در گفت وگو با سایت امن اعلام شد
عرضه راهكاری برای افزایش مقاومت اتصالات نیروگاهی و پالایشگاهی در مقابل زلزله
به گزارش سایت امن محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با ارزیابی لرزه ای صدمه پذیری اتصالات رزوه ای در صنعت نیروگاهی، راهکاری را برای افزایش مقاومت لرزه ای اتصالات رزوه ای صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی عرضه کردند.
سیدمحسن برقعی رضوی از محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در گفتگو با ایسنا، انتقال فرآورده های نفتی و گاز در مراکز صنعتی توسط خطوط لوله را یکی از روش های ارزان قیمت، سریع و مطمئن دانست و اظهار داشت: خطوط لوله یکی از اعضای اصلی شریان های حیاتی هستند و ارزیابی لرزه ای اتصالات رزوه ای از مهم ترین مسائل در خطوط نفت وگاز و صنعت نیروگاهی است؛ چون که صدمه در این خطوط سبب ایجاد بحران در حین و بعد از زلزله خواهد شد.
وی شریان های حیاتی را مجموعه سازه ها، تأسیسات و تجهیزاتی دانست که وظیفه ذخیره، تأمین، انتقال و توزیع نیازهای حیاتی شامل آب، برق، گاز و یا جمع آوری، ذخیره و تصفیه یا بازیافت فاضلاب و مواد زائد و یا برقراری ارتباط شامل تلفن ثابت و همراه، اینترنت و دیتا را به عهده دارند.
برقعی رضوی افزود: پدیده زلزله، جزو سوانح طبیعی است که همه ساله خسارات جانی، مالی و زیست محیطی فراوانی بر جای می گذارد. علاوه بر خسارات انسانی در محدوده های مسکونی شهری و روستایی، خسارات مختلف صنعتی، مالی و زیست محیطی مهم ترین معضلاتی هستند که یک زلزله در نواحی صنعتی بر جای می گذارد.
این محقق ضمن اشاره به زلزله ۱۷ آگوست ۱۹۹۹ ناحیه صنعتی ازمیت ترکیه و خسارت تقریبی ۱۸ میلیارد دلار به اقتصاد این کشور، تصریح کرد: ازاین رو مقاوم سازی سیستم های سازه ای و صنعتی در مقابل زلزله با عنایت به تغییرات مکرر و تکامل آئین نامه ها درچند دهه اخیر از مباحث غیر قابل گریز است و تعیین صدمه پذیری سیستم های سازه ای در مقابل زلزله از ضروریات به حساب می آید.
وی بررسی صدمه پذیری لرزه ای را شامل بررسی تجهیزات، ارتباطات، ایمنی و نحوه عملکرد یک مجموعه در زمان وقوع زلزله توصیف کرد و افزود: برای لوله های منقطع خصوصاً با قطرهای بالا و دیواره ضخیم، گسیختگی ها عمدتا ناشی از خرابی در اتصالات هستند. برای مثال در زلزله "تانگشان" (Tangshan) سال ۱۹۷۶ و "سان و شین" سال ۱۹۸۳ مشاهده شد که در حدود ۸۰ درصد خرابی ها در رابطه با اتصالات است.
به قول این محقق پژوهشگاه زلزله، بیرون کشیدگی محوری در ترکیب با پیچش زاویه ای در اتصالات یک مکانیزم متداول خرابی در مناطق با کرنش های کششی زمین است، چونکه مقاومت برشی مصالح درزبندی اتصالات، کمتر از مقاومت کششی لوله است.
برقعی رضوی ضمن اشاره به قرار گیری کشور بر روی کمربند لرزه ای آلپ- هیمالیا، تصریح کرد: ازاین رو بررسی صدمه پذیری خطوط لوله و اتصال در مقابل مخاطرات لرزه ای مورد نیاز است. متاسفانه باوجود اهمیت آنالیز لرزه ای در لوله ها و اتصالات، این امر در ادبیات فنی و تحقیقات گذشته مغفول مانده است.
وی ضمن اشاره به اجرای پروژه تحقیقاتی در این پژوهشگاه، اظهار داشت: در این مطالعات به وسیله آنالیز عددی به روش اجزاء محدود، صدمه پذیری لرزه ای بر روی لوله ها و اتصالات رزوه ای بررسی شده و به منظور دستیابی به این هدف بارگذاری شامل زلزله (اعمال رکورد زلزله طبس)، بر روی مدل بررسی شده است.
وی با اشاره به اینکه همینطور جهت بهبود و مقاوم سازی رفتار اتصال از یک قطعه انعطاف پذیر به نام "آکاردئونی" که علاوه بر انعطاف پذیری، قدرت جذب و استهلاک بالایی دارد، استفاده شد، اضافه کرد: در این تحقیق به صورت کلی اتصال خطوط لوله در دو حالت لوله روزمینی و لوله زیر زمینی و هر کدام در دو حالت اتصال استاندارد و اتصال آکاردئونی تحلیل و بررسی شده است.
برقعی رضوی افزود: بعلاوه به منظور بررسی تأثیر طول اتصال آکاردئونی در مدلهای مربوط از ۳ طول مختلف اتصال آکاردئونی استفاده شده است.
مدل مش شده لوله ها
برقعی رضوی، "نمودارهای هیسترزیس" را یکی از بهترین نمودارهایی دانست که می تواند عملکرد سیستم را به صورت کامل مورد ارزیابی قرار دهد، اظهار داشت: با استفاده از این نمودار میتوان نحوه جذب انرژی، جابه جایی، افت مقاومت و سختی و خیلی از رفتار سیستم را ارزیابی کرد و ما در این مطالعات از این نمودارها برای ارزیابی لوله و اتصال در حالت رو زمینی و مدفون بهره بردیم.
مجری طرح اظهار نمود: برای این منظور ابتدا سیستم در حالت استاندارد و بدون آکاردئونی تحلیل شد و بعد از آن با ثابت نگه داشتن طول لوله، آکاردئونی جایگزین طولی از قطعه وسط اتصال یعنی باکس شد و در مراحل بعد طول آن دو و سه برابر می شود و نمودار مورد نظر برای هر حالت جداگانه استخراج می شود.
الف) چرخه هیسترزیس تحت زلزله السنترو (تصویر سمت راست)
ب) چرخه هیسترزیس تحت زلزله کوبه (تصویر سمت چپ)
ج) چرخه هیسترزیس تحت زلزله طبس (تصویر سمت راست)
د) چرخه هیسترزیس در حالت زیرزمینی (تصویر سمت چپ)
مجری طرح ضمن اشاره به نتایج به دست آمده از این مطالعات، افزود: با تبدیل قطعه استاندارد به آکاردئونی بدلیل افزایش انعطاف پذیری و قابلیت جذب و استهلاک انرژی در سیستم، اتصال مورد نظر توانسته انرژی بیشتری را جذب نماید و مقاومت بیشتری از خود نشان دهد؛ اما با افزایش طول قطعه مورد نظر، گرفتار کمی افت مقاومت شده است که بدلیل کاهش سختی در سیستم است.
برقعی رضوی خاطرنشان کرد: در ادامه به منظور شبیه سازی و یکسان کردن شرایط مدلسازی و اجرایی، شرایط مرزی را از گیردار به مفصلی در مدلها تغییر داده تا اثر شرایط تکیه گاهی بر روی توزیع تنش ها مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج نشان داد که تنش در محل اتصال حدودا تغییر چندانی نداشته و برخلاف تصور تنش در محل اتصال مستقل از شرایط تکیه گاهی است.
وی اظهار نمود: همینطور یکی از پارامترهای مؤثر در مدلسازی جنس مصالح مصرفی است. به منظور بررسی این مورد مدول الاستیسیته قطعه آکاردئونی در محل اتصال دو برابر شده است. برپایه نتایج بدست آمده مقدار تنش بر روی نقاط محل اتصال تا ۱۵ درصد افزایش یافته و صدمه بیشتری در مدل بوجود آمده است. ازاین رو مدول الاستیسیته با صدمه و افزایش آن در لوله رابطه مستقیمی دارد. با عنایت به نتایج بدست آمده به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که با تبدیل قطعه اتصال استاندارد به آکاردئونی و افزایش طول قسمت آکاردئونی آن، در تمامی مدلها به لحاظ وقوع خرابی، تسلیم وگسیختگی مشاهده شده است.
برقعی رضوی افزود: در صورت مشاهده این خرابی ها میتوان با دو برابر کردن طول آکاردئونی بعنوان طول بهینه در طراحی، از ایجاد صدمه در سیستم که می توانند سبب توقف یا حذف عملکرد و کارایی سیستم شوند، جلوگیری کرد.
به گزارش سایت امن به نقل از ایسنا، این مطالعات با هدایت و راهنمایی دکتر فریبرز ناطقی الهی استاد پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله اجرایی شده است.
منبع: websec.ir
اگر پسندیدید لاک کنید:
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب