بررسی عوامل موثر بر کاهش آسیب پذیری خطوط لوله گاز شهری در مقابل تهدیدات انفجاری

خطوط لوله به عنوان یکی از شریان های حیاتی مهم مطرح می باشد. خطوط لوله گاز به عنوان یکی از شریان های مهم انتقال در زمان جنگ در صورت آسیب می تواند خسارات جانی و مالی زیادی وارد آورد. در این مقاله میزان آسیب پذیری لوله های فولادی مدفون گاز شهری بر اثر انفجار تعیین و روش های کاهش آسیب پذیری خطوط لوله مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ضمن تهیه مدل سه بعدی از سیستم خاک- لوله در نرم افزارABAQUS ، به مطالعه اثر عوامل موثر بر رفتار لوله شامل قطر لوله، نسبت قطر به ضخامت لوله، زاویه اصطکاک داخلی خاک، نوع خاک، میزان خرج مواد منفجره، عمق دفن لوله، فاصله انفجار تا محل دفن لوله، بر ظرفیت تغییر شکل لوله مطابق با آیین نامه ALA ، مورد بررسی قرار گرفته است. خاک با استفاده از المان های سه بعدی Solid و لوله با المان Shell مدل شد. برای مطالعات پارامتریک، تحلیل ها با استفاده از روش المان محدود انجام گرفت. مطالعات برای قطرهای ۴ و ۱۲ اینچ، نسبت قطر به ضخامت ۲۶،۲۱ و ۳۵، عمق دفن ۱، ۲، ۳ و ۴ متر، میزان خرج انفجار ۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰ و ۲۰۰ کیلوگرم TNT و برای جنس خاک ماسه ای سخت، نرم و رسی انجام شد. نتایج نشان داد که عمق دفن مناسب بیش ترین تاثیر را به منظور کاهش آسیب پذیری خطوط لوله در برابر تهدیدات انفجاری دارد. با افزایش ضخامت لوله و افزایش قطر و بکارگیری خاک ماسه ای نرم در اطراف لوله، رفتار بهتری از لوله در هنگام وقوع انفجار مشاهده شد.