某地區6.0級地震使工廠架空管(guan)道(dao)管(guan)架倒塌、管(guan)線(xian)掉落及錯位(wei)。過大的管(guan)道(dao)位(wei)移會造(zao)成管(guan)道(dao)焊(han)縫(feng)、法蘭及螺紋(wen)接(jie)口(kou)泄漏,泄漏的油氣污染環境,并引起(qi)火災。
地(di)(di)震(zhen)發(fa)生(sheng)(sheng)時,震(zhen)源會向(xiang)外輻(fu)射兩(liang)種不(bu)同類(lei)型的地(di)(di)震(zhen)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo):縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)、橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。其中(zhong)縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在地(di)(di)殼中(zhong)傳播速(su)度(du)為5.5~7km/s,它(ta)最先向(xiang)外擴(kuo)散,使(shi)地(di)(di)面(mian)上下震(zhen)動,但破(po)壞(huai)性(xing)(xing)較弱(ruo)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在地(di)(di)殼中(zhong)的傳播速(su)度(du)為3.2~4km/s,在縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)之后到達,它(ta)使(shi)地(di)(di)面(mian)發(fa)生(sheng)(sheng)前后、左(zuo)右抖動,破(po)壞(huai)性(xing)(xing)相對(dui)較強(qiang)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)和縱(zong)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在地(di)(di)表(biao)相遇后,會激發(fa)產生(sheng)(sheng)一種叫做面(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的混合波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo),波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長大、振幅強(qiang),只能沿地(di)(di)表(biao)傳播。面(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)就是造成地(di)(di)表(biao)及建筑(zhu)物被強(qiang)烈破(po)壞(huai)的罪魁(kui)禍(huo)首。
壓力管(guan)(guan)道(dao)抗震(zhen)設計(ji)本質上(shang)是增加(jia)管(guan)(guan)道(dao)系(xi)統的剛(gang)度,減少不合理管(guan)(guan)道(dao)材料的使用(yong),確保在地(di)(di)震(zhen)波到(dao)達時,管(guan)(guan)道(dao)不因地(di)(di)震(zhen)荷載(zai)的作用(yong)而(er)錯位或(huo)泄漏著火。非埋(mai)地(di)(di)管(guan)(guan)道(dao)的抗震(zhen)設計(ji)一般執(zhi)行SH/T 3039《石(shi)油化工非埋(mai)地(di)(di)管(guan)(guan)道(dao)抗震(zhen)設計(ji)規范》。設計(ji)原則主要包括以(yi)下幾方面。
①. 抗(kang)震設防烈度6度及(ji)以上地(di)區,應進行抗(kang)震設計。
②. 管道(dao)材料(liao)(liao)宜(yi)選(xuan)用鋼(gang)制材料(liao)(liao),嚴禁在有毒(du)可燃介質(zhi)選(xuan)用填料(liao)(liao)函補償器。
③. 自力跨越道(dao)(dao)路的管道(dao)(dao)應有防(fang)(fang)傾倒措施。設防(fang)(fang)烈度為8度及9度時,應自力跨越道(dao)(dao)路。
④. 管(guan)架上應有(you)(you)防止管(guan)道側向滑落的措施,豎直管(guan)道也應有(you)(you)導向措施。
⑤. 管(guan)道(dao)(dao)應(ying)進(jin)行抗(kang)(kang)震(zhen)(zhen)驗(yan)(yan)算。管(guan)道(dao)(dao)的抗(kang)(kang)震(zhen)(zhen)驗(yan)(yan)算僅考(kao)(kao)慮(lv)(lv)水平方向(xiang)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),不考(kao)(kao)慮(lv)(lv)垂直方向(xiang)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),應(ying)分別對水平面內兩個主軸進(jin)行驗(yan)(yan)算。按照壓(ya)力(li)(li)(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)規范,核(he)算偶(ou)然荷載(zai)(zai)(zai)(安全閥泄放(fang)、水錘、地震(zhen)(zhen)、風等視(shi)為(wei)偶(ou)然荷載(zai)(zai)(zai))與持(chi)續(xu)荷載(zai)(zai)(zai)(重力(li)(li)(li)(li)、壓(ya)力(li)(li)(li)(li)、支架反力(li)(li)(li)(li)等稱為(wei)持(chi)續(xu)荷載(zai)(zai)(zai),不包含熱(re)脹冷縮荷載(zai)(zai)(zai))作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,管(guan)道(dao)(dao)總應(ying)力(li)(li)(li)(li)(ASME31.3為(wei)縱(zong)向(xiang)應(ying)力(li)(li)(li)(li))之和,也(ye)就(jiu)是(shi)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)偶(ou)然荷載(zai)(zai)(zai)和持(chi)續(xu)荷載(zai)(zai)(zai)共(gong)同作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)時(shi)的一次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)(li),不超過計算溫度下許(xu)用(yong)(yong)應(ying)力(li)(li)(li)(li)的1.33倍。地震(zhen)(zhen)和風荷載(zai)(zai)(zai)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)不考(kao)(kao)慮(lv)(lv)同時(shi)發生。抗(kang)(kang)震(zhen)(zhen)驗(yan)(yan)算本(ben)身屬于壓(ya)力(li)(li)(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)應(ying)力(li)(li)(li)(li)分析(xi)的靜力(li)(li)(li)(li)分析(xi)范疇。
在項(xiang)目初(chu)始階段,要(yao)根據項(xiang)目設(she)(she)(she)計(ji)基礎(chu)資(zi)料,確定項(xiang)目的(de)(de)抗(kang)震設(she)(she)(she)防烈度(注意和地震烈度的(de)(de)區別)。平(ping)時設(she)(she)(she)計(ji)時,管道系統應(ying)(ying)有一(yi)定的(de)(de)剛度,可以通過一(yi)定量的(de)(de)限制(zhi)性支架(jia)來實現,例如固定支架(jia)和導向支架(jia)等。管道抗(kang)震設(she)(she)(she)計(ji)見《管道應(ying)(ying)力分析與工(gong)程應(ying)(ying)用》的(de)(de)詳細(xi)講述。