某地(di)區6.0級地(di)震使工廠(chang)架(jia)空管(guan)(guan)(guan)道管(guan)(guan)(guan)架(jia)倒塌、管(guan)(guan)(guan)線掉落(luo)及(ji)錯位。過大(da)的管(guan)(guan)(guan)道位移(yi)會造成管(guan)(guan)(guan)道焊縫、法蘭及(ji)螺紋接口泄漏,泄漏的油氣(qi)污染環境,并(bing)引起火災(zai)。
地震發(fa)生(sheng)時,震源會向外輻射兩種不同類型的(de)(de)地震波(bo):縱(zong)(zong)波(bo)、橫(heng)波(bo)。其中縱(zong)(zong)波(bo)在(zai)(zai)地殼中傳(chuan)播速(su)度為(wei)5.5~7km/s,它最先向外擴(kuo)散,使(shi)地面(mian)上(shang)下震動(dong),但破壞性較弱。橫(heng)波(bo)在(zai)(zai)地殼中的(de)(de)傳(chuan)播速(su)度為(wei)3.2~4km/s,在(zai)(zai)縱(zong)(zong)波(bo)之后(hou)到達,它使(shi)地面(mian)發(fa)生(sheng)前后(hou)、左右(you)抖(dou)動(dong),破壞性相對較強(qiang)(qiang)。橫(heng)波(bo)和縱(zong)(zong)波(bo)在(zai)(zai)地表相遇后(hou),會激發(fa)產(chan)生(sheng)一種叫做面(mian)波(bo)的(de)(de)混合波(bo),波(bo)長(chang)大、振幅強(qiang)(qiang),只能沿地表傳(chuan)播。面(mian)波(bo)就是造成地表及建筑(zhu)物被強(qiang)(qiang)烈破壞的(de)(de)罪(zui)魁禍首。
壓力管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)本質上是(shi)增加管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系統(tong)的剛度,減少不(bu)合理管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材料的使用,確保在(zai)地(di)震(zhen)波(bo)到達時,管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)不(bu)因地(di)震(zhen)荷載的作(zuo)用而(er)錯位或泄(xie)漏著火。非埋地(di)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)般執(zhi)行SH/T 3039《石(shi)油(you)化工非埋地(di)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)抗震(zhen)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)規(gui)范》。設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)原則主要(yao)包括以(yi)下(xia)幾(ji)方面。
①. 抗震設(she)防(fang)烈(lie)度6度及以(yi)上地區,應進行抗震設(she)計。
②. 管道(dao)材料(liao)(liao)宜選用(yong)鋼制材料(liao)(liao),嚴禁在有(you)毒可燃(ran)介質選用(yong)填料(liao)(liao)函補償器。
③. 自力(li)跨越道路(lu)的管道應有防傾(qing)倒措施。設防烈(lie)度為8度及(ji)9度時(shi),應自力(li)跨越道路(lu)。
④. 管(guan)(guan)架(jia)上應有(you)防止(zhi)管(guan)(guan)道側向滑落的措(cuo)(cuo)施(shi),豎直管(guan)(guan)道也應有(you)導向措(cuo)(cuo)施(shi)。
⑤. 管(guan)道(dao)應(ying)(ying)進行(xing)抗(kang)震驗(yan)算。管(guan)道(dao)的抗(kang)震驗(yan)算僅考(kao)慮(lv)水平(ping)方(fang)(fang)向作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),不(bu)考(kao)慮(lv)垂直(zhi)方(fang)(fang)向作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),應(ying)(ying)分別對水平(ping)面內兩個主(zhu)軸進行(xing)驗(yan)算。按照(zhao)壓力(li)(li)管(guan)道(dao)規范,核算偶然(ran)荷(he)(he)載(zai)(安全閥泄放(fang)、水錘、地(di)震、風等(deng)視為偶然(ran)荷(he)(he)載(zai))與持(chi)續荷(he)(he)載(zai)(重(zhong)力(li)(li)、壓力(li)(li)、支架反(fan)力(li)(li)等(deng)稱為持(chi)續荷(he)(he)載(zai),不(bu)包含(han)熱脹冷縮(suo)荷(he)(he)載(zai))作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,管(guan)道(dao)總應(ying)(ying)力(li)(li)(ASME31.3為縱向應(ying)(ying)力(li)(li))之(zhi)和(he),也(ye)就是考(kao)慮(lv)偶然(ran)荷(he)(he)載(zai)和(he)持(chi)續荷(he)(he)載(zai)共同作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)時的一次應(ying)(ying)力(li)(li),不(bu)超過計算溫度下許用(yong)(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)的1.33倍(bei)。地(di)震和(he)風荷(he)(he)載(zai)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)不(bu)考(kao)慮(lv)同時發生。抗(kang)震驗(yan)算本(ben)身屬于壓力(li)(li)管(guan)道(dao)應(ying)(ying)力(li)(li)分析(xi)的靜力(li)(li)分析(xi)范疇。
在項目(mu)初(chu)始(shi)階段,要根(gen)據項目(mu)設計基礎資(zi)料,確定(ding)項目(mu)的(de)抗(kang)(kang)震(zhen)設防烈度(注意和(he)地震(zhen)烈度的(de)區別)。平時設計時,管(guan)(guan)道(dao)系統應(ying)有(you)一定(ding)的(de)剛度,可(ke)以通過(guo)一定(ding)量(liang)的(de)限制性支架(jia)來實(shi)現,例如固定(ding)支架(jia)和(he)導向支架(jia)等。管(guan)(guan)道(dao)抗(kang)(kang)震(zhen)設計見《管(guan)(guan)道(dao)應(ying)力分析與工程應(ying)用》的(de)詳細(xi)講述。