某地區6.0級地震使工廠(chang)架空管(guan)道(dao)管(guan)架倒塌、管(guan)線掉落及(ji)錯位。過大的管(guan)道(dao)位移(yi)會造成管(guan)道(dao)焊縫、法蘭及(ji)螺紋接口(kou)泄(xie)漏(lou),泄(xie)漏(lou)的油氣污染環境,并引起(qi)火災。
地(di)震(zhen)(zhen)發生(sheng)時,震(zhen)(zhen)源會向外輻射(she)兩種(zhong)不同類型的(de)地(di)震(zhen)(zhen)波(bo):縱(zong)波(bo)、橫波(bo)。其中縱(zong)波(bo)在地(di)殼中傳播速度為(wei)5.5~7km/s,它最先向外擴(kuo)散,使地(di)面(mian)上(shang)下震(zhen)(zhen)動,但破(po)壞(huai)性(xing)較弱。橫波(bo)在地(di)殼中的(de)傳播速度為(wei)3.2~4km/s,在縱(zong)波(bo)之后到達,它使地(di)面(mian)發生(sheng)前后、左右抖動,破(po)壞(huai)性(xing)相對較強。橫波(bo)和(he)縱(zong)波(bo)在地(di)表(biao)相遇后,會激(ji)發產生(sheng)一種(zhong)叫做面(mian)波(bo)的(de)混(hun)合(he)波(bo),波(bo)長大(da)、振(zhen)幅(fu)強,只能沿地(di)表(biao)傳播。面(mian)波(bo)就是(shi)造成(cheng)地(di)表(biao)及建(jian)筑物被強烈破(po)壞(huai)的(de)罪(zui)魁禍首。
壓(ya)力(li)管道(dao)抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)本質上是增加管道(dao)系統(tong)的(de)(de)(de)剛度,減少不合理管道(dao)材料的(de)(de)(de)使用,確(que)保在地震(zhen)波到達時,管道(dao)不因(yin)地震(zhen)荷載的(de)(de)(de)作用而(er)錯位或泄漏著火。非(fei)埋地管道(dao)的(de)(de)(de)抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)一般執行SH/T 3039《石(shi)油化工(gong)非(fei)埋地管道(dao)抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)規范》。設(she)計(ji)(ji)(ji)原則主要包括以(yi)下幾方面。
①. 抗震(zhen)設防烈度(du)6度(du)及(ji)以上地區,應進行抗震(zhen)設計。
②. 管道材料(liao)宜選用鋼制材料(liao),嚴(yan)禁(jin)在有毒(du)可燃(ran)介質選用填料(liao)函補償(chang)器。
③. 自力(li)(li)跨(kua)越道(dao)路的管(guan)道(dao)應(ying)有防傾倒措施(shi)。設(she)防烈(lie)度(du)為(wei)8度(du)及9度(du)時,應(ying)自力(li)(li)跨(kua)越道(dao)路。
④. 管架上應有防(fang)止管道側向滑落的措施,豎(shu)直管道也應有導向措施。
⑤. 管(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)進(jin)行抗(kang)震(zhen)(zhen)(zhen)驗(yan)算(suan)。管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)抗(kang)震(zhen)(zhen)(zhen)驗(yan)算(suan)僅考(kao)(kao)慮(lv)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)作用(yong),不(bu)考(kao)(kao)慮(lv)垂直方(fang)向(xiang)作用(yong),應(ying)分別對水(shui)平(ping)面內兩個(ge)主軸進(jin)行驗(yan)算(suan)。按照壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)規范,核算(suan)偶然(ran)荷載(安全閥(fa)泄放、水(shui)錘、地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)、風(feng)等視為(wei)偶然(ran)荷載)與持續荷載(重力(li)、壓力(li)、支架(jia)反力(li)等稱為(wei)持續荷載,不(bu)包含熱脹冷縮荷載)作用(yong)下(xia),管(guan)(guan)道(dao)(dao)總應(ying)力(li)(ASME31.3為(wei)縱向(xiang)應(ying)力(li))之和(he),也就是考(kao)(kao)慮(lv)偶然(ran)荷載和(he)持續荷載共同作用(yong)時的(de)一次應(ying)力(li),不(bu)超過(guo)計算(suan)溫度下(xia)許用(yong)應(ying)力(li)的(de)1.33倍。地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)和(he)風(feng)荷載作用(yong)不(bu)考(kao)(kao)慮(lv)同時發生。抗(kang)震(zhen)(zhen)(zhen)驗(yan)算(suan)本身屬于(yu)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)力(li)分析的(de)靜力(li)分析范疇(chou)。
在項目初始階段,要(yao)根據(ju)項目設(she)計基(ji)礎資料(liao),確定(ding)項目的(de)(de)抗(kang)震設(she)防烈度(注(zhu)意和(he)地震烈度的(de)(de)區(qu)別)。平(ping)時(shi)(shi)設(she)計時(shi)(shi),管道(dao)系統應(ying)有(you)一定(ding)的(de)(de)剛度,可以通(tong)過一定(ding)量的(de)(de)限制性支架來實現,例如固(gu)定(ding)支架和(he)導向支架等。管道(dao)抗(kang)震設(she)計見《管道(dao)應(ying)力分析(xi)與工(gong)程應(ying)用》的(de)(de)詳細(xi)講(jiang)述。