Αποτίμηση Συμπεριφοράς Φορέα Υποστήριξης Σωληνώσεων σε Διυλιστήριο     

Μεταπτυχιακός Φοιτητής :

Κόκκορης Βασίλης 

Επιβλέπων Καθηγητής: Βαμβάτσικος Δ., Λέκτορας
Ημερομηνία : Ιούνιος 2015

Μελετάται η σεισμική συμπεριφορά ενός υφιστάμενου φορέα υποστήριξης σωληνώσεων. Οι φορείς υποστήριξης είναι μη κτηριακοί φορείς που βρίσκονται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις (διυλιστήρια, πετροχημικές εγκαταστάσεις, εργοστάσια ηλεκτρικής ενέργειας, εργοστάσια επεξεργασίας νερού, πυρηνικά εργοστάσια, κ.α.) και σκοπός τους είναι να μεταφέρουν χιλιόμετρα σωλήνων και καλωδίων αλλά και πλήθος μηχανολογικού εξοπλισμού, σε ολόκληρη την εγκατάσταση. Οι σωλήνες περιέχουν συχνά εύφλεκτα υλικά, τα οποία σε περίπτωση διαρροής μπορεί να δημιουργήσουν εκτεταμένες ζημιές. Για αυτό είναι ζωτικής σημασίας ο αντισεισμικός σχεδιασμός τους να γίνεται με πολύ προσοχή. Προηγούμενοι σεισμοί έχουν δείξει ότι πολλές φορές οι σωληνώσεις αστοχούν παρόλο που ο μεταλλικός σκελετός συμπεριφέρεται όπως ακριβώς έχει σχεδιαστεί. Για το σχεδιασμό των σωληνώσεων οι μελετητές βασίζονται στους ελέγχους επιτρεπόμενων τάσεων ή μετακινήσεων, ενώ δεν υπάρχουν πρότυπα για σχεδιασμό με βάση την επιτελεστικότητα. Στην παρούσα εργασία μελετάται ένας φορέας υποστήριξης σωληνώσεων που βρίσκεται στην μονάδα αλκυλίωσης της κρατικής εταιρίας  του Trinidad & Tobago, Petrotrin. Μιας και η περιοχή πλήττεται συχνά από δυνατούς ανέμους, αρχικά έγινε επιβεβαίωση ότι η κρίσιμη φόρτιση είναι ο σεισμός και όχι ο άνεμος. Ακολούθησε ιδιομορφική ανάλυση και στατική προσαυξητική ανάλυση. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε δυναμική μη γραμμική ανάλυση με 25 ζεύγη καταγραφών, τα οποία προήλθαν από πραγματικούς σεισμούς στην πολιτεία της California. Τέλος έγινε αποτίμηση της συμπεριφοράς των σωληνώσεων με καμπύλες τρωτότητας. Οι αναλύσεις του μοντέλου έγιναν με το λογισμικό OpenSEES. Τα όρια που καθόρισαν την κατάσταση αστοχίας προήλθαν από τις επιτρεπόμενες τάσεις, όπως αυτές ορίζονται στα πρότυπα EN 13480 και ASME B31.1. Μέσα  από τις καμπύλες τρωτότητας φάνηκε ότι υπάρχουν σωληνώσεις στο συγκεκριμένο φορέα, που ακόμα και με μικρή σεισμική διέγερση έχουν μεγάλη πιθανότητα αστοχίας. Έτσι ως συμπέρασμα γίνεται φανερό ότι είναι επιτακτική ανάγκη να γίνει ανανέωση στα πρότυπα στα οποία βασίζεται ο σχεδιασμός των φορέων υποστήριξης σωληνώσεων και ενδεχομένως να υιοθετηθεί μια μεθοδολογία βάσει επιτελεστικότητας.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ