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

کاهش آسیب در کنترل ارتعاشات لرزه ای در لوله های فیلتر

به گزارش دیباروز ، در دهه های اخیر زمین لرزه های زیادی در مناطق مختلف جهان رخ داده است که خسارات زیادی به بار آورده است ، از جمله زلزله 1999 در ترکیه که در یک شهر صنعتی و یک پالایشگاه رخ داده است. این زمین لرزه بسیاری از پالایشگاه ها و تاسیسات پتروشیمی را از بین برد و در میان تجهیزات و سازه های آسیب دیده ، خطوط لوله پشتیبانی به شدت آسیب دیدند.

سازه های نگهدارنده لوله یکی از این تأسیسات است که نقش مهمی در بهره برداری از پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی دارد. از آنجا که این سازه ها وظیفه نگهداری لوله هایی را دارند که مواد را بین تجهیزات انتقال می دهند و حتی اگر در زلزله هیچ یک از تجهیزات تصفیه خانه آسیب نبیند ، خرابی این سازه ها و لوله های روی آنها عملکرد واحد صنعتی را مختل می کند.

به منظور ارائه راه حل های علمی برای حل چالش تخریب خطوط لوله نگهدارنده در پالایشگاه ها ، این پروژه تحقیقاتی توسط مهندس محمد رضایی ، شریک پروژه و محقق ارشد پروژه و تحت نظارت و راهنمایی دکتر فریبرز نیتگی ایلهی ، انجام شد. عضو هیئت علمی م Instituteسسه بین المللی لرزه نگاری و مهندسی لرزه نگاری ، از مجتمع پتروشیمی بندر امام اجرا شد و در پایان آنها پیشنهاداتی ارائه دادند.

در مصاحبه ای با دیباروز ، دکتر سخنگوی الهی فریبرز وی گفت: “زمین لرزه ها باعث بلایای بزرگی در مناطق پرجمعیت شهری و مجتمع های صنعتی می شود.” این امر باعث فراوانی و توسعه صنایع و گسترش آنها و همچنین تمرکز جمعیت در مناطق شهری از جمله دلایل افزایش خسارات ناشی از این پدیده طبیعی شده است.

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

ناتی ایلائی با تأکید بر اینکه از بین امکانات فوق الذکر ، سازه های ثابت کننده لوله از اهمیت بالایی برخوردار است ، خاطرنشان کرد: این سازه ها وظیفه دارند لوله هایی را حمل کنند که مواد را بین تجهیزات فیلتر حمل می کنند و از بین بردن این سازه ها منجر به خرابی خطوط لوله و نشت مواد به داخل می شود. داخلی. لوله ها. انتشار مایعات سمی از لوله ها نیز منجر به فاجعه های بیشتری می شود و اهمیت این ساختارها را بیش از پیش می کند.

به گفته وی ، خرابی لوله در این سازه ها عمدتاً به دو علت “خرابی تکیه گاه لوله” و “یا از بین رفتن خود سازه پشتیبانی کننده” است. نمونه هایی از آسیب به این سیستم های سازه ای را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید:

خروجی ضعف لرزه ای در پالایشگاه شهید تندجوویان در تهران و پالایشگاه پتروشیمی شیراز ، با بیان اینکه در این زمینه طی سالهای گذشته تحقیقات و مطالعات زیادی در مورد ضعف لرزه ای لوله های فرآیند انجام داده ایم ، گفت: در این پروژه با استفاده از اتصالات آکاردئونی می توانند به عنوان محدود کننده های جانبی لوله عمل کنند تا آسیب لوله های ناشی از زلزله را تا حد زیادی کاهش دهد.

به گفته وی ، میراگرهای آکاردئونی نوعی میراگر جریان هستند که انرژی دریافتی توسط زلزله توسط مکانیسم هدایت را از بین می برد.

سرپرست تیم ارزیابی به این پروژه اضافه كرد: با مدلسازی نمونه های مختلف و استفاده از مدل های اجزای محدود با كنترل دینامیكی رفتار لرزه ای لوله و تنظیم لوله ضمن مقایسه سهولت اجرا و هزینه استفاده و كنترل پویا محرك و تنش کاهش ، فشارها و اسکان مجدد در نهایت منجر به طراحی بهینه شد.

مهندس محمد رضایی ، محقق ارشد این پروژه تحقیقاتی موسسه بین المللی لرزه نگاری و مهندسی لرزه نگاری در مصاحبه با دیباروز وی همچنین در این زمینه توضیح داد: در این پروژه تحقیقاتی ، ابتدا از طریق بازدید میدانی از مجتمع پتروشیمی بندر امام ، سازه ای را به عنوان ساختار مرجع انتخاب کردیم و سپس مطالعاتی را در مورد نحوه مدل سازی ساختار لوله ها و اتصالات لوله ها به ساختار دادیم.

به گفته وی ، در بیشتر سازه های صافی ، لوله با استفاده از اتصالات U شکل به سازه متصل می شود ، نمونه ای از این را می توانید در شکل زیر مشاهده کنید:

قاب نگهدارنده لوله و لوله متصل به آن با استفاده از اتصالات U شکل.

رضایی خاطرنشان کرد که “پس از مطالعات جامع در مورد لوله های با قطر مختلف که توسط اتصالات U شکل به سازه متصل شده اند ، دریافتیم که این اتصالات عملکرد مناسبی را در هنگام زلزله نشان نمی دهند.” کشش لوله در محل اتصال لوله به مهار U شکل بسیار زیاد است و به دلیل نوع ساخت این مهارها است ، به ویژه در لوله های با قطر بزرگ که در این مطالعه لوله های 291 میلی متر و 191 میلی متر در نظر گرفته شده است.

یادآوری: در این لوله ها محدودیت های U شکل از کار افتادند و باعث جابجایی و کشش زیادی در این لوله ها شدند.

رضایی افزود: “پس از مشاهده مشکلات ناشی از استفاده از وسایل U شکل ، تحقیقات زیادی در مورد طراحی میراگر لوله انجام شد.” علاوه بر این ، اتصالات لوله و سایر محدودیت های صنعت نفت کشور که برای کنترل بارهای زلزله استفاده می شود ، دارای طراحی پیچیده و هزینه های ساخت بسیار بالایی است.

این محقق افزود: “بنابراین ، ما تصمیم گرفتیم که با طراحی و مدل سازی میراگر لوله ، علاوه بر طراحی ساده و هزینه ساخت پایین ، بازده انرژی بسیار خوبی داشته و استرس را کاهش دهد.” نگهدارنده طراحی شده شامل یک پوشش لوله ای بود که دو دمپر آکاردئونی به صورت جانبی به آن متصل شده بود. برای حفظ ثبات کیت و نصب مهارها روی شاسی روی آن ، یک قاب فلزی جوش داده شده به میراگرها طراحی شده است.

وی گفت: “در اشکال زیر ، کند کننده آکاردئون استفاده می شود ، بازدارنده طراحی شده است و می توانید نحوه قرارگیری آن بر روی سازه های صافی را مشاهده کنید:

دمپر آکاردئونی طراحی شده

تصاویری از پیشگیری کننده لوله طراحی شده

نحوه اعمال محدودیت های لوله و لوله بر روی سازه

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

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

محقق این پروژه تأیید کرد که در نمودار فوق ، نسبت تنش به دست آمده در لوله های 191 و 291 میلی متر با میراگر U شکل بیش از 9 است و اظهار داشت: این رقم نشان دهنده خرابی این لوله ها است ، در حالی که نسبت تنش اگر استفاده می شود ، پیشگیری با کاهش حدود 50 designed طراحی شده است ، و عملکرد بسیار خوبی در کاهش فشار و خرابی لوله ها نشان داده است.

Nettigi Elahi ، مدیر علمی پروژه و عضو هیئت علمی مسسه بین المللی لرزه نگاری و مهندسی لرزه نگاری ، همچنین تأکید کرد که این انجمن برای اولین بار در صنعت پالایش معرفی می شود ، ترکیب آلیاژها در ساخت این نمونه ها و شکل عملی تماس یافته های جدید این موسسه.

وی افزود: “استفاده از یک مهارکننده لوله کشی طراحی شده علاوه بر کاهش تنش عملیاتی لوله کشی ، هزینه های بالای بهسازی را کاهش می دهد و همچنین منجر به تولید بی وقفه فرآورده های نفتی و کاهش خسارات مالی و جانی در زمین لرزه های شدید می شود.”

انتهای پیام