ساخت لرزه‌نگار تاسیسات صنعت نفت

به گزارش نبض انرژی، هدف از این متن ارائه یک شمای کلی از ضوابط طراحی لرزه ای سازه‌های تاسیسات در صنعت نفت به نحوی که احتمال اخلال و عدم کارایی و بهره‌برداری در زلزله‌های خفیف و متوسط و همچنین احتمال خسارت گسترده در زلزله‌های قوی به حداقل برسد می‌باشد.ابتدا به بررسی روش‌های طراحی لرزه‌ای تکیه گاه‌های تجهیزات مکانیکی و برقی صنعت نفت می پردازیم. و راهکارهای علمی به روز دنیا را برای مهار لرزش بررسی می‌کنیم.بیان مسئله:همان طور که می‌دانیم تجهیزات مکانیکی و برقی اجزایی هستند که به کف‌ها، ‌سقف ها یا دیواره‌های سازه متصل هستند. و ممکن است در زلزله تحت نیروهای جانبی قابل توجه‌ای قرار گیرند. در طراحی تکیه گاه‌های تاسیساتی باید ظرفیت لازم اجزا محاسبه شود. و سپس ضوابط خاص لرزه‌ای برای اجزای مکانیکی و برقی طبق آیین‌نامه‌های مربوطه بر روی آنها اعمال شود. در واقع به بیان ساده‌تر باید ظرفیت باربری اعضا و میزان بار لرزه‌ای جانبی و بارهای ثقلی روی اجزا و اتصالات مختلف محاسبه شود و ضریب اطمینان مناسب جهت مقاومت این سیستم‌ها در برابر زلزله اعمال شود.روش‌های تحلیل برای محاسبه نیروی لرزه‌ایاستفاده از ترکیب بارهای مطروحه در آیین نامه‌های مربوطه در طراحی به روش‌های مختلف الزامی است.توصیه می‌شود سازه‌ی نگهدارنده به همراه اجزا مستقر بر آن به صورت یک مجموعه با شرایط کامل مهندسی آن مدل شوند و با تحلیل دینامیکی اثرات اندرکنش اجزا روی ساپورت با خود ساپورت دیده شود، با این حال آیین‌نامه اجازه داده است: (( برای تحلیل جزء غیرسازه ای مستقل از سازه نگهدارنده آن از روش‌های تحلیلی ذکر شده استفاده شود.))روش‌های تحلیل برای محاسبه نیروی لرزه ای وارد بر تاسیسات مکانیکی و برقی در صنعت نفت عبارتند از :۱)روش بار جانبی معادل۲)روش اندرکنش ساده شده۳)روش طیف طبقهروش بار جانبی معادل:در این روش برای محاسبه نیروی زلزله وارد بر سیستم از فرمول زیر استفاده می‌شود. نیروی زلزله باید در دو راستای افقی متعامد به طور مستقل یا در یک راستای افقی بحرانی به سیستم یک درجه آزادی فرضی وارد شود و به نسبت جرم توزیع شود.

روش اندرکنش ساده شده:این روش برای تحلیل اجزای غیرسازه ای بر اساس ساده‌سازی روابط تحلیلی سیستم‌های ثانویه در اندرکنش با سازه تکیه گاهی بسط داده شده است. نیروهای داخلی باید بر اساس توزیع نیروی جانبی وارده که بر اساس فرمول زیر محاسبه می شود در طراحی به کاربرده شود.روش طیف طبقه:هرگاه دقت بیشتری برای تعیین شتاب یا جابجایی در محل نصب جزء یا در طبقه مورد نظر نیاز باشد، استفاده از روش طیف طبقه توصیه می شود.کاربرد روش‌های بارجانبی معادل و طیف طبقه محدود به اجزای برقی و مکانیکی است که می‌توان آنها را به صورت یک درجه آزادی مدل کرد، در غیر اینصورت باید از روش اندرکنشی ساده شده استفاده شود.بررسی جابه جایی جانبی:جابجایی نسبی طراحی لرزه ای، Dpi ، از حاصلضرب Dp در ضریب اهمیت سازه بدست می آید. Dpجابه  جایی نسبی محاسبه شده طبق روابط زیر است.تکیه گاه تجهیزات مکانیکی و برقی و اتصال تجهیزات به آن، باید برای جابجایی نسبی لرزه‌ای و نیروی لرزه‌ای طبق فرمول‌های فوق الذکر طراحی شود این تکیه‌گاه‌ها شامل اعضای سازهای، مهارها، قابها، ساق های فولادی، کابلها و سایر اجزایی هستند که به تجهیزات متصل شده یا به صورت بخشی از تکیه گاه تجهیزات همراه آنها ساخته شده اند. همچنین اتصالات تجهیزات به تکیه گاه باید برای نیرو و جابجایی لرزه‌ای طراحی شوند، مگر اینکه به صورت یکپارچه با تجهیزات ساخته شده باشند.برای کانال‌های با بعد کوچکتر یا مساوی ۶۵ میلیمتر و همچنین در آویزهایی که ارتفاع آنها زیر ۳۰۰ میلیمتر است، محاسبه نیرو و جابه جایی لرزه ای الزامی ندارد.اگر محل تکیه گاه استحکام و سختی کافی برای انتقال نیروی زلزله را نداشته باشد، باید از واشرهای فلزی مناسب در محل نصب پیچ‌های اتصالات پیچی لینکران استفاده شود.تجهیزات مستقر بر لرزه گیرها باید دارای قید یا ضربه گیر مناسب در هر راستای افقی بوده و همچنین در مواردی که امکان واژگونی تجهیز وجود دارد باید در محل آنها از قیدهای قائم استفاده شود. برای کاهش اثر ضربه، بین ضربه گیر و تجهیزات می‌توان از بالشتک‌ها ساخته شده از مصالح ویسکوالاستیک یا مصالح مشابه با ضخامت مناسب استفاده کرد.استثنائاتی در طراحی لرزه ای برای کانال‌ها، سینی‌ها و لوله ها وجود دارد، طبق این استثنائات در مواردی خاص که در آیین‌نامه های مربوطه به تفضیل ذکر شده است نیازی به طراحی لرزه‌ای برای تجهیزات نیست.

منبع :‌ایسنا