بررسی اثرآسیب خستگی دهانه آزاد خطوط لوله فراساحلی تحت اثر امواج دریا با استفاده از تحلیل اجزای محدود
کد مقاله : 1133-IWWA
نویسندگان
مصطفی زائرپور تمبکی *
شرکت آب و فاضلاب هرمزگان
چکیده مقاله
خطوط لوله فراساحلی به‌عنوان یکی از اجزای راهبردی سامانه‌های انتقال نفت و گاز، در معرض بارگذاری‌های محیطی پیچیده‌ای قرار دارند که می‌تواند پایداری سازه‌ای و عمر بهره‌برداری آن‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. یکی از مهم‌ترین وضعیت‌های بحرانی در این خطوط، ایجاد دهانه آزاد در اثر آب‌شستگی بستر، ناهمواری‌های موضعی یا تغییرات مورفولوژیکی بستر دریاست. در این شرایط، بخشی از لوله بدون تکیه‌گاه مانده و تحت اثر نیروهای هیدرودینامیکی ناشی از امواج، دچار ارتعاشات تناوبی و تنش‌های خمشی متغیر می‌شود که می‌تواند به انباشت آسیب خستگی منجر گردد. در پژوهش حاضر، آسیب خستگی دهانه آزاد خطوط لوله فراساحلی تحت اثر امواج نامنظم دریا بررسی شده است. برای مدل‌سازی محیط موجی از طیف JONSWAP استفاده شد و سینماتیک موج با بهره‌گیری از نظریه موج خطی و همچنین شبیه‌سازی غیرخطی تعیین گردید [7]، [8]، [10]، [11]. نیروی هیدرودینامیکی وارد بر لوله با استفاده از رابطه موریسون محاسبه شد [6]، [13]. سپس پاسخ سازه‌ای دهانه آزاد با روش اجزای محدود در نرم‌افزار ANSYS و با استفاده از المان PIPE289 تحلیل گردید
کلیدواژه ها
خستگی، دهانه آزاد، خطوط لوله فراساحلی،رابطه موریسون، تحلیل اجزای محدود
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی