بررسي آسيب پذيري لوله هاي فولادي خطوط انتقال نفت در برابر انفجار سطحي

باتوجه به افزايش احتمال حملات تروريستي و خصمانه عليه سازه ها در سالهاي اخير، درنظر گرفتن پدافند غيرعامل و تعيين آسيب پذيري شريانهاي حياتي مانند لوله هاي انتقال آب، گاز و نفت از اهميت بالايي برخوردار است. اين خطوط انتقال سيالات مي توانند يكي از اهداف دشمنان در حملات جنگي باشند. جنس اين لوله ها معمولا از نوع فولاد كربني است. اين تحقيق تاثير انفجار بر لوله فولادي در يكي از خطوط انتقال نفت كشوررا به صورت عددي مورد بررسي قرار داده است. براي انجام تحقيق از روش اجزاي محدود و نرم افزار اباكوس استفاده شده است. تحليل از نوع ديناميكي صريح تعريف شده است. اثر نرخ كرنش بر رفتار فولاد درنظر گرفته شده است. قطر لوله برابر 106 سانتي متر و ضخامت آن برابر 3/1 سانتي متر است. بر روي لوله خاكريزي به ارتفاع 1 متر قرار دارد. جدار فولادي لوله با استفاده از المانهاي پوسته اي شبيه سازي شده است. براي شبيه سازي خاك از مدل رفتاري دراكر پراگر استفاده شده است. رفتار فولاد با تعريف آسيب جانسون كوك درنظر گرفته شده است. براي شبيه سازي انفجار از روش CONWEP استفاده شده است كه تاريخچه فشار انفجار را با توجه به وزن ماده منفجره، فاصله ماده منفجره از مركز المان و زاويه بين راستاي انتشار موج انفجار و نرمال سطح المان محاسبه مي نمايد. اندركنش بين سطح لوله و خاك به صورت تماس سطح به سطح تعريف شده است. براي اطمينان از دقت پيش بيني هاي مدل اجزاي محدود، در ابتدا صحت سنجي با استفاده از نتايج يك تحقيق آزمايشگاهي انجام شده است. پس از انجام صحت سنجي، به بررسي تاثير متغيرها شامل فاصله ماده منفجره از لوله و شدت انفجار پرداخته شده است. نقاط آسيب پذير لوله در اثر انفجار مشخص شده و فاصله ايمن براي وزن ماده منفجره مشخص تعيين شده است.