Facteurs clés de la conception sismique des installations industrielles

Dans les régions sujettes à de fréquents tremblements de terre, assurer le fonctionnement sûr et stable des installations industrielles est devenu un défi critique.La conception de la protection sismique est devenue un élément indispensable des projets d'ingénierie modernesCet article examine les éléments clés de la conception résistante aux tremblements de terre pour les infrastructures industrielles, en mettant l'accent sur les systèmes de retenue sismique, les équipements d'isolation des vibrations,et mesures de protection des conduites et des machines.

Dans une centrale nucléaire canadienne, des dispositifs de retenue sismique ont été installés sur des tuyaux d'alimentation, les ancrant à la surface du réservoir de bouclier calandria sous la face du réacteur.Ces ensembles d'arbre fileté, classées comme structures de support selon les règles de conception du code ASME B&PV NF, limitent le mouvement de l'alimentateur lors d'événements sismiques afin de réduire les charges induites par un séisme.Après l'installation, le traitement par "froid printemps" garantit des performances optimales lors de tremblements de terre réels.

L'isolation contre les vibrations dans les zones sismiques exige des systèmes de retenue spécialisés qui ne compromettent pas les performances de l'isolation.la plupart nécessitent des systèmes de retenue tridimensionnels distinctsLes équipements suspendus légers peuvent utiliser des câbles d'acier à tresse lâche, tous les systèmes nécessitant une révision de l'ingénierie structurelle et une conformité au code.

Les systèmes d'isolation de masse de ressort assument des supports rigides, ce qui rend essentiel la construction de systèmes de support suffisamment rigides par rapport à la déviation de l'isolateur.Pour les structures légères telles que les équipements montés sur le toit, les systèmes de poutres d'acier indépendants soutenus par des colonnes de fondation sont préférés.Les dimensions doivent dépasser les empreintes de l'équipement de 12 pouces pour répartir efficacement les charges.

Les équipements rotatifs à masse importante ou à couple de départ élevé bénéficient de bases inertielles en béton soutenues par des isolateurs de ressorts.Ces bases réduisent les déplacements des forces motrices et stabilisent les équipements de grande hauteur.Les bases de pompes typiques pèsent 2 à 3 fois le poids de l'équipement supporté, tandis que les compresseurs déséquilibrés peuvent nécessiter 5 à 7 fois leur poids.

Les tuyaux transmettent le bruit et les vibrations du mouvement du fluide et des équipements connectés.

• Isolement des trois premiers points de soutien (environ 50 pieds pour les grands tuyaux)
• Utilisation de connecteurs flexibles pour les tuyaux de plus de 5 pouces de diamètre
• Accommodation de l'expansion thermique dans les surtensifs et les longs tuyaux
• Dans les systèmes à haute pression, les atténuateurs de pouls avec des vesses remplies de gaz aident à dissiper les vibrations du fluide.

Les conduits à haute pression (pression statique de l'eau ≥ 4 pouces) nécessitent une isolation de 30 pieds des ventilateurs, soutenus par des porte-mouches à ressorts avec une déviation minimale de 3/4 pouces.Les endroits sensibles comme les studios ont besoin d'un équipement d'isolation correspondant aux trois premiers supports., avec des exigences réduites au-delà.

Les trous doivent dépasser le diamètre du tuyau de 1 pouce, être remplis d'isolation ou d'étanchéité au feu et scellés.Différentes méthodes d'étanchéité s'appliquent aux structures en béton et en bois, avec des manchons de tuyauterie commerciaux disponibles pour des solutions standardisées.

Les conduits électriques rigides des équipements isolés doivent comporter des sections flexibles suffisamment lâches pour former des boucles à 360°, empêchant ainsi la transmission des vibrations par les voies électriques.

Les événements sismiques, causés par des mouvements soudains de la croûte, peuvent produire des charges dévastatrices en quelques secondes.redondance du systèmeAvec environ 300 000 tremblements de terre annuels dans le monde, une conception appropriée est essentielle pour les installations dans les zones actives.

Les composants mécaniques, électriques et architecturaux nécessitent une conception pour des forces statiques équivalentes et des exigences de déplacement relatives.La catégorie de conception sismique correspond généralement à la structure de support, avec des considérations particulières lorsque les structures autres que les bâtiments représentent moins de 25% du poids total.

Les installations critiques comme les usines de GNL nécessitent un examen indépendant de la conception par des spécialistes sismiques, y compris l'analyse des spectres spécifiques au site, le comportement non linéaire sous charge cyclique,et vérification des performances des composantsDes mesures additionnelles concernent le dégagement de liquide, la souplesse des connexions et l'adaptation des déplacements.