در گفت وگو با پی اچ پی و جی كوئری اعلام شد

ارائه راهكاری برای افزایش مقاومت اتصالات نیروگاهی و پالایشگاهی در مقابل زلزله

ارائه راهكاری برای افزایش مقاومت اتصالات نیروگاهی و پالایشگاهی در مقابل زلزله

پی اچ پی و جی کوئری: پژوهشگران پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با ارزیابی لرزه ای لطمه پذیری اتصالات رزوه ای در صنعت نیروگاهی، راهکاری را برای افزایش مقاومت لرزه ای اتصالات رزوه ای صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی ارائه کردند.


سیدمحسن برقعی رضوی از پژوهشگران پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در گفت و گو 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 با اهمیت ترین مسائل در خطوط نفت وگاز و صنعت نیروگاهی است؛ چونکه لطمه 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، تامین، 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 گوناگون صنعتی، مالی و زیست محیطی با اهمیت ترین معضلاتی هستند که یک زلزله در نواحی صنعتی بر جای می گذارد.
این محقق با اشاره به زلزله ۱۷ آگوست ۱۹۹۹ ناحیه صنعتی ازمیت ترکیه و خسارت تقریبی ۱۸ میلیارد دلار به اقتصاد این کشور، اشاره کرد: بدین جهت مقاوم سازی سیستم های سازه ای و صنعتی در مقابل زلزله باتوجه به تغییرات مکرر و تکامل بخشنامه ها درچند دهه اخیر از مباحث غیر قابل گریز است و تعیین لطمه پذیری سیستم های سازه ای در مقابل زلزله از ضروریات بشمار می رود.
وی بررسی لطمه 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 عموما 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.
بگفته 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، برای اینکه مقاومت برشی مصالح درزبندی اتصالات، کمتر از مقاومت کششی لوله است.
برقعی رضوی با اشاره به قرار گیری کشور بر روی کمربند لرزه ای آلپ- هیمالیا، اشاره کرد: بدین جهت بررسی لطمه 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 با اشاره به اجرای پروژه تحقیقاتی در این پژوهشگاه، اظهار داشت: در این مطالعات به وسیله آنالیز عددی به روش اجزاء محدود، لطمه پذیری لرزه ای بر روی لوله ها و اتصالات رزوه ای بررسی شده و بمنظور دستیابی به این هدف بارگذاری شامل زلزله (اعمال رکورد زلزله طبس)، بر روی مدل بررسی شده است.
وی با اعلان اینکه همین طور 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 بطور 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 بمنظور بررسی تاثیر 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 بطور کامل مورد ارزیابی قرار دهد، اظهار داشت: با بهره گیری از این نمودار می توان 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 با 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 تصریح کرد: در ادامه بمنظور شبیه سازی و یکسان کردن شرایط مدلسازی و اجرائی، 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: همین طور یکی از پارامترهای مؤثر در مدلسازی جنس مصالح مصرفی است. بمنظور بررسی این مساله مدول الاستیسیته قطعه آکاردئونی در محل اتصال دو برابر شده است. بر طبق نتایج بدست آمده مقدار تنش بر روی نقاط محل اتصال تا ۱۵ درصد افزایش یافته و لطمه بیشتری در مدل به وجود آمده است. بدین سبب مدول الاستیسیته با لطمه و افزایش آن در لوله رابطه مستقیمی دارد. باتوجه به نتایج بدست آمده به طور کلی می توان 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 می توان با دو برابر کردن طول آکاردئونی بعنوان طول بهینه در طراحی، از ایجاد لطمه در سیستم که می توانند سبب توقف یا حذف عملکرد و کارایی سیستم شوند، جلوگیری کرد.
به گزارش پی اچ پی و جی کوئری به نقل از ایسنا، این مطالعات با هدایت و راهنمایی دکتر فریبرز ناطقی الهی استاد پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله اجرائی شده است.





منبع:

1399/12/24
12:37:51
0.0 / 5
227
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۳