1404/06/27

امید رشیدیان

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: بزرگراه امام خمینی دانشگاه صنعتی کرمانشاه دانشکده مهندسی گروه آموزشی مهندسی عمران
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
بررسی اثر زاویه گسلش در اندرکنش خاک و لوله گاز فولادی و پلی‌اتیلن مدفون تحت گسلش امتداد لغز
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه‌یافته
کلیدواژه‌ها
اندرکنش خاک – لوله، گسلش امتداد لغز ، تحلیل المان محدود غیرخطی، نرم‌افزار BPSIOS، اثر زاویه گسلش
سال 1404
پژوهشگران حسن زیباسخن ، محمد اشرفی ، امید رشیدیان

چکیده

خطوط لوله مدفون نفت و گاز از مهمترین شریان‌های حیاتی و زیر ساخت‌های یک کشور محسوب شده و نقص یا از بین رفتن عملکرد آنها سبب تلفات و خسارات فاجعه باری خواهد گردید. لذا از دیرباز جوامع فنی و مدیریتی، به ایجاد حاشیه ایمنی برای این تاسیسات و تجهیزات متصل به آن تمایل داشته‌اند. بروز فجایع متعدد در زلزله‌های گذشته (شامل نشت نفت و گاز، انفجار و ...) علاوه بر خسارات وحشتناک به محیط زیست، می‌تواند باعث رخداد تلفات انسانی و تأخیر در بازگشت و بازیابی شرایط زندگی پس از رخداد زلزله‌های بزرگ شده و تعمیق مشکلات را به همراه داشته باشد. بررسی و تحلیل شرایط تنش و تغییرشکل لوله‌های مدفون به دلیل ماهیت پیچیده رفتار خاک، لوله، و شرایط غیرقابل پیش‌بینی رفتار دینامیکی گسل‌ها همواره از سوالات پیچیده بوده است. لذا از 1965 تاکنون تحقیقات مفصلی در این خصوص به انجام رسیده ولی ابعاد مسئله هنوز دارای نقاط مبهم متعددی می‌باشد. این تحقیقات، با محوریت آزمایش‌های بزرگ مقیاس اورورک و تراوتمن، در سال 1983 به انتشار راهنمای ASCE منجر گردید. علیرغم ایجاد وحدت رویه در طراحی لرزه‌ای خطوط لوله و شبکه‌های توزیع، رخداد انواع آسیب‌ها و خرابی‌ها در هنگام وقوع زلزله بطور گسترده‌ای مشاهده و گزارش شده است. این خرابی‌ها به حدی وسیع بودند که تلفات و خسارات متعاقب آن از تلفات و خسارات مستقیم زلزله تجاوز نموده است. باتوجه به تعدد منابع لرزه‌ای در نواحی مختلف کشور و وجود و پراکندگی خطوط انتقال، تجهیزات پالایش و پخش، و شبکه‌های توزیع شهری و روستایی، تحلیل و طرح لرزه‌ای خطوط لوله در شرایط و سطوح مختلف مخاطرات لرزه‌ای به افزایش قابلیت اعتماد و سطح ایمنی آنها منجر خواهد شد. در سال‌های 1394-1399، طی تحقیقات انجام شده توسط تحملی ‌رودسری و اشرفی (قرارداد با شرکت گاز استان کرمانشاه) و با انجام شبیه‌سازی‌های بزرگ مقیاس و تهیه نرم‌افزار بهینه‌سازی، روابط جدیدی برای اندرکنش خاک لوله مدفون تحت گسلش امتداد لغز ارائه شده است. با بررسی‌های حالات مختلف ایجاد شده برای خطوط لوله در زلزله‌های بزرگ جهان، منظور نمودن احتمالات وقوع مختلف، و انطباق نقشه‌های پهنه‌های گسلی و شبکه و خطوط تغذیه و انتقال، مشخص گردید که تلاقی راستای گسلش با خطوط لوله و مرزهای نواحی TIS توزیع، در زوایای مختلفی ممکن و محتمل است. این موضوع در حالیست که در تمام روابط ارائه شده توسط راهنماها، راستای عبور لوله عمود بر راستای گسلش در نظر گرفته شده و تنها گسیختگی برشی برای آنها غالب بوده و به همین دلیل به عنوان بدترین حالت ممکن قلمداد شده است. این در حالیست که اثرات ناشی از مولفه محوری جابجایی ناشی از گسلش می‌تواند سبب رخداد انواع پدیده‌های دیگر مانند تسلیم، چروکیدگی، کمانش و ... نیز گردیده و باعث اختلال در خدمت‌دهی و کاهش سطح ایمنی خطوط و شبکه توزیع حین و پس از زلزله خواهد شد. در این تحقیق، با توجه به تحقیقات انجام شده قبلی و نتایج شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی، بانک اطلاعاتی متشکل از مدل‌های عددی المان محدود برای خطوط لوله فولادی و پلی اتیلن در زوایای مختلف گسلش ایجاد شده است. سپس نرم‌افزار بهینه‌یابی و تحلیل خطوط لوله مدفون (BPSIOS)، برای حالات مختلف زاویه تلاقی لوله و گسل و مشخصات مختلف لوله، تعمیم و گسترش یافت. با استفاده از نرم‌افزار مذکور مشخصات فنرهای اندرکنش خاک لوله در زوایای مختلف گسلش، بر اساس معیار جابجایی و تنش محاسبه شده است. همچنین اثر ضخامت جداره لوله و نسبت‌های قطر به ضخامت جداره لوله ، نیز بررسی و لحاظ شده است. پژوهش حاضر به عنوان یک دستاورد نوین مد نظر بوده و نتایج آن داده‌های ارزشمندی را در اختیار مجموعه مهندسی شرکت ملی گاز ایران قرار داده است.