ابداع روشی برای کاهش خسارات ناشی از زلزله در پالایشگاه/راهکاری برای کنترل ارتعاشات در لوله‌ها

کاهش خسارت برای کنترل لرزش زلزله در خطوط لوله تصفیه

به گزارش تیتر اول ، در دهه های اخیر ، زمین لرزه های ویرانگر بسیاری در مناطق مختلف جهان رخ داده است ، از جمله زلزله 1999 در ترکیه در یک شهر صنعتی و تولید کننده نفت. این زمین لرزه به بسیاری از پالایشگاه ها و کارخانه های پتروشیمی خسارت وارد کرد و بین تجهیزات و سازه های آسیب دیده ، سازه های تحمل کننده لوله آسیب جدی دیدند.

سازه های اتصال لوله یکی از این تأسیسات است که نقش مهمی در عملکرد پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی دارد. از آنجا که این سازه ها وظیفه نگهداری لوله هایی را دارند که مواد را بین تجهیزات منتقل می کنند و حتی اگر هیچ یک از تجهیزات کارخانه پردازش در زلزله آسیب نبیند ، خرابی این سازه ها و لوله های موجود در آن در عملکرد صنایع اختلال ایجاد می کند. واحد.

برای ارائه راه حل های علمی برای مشکلات تصفیه خانه های پالایشگاه های نفت ، پروژه تحقیقاتی شریک پروژه و مهندس ارشد تحقیقات محمدرضایی ، تحت نظارت و راهنمایی دکتر فریبرز ناطقی الهی ، انستیتوی بین المللی لرزه نگاری و مهندسی زلزله. از مجتمع پتروشیمی بندر امام اجرا شد و در پایان پیشنهادات خود را ارائه دادند.

مصاحبه با تیتر اول دکتر فریبرز ناطقی الهی وی گفت: “زمین لرزه ها در شهرهای پرجمعیت و مجتمع های صنعتی باعث بلایای بزرگی شده است.” این امر منجر به فراوانی شده است و توسعه و گسترش صنعتی و همچنین تمرکز جمعیت در مناطق شهری یکی از دلایل افزایش خسارات ناشی از این پدیده طبیعی است.

وی افزود: در نتیجه برای کاهش خسارات ناشی از زلزله ، ارزیابی لرزه ای برای کلیه سازه ها و تأسیسات شهری و صنعتی مورد نیاز است و در این بین باید به سازه ها و تاسیسات خاص توجه ویژه شود.

ناطقی الهی با اشاره به اینکه این سازه ها مسئول نگهداری لوله هایی هستند که مواد را بین پالایشگاه ها منتقل می کنند ، بر اهمیت سازه های نگهدارنده لوله تأکید کرد و تخریب این سازه ها منجر به خرابی لوله می شود. لوله های. انتشار مایعات سمی از لوله ها نیز منجر به بلایای بزرگی می شود که اهمیت این ساختارها را بیش از پیش می کند.

به گفته وی ، خرابی لوله ها در این سازه ها عمدتا به دو دلیل “خرابی تکیه گاه لوله” و “یا از بین رفتن خود سازه تحمل کننده” است. نمونه هایی از آسیب به این سیستم های ساختاری در شکل زیر نشان داده شده است:

مجری آسیب پذیری لرزه ای پالایشگاه شهیدا تندگوف در تهران و کارخانه پتروشیمی شیراز با اشاره به اینکه در سالهای اخیر تحقیقات و مطالعات زیادی در زمینه آسیب پذیری لرزه ای در لوله های فرآیندی در این منطقه انجام داده ایم ، اظهار داشت: این پروژه از نوعی آکاردئون “ضربه گیر” استفاده می کند اتصالات به عنوان طرف لوله محدودیت می تواند آسیب لوله را به دلیل زلزله به طور قابل توجهی کاهش دهد.

به گفته وی ، کمک فنرهای آکاردئونی نوعی کمک فنر جریان هستند که انرژی دریافتی توسط زلزله را از طریق مکانیزم تحویل تلف می کنند.

سرپرست تیم ارزیابی پروژه افزود که با مدل سازی نمونه های مختلف و استفاده از مدل های اجزای محدود با رفتار لرزه ای لوله پویا و کنترل محدود کننده لوله ، ضمن مقایسه سهولت اجرا ، هزینه ها و مزایا ، کنترل تحریک پویا و محدودیت تنش ، کرنش ها و جابجایی ها در نهایت طراحی بهینه را ارائه داد .

مهندس محمدرضایی ، محقق ارشد ، پروژه تحقیقاتی در این موسسه بین المللی مهندسی لرزه نگاری و زلزله ، با تیتر اول مصاحبه کرد وی در این زمینه همچنین توضیح داد: در این پروژه تحقیقاتی ابتدا با بازدید از مجتمع پتروشیمی بندارو ایماما ، سازه را به عنوان سازه مرجع انتخاب کردیم و سپس تحقیقاتی در مورد نحوه مدل سازی ساختار نگهدارنده لوله و اتصالات لوله به سازه انجام دادیم. دادیم.

به گفته وی ، در بیشتر پالایشگاه ها ، لوله با استفاده از اتصالات U شکل به سازه متصل می شود که نمونه ای از آن را در شکل زیر می توان مشاهده کرد:

سازه نگهدارنده لوله و لوله هایی که از طریق اتصالات U به آن متصل می شوند

رضایی اظهار داشت: “پس از تحقیقات گسترده در مورد لوله هایی با قطرهای مختلف كه توسط اتصالات U به سازه متصل شده اند ، دریافته ایم كه این اتصالات در هنگام زلزله عملكرد مناسبی نشان نمی دهند.” تنش لوله ها در محل اتصال خط لوله با محدود کننده U شکل بسیار زیاد است و به طراحی این محدود کننده ها مربوط می شود ، خصوصاً در لوله های با قطر بزرگ ، که در این مطالعه لوله های 291 میلی متر و 191 میلی متر در نظر گرفته شده اند. .

وی یادآوری کرد که توقف های U شکل در این لوله ها از کار افتاده و باعث جابجایی و کشش زیادی در این لوله ها شده است.

رضایی افزود: پس از مشاهده مشکلات ناشی از استفاده از اتصالات U شکل ، تحقیقات زیادی در زمینه طراحی بازدارنده های لوله انجام شد. سایر اتصالات لوله و محدود کننده ها در بخش ملی نفت ، که برای مقابله با بارهای زلزله استفاده می شوند ، نیز دارای طراحی های پیچیده و هزینه های تولید بسیار بالایی هستند.

این محقق افزود: بنابراین ، ما تصمیم گرفتیم که هنگام طراحی و مدل سازی یک بازدارنده لوله ، علاوه بر طراحی ساده و هزینه های تولید کم ، بازده بسیار خوبی در مصرف انرژی و کاهش تنش داشته باشد. اتصال دهنده طراحی شده از یک پوشش لوله تشکیل شده است که دو لنگه آکاردئونی به طرف آن متصل شده است. به منظور حفظ ثبات کیت و نصب محدود کننده برای ساخت آن ، یک قاب فلزی جوش داده شده به کمک فنرها فراهم می شود.

وی گفت: “تصاویر زیر از دمپر آکاردئون استفاده شده ، بازدارنده استفاده می کند و نحوه قرارگیری آنها بر روی سازه های پالایشگاه را مشاهده می کنید:

دمپر آکاردئون توسعه یافته

تصاویر بازدارنده لوله توسعه یافته

نحوه قرار دادن لوله و درپوش لوله بر روی سازه

پس از مدلسازی و بررسی جامع ، مقایسه نتایج استفاده از بازدارنده U شکل و بازدارنده طراحی شده انجام شده است که در نمودار زیر مشاهده می شود:

وی افزود: “همانطور که در نمودار بالا نشان داده شده است ، استفاده از بازدارنده پیشنهادی می تواند تنش ناشی از بارهای لرزه ای لوله ها را تا 50٪ کاهش دهد.

محقق در این پروژه با تأکید بر اینکه در نمودار فوق ، فاکتور تنش بدست آمده در لوله های 191 و 291 میلی متر با مهار کننده U شکل بیشتر از 9 است ، اظهار داشت: این رقم نشان دهنده خرابی این لوله ها است ، در حالی که عامل تنش در مورد بازدارنده با کاهش حدود 50٪ توسعه یافته و عملکرد بسیار خوبی در کاهش استرس و آسیب لوله نشان داده است.

ناطقی الهی ، مدیر علمی پروژه و عضو هیئت علمی انستیتوی بین المللی لرزه نگاری و مهندسی زلزله نیز تأکید کرد: این پیوند برای اولین بار در صنعت پالایش و ترکیب آلیاژ برای تشکیل این نمونه ها و کاربردی معرفی می شود. اتصال کشف جدید است.

وی افزود: استفاده از مهاركننده لوله توسعه یافته علاوه بر كاهش ولتاژ لوله فرآیندی باعث كاهش هزینه های بالای ارتقا، و همچنین منجر به تولید مداوم فرآورده های نفتی و كاهش خسارات مالی و جانی در زمین لرزه های شدید می شود.

انتهای پیام