工業管道工程抗震設計(ji)要(yao)求主要(yao)有以下幾點:
①. 選擇有利場地
選(xuan)擇對抗震有(you)利場(chang)(chang)地(di)管道工程(cheng)的抗震能(neng)力與場(chang)(chang)地(di)有(you)著密切的關系。歷次地(di)震震害(hai)調查表明,同類型的工程(cheng)設施,由于場(chang)(chang)地(di)不同,遭受地(di)震破壞的程(cheng)度會(hui)有(you)很(hen)大(da)差別。選(xuan)擇場(chang)(chang)地(di)的原則(ze)是:
a. 應(ying)避開地震時可能發(fa)生地基失穩的(de)(de)松軟(ruan)上場地,如飽和砂(sha)土、人(ren)工(gong)填土等,選(xuan)擇堅硬的(de)(de)場地,如基巖、堅實的(de)(de)碎石(shi)、硬粘土等。
b. 避開地質構造上的斷層帶多。
c. 選(xuan)擇地勢平(ping)坦開闊(kuo)的(de)場地,避開陡(dou)坡峽谷、孤(gu)立(li)的(de)山丘等地質構造不(bu)穩定的(de)場地;
②. 合(he)理(li)規劃布局
避免地震(zhen)時(shi)產生(sheng)次生(sheng)災(zai)害(hai)非地震(zhen)直接造(zao)成的(de)(de)災(zai)害(hai),稱為次生(sheng)災(zai)害(hai),有時(shi)次生(sheng)災(zai)害(hai)比(bi)地震(zhen)直接造(zao)成的(de)(de)災(zai)害(hai)損失還(huan)要大。在進行總體規(gui)劃時(shi),應(ying)特別注意輸(shu)送有毒、易燃易爆介質的(de)(de)管道工(gong)程應(ying)遠離(li)人(ren)口稠密處,同時(shi)應(ying)考慮必要的(de)(de)切斷和(he)排(pai)放措施。
③. 管系均勻分布
選擇技術上先進、經(jing)濟上合(he)理的抗震結構方案,并(bing)力(li)求(qiu)管系體(ti)形(xing)簡單,重(zhong)(zhong)量、剛度對稱地均勻分(fen)布(bu)。管道工程(cheng)的敷(fu)設方式可(ke)分(fen)地上和地下兩種,重(zhong)(zhong)心(xin)越高(gao)對抗震越不利(li),因而埋地比(bi)架空好。當架空敷(fu)設幾根管道組合(he)后的重(zhong)(zhong)心(xin)應盡量和支柱的軸線和形(xing)心(xin)相(xiang)重(zhong)(zhong)合(he)。
④. 結構的整體性
保證結構的整(zheng)體(ti)性,并應(ying)使其(qi)結構具(ju)有一(yi)定的延性和(he)柔性,即選用柔性管(guan)材和(he)采用柔性連接(jie)方式。結構的整(zheng)體(ti)性主要是對有各種(zhong)支撐(cheng)構件(jian)的敷設(she)(she)而言(yan),應(ying)使其(qi)管(guan)道(dao)和(he)支撐(cheng)結構連成一(yi)體(ti),當管(guan)道(dao)沒有卡箍和(he)支撐(cheng)結構連接(jie)時,應(ying)在(zai)管(guan)道(dao)兩側設(she)(she)置擋(dang)板,以防用動(dong)。各種(zhong)管(guan)道(dao)宜采用柔性管(guan)材,不宜采用脆性管(guan)材。
⑤. 減輕(qing)管(guan)道(dao)自重(zhong)與降低(di)管(guan)道(dao)重(zhong)心
減輕地上管(guan)道的自重(zhong),盡(jin)量降(jiang)低管(guan)道的重(zhong)心。
⑥. 保證施工質量(liang),確保地震(zhen)設防措施完(wan)好。
⑦. 管線遠離地震(zhen)斷層帶,不應平(ping)行于(yu)斷層
管線盡量(liang)遠離地震斷層帶(dai),且不應(ying)平行(xing)于斷層可能變形最大(da)的走(zou)向,當(dang)穿越斷層時應(ying)斜交以(yi)減少(shao)管道的剪切變形。
⑧. 布置成多回路、環狀(zhuang)管網
管網應布置(zhi)成多回(hui)路、環狀管網,以便多向(xiang)供應介質。當條件可能時,水源(yuan)、氣(qi)源(yuan)等動力站應設置(zhi)兩個(ge)以上,并布置(zhi)在(zai)不同方向(xiang),使管網形(xing)成并聯網路。
⑨. 防止位移措施
管道在地(di)震能量(liang)的作用下,一部分可(ke)以本(ben)體吸(xi)收,這就要求管道有一定的強度;一部分是消(xiao)耗掉(diao),如管道自身的彈性(xing)位移(yi)、彈性(xing)阻尼支架(jia)的消(xiao)耗。防止位移(yi)措施如下。
a. 穩定基(ji)礎、防止(zhi)液(ye)化。當管道處于有液(ye)化可能的地段(duan)時,應有防止(zhi)液(ye)化的技(ji)術(shu)措施,避(bi)免地震時因(yin)地基(ji)液(ye)化造成管道失穩。
b. 各種支架應生根(gen)牢固(gu)。當生根(gen)于墻(qiang)體上時,應驗算(suan)墻(qiang)體的(de)穩定性,并(bing)不(bu)得架設(she)(she)在設(she)(she)防(fang)標準低于其管道設(she)(she)防(fang)烈度標準的(de)建筑物上。
c. 架空管道的支(zhi)架宜(yi)采用(yong)鋼架或鋼筋(jin)混凝土架,不(bu)宜(yi)采用(yong)磚石砌體(ti)支(zhi)架。
d. 豎(shu)向敷(fu)設(she)的管道應(ying)穩固(gu),管徑(jing)較大或(huo)較重時(shi),下部應(ying)加支墩,如圖15.1所(suo)示。
e. 滑(hua)(hua)動支(zhi)座(zuo)的(de)管(guan)道應在支(zhi)架端部設置(zhi)側向擋(dang)板,對有(you)滑(hua)(hua)脫危險(xian)的(de)管(guan)座(zuo)應將管(guan)托加長,管(guan)徑不超過250DN的(de)管(guan)道每間隔一個支(zhi)承點和端部支(zhi)承點應設抗震(zhen)卡(ka),如圖15.2所示。
f. 地下管道的上方不(bu)宜堆放重物,管道應(ying)遠離缺乏抗震能力的建筑,以防增加(jia)地基沉降和妨礙發震時應(ying)急搶修。
g. 管道應遠(yuan)離缺(que)乏抗震(zhen)能力的建(構)筑物,以防倒塌砸壞管道。
h.當管道由(you)鉸接支架(沿管線方向(xiang))支承(cheng)時,應設置防止(zhi)支架軸向(xiang)傾(qing)倒的措施。
⑩. 抗震消能(neng)措施
a. 所有(you)(you)管(guan)材應選用(yong)抗震性能好(hao)的(de),具有(you)(you)一定柔(rou)(rou)性的(de)鋼(gang)管(guan)、鑄鐵(tie)管(guan)、鋼(gang)筋(jin)混凝土(tu)管(guan)等,少(shao)用(yong)或不(bu)用(yong)材質性脆的(de)陶土(tu)(瓷(ci))管(guan)、塑料(liao)管(guan)、玻璃(li)管(guan)等。其連(lian)接方式(shi)對于(yu)鋼(gang)管(guan)可采用(yong)焊(han)接,對于(yu)承(cheng)插管(guan)應采用(yong)柔(rou)(rou)性或半(ban)柔(rou)(rou)性連(lian)接。承(cheng)插式(shi)管(guan)道(dao)下列部位必須采用(yong)柔(rou)(rou)性接口:過河(he)管(guan)兩(liang)側;穿越鐵(tie)路及(ji)其他重(zhong)要(yao)交通干線(xian)(xian)兩(liang)側;主要(yao)干線(xian)(xian)、支線(xian)(xian)上的(de)三通、四(si)通,大于(yu)45°的(de)彎頭等附(fu)件(jian)與直線(xian)(xian)管(guan)段(duan)連(lian)接處(chu);管(guan)道(dao)與泵(beng)房、水池、氣柜等建(構)筑(zhu)物(wu)連(lian)接處(chu);地(di)基土(tu)質有(you)(you)突(tu)變處(chu)。
b. 管(guan)道(dao)(dao)在(zai)穿(chuan)過(guo)(guo)建(jian)(構)筑(zhu)物的墻或基(ji)礎時(shi)(shi),應(ying)符合下(xia)列要求(qiu):應(ying)在(zai)墻或基(ji)礎上設(she)置套管(guan);管(guan)道(dao)(dao)與套管(guan)之間隙內應(ying)采用柔性(xing)(xing)填料充填;當穿(chuan)過(guo)(guo)的管(guan)道(dao)(dao)必須與墻或基(ji)礎嵌固時(shi)(shi),應(ying)在(zai)嵌固管(guan)段就(jiu)近設(she)置柔性(xing)(xing)接頭;管(guan)道(dao)(dao)與設(she)備連接時(shi)(shi),應(ying)采取(qu)措施使管(guan)道(dao)(dao)能有(you)適當的伸縮量和撓性(xing)(xing);當管(guan)道(dao)(dao)穿(chuan)過(guo)(guo)河流、溝渠、道(dao)(dao)路(lu)等障礙需要降(jiang)低標高時(shi)(shi),宜降(jiang)坡敷設(she),其傾斜角一般(ban)不大于30°,如(ru)圖15.3所示,并應(ying)在(zai)兩端設(she)置柔性(xing)(xing)接口。
?. 其他措(cuo)施
a. 各種管道(dao)應(ying)(ying)有應(ying)(ying)急關斷裝置(zhi)和排放措施,并應(ying)(ying)安(an)全可靠(kao)。架空的閥(fa)門應(ying)(ying)有攀登(deng)構造,埋(mai)地的閥(fa)門應(ying)(ying)設置(zhi)閥(fa)門井(jing),井(jing)內不應(ying)(ying)有淤泥和積(ji)水。
b. 管道應避免(mian)死角(jiao),當不可避免(mian)時,應增(zeng)設排放設施。
c. 在下列(lie)場所應設(she)置(zhi)閥(fa)門,閥(fa)門兩(liang)側(ce)均應采用柔性接(jie)頭:地(di)震(zhen)斷裂帶兩(liang)側(ce);地(di)基土可能(neng)液化段的兩(liang)側(ce);各(ge)種(zhong)熱水和自來水輸送水網(wang)每隔(ge)2000~3000m,輸配水網(wang)1000~1500m設(she)一分段閥(fa)門。