شیر حساس به زلزله یا شیر زلزله با آزمایشات لرزه ای روی میز لرزان کارایی خود در زمان زلزله نشان می دهد. به منظور اثبات عملکرد دقیق، این شیرها باید جدول آزمایشات لرزه ای را بر اساس استاندارد ASCE 25-97 و استاندارد ISIRI 10942 به اثبات برسانند.
ارتباط میان زلزله واقعی و آزمایشات روی میز لرزان
ما مطلع هستیم که زلزله تولید امواج منظم و مشابه ای نمی کند. نه تنها زلزله های متعدد در دامنه نسبتا وسیعی متغیر هستند بلکه در یک زلزله خاص نیز ترکیبی از امواج متعدد زلزله را تشکیل می دهد. این تفاوت ناشی از تفاوت امواج متعدد در یک دامنه فرکانسی و جابجایی زمین در اندازه های متفاوت می باشد. حالا در این شرایط چگونه باید شیر زلزله استاندارد گردد که این دامنه وسیع تفاوت را پوشش داده و عکس العمل مناسب نشان دهد. تصور عامیانه این است که با هر تکان ملموسی این دستگاهها باید جریان گاز را قطع نمایند. اما این تصور صحیح نیست. در واقع یک شیر زلزله استاندارد در بعضی از تکان های کاملا ملموس می بایست هیچ عکس العملی نشان ندهد ولی در بعضی حرکاتی که ظاهرا آرام هستند می بایست عمل نماید.
مطالعات گسترده در خصوص زلزله های جهان و مشخصات آنها منجر به استاندارد های دقیقی همچون استاندارد ASCE 25-97 شده است. در این استاندارد امواجی سینوسی روی شیر اعمال می شود که هشت نقطه در آنها کارکرد شیر را تعیین می کند. از این هشت نقطه 4 نقطه شیر نباید فعال شود و در 4 نقطه دیگر باید عمل نماید. که درادامه به صورت تخصصی تر به آنها می پردازیم.
فرکانس 2.5 هرتز است. با عنایت به اینکه شتاب تابعی از مولفه های فرکانس و جابجایی است، با ثابت ماندن فرکانس باید جابجایی (دامنه) افزایش یابد تا به شتاب مشخص شده در دیاگرام برسد. با این افزایش دامنه، شتاب به نقطه ای از منحنی می رسد که تا اینجا شیر نباید عمل نماید. بر اساس این استاندارد شتاب میز در این نقطه تا 5 ثانیه ثابت می ماند و تا پایان این 5 ثانیه اگر شیر عمل نکرده باشد مورد تایید است. با همان فرکانس بعد از این 5 ثانیه شتاب افزایش می یابد و به نقطه ای می رسد که پیک شتاب دوره آزمون به حساب می آید. میز لرزان در این شتاب 5 ثانیه دیگر به کار ادامه خواهد داد. در صورتی که شیر عمل کرده باشد شرایط آزمون را برآورده است. درغیر این صورت مردود به حساب می آید.
استاندارد شرایط فعال سازی را به صورت ذیل تشریح می کند:
قسمت حسگر دستگاه در اثر شتاب بصورت موج افقی سینوسی با مشخصه های زیر در مدت 5 ثانیه باید قسمت قطع کننده را بکار اندازد:
- اوج شتاب 7 دهم g و زمان تناوب 13 صدم ثانیه
- اوج شتاب 4 دهم g و زمان تناوب 2 ثانیه
- اوج شتاب 3 دهم g و زمان تناوب 4 دهم ثانیه
- اوج شتاب 25 صدم g و زمان تناوب 1 ثانیه
همچنین در ادامه شرایط لرزه ای فعال نشدن را به این صورت بیان می کند:
- اوج شتاب 4 دهم g و زمان تناوب 1 دهم ثانیه
- اوج شتاب 2 دهم g و زمان تناوب 2 دهم ثانیه
- اوج شتاب 15 صدم g و زمان تناوب 4 دهم ثانیه
- اوج شتاب 1 دهم g و زمان تناوب 1 ثانیه
روش آزمون بر اساس استاندارد
هر آزمون باید بر روی سه نمونه از دستگاه صورت گیرد. هر سه نمونه می توانند همزمان یا به صورت جداگانه آزمایش شوند. شیر زلزله باید محکم بر روی میز و یا صفحه که قابلیت تنظیم نیروی شتاب یک جهتی سینوسی ذکر شده را هم به صورت عمودی و هم افقی داشته باشد نصب شود. باید توجه داشته که جهات متعدد می تواند با چرخش شیر روی میز تست شود و لازم نیست لزوما جهت حرکت روی میز قابل تغییر و تنظیم باشد.
کی از موارد چالش انگیز شرایط آزمون مشابه سازی شرایط آزمون با شرایط واقعی است. این امر از این لحاظ چالش انگیز است که بیشتر آزمایشگاه های دارای میز لرزان در کشور فاقد این شرایط هستند. یکی از این موارد وصل شدن شیر در جریان هوای فشرده همزمان با آزمایشات لرزه ای است. شرکت طنین توسعه پارس در حال حاضر تنها آزمایشگاهی را داراست که همزمان با آزمون لرزه قابلیت وصل بودن هوای فشرده را نیز دارد. به این منظور فیکسچرهایی در آزمایشگاه این شرکت طراحی و ساخته شده است که هم استند اتصال به صفحه میز لرزان است و همینکه هوا به آن وصل می گردد. این امر به این منظور در استاندارد گنجانده شده که نشان دهد شیر در حالت بسته قرار گرفته جریان هوا را نیز بسته است.
یکی دیگر از موارد آزمایش ریت افزایش دامنه به صورت تدریجی است. این امر فقط تصریح بر این دارد که به یکباره افزایش دامنه زیادی روی میز اعمال نگردد. ولی چنین تصریحی دارای این نقص و ابهام است که ریت افزایش دامنه را تصریح نکرده است. برخی از آزمایشگاه و از جمله آزمایشگاه شرکت طنین توسعه پارس، با توجه به استاندارد مادر، یعنی استاندارد ISIRI 10942 ریت افزایش دامنه را تعیین می کند.
نظرات کاربران