11813

11813

تحليل شكاف هوايي در سكو‌هاي نيمه‌شناور تحت اثر نيرو‌‌هاي موج، باد و جريان

كارشناسي ارشد

عمران گرايش سازه هاي دريايي

دي ماه سال 1391

دي ماه سال 1391

دكتر باقر ذهبيون

دكتر سعيد مظاهري

چكيده با كاهش ذخاير نفت و گاز در خشكي و مناطق فرا ساحل با عمق كم، ضرورت اكتشاف و بهرهبرداري از ذخاير نفت و گاز مناطق فرا ساحلي با عمق زياد بيش از پيش احساس ميشود. استفاده از سكوهاي ثابت براي اعماق بيش از 400 متر به علت مرتفع شدن سكو و نياز به حجم بالاي مصالح غيراقتصادي بوده و از لحاظ اجرايي با مشكلاتي روبرو است. از اين رو براي شناسايي و بهره‌برداري از ذخاير نفت و گاز در مناطق فراساحلي با عمق زياد از سازه‌هاي شناور و نيمه شناور استفاده مي‌شود. يكي از مهمترين پارامترها در طراحي سكوهاي نيمه‌شناور، شكاف هوايي ‌ است. شكاف هوايي اهميت بسيار زيادي در حفظ تعادل كلي سكو، اقتصادي بودن سكو و جلوگيري از خرابي عرشه سكو دارد. انتخاب بيش از اندازه اين فاصله در جهت افزايش ضريب اطمينان باعث غيراقتصادي شدن سكو شده و روي تعادل سازه تاثير دارد و از طرف ديگر، انتخاب كم اين فاصله باعث برخورد تاج موج با سطح زير عرشه مي‌شود كه در صورتي كه به طور مداوم تكرار شود باعث افزايش خستگي در سكو و در نتيجه ايجاد خرابي در عرشه سكو و سيستم حفاري و استخراج مي‌شود. در تحقيق حاضر پاسخ شكاف هوايي سكوي نيمه‌شناور در اثر بارگذاري هم‌زمان نيروهاي ناشي از موج، باد و جريان تحليل شده و با حالتي كه سكو تنها در معرض نيروي ناشي از موج قرار دارد مقايسه مي‌شود. همچنين تاثير فركانس‌هاي مختلف موج در پاسخ شكاف هوايي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. جهت مدل‌سازي و بررسي تاثير نيروهاي هيدروديناميك موج و جريان و نيروي باد در شكاف هوايي از نرم‌افزار ANSYS-AQWA استفاده شده و سكوي نيمه‌شناور امير كبير در درياي خزر به عنوان مورد مطالعاتي مدل‌سازي مي‌شود. با توجه به نتايج بدست آمده مشخص مي‌شود كه اعمال هم‌زمان نيروهاي ناشي از موج، جريان و باد باعث كاهش حداقل شكاف هوايي مي‌شود. همچنين مشخص مي‌شود كه در فركانس‌هاي پايين موج، تغييرات شكاف هوايي بيشتر ناشي از حركات سكو است و در فركانس‌هاي بالا بيشتر پديده تفرق در تغييرات شكاف هوايي نقش دارد. انجام اين تحقيق و تحليل‌هاي انجام شده در آن و نتايج حاصله، تلاشي است در جهت شناخت بهتر خصوصيات حركتي سكوهاي نيمه شناور و تاثير اين حركات در پاسخ شكاف هوايي اين گونه از سكوها. واژه‌هاي كليدي: سكو‌هاي نيمه‌شناور،پاسخ ديناميكي، شكاف هوايي، بارهاي محيطي