بخشی از مقاله
چکیده:
انفجار و بارگذاري ناشی از آن بر مخازن نفتی، علاوه بر فشارهاي جانبی وارده میتواند منجر به تغییر شکل و ارتعاش در جداره مخزن گردد که در اثر آن نیروهاي هیدرودینامیکی شدیدي تولید میگردد. این نیروها باعث اندرکنش سازه و سیال شده و امواجی را بوجود میآورد امکان وارد آمدن آسیبهایی به مخزن وجود دارد. آمار حملات جنگ تحملی به سایتها و پالایشگاهاي نفتی موید این موضوع میباشد که تحلیل مخازن در برابر بارگذاري انفجاري امري بسیار ضروري میباشد.
در این مقاله بارگذاري انفجاري مخزن روباز نفتی در جنوب کشور بررسی شده است. جهت این موضوع مخزن با هیدروکد حلاحشA شلاخق1سA مدلسازي شده و تحت بارگذاري انفجاري حوزه دور قرار گرفته است. میزان بیش فشار حاصل از انفجار در 16 سناریو مختلف بدست آمده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که اندرکنش سیال و سازه در اثر موج انفجار میتواند باعث تخریب قسمت فوقانی مخزن شده و در برخی از سناریوها بارگذاري انفجاري مخزن تخریب گردد. در نمودارهایی که در ادامه این تحقیق ارائه گردیده است میزان سرعت سیال در اثر نوسانات مختلف و میزان بیش فشار حاصله نمایش داده شده است.
-1 مقدمه و سوابق مطالعات
بخش مهم بسیاري از مجتمعهاي صنعتیخصوصاً پالایشگاه ها و مجتمعهاي پتروشیمی اختصاص به مخازن استوانه اي روزمینی نگهدارنده مایع دارد. این گونه مخازن از لحاظ سیستم سقف به دو گروه مخازن با سقف ثابت و مخازن با سقف شناور تقسیمبندي میشوند. سقفهاي ثابت بر اساس شکل هندسی داراي انواع مختلفی چون مخروطی و کروي میباشند. بسیاري از مخازن استوانهاي روزمینی موجود، بنا به علل اقتصادي از نوع مهار نشده طراحی و اجرا شده اند.
در این گونه مخازن هیچگونه قید مهاري میان مخزن و شالوده وجود ندارد. با توجه به اینکه مایعات ذخیره شده در مخازن موجود در مجتمع هاي مرتبط با صنعت نفت اغلب مواد خطرناك و - سمی یا قابل اشتعال - میباشند، آسیبدیدگی این مخازن علاوه بر ایجاد خسارات فیزیکی مستقیم، ممکن است سبب ایجاد خسارات غیر مستقیمی چون آلودگی زیست محیطی و نیز آتش سوزي میگردد .[1] بر این اساس، مخازن نفتی در طول عمر خود در معرض مخاطرات زیادي قرار می گیرد. این مخاطرات را می توان به دو دسته کلی تقسیم نمود: انسان ساخت - همچون انفجار - و طبیعی - زلزله، باد و ... - . براي یک رویکرد موفق در طراحی سازه، ضروري است ماهیت خطر درك شود .[2]
-2 بررسی مطالعات طراحی و بارگذاري مخازن
بارهاي وارد بر یک مخزن که در طراحی آن مد نظر قرار میگیرند؛ عبارتند از: - 1 بار مرده، - 2 بار برف، - 3 فشار سیال درون مخزن، - 4 بار باد و - 5 بار زلزله. بار مرده مخازن شامل وزن اجزاي مختلف آن از قبیل ورقهاي پوسته، کف، سقف، شالوده و ... میباشد. بار برف و فشار باد بر اساس ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ایران قابل محاسبه میباشد. فشار سیال درونی نیز به دو صورت قابل بررسی است: - 1 در حالت هیدرواستاتیک - 2 در حالت هیدرودینامیک. فشار مایع در حالت هیدرو استاتیک مشخص بوده و از معادله - 1 - بدست می آید.
مدل دینامیکی سیال درون مخزن
در این مدل ذح وزن قسمتی از سیال میباشد که هماهنگ با پوسته نوسان میکند - جرم سخت - و لح نیز وزن آن قسمت از سیال بوده که به صورت مستقل و با فرکانسی پایینتر از ذح نوسان مینماید - جرم مواج - . در شکل - 3 - آثار ناشی از ارتعاش سیال درون مخزن نشان داده شده است.
