچیده و گسترده پالایشگاه را ممکن ساخته است. تحلیل نتایج همراه با راهکارهای لازم جهت بهره برداری از شبکه و چگونگی مطابقت آنها با استانداردهای مذکور ارایه شده است. همچنین تعدادی آزمایشات میدانی به منظور اطمینان از صحت نتایج شبیه سازیها در شرکت پالایش نفت اصفهان بر روی شبکه مورد نظر انجام گرفته و نتایج آن با شبیه سازیهای صورت گرفته و استانداردها مقایسه گردیه است. بررسی این جداول نشان از تقریب بسیار خوب شبیه سازیهای انجام گرفته با واقعیت دارد و همچنین بیانگر مطابقت نسبی خوبی با محدودها و الزامات استاندارد می باشد. یکی از دستاوردهای دیگر این پژوهش آن است که برا اساس نتایج خروجی از شبیه سازیها نقشه ریسک شبکه آب آتش نشانی پالایشگاه بر اساس معیارهای استاندارد و وضع موجود شبکه آب آتش نشانی استخراج و ارایه شده است. در همین راستا بر اساس معیارهای دیگر همچون تعدد مخازن، ضریب اهمیت آنها و مشخصات سیالات ذخیره شده نقشه های ریسک مرتیط، ارایه گردیده است. یکی دیگر از نتایج کاربردی این پژوهش آن است که مدلی نمونه را بیان می نماید، که آرایشی مناسب برای استفاده از شیرهای آتش نشانی جهت اطفا حریق را ارایه می دهد. این آرایش با رعایت محدوده های استاندارد مهار حریق را در کمتر از 15 دقیقه ممکن می سازد. ارایه این مدل بر اساس بهینه سازی شبکه با استفاده از الگوریتم ژنتیک در پالایشگاه اصفهان می باشد. الگوریتم ژنتیک، یکی از الگوریتمهای فرا ابتکاری است و برگرفته از علم ژنتیک است که بر اساس بقای برترین‏ها یا انتخاب طبیعی استوار است. یک کاربرد متداول الگوریتم ژنتیک، استفاده از آن بعنوان تابع بهینه‏کننده است. الگوریتم ژنتیک ابزار سودمندی در بازشناسی الگو، انتخاب ویژگی، درک تصویر و یادگیری ماشینی است. در الگوریتم‏های ژنتیکی، نحوه تکامل ژنتیکی موجودات زنده شبیه‏سازی می‏شود. این الگوریتم با الهام از طبیعت بر پایه اصل تکاملی «پایداری بهترین ها» استوار است و جز کلاس الگوریتم های بهینه سازی تصادفی قرار دارد. در واقع الگوریتم ژنتیک یک تکنیک برنامه نویسی بر اساس تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسأله است که در این پژوهش از آن جهت اطفا حریق منطقه مورد مطالعه در کوتاهترین زمان استفاده شده است. کلمات کلیدی : پالایشگاه، اطفا حریق، شبکه آبرسانی، استاندارد nfpa ، نقشه ریسک، الگوریتم ژنتیک

در عملیات ازدیاد برداشت، محل چاه ها, عمق چاه ها, نرخ تزریق و نرخ برداشت, زمان برداشت و تعداد چاههای تزریق و برداشت, به عنوان مهمترین پارامترهای تصمیم گیری طوری انتخاب می شوند که در نهایت بیشینه مقدار نفت ممکن با کمترین هزینه در زمان مشخصی استحصال گردد. این امر موجب کاهش هدر رفت آب تزریق شده به مخزن و افزایش برداشت از آن می شود. شبیه سازی مناسب مخازن نفتی مهم ترین موضوع در زمینه ی یافتن نقطه ی بهینه برداشت می باشد. در پروسه ی بهینه سازی به کمک شبیه سازی عددی, به دلیل فراخوانی مکرر این شبیه ساز که با دستگاه معادلات مشتقات پاره ای غیرخطی کوپل است, یافتن پارامترهای بهینه سازی به کمک آن بسیار وقت گیر و مستلزم صرف هزینه است. لذا برای شبیه سازی مخازن نفتی و تهیه ی تابع هدف مورد نیاز برای بهینه سازی از روش شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. شبکه های عصبی با الهام از سیستم عصبی بدن انسان ایجاد شده که پس از آموزش مناسب آن به کمک داده های شبیه ساز عددی، می توان از آن برای تقریب تابع هدف (تابعی که باید نقطه ی بهینه را از آن تابع بدست آورد) استفاده کرد. روش بهینه سازی به کار گرفته شده نیز با الهام گرفتن از طبیعت، روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک است که یک روش تصادفی بوده و قابلیت فراوان برای یافتن نقطه ی بهینه اصلی و فرار از تله های محلی(نقاط بهینه ی محلی) را دارا می باشد. بنابراین، این یک روش سریع و مطمئن و با قابلیت های فراوان جهت یافتن نقطه ی بهینه می باشد. در این مطالعه اثر پارامترهای مختلف مخزن در امر بهینه سازی برداشت از مخازن نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای موثر در بهینه سازی مانند تعداد چاهها و محل چاههای تزریق و برداشت و نیز دبی تزریق مورد توجه قرار گرفته است. همچنین پارمترهای موثر بر الگوریتم ژنتیک نظیر تعداد جمعیت اولیه، نرخ جهش و نرخ پیوند نیز بررسی گردیده است. این روش نشان می دهد که قابلیت یافتن نقطه ی بهینه ی اصلی را با سرعت زیاد دارا می باشد. این روش می تواند در برنامه های کاربردی وشبیه سازی میدانهای نفتی به دلیل انعطاف پذیری فراوان آن نسبت به تغییر شرایط مخزن مورد استفاده قرار بگیرد و بهینه سازی مخزن در زمان واقعی , موثر واقع شود. مطالعات نشان داد که استفاده از دبی تزریق زیاد در زمان اولیه و افزایش نه چندان زیاد آن در ادامه فرآیند تزریق می تواند بر افزایش عملکرد برداشت از چاه ها کمک شایانی نماید. همچنین نتایج نشان داد که افزایش تعداد چاه های برداشت بر روند برداشت از مخزن تاثیر مثبتی نمی گذارد و گاهی نیز باعث کاهش برداشت از مخزن می شود .البته در مورد افزایش چاه های تزریق باید اشاره کرد که با افزایش تعداد آن ها هر چند تا حدی افزایش در برداشت از مخزن مشاهده می شود, با این وجود با افزایش هر چه بیشتر آن ها ممکن است برداشت از مخزن کاهش یابد. در مورد دبی تزریق و برداشت نیز به این نکته می توان اشاره کرد که در ابتدا باید زیاد بوده تا برداشت از مخزن در بیشترین مقدار خود باشد و در ادامه نیز افزایش چندانی نیافته تا ضریب بازیابی بیشینه گردد.

کاهش صدای تولید شده توسط زیردریایی در تحقیقات مختلف مورد توجه قرارگرفته است. دلیل این امر آن است که آب یک منبع بسیار خوب انتقال صدا است و اجازه ردیابی زیردریایی را در فواصل طولانی می دهد. بررسی های زیادی به صورت عددی و آزمایشگاهی درزمینه ی بررسی آکوستیکی زیردریایی انجام گرفته، که در بررسی پیش رو هدف بررسی میدان آکوستیکی حول بدنه یک مدل زیردریایی خاص است. به منظورآشنایی با مسئله، ابتدا یک عدد هیدروفویل مورد بررسی قرارگرفته است. در ادامه جهت بررسی صحت روش در حالت سه بعدی هندسه های نمونه ای ازجمله هندسه یک مکعب به همراه نیم بیضوی درقسمت پشتی و جلویی و همچنین هندسه مکعب به همراه منشور در قسمت جلویی و پشتی مورد بررسی قرار گرفته شده و پس از تطبیق نتایج حاصل و اطمینان از صحت روش مورد بررسی هندسه ی بدنه زیردریایی با استفاده از همان روش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.