Αποτίμηση συμπεριφοράς φορέα υποστήριξης σωληνώσεων σε διυλιστήριο

Κόκκορης, Βασίλης; Kokkoris, Vasilis

dc.contributor.author	Κόκκορης, Βασίλης	el
dc.contributor.author	Kokkoris, Vasilis	en
dc.date.accessioned	2015-10-19T11:07:51Z
dc.date.available	2015-10-19T11:07:51Z
dc.date.issued	2015-10-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41445
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4032
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.)	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μεταλλικός φορέας	el
dc.subject	Σωληνώσεις	el
dc.subject	Αποτίμηση συμπεριφοράς	el
dc.subject	Δυναμική ανάλυση	el
dc.subject	Πιθανότητα αστοχίας	el
dc.subject	Steel structure	en
dc.subject	Performance assessment	en
dc.subject	Pipe rack	en
dc.subject	Dynamics	en
dc.subject	Probabilistic	en
dc.title	Αποτίμηση συμπεριφοράς φορέα υποστήριξης σωληνώσεων σε διυλιστήριο	el
dc.title	Performance assessment of a refinery pipe rack	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Structural engineering	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-03
heal.abstract	Μελετάται η σεισμική συμπεριφορά ενός υφιστάμενου φορέα υποστήριξης σωληνώσεων. Οι φορείς υποστήριξης είναι μη κτηριακοί φορείς που βρίσκονται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις (διυλιστήρια, πετροχημικές εγκαταστάσεις, εργοστάσια ηλεκτρικής ενέργειας, εργοστάσια επεξεργασίας νερού, πυρηνικά εργοστάσια, κ.α.) και σκοπός τους είναι να μεταφέρουν χιλιόμετρα σωλήνων και καλωδίων αλλά και πλήθος μηχανολογικού εξοπλισμού, σε ολόκληρη την εγκατάσταση. Οι σωλήνες περιέχουν συχνά εύφλεκτα υλικά, τα οποία σε περίπτωση διαρροής μπορεί να δημιουργήσουν εκτεταμένες ζημιές. Για αυτό είναι ζωτικής σημασίας ο αντισεισμικός σχεδιασμός τους να γίνεται με πολύ προσοχή. Προηγούμενοι σεισμοί έχουν δείξει ότι πολλές φορές οι σωληνώσεις αστοχούν παρόλο που ο μεταλλικός σκελετός συμπεριφέρεται όπως ακριβώς έχει σχεδιαστεί. Για το σχεδιασμό των σωληνώσεων οι μελετητές βασίζονται στους ελέγχους επιτρεπόμενων τάσεων ή μετακινήσεων, ενώ δεν υπάρχουν πρότυπα για σχεδιασμό με βάση την επιτελεστικότητα. Στην παρούσα εργασία μελετάται ένας φορέας υποστήριξης σωληνώσεων που βρίσκεται στην μονάδα αλκυλίωσης της κρατικής εταιρίας του Trinidad & Tobago, Petrotrin. Μιας και η περιοχή πλήττεται συχνά από δυνατούς ανέμους, αρχικά έγινε επιβεβαίωση ότι η κρίσιμη φόρτιση είναι ο σεισμός και όχι ο άνεμος. Ακολούθησε ιδιομορφική ανάλυση και στατική προσαυξητική ανάλυση. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε δυναμική μη γραμμική ανάλυση με 25 ζεύγη καταγραφών, τα οποία προήλθαν από πραγματικούς σεισμούς στην πολιτεία της California. Τέλος έγινε αποτίμηση της συμπεριφοράς των σωληνώσεων με καμπύλες τρωτότητας. Οι αναλύσεις του μοντέλου έγιναν με το λογισμικό OpenSEES. Τα όρια που καθόρισαν την κατάσταση αστοχίας προήλθαν από τις επιτρεπόμενες τάσεις, όπως αυτές ορίζονται στα πρότυπα EN 13480 και ASME B31.1. Μέσα από τις καμπύλες τρωτότητας φάνηκε ότι υπάρχουν σωληνώσεις στο συγκεκριμένο φορέα, που ακόμα και με μικρή σεισμική διέγερση έχουν μεγάλη πιθανότητα αστοχίας. Έτσι ως συμπέρασμα γίνεται φανερό ότι είναι επιτακτική ανάγκη να γίνει ανανέωση στα πρότυπα στα οποία βασίζεται ο σχεδιασμός των φορέων υποστήριξης σωληνώσεων και ενδεχομένως να υιοθετηθεί μια μεθοδολογία βάσει επιτελεστικότητας.	el
heal.abstract	The seismic performance of an existing a pipe rack structure is assessed. Pipe racks are non-building structures in industrial facilities such as refineries, petrochemical installations, power plants, water treatment installations and nuclear plants, which are designed to support kilometer-long pipes and cable trays, together with considerable mechanical equipment. These pipes usually convey flammable materials that can be extremely dangerous in case of leakage. Thus, it is essential to carefully assess the seismic design of such structures. Past earthquakes have demonstrated that the pipes are often vulnerable, even when the supporting structure behave as planned. The seismic analysis and design of piping systems is based on allowable stress or strain verification methods, lacking any clear performance-basis. The pipe rack that is evaluated in current thesis is placed inside the alkylation unit of the state-owned petroleum company of Trinidad & Tobago, Petrotrin. Initially, due to severe gales in the area, it was confirmed through static analysis that the critical loads originate from earthquakes rather than the winds. Then, modal and static pushover analyses were conducted, followed by dynamic analysis. The latter involved performing a series of nonlinear time history analyses under 25 ground motion records of two horizontal components each. The records originate from real events in the state of California. Finally fragility curves for assessing the pipe rack were generated. The model was designed and analyzed in OpenSEES. The limits states were defined as described in European and American documents EN 13480 and ASME B31.1. Through the fragility curves, it is observed that in this particular pipe rack the possibility for severe damage of some pipes is large even for low level earthquakes. As a conclusion the performance assessment of this pipe rack underlines the need to review the seismic analysis and design rules for refinery piping systems and potentially adopt a performance-based design.	en
heal.advisorName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ραυτογιάννης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	53 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true