某地區6.0級地震(zhen)使工廠架(jia)空管(guan)道管(guan)架(jia)倒塌、管(guan)線掉(diao)落及錯位。過大的(de)(de)管(guan)道位移會造成管(guan)道焊縫、法蘭及螺紋接口泄漏(lou),泄漏(lou)的(de)(de)油氣污染(ran)環(huan)境,并(bing)引(yin)起火(huo)災(zai)。
地震(zhen)發(fa)生(sheng)時(shi),震(zhen)源會向(xiang)外輻射兩種不同類(lei)型的地震(zhen)波(bo)(bo)(bo)(bo):縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)、橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)。其中(zhong)縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)在地殼中(zhong)傳播(bo)速度(du)為5.5~7km/s,它最(zui)先向(xiang)外擴散(san),使地面(mian)(mian)上下震(zhen)動(dong),但破(po)壞性較弱。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)在地殼中(zhong)的傳播(bo)速度(du)為3.2~4km/s,在縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)之(zhi)后(hou)到達,它使地面(mian)(mian)發(fa)生(sheng)前(qian)后(hou)、左右抖動(dong),破(po)壞性相(xiang)對較強(qiang)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)和(he)縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)在地表相(xiang)遇后(hou),會激發(fa)產生(sheng)一種叫(jiao)做面(mian)(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)的混合波(bo)(bo)(bo)(bo),波(bo)(bo)(bo)(bo)長大、振(zhen)幅強(qiang),只能沿地表傳播(bo)。面(mian)(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)就是造成地表及建筑物被強(qiang)烈(lie)破(po)壞的罪(zui)魁禍首。
壓力(li)管(guan)(guan)道抗震(zhen)(zhen)設(she)計本質上(shang)是增加(jia)管(guan)(guan)道系統(tong)的剛度(du),減少不(bu)合理管(guan)(guan)道材料的使用,確保在地(di)震(zhen)(zhen)波到達時,管(guan)(guan)道不(bu)因地(di)震(zhen)(zhen)荷載的作(zuo)用而錯位或泄漏著火。非(fei)埋地(di)管(guan)(guan)道的抗震(zhen)(zhen)設(she)計一般執(zhi)行SH/T 3039《石油化(hua)工非(fei)埋地(di)管(guan)(guan)道抗震(zhen)(zhen)設(she)計規范》。設(she)計原則主(zhu)要包括以下幾方面。
①. 抗震設防烈度6度及(ji)以上地區,應進行抗震設計。
②. 管道材(cai)料(liao)宜選(xuan)用(yong)鋼制(zhi)材(cai)料(liao),嚴(yan)禁在有毒可燃介(jie)質選(xuan)用(yong)填(tian)料(liao)函(han)補償器。
③. 自力跨越(yue)道路(lu)的(de)管道應有防傾倒措施。設防烈(lie)度為8度及(ji)9度時,應自力跨越(yue)道路(lu)。
④. 管(guan)架(jia)上應(ying)(ying)有防止管(guan)道側向(xiang)滑落的措(cuo)(cuo)施(shi),豎直管(guan)道也應(ying)(ying)有導向(xiang)措(cuo)(cuo)施(shi)。
⑤. 管(guan)道應(ying)(ying)進行(xing)抗震(zhen)驗(yan)(yan)算。管(guan)道的抗震(zhen)驗(yan)(yan)算僅考(kao)慮(lv)水平(ping)方(fang)向(xiang)作用(yong),不(bu)(bu)考(kao)慮(lv)垂(chui)直方(fang)向(xiang)作用(yong),應(ying)(ying)分別對(dui)水平(ping)面內兩個(ge)主軸進行(xing)驗(yan)(yan)算。按照(zhao)壓(ya)力(li)(li)管(guan)道規范,核算偶(ou)然(ran)荷(he)(he)載(zai)(安全(quan)閥泄放、水錘、地(di)震(zhen)、風等視為(wei)偶(ou)然(ran)荷(he)(he)載(zai))與持(chi)續(xu)荷(he)(he)載(zai)(重力(li)(li)、壓(ya)力(li)(li)、支架反力(li)(li)等稱為(wei)持(chi)續(xu)荷(he)(he)載(zai),不(bu)(bu)包含熱脹冷縮荷(he)(he)載(zai))作用(yong)下,管(guan)道總應(ying)(ying)力(li)(li)(ASME31.3為(wei)縱向(xiang)應(ying)(ying)力(li)(li))之和,也(ye)就是(shi)考(kao)慮(lv)偶(ou)然(ran)荷(he)(he)載(zai)和持(chi)續(xu)荷(he)(he)載(zai)共同作用(yong)時(shi)的一(yi)次應(ying)(ying)力(li)(li),不(bu)(bu)超(chao)過計算溫度下許用(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)的1.33倍。地(di)震(zhen)和風荷(he)(he)載(zai)作用(yong)不(bu)(bu)考(kao)慮(lv)同時(shi)發生。抗震(zhen)驗(yan)(yan)算本身屬(shu)于壓(ya)力(li)(li)管(guan)道應(ying)(ying)力(li)(li)分析的靜(jing)力(li)(li)分析范疇。
在項(xiang)目初始(shi)階段,要(yao)根據項(xiang)目設(she)計(ji)基礎(chu)資料,確(que)定(ding)項(xiang)目的(de)(de)抗震(zhen)設(she)防烈度(注(zhu)意和(he)地震(zhen)烈度的(de)(de)區別)。平時設(she)計(ji)時,管道系統應有一定(ding)的(de)(de)剛(gang)度,可以通過(guo)一定(ding)量的(de)(de)限(xian)制性支(zhi)架(jia)來實(shi)現(xian),例如固定(ding)支(zhi)架(jia)和(he)導向支(zhi)架(jia)等。管道抗震(zhen)設(she)計(ji)見《管道應力分(fen)析與工程應用》的(de)(de)詳細講述。

