فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی اثر زوال ناشی از افزایش سن تانک‌ها بر روی ریسک لرزه‌ای رویدادهای طبیعانه، مطالعه موردی با استفاده از OpenSRANE

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری سازه، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
3 دانشیار، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
چکیده
امروزه هم‌زمان با رشد صنایع فرآیندی به‌صورت موازی رشد حوادث ناشی از اثر مخاطرات طبیعی بر روی این صنایع نیز مشاهده می‌گردد. این دسته از حوادث فناورانه ناشی از مخاطرات طبیعی تحت عنوان رویدادهای طبیعانه نام برده می‌شود. شدت خسارات ناشی از این رویدادها نیاز جوامع و محققان به ارزیابی و کنترل این دسته از رویدادها را روشن ساخت. ارزیابی ریسک عددی رویدادهای طبیعانه یکی از ابزارها و رویکردهای اتخاذ شده برای این منظور می‌باشد. در این روش با استفاده از منحنی‌های شکنندگی حاصل از روش‌های مختلف، آسیب‌پذیری سازه‌ها برآورد می‌شود. روش‌های تحلیل عددی یکی از روش‌های بسیار پرکاربرد در محاسبه منحنی‌های شکنندگی می‌باشد. منحنی شکنندگی عناصر و اجزای یک پلنت به‌صورت مرسوم بر اساس مشخصات زمان ساخت آنها با استفاده از انواع تحلیل‌های عددی محاسبه می‌گردد. این در حالی است که عموماً در محاسبه شکنندگی‌ها به میزان تأثیر کهولت سازه‌ها بر روی شکنندگی‌ها و متعاقباً به میزان تأثیر آنها بر روی نتایج ارزیابی‌های ریسک کارخانه‌ها توجه نمی‌شود. در این مطالعه ضمن معرفی بستر OpenSRANE و قابلیت‌های آن، میزان تأثیر کهولت سن تانک‌های ذخیره بر روی نتایج ارزیابی ریسک عددی رویدادهای طبیعانه با استفاده از بستر مذکور بررسی شده است. نتایج حاصله نشان از لزوم توجه بیشتر به این اثر در ارزیابی‌های ریسک کارخانه‌ها دارد. نوآوری این مطالعه، ارزیابی تأثیر کهولت سن تجهیزات بر روی نتایج ریسک کمی می‌باشد که قبلاً در نظر گرفته نشده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abbiati, G., Broccardo, M., di Filippo, R., Stojadinović, B. & Bursi, O. S. (2021). Seismic fragility analysis of a coupled tank-piping system   based on artificial ground motions and surrogate modeling. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 72. doi: 10.1016/j.jlp.2021.104575
Abdolhamidzadeh, B., Abbasi, T., Rashtchian, D. & Abbasi, S. A. (2010). A new method for assessing domino effect in chemical process industry. Journal     of Hazardous Materials, 182(1-3), 416-426. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.06.049
Alessandri, S., Caputo, A. C., Corritore, D., Giannini, R., Paolacci, F. & Phan, H. N. (2018). Probabilistic   risk analysis of process plants under seismic loading based on Monte Carlo simulations. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 53, 136-148. doi: 10.1016/j.jlp.2017.12.013
Antonioni, G., Bonvicini, S., Spadoni, G. & Cozzani, V. (2009). Development of a framework for the risk assessment of Na-Tech accidental events. Reliability Engineering and System Safety, 94(9), 1442-1450. doi: 10.1016/j.ress.2009.02.026
Antonioni, G., Landucci, G., Necci, A., Gheorghiu, D. & Cozzani, V. (2015). Quantitative assessment of risk due to NaTech scenarios caused by floods. Reliability Engineering and System Safety, 142, 334-345. doi: 10.1016/j.ress.2015.05.020
Antonioni, G., Spadoni, G. & Cozzani, V. (2007). A methodology for the quantitative risk assessment of major accidents triggered by seismic events. Journal of Hazardous Materials, 147(1-2), 48-59. doi: 10.1016/ j.jhazmat.2006.12.043
Bezir, F., Öztürk, S., Sarı, A. & Akgül, K. (2022). Fragility analysis of atmospheric storage tanks by observational and analytical data. International Journal of Steel Structures, 22(1), 192-205. doi: 10.1007/s 13296-021-00567-x
SayyafZadeh, B., Sharifi, M., S. Moghadam, A. & Koohestani, S. (2024). Evaluation of tanks age-based deterioration effect on seismic risk of NATECH events, a case study using OpenSRANE. SEE9.
SayyafZadeh, B., Koohestani, S., S. Moghadam, A. & Sharifi, M. (2023). Qualitative assessment of response to emergency situations during seismic Natech events in Tehran with the help of lessons learned from past events (in Persian). Journal of Safe City. doi: 10.22034/ISPDRC.2023.2005373.1036
Boostan, E., Tahernia, N. & Shafiee, A. (2015). Fuzzy—probabilistic seismic hazard assessment, case study: Tehran region, Iran. Natural Hazards, 77(2), 525-541. doi: 10.1007/s11069-014-1537-1
Caputo, A. C., Kalemi, B., Paolacci, F. & Corritore, D. (2020). Computing resilience of process plants under Na-Tech events: Methodology and application to sesmic loading scenarios. Reliability Engineering and System Safety, 195. doi: 10.1016/j.ress.2019.106685
Cox, T. (1998). Risk integration and decision-making. In Industrial Safety Series, 6, 277-311. Elsevier.
Cozzani, V., Antonioni, G., Landucci, G., Tugnoli, A., Bonvicini, S. & Spadoni, G. (2014). Quantitative assessment of domino and NaTech scenarios in complex industrial areas. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 28, 10-22. doi: 10.1016/j.jlp. 2013.07.009
Cruz, A. M. & Steinberg, L. J. (2005). Industry preparedness for earthquakes and earthquake-triggered hazmat accidents in the 1999 Kocaeli earthquake. Earthquake Spectra, 21(2), 285-303. doi: 10.1193/1. 1889442
Damle, S., Mani, S. K. & Balamurugan, G. (2021). Natech guide words: A new approach to assess and manage natech risk to ensure business continuity. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 72(June), 104564. doi: 10.1016/j.jlp.2021.104564
Di Sarno, L. & Karagiannakis, G. (2020). On the seismic fragility of pipe rack—piping systems considering soil–structure interaction. Bulletin of Earthquake Engineering, 18(6), 2723-2757. doi: 10.1007/s10518-020-00797-0
Fabbrocino, G., Iervolino, I., Orlando, F. & Salzano, E. (2005). Quantitative risk analysis of oil storage facilities in seismic areas. Journal of Hazardous Materials, 123(1-3), 61-69. doi: 10.1016/j.jhazmat. 2005.04.015
Giacomo, A., Sarah, B., Gigliola, S. & Valerio, C. (2009). Development of a framework for the risk assessment of Na-Tech accidental events. ?, 94, 1442-1450. doi: 10.1016/j.ress.2009.02.026
Joaquim Casal. (2018). Evaluation of the Effects and Consequences of Major Accidents in Industrial Plants. Elsevier. doi: 10.1016/C2016-0-00740-4
Koohestani, S., Sayyafzadeh, B., Sarvghad Moghadam, A., & Sharifi, M. (2022). Seismic vulnerability study of derrick supported flare using incremental dynamic analysis. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 54(9), 3509-3528. doi: 10.22060/ceej.2022.20656.7491
Krausmann, E. & Cruz, A. M. (2013). Impact of the 11 March 2011, Great East Japan earthquake and tsunami on the chemical industry. Natural Hazards, 67(2), 811-828. doi: 10.1007/s11069-013-0607-0
Krausmann, E., Cruz, A. M. & Salzano, E. (2016). Natech Risk Assessment and Management: Reducing the Risk of Natural-Hazard Impact on Hazardous Installations. In Natech Risk Assessment and Management: Reducing the Risk of Natural-Hazard Impact on Hazardous Installations.
Krausmann, E. & Necci, A. (2021). Thinking the unthinkable: A perspective on Natech risks and black Swans. Safety Science, 139, 105255. doi: 10.1016/j. ssci.2021.105255
Madabhushi, S. P. G., & Haigh, S. K. (2005). Earthquake Engineering Field Investigation Team (Great Britain) & Institution of Structural Engineers (Great Britain). The Bhuj, India, Earthquake of 26th January 2001: A Field Report by EEFIT.
Mesa-Gómez, A., Casal, J., Sánchez-Silva, M. & Muñoz, F. (2021). Advances and gaps in natech quantitative risk analysis. Processes, 9(1), 1-14. doi: 10.3390/pr9010040
Misuri, A., Antonioni, G. & Cozzani, V. (2020). Quantitative risk assessment of domino effect in Natech scenarios triggered by lightning. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 64. doi: 10.1016/j.jlp.2020.104095
Misuri, A., Landucci, G. & Cozzani, V. (2021). Assessment of risk modification due to safety barrier performance degradation in Natech events. Reliability Engineering and System Safety, 212. doi: 10.1016/j. ress.2021.107634
Murakami, Y., Zama, S., Nishi, H., Hirano, A., Yamase, T., Hirokawa, Y., Yamada, M. & Kasai, N. (2010). Development of fragility curve considering aging of oil storage tanks and its application to risk assessment of industrial complexes. American Society of Mechanical Engineers, Pressure Vessels and Piping Division (Publication) PVP, 1(2006), 15-18. doi: 10.1115/PVP2010-25508
Nascimento, K. R. D. S. & Alencar, M. H. (2016). Management of risks in natural disasters: A systematic review of the literature on NATECH events. In Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 44, 347-359. Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.jlp.2016.10.003
Necci, A., Antonioni, G., Bonvicini, S. & Cozzani, V. (2016). Quantitative assessment of risk due to major accidents triggered by lightning. Reliability Engineering and System Safety, 154, 60-72. doi: 10.1016/j.ress.2016.05.009
Nie, J., Braverman, J., Hofmayer, C., Choun, Y., Kim, M. K. & Choi, I. (2011a). Tank with Age-Related Degradations.
Nie, J., Braverman, J. I., Hofmayer, C. H., Choun, Y.-S., Kim, M. K., & Choi, I.-K. (2011b). Icone19-43630 seismic fragility analysis of a degraded condensate storage tank. The Proceedings of the International Conference on Nuclear Engineering (Icone, 2011, 19), Icone1943-_Icone1943. doi: 10.1299/jsmeicone.2011. 19._ICONE1943_254
Park, H. & Cruz, A. M. (2022). Insights on chemical and natech risk management in japan and South    Korea: A review of current practices. International Journal of Disaster Risk Science. doi: 10.1007/s13753-022-00409-2
Salzano, E., Basco, A., Busini, V., Marzo, E., Rota, R. & Spadoni, G. (2013). Public awareness promoting new or emerging risks: Industrial accidents triggered by natural hazards (NaTech). February 2015, 37-41. https://doi.org/10.1080/13669877.2012.729529
Santella, N., Steinberg, L. J. & Aguirra, G. A. (2011). Empirical estimation of the conditional probability of natech events within the United States. Risk Analysis, 31(6), 951-968. doi: 10.1111/J.1539-6924.2010.01561. X
SayyafZadeh, B., Kouhestani, S. & Sharifi, M. (2020). Derrick-supported flare-stacks seismic fragility assessment: a case study. Reliability Engineering and Resilience, 2(2), 1-16. doi: 10.22115/rer.2021.283929. 1040
Sayyafzadeh, B., Omidi, A. & Rasoolan, I. (2019). Mesoscopic generation of random concrete structure using equivalent space method. Journal of Soft Computing in Civil Engineering, 3(3), 82-94. doi: 10.22115/SCCE.2020.171191.1096
SayyafZadeh, Bijan, S. Moghadam, A., Sahrifi, M. & Kashi, E. (2024). OpenSRANE, a flexible and extensible platform for quantitative risk assessment of NaTech events. Journal of Soft Computing in Civil Engineering, 8(3), 1–27. doi: 10.22115/SCCE.2023. 407882.1685
Shao, L. C., Murphy, A. J., Chokshi, N., Kuo, P. T. & Chang, T. Y. (1998). Seismic responses and resistance of age degraded structures and components. Nuclear Engineering and Design, 181(1-3), 3-15. doi: 10.1016/ S0029-5493(97)00331-2
Zhu, M., McKenna, F. & Scott, M. H. (2018). OpenSeesPy: Python library for the OpenSees finite element framework. SoftwareX, 7, 6-11. doi: 10.1016/ j.softx.2017.10.009 

  • تاریخ دریافت 28 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 25 مهر 1403
  • تاریخ پذیرش 21 آبان 1403