طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن

مقاوم سازی اجزای غیرسازه ای ساختمان از جمله طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن به دلیل آسیب ­پذیری و خرابی گسترده آنها در هنگام وقوع زلزله و در پی داشتن صدمات بالای اقتصادی و جانی در دستور کار بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا قرار گرفته است. اجزای غیرسازه­ای ساختمان (مانند اجزای معماری، مکانیکی، مخابراتی و …) شامل همه اجزای داخل ساختمان به جز اجزای سازه ای (ستون، تیر، سقف، دیوار،پی) هستند.

مهم ترین روش های طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن شامل موارد زیر است:

تعمیر و یا تقویت خود جزء

تقویت و یا افزودن مهارها یا اتصالات جز به سازه

جداسازی لرزه­ای جزء

جایگزین نمودن جزء غیرقابل بهسازی با جزء مناسب

نگهداری، ترمیم و طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن به دلیل اهمیت بالای سیالات منتقله توسط آنها (مانند نفت، گاز، آب و فاضلاب) از جایگاه ویژه­ای برخوردار است. به طور کلی عوامل اصلی موثر بر خرابی لوله ها و مخازن دو عامل زمین شناختی و اجرایی می باشند. یکی از راهکارهای مهم کاهش خسارات در شبکه، مقاوم سازی و طراحی شبکه، خطوط انتقال و تاسیسات با رعایت ریسک پذیری زلزله و بالابردن سطح عملکرد لرزه های شبکه و تأسیسات می باشد. یکی از راهکارهای طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن فولادی ، استفاده از محصولات کامپوزیتی پلیمری FRP می باشد.

تعمیر ، طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن به عنوان راه حلی جهت پیشگیری از بروز آسیب و گسترش ضعف های سازه از اهمیت بسیاری برخوردارند ، امروزه با توجه به گسترش صنعت و وجود لوله ها و مخازن صنعتی در نواحی مختلف کشورها  عملکرد صحیح آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است . وجود هر گونه ضعف که منجر به نشتی از این سازه ها گردد با توجه به مواد شیمیایی موجود در لوله ها و مخازن صنعتی مثل الاینده های محیط زیست ، مواد سمی یا حتی قابل قابل اشتعال ، می تواند هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر اقتصادی با توجه به از دست رفتن حجم بالایی از مواد ارزشمند ، آسیب های جبران ناپذیری را بدنبال داشته باشد .

لوله و مخازن صنعتی حاوی مواد سیال می باشند که نوعی از نیروهای هیدرواستاتیکی را بوجود می آورند که این فشار سبب بوجود آمدن تنش های حلقوی می گردد . این تنش های حلقوی بوجود آمده فشار زیادی را به دیواره های جانبی مخازن و لوله های صنعتی وارد می کند که پایه و ارتفاع کم مخازن در مقدار بیشینه خود می باشد و هر چه از پایه ی مخازن استوانه ای شکل فاصله می گیریم این فشار کمتر می گردد . به دلیل ماهیت فولادی این مخازن زنگ زدن و خوردگی ناشی از واکنش های شیمیایی یک پدیده ی ناگریز در لوله ها و مخازن صنعتی می باشد که کاهش سطح مقاطع اجزای تقویت کننده در سازه های بتنی و کاهش ضخامت دیوارهای سازه ی فولادی را بدنبال دارد. تمامی عوامل ذکر شده سبب افزایش تنش های محیطی می گردد لذا ضروری است برای جلوگیری از کاهش مقاومت سازه های صنعتی و آسیب های ناشی از آن اقدامات لازم در خصوص تعمیر ، تقویت و طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن فولادی نفت و گاز صورت بگیرد .

در خطوط انتقال آب و فاضلاب و هم چنین نفت و گاز از لوله های فولادی، بتنی و پلیمری استفاده می شود. هر کدام از آن ها مزایا و معایب خود را دارند و نگهداری و تقویت لوله ها متناسب با جنس شان می باشد.

یکی از راهکارهای مهم کاهش خسارات در شبکه ، طراحی و محاسبات مقاوم سازی لوله و مخازن ، خطوط انتقال و تأسیسات با رعایت ریسک پذیری زلزله و بالابردن سطح عملکرد لرزه های شبکه و تأسیسات می‌باشد. بنابراین لازم است برای جلوگیـــری از خسارت های ناشی از زلزله به سه رکن اساسی که شامل لوله ها، اتصالات، مخازن و ایستگاههای پمپاژ می باشد به صورت مجزا مقاوم سازی شود.