ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای برجهای تقطیر خودایستا در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
چکیده
مخازن و برجهای فولادی تحت فشار کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف نظیر صنایع نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، صنایع و تاسیسات اتمی و ... دارند. در معدود آیین نامه ها و دستورالعملهای موجود، در مورد ضوابط ارزیابی لرزه ای این برجها تنها به ذکر کلیاتی پرداخته شده است. بنابراین تعیین رفتار لرزه ای این برجها و ارزیابی لرزه ای آنها و همچنین تعیین نوع مکانیسمهای خرابی برای آنها ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق جهت ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای برجهای مورد نظر، از منحنیهای شکنندگی استفاده میشود. این منحنیها برای پیش بینی رفتار و مقدار خسارت احتمالی به کار میروند. تولید این منحنیها با انجام تحلیلهای دینامیکی غیرخطی با استفاده از 12 شتابنگاشت متناسب با ساختگاه مورد نظر و در سطوح مختلف تحریک صورت میپذیرد. همچنین منحنی شاخص قابلیت اعتماد سازه از روی این منحنیها بدست می آید. مطالعه رفتار برج تحت رویکردهای مختلف در طراحی فونداسیون از دیگر بخشهای این تحقیق است. این پژوهش بر روی نمونه ای از این برجها با ارتفاع 96 متر که در پالایشگاه اراک واقع شده، و براساس آیین نامه های asme و ubc97 طراحی شده است، انجام میشود. مدلسازی این برج در نرم افزار اجزا محدود abaqus و با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه انجام میشود. نتایج نشان میدهند که سازه مورد نظر تحت بیشینه شتابهای کمتر از g0.5 دارای شاخص قابلیت اعتماد بیشتر از 3 (احتمال خرابی کمتر از 0.001) است و در نتیجه عملکرد مطلوبی دارد. همچنین مود خرابی غالب در این سازه ها، کمانش جداره برج بوده و سایر مودهای خرابی از قبیل کشیدگی میل مهارها، لهیدگی حلقه پایینی و دوران بیش از حد پی رخ نمیدهد. همچنین نتایج تحلیلها بر روی سازه با فونداسیون با ابعاد متفاوت نشان میدهد با طراحی فونداسیون برای میزان بلندشدگی 10 درصد (با ابعاد 18 متر)، شاهد کاهش جابجایی عمود بر محور فونداسیون برج و در نتیجه کاهش تنشهای جداره آن هستیم، به صورتی که میتواند سبب یک طرح اقتصادیتر برای سازه برج شود.