بررسی عملکرد خطوط لوله گاز تحت فشار در اثر انفجار

امروزه لزوم توجه به پدافند غیرعامل بر هیچ کس پوشیده نیست. به خصوص در کشور استراتژیکی چون ایران، که سالهاست آماج حملات و تهدیدات گوناگون نظامی وتروریستی می باشد. مسلم است که بقاء جامعه در گرو فائق آمدن بر این تهدیدها و محافظت از کشوراست. از جمله مواردی که در این بین حفاظت از آنها ضروری می باشد، شریانهای حیاتی است. شریان های حیاتی شامل راه ها، پل ها، تونل ها، خطوط انتقال و همچنین شبکه های مخابراتی و رسانه ای می باشند. از آنجا که کشور ما دارای منابع سرشار گاز و نفت می باشد و وابستگی شدید اقتصاد ما به صدور و انتقال نفت و گاز کاملاً مشخص است، محافظت از این خطوط نیز اهمیتی دوچندان می یابد. طی سال های اخیر وقوع حوادث تروریستی گوناگون در مورد سازه‏های مهم در سراسر جهان، سبب شده است که بارهای انفجاری مورد توجه ویژه ای قرار گیرند. انفجار می تواند با ارتعاشی که در پهنه وسیعی از محیط خاک ایجاد می کند، خرابی های زیادی را به وجود آورد؛ لذا پیش‏بینی بارهای ضربه ای دینامیکی و بررسی پاسخ رفتاری سازه‏ها از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به توسعه قابل توجه روش های عددی در دهه های اخیر، امکان بررسی اثرات انفجار بر سازه های سطحی و زیرزمینی، با دقت بالا فراهم آمده است. در این تحقبق با بررسی جدیدترین روش های بکار رفته برای مدل سازی پدیده انفجار و پاسخ های حاصل شده از سازه‏های زیرزمینی، اطلاعات جامعی به دست آمده است. در این تحقیق اثر انتشار امواج انفجار بر روی خطوط لوله مدفون در نرم افزار abaqus/cae 6.10-1 و با استفاده از مدل اجزاءمحدود، شبیه سازی شده است و به بررسی اثرات انفجارهای سطحی بر روی خطوط لوله مدفون گاز، و پاسخ دینامیکی آن ها، بسته به مشخصات و ویژگی هایشان، پرداخته شده است. در تحلیل مدل اثرات تغییر عمق دفن لوله، شدت و فاصله انفجار و همچنین اثرات تغییر در خصوصیات خاک اطراف لوله در حالات مختلف، اعمال و نتایج آنها آورده شده است. در پایان، نتایج نشان می دهند که در لوله های مدفون تحت انفجارهای سطحی، با افزایش عمق دفن و فاصله انفجار، جابه جایی ها، تنش های اصلی و کرنش ها در سه نوع خاک رس، ماسه سست، ماسه متراکم کاهش می یابد. این نتیجه به دلیل افزایش محصور شدگی لوله در خاک می باشد و همچنین با افزایش زاویه اصطکاک داخلی برای یک نوع خاک تنش وارد بر لوله کاهش می یابد. ولی با افزایش چگالی خاک نتیجه برعکس می شود. یعنی با افزایش چگالی خاک تنش وارده بر لوله بیشتر می شود. همچنین مشاهده شد که عملکرد لوله به ترتیب در خاک رس و ماسه سست، بهتر از ماسه متراکم است.