某地區6.0級地震使工廠架(jia)空管(guan)道(dao)管(guan)架(jia)倒塌、管(guan)線掉落及錯(cuo)位。過大的(de)管(guan)道(dao)位移(yi)會造(zao)成管(guan)道(dao)焊縫、法蘭及螺(luo)紋(wen)接口(kou)泄漏(lou),泄漏(lou)的(de)油(you)氣(qi)污染環境,并引起火災。
地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)(zhen)發生(sheng)時,震(zhen)(zhen)(zhen)源會向(xiang)外(wai)輻(fu)射兩種(zhong)不同(tong)類型的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)(zhen)波(bo)(bo)(bo):縱波(bo)(bo)(bo)、橫(heng)波(bo)(bo)(bo)。其中(zhong)縱波(bo)(bo)(bo)在(zai)(zai)地(di)(di)(di)殼(ke)中(zhong)傳播(bo)速度為5.5~7km/s,它最先(xian)向(xiang)外(wai)擴(kuo)散,使地(di)(di)(di)面上下震(zhen)(zhen)(zhen)動(dong),但破(po)壞(huai)性較弱(ruo)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)在(zai)(zai)地(di)(di)(di)殼(ke)中(zhong)的(de)(de)(de)傳播(bo)速度為3.2~4km/s,在(zai)(zai)縱波(bo)(bo)(bo)之后(hou)到達,它使地(di)(di)(di)面發生(sheng)前后(hou)、左右抖動(dong),破(po)壞(huai)性相(xiang)對(dui)較強(qiang)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)和(he)縱波(bo)(bo)(bo)在(zai)(zai)地(di)(di)(di)表相(xiang)遇后(hou),會激發產生(sheng)一種(zhong)叫(jiao)做面波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)混合波(bo)(bo)(bo),波(bo)(bo)(bo)長大、振幅強(qiang),只能沿地(di)(di)(di)表傳播(bo)。面波(bo)(bo)(bo)就是造成(cheng)地(di)(di)(di)表及建筑物被(bei)強(qiang)烈破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)罪魁禍(huo)首。
壓力管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)抗震設計本質上是增加管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系統的剛(gang)度,減少不合理管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)材料的使用,確保在地震波到達(da)時,管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)不因地震荷載(zai)的作用而錯位(wei)或泄漏著火。非埋(mai)地管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的抗震設計一般執(zhi)行SH/T 3039《石油化工非埋(mai)地管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)抗震設計規范》。設計原則主要包括以下幾方面。
①. 抗震設防烈度(du)6度(du)及以(yi)上地(di)區,應進行(xing)抗震設計。
②. 管道材(cai)料(liao)(liao)宜選用鋼制材(cai)料(liao)(liao),嚴禁在有毒可燃介(jie)質選用填料(liao)(liao)函補償器。
③. 自(zi)力(li)跨越道路的(de)管道應(ying)有防(fang)傾倒措施(shi)。設防(fang)烈度(du)(du)(du)為8度(du)(du)(du)及(ji)9度(du)(du)(du)時,應(ying)自(zi)力(li)跨越道路。
④. 管架上應有防止管道(dao)側向滑落的措施(shi),豎直管道(dao)也(ye)應有導向措施(shi)。
⑤. 管(guan)道(dao)(dao)應(ying)進行抗震(zhen)(zhen)驗(yan)算。管(guan)道(dao)(dao)的抗震(zhen)(zhen)驗(yan)算僅考(kao)(kao)慮(lv)水(shui)平方向(xiang)作(zuo)用,不(bu)考(kao)(kao)慮(lv)垂直方向(xiang)作(zuo)用,應(ying)分別對(dui)水(shui)平面內兩個主軸(zhou)進行驗(yan)算。按照壓(ya)力(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)規范(fan),核(he)算偶(ou)(ou)然(ran)荷(he)(he)(he)載(安全閥泄放、水(shui)錘、地震(zhen)(zhen)、風(feng)等(deng)視(shi)為(wei)偶(ou)(ou)然(ran)荷(he)(he)(he)載)與持續荷(he)(he)(he)載(重力(li)(li)、壓(ya)力(li)(li)、支(zhi)架反力(li)(li)等(deng)稱(cheng)為(wei)持續荷(he)(he)(he)載,不(bu)包含熱脹冷縮荷(he)(he)(he)載)作(zuo)用下(xia)(xia),管(guan)道(dao)(dao)總(zong)應(ying)力(li)(li)(ASME31.3為(wei)縱向(xiang)應(ying)力(li)(li))之和,也就是考(kao)(kao)慮(lv)偶(ou)(ou)然(ran)荷(he)(he)(he)載和持續荷(he)(he)(he)載共同作(zuo)用時的一次應(ying)力(li)(li),不(bu)超過計(ji)算溫度下(xia)(xia)許用應(ying)力(li)(li)的1.33倍(bei)。地震(zhen)(zhen)和風(feng)荷(he)(he)(he)載作(zuo)用不(bu)考(kao)(kao)慮(lv)同時發生。抗震(zhen)(zhen)驗(yan)算本(ben)身屬于(yu)壓(ya)力(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)應(ying)力(li)(li)分析的靜力(li)(li)分析范(fan)疇。
在(zai)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)初始階段,要根據(ju)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)設(she)(she)(she)計基礎資料,確定項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)的抗震(zhen)設(she)(she)(she)防(fang)烈(lie)度(du)(注意(yi)和(he)地震(zhen)烈(lie)度(du)的區別)。平時設(she)(she)(she)計時,管道系統應有一定的剛度(du),可以(yi)通過一定量的限制性支(zhi)架(jia)來實(shi)現,例(li)如固定支(zhi)架(jia)和(he)導向支(zhi)架(jia)等。管道抗震(zhen)設(she)(she)(she)計見《管道應力分析與工(gong)程應用》的詳細講述(shu)。

